JP4944820B2 - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、光束により被走査面を走査する光走査装置及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning apparatus and an image forming apparatus, and more particularly to an optical scanning apparatus that scans a surface to be scanned with a light beam and an image forming apparatus including the optical scanning apparatus.
従来のタンデム式カラー画像形成装置の光走査装置に用いられていた光学ハウジングは、樹脂モールドやアルミダイキャストによる一体成形品であることが多かった。 An optical housing used in a conventional optical scanning device of a tandem color image forming apparatus is often an integrally molded product by resin molding or aluminum die casting.
近年、光源装置、偏向器、及び走査レンズを、1つの「コアハウジング」(一般には、樹脂モールド製やアルミダイキャスト製)内に収納し、偏向器で偏向された光束の光路を折り返すための折り返しミラー(及び、走査光学系が複数の走査レンズで構成されている場合には、被走査面に近い側の走査レンズ)等の長尺な光学部品を、コアハウジングを取り囲む「サブユニット」(例えば、板金製の筐体)に支持する構成が提案されている(例えば、特許文献1〜特許文献3参照)。 In recent years, a light source device, a deflector, and a scanning lens are housed in one “core housing” (generally, made of resin mold or aluminum die-cast), and the optical path of the light beam deflected by the deflector is folded back. A “subunit” (and a “subunit”) that encloses a long optical component such as a folding mirror (and a scanning lens closer to the surface to be scanned when the scanning optical system is composed of a plurality of scanning lenses). For example, the structure supported by the housing | casing made from sheet metal is proposed (for example, refer patent document 1-patent document 3).
このような構成を採用することにより、例えば、シリーズ機において、感光体ドラムの間隔が変化した場合でも、コアハウジング部分は共通化し、サブユニット部分のみを変更することで対応することが可能となった。これにより、開発期間の短縮化や部品(モジュール)の共通化による低コスト化を達成することが可能となった。なお、低コスト化のため、サブユニットは板金製ではなく樹脂モールド製が採用されることがあった。 By adopting such a configuration, for example, even in the case of a series machine, even when the interval between the photosensitive drums changes, the core housing part can be made common and only the subunit part can be changed. It was. As a result, it has become possible to achieve a reduction in cost by shortening the development period and sharing parts (modules). In order to reduce the cost, the subunit may be made of resin mold instead of sheet metal.
ところで、光走査装置では、安定した光走査を行うために、内部で発生した熱による温度上昇を抑制することが必要である(例えば、特許文献4〜特許文献7参照)。 By the way, in an optical scanning device, in order to perform stable optical scanning, it is necessary to suppress a temperature rise due to heat generated inside (for example, refer to Patent Documents 4 to 7).
光走査装置では、昇温防止対策だけでなく、防塵対策も必要である。しかしながら、従来の防塵対策及び昇温防止対策を用いて、防塵と昇温防止の両方を実現しようとすると、装置の大型化や高コスト化を招くおそれがあった。 In the optical scanning device, not only measures for preventing temperature rise but also measures against dust are necessary. However, if both conventional dust prevention measures and temperature rise prevention measures are used to achieve both dust prevention and temperature rise prevention, the apparatus may be increased in size and cost.
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、大型化及び高コスト化を招くことなく、ハウジングの内部への塵埃の侵入及びハウジングの内部温度の上昇を抑制することができる光走査装置を提供することにある。 The present invention has been made under such circumstances, and a first object thereof is to suppress the intrusion of dust and the rise of the internal temperature of the housing without causing an increase in size and cost. An object of the present invention is to provide an optical scanning device that can perform the above-described operation.
また、本発明の第2の目的は、大型化及び高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。 A second object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a high-quality image without causing an increase in size and cost.
本発明は、第1の観点からすると、光束により被走査面を主走査方向に走査する光走査装置であって、光源及び該光源の駆動回路を有する光源ユニットと;前記光源ユニットからの光束を前記被走査面に集光するとともに、前記被走査面上の光スポットを前記主走査方向に移動させる光学系と;前記光学系がその内部に収容され、前記光学系の少なくとも一部を支持するための複数の穴が形成された壁面を有するハウジングと;前記複数の穴を前記ハウジングの外部から覆うとともに、前記ハウジングの内部に向かう空気の流路及び前記ハウジングの内部を通過した空気の流路の少なくともいずれかを形成するカバー部材と;を備える光走査装置である。 From a first viewpoint, the present invention is an optical scanning device that scans a surface to be scanned in the main scanning direction with a light beam, and includes a light source unit having a light source and a drive circuit for the light source; and a light beam from the light source unit. An optical system that focuses light on the surface to be scanned and moves a light spot on the surface to be scanned in the main scanning direction; and the optical system is housed therein and supports at least a part of the optical system. A housing having a wall surface in which a plurality of holes are formed; an air flow path that covers the plurality of holes from the outside of the housing and that faces the interior of the housing; and an air flow path that passes through the interior of the housing A cover member that forms at least one of the optical scanning device.
これによれば、カバー部材によって、複数の穴が外部から覆われるとともに、ハウジングの内部に向かう空気の流路及びハウジングの内部を通過した空気の流路の少なくともいずれかが形成される。従って、大型化及び高コスト化を招くことなく、ハウジングの内部への塵埃の侵入及びハウジングの内部温度の上昇を抑制することが可能となる。 According to this, the plurality of holes are covered from the outside by the cover member, and at least one of an air flow path toward the interior of the housing and an air flow path that has passed through the interior of the housing is formed. Therefore, it is possible to suppress the intrusion of dust into the housing and the rise in the internal temperature of the housing without causing an increase in size and cost.
本発明は、第2の観点からすると、少なくとも1つの像担持体と;前記少なくとも1つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも1つの本発明の光走査装置と;を備える画像形成装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided at least one image carrier; and at least one optical scanning device according to the invention that scans a light beam including image information on the at least one image carrier. An image forming apparatus provided.
これによれば、少なくとも1つの本発明の光走査装置を備えているため、結果として、大型化及び高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。 According to this, since at least one optical scanning device of the present invention is provided, as a result, it is possible to form a high-quality image without incurring an increase in size and cost.
以下、本発明の一実施形態を図1〜図16(B)に基づいて説明する。図1には、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ2000の概略構成が示されている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a color printer 2000 as an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
このカラープリンタ2000は、4色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置2100、4個の感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)、4個の帯電チャージャ(2032a、2032b、2032c、2032d)、4個の現像ローラ(2033a、2033b、2033c、2033d)、4個のトナーカートリッジ(2034a、2034b、2034c、2034d)、4個のクリーニングユニット(2031a、2031b、2031c、2031d)、転写ベルト2040、給紙トレイ2060、給紙コロ2054、レジストローラ対2056、定着ローラ2050、排紙トレイ2070、排紙ローラ2058、及び上記各部を統括的に制御する不図示のプリンタ制御装置などを備えている。 The color printer 2000 is a tandem multicolor printer that forms a full-color image by superimposing four colors (black, cyan, magenta, and yellow), and includes an optical scanning device 2100 and four photosensitive drums (2030a). , 2030b, 2030c, 2030d), four charging chargers (2032a, 2032b, 2032c, 2032d), four developing rollers (2033a, 2033b, 2033c, 2033d), and four toner cartridges (2034a, 2034b, 2034c, 2034d) four cleaning units (2031a, 2031b, 2031c, 2031d), transfer belt 2040, paper feed tray 2060, paper feed roller 2054, registration roller pair 2056, fixing roller 2050, paper discharge tray 2070, paper discharge. And a like over La 2058, and a printer control unit (not shown) that comprehensively controls the above respective units.
感光体ドラム2030a、帯電チャージャ2032a、現像ローラ2033a、トナーカートリッジ2034a、及びクリーニングユニット2031aは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーションを構成する。 The photosensitive drum 2030a, the charging charger 2032a, the developing roller 2033a, the toner cartridge 2034a, and the cleaning unit 2031a are used as a set and constitute an image forming station that forms a yellow image.
感光体ドラム2030b、帯電チャージャ2032b、現像ローラ2033b、トナーカートリッジ2034b、及びクリーニングユニット2031bは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーションを構成する。 The photosensitive drum 2030b, the charging charger 2032b, the developing roller 2033b, the toner cartridge 2034b, and the cleaning unit 2031b are used as a set and constitute an image forming station that forms a magenta image.
感光体ドラム2030c、帯電チャージャ202c、現像ローラ2033c、トナーカートリッジ2034c、及びクリーニングユニット2031cは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーションを構成する。 The photosensitive drum 2030c, the charging charger 202c, the developing roller 2033c, the toner cartridge 2034c, and the cleaning unit 2031c are used as a set, and constitute an image forming station that forms a cyan image.
感光体ドラム2030d、帯電チャージャ2032d、現像ローラ2033d、トナーカートリッジ2034d、及びクリーニングユニット2031dは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーションを構成する。 The photosensitive drum 2030d, the charging charger 2032d, the developing roller 2033d, the toner cartridge 2034d, and the cleaning unit 2031d are used as a set, and constitute an image forming station that forms a black image.
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図1における面内で矢印方向に回転するものとする。また、本明細書では、XYZ3次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をY軸方向、各感光体ドラムの配列方向に沿った方向をX軸方向として説明する。 Each photosensitive drum has a photosensitive layer formed on the surface thereof. That is, the surface of each photoconductive drum is a surface to be scanned. Each photosensitive drum is rotated in the direction of the arrow in the plane of FIG. 1 by a rotation mechanism (not shown). In this specification, in the XYZ three-dimensional orthogonal coordinate system, the direction along the longitudinal direction of each photosensitive drum is described as the Y-axis direction, and the direction along the arrangement direction of the photosensitive drums is described as the X-axis direction.
各帯電チャージャは、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。 Each charging charger uniformly charges the surface of the corresponding photosensitive drum.
光走査装置2100は、上位装置(例えば、パソコン)からの多色の画像情報(ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報)に基づいて、各色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置2100の構成については後述する。 The optical scanning device 2100, based on multicolor image information (black image information, cyan image information, magenta image information, yellow image information) from a host device (for example, a personal computer), modulates the luminous flux for each color, The surface of the corresponding charged photosensitive drum is irradiated. As a result, the charge disappears only on the surface irradiated with light on the surface of each photosensitive drum, and a latent image corresponding to the image information is formed on the surface of each photosensitive drum. The latent image formed here moves in the direction of the corresponding developing roller as the photosensitive drum rotates. The configuration of the optical scanning device 2100 will be described later.
トナーカートリッジ2034aにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ2033aに供給される。トナーカートリッジ2034bにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ2033bに供給される。トナーカートリッジ2034cにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ2033cに供給される。トナーカートリッジ2034dにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ2033dに供給される。 The toner cartridge 2034a stores yellow toner, and the toner is supplied to the developing roller 2033a. The toner cartridge 2034b stores magenta toner, and the toner is supplied to the developing roller 2033b. The toner cartridge 2034c stores cyan toner, and the toner is supplied to the developing roller 2033c. The toner cartridge 2034d stores black toner, and the toner is supplied to the developing roller 2033d.
各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像(トナー画像)は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト2040の方向に移動する。 As each developing roller rotates, the toner from the corresponding toner cartridge is thinly and uniformly applied to the surface thereof. Then, when the toner on the surface of each developing roller comes into contact with the surface of the corresponding photosensitive drum, the toner moves only to a portion irradiated with light on the surface and adheres to the surface. In other words, each developing roller causes toner to adhere to the latent image formed on the surface of the corresponding photosensitive drum so as to be visualized. Here, the toner-attached image (toner image) moves in the direction of the transfer belt 2040 as the photosensitive drum rotates.
ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト2040上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。 The black, cyan, magenta, and yellow toner images are sequentially transferred onto the transfer belt 2040 at a predetermined timing, and are superimposed to form a color image.
給紙トレイ2060には記録紙が格納されている。この給紙トレイ2060の近傍には給紙コロ2054が配置されており、該給紙コロ2054は、記録紙を給紙トレイ2060から1枚づつ取り出し、レジストローラ対2056に搬送する。該レジストローラ対2056は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト2040に向けて送り出す。これにより、転写ベルト2040上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ2050に送られる。 Recording paper is stored in the paper feed tray 2060. A paper feed roller 2054 is disposed in the vicinity of the paper feed tray 2060, and the paper feed roller 2054 takes out recording sheets one by one from the paper feed tray 2060 and conveys them to a pair of registration rollers 2056. The registration roller pair 2056 sends the recording paper toward the transfer belt 2040 at a predetermined timing. As a result, the color image on the transfer belt 2040 is transferred to the recording paper. The recording sheet transferred here is sent to the fixing roller 2050.
定着ローラ2050では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ2058を介して排紙トレイ2070に送られ、排紙トレイ2070上に順次スタックされる。 In the fixing roller 2050, heat and pressure are applied to the recording paper, whereby the toner is fixed on the recording paper. The recording paper fixed here is sent to a paper discharge tray 2070 via a paper discharge roller 2058 and is sequentially stacked on the paper discharge tray 2070.
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電チャージャに対向する位置に戻る。 Each cleaning unit removes toner (residual toner) remaining on the surface of the corresponding photosensitive drum. The surface of the photosensitive drum from which the residual toner has been removed returns to the position facing the corresponding charging charger again.
次に、前記光走査装置2100の構成について説明する。 Next, the configuration of the optical scanning device 2100 will be described.
この光走査装置2100は、一例として図2及び図3に示されるように、2個の光源ユニット(LU1、LU2)、2個の光束分割プリズム(2202a、2202b)、4個のシリンダレンズ(2204a、2204b、2204c、2204d)、ポリゴンミラー2104、4個のfθレンズ(2105a、2105b、2105c、2105d)、4個のトロイダルレンズ(2107a、2107b、2107c、2107d)、複数の折り返しミラー及び上記光学部材が収容される光学ハウジング2100Hなどを備えている。なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。 As shown in FIG. 2 and FIG. 3 as an example, this optical scanning device 2100 includes two light source units (LU1, LU2), two light beam splitting prisms (2202a, 2202b), and four cylinder lenses (2204a). 2204b, 2204c, 2204d), polygon mirror 2104, four fθ lenses (2105a, 2105b, 2105c, 2105d), four toroidal lenses (2107a, 2107b, 2107c, 2107d), a plurality of folding mirrors and the optical member And an optical housing 2100H in which is housed. In the following, for convenience, the direction corresponding to the main scanning direction is abbreviated as “main scanning corresponding direction”, and the direction corresponding to the sub scanning direction is abbreviated as “sub scanning corresponding direction”.
光源ユニットLU1は、一例として図4に示されるように、レーザアレイ100、レーザアレイ100を駆動するための駆動回路を含むICチップ101、及びカップリングレンズ15を有している。なお、レーザアレイ100とICチップ101は、制御基板BPに実装されている。 As an example, the light source unit LU1 includes a laser array 100, an IC chip 101 including a drive circuit for driving the laser array 100, and a coupling lens 15, as shown in FIG. The laser array 100 and the IC chip 101 are mounted on the control board BP.
カップリングレンズ15は、レーザアレイ100から射出された光束を略平行光とする。ここでは、カップリングレンズ15は、一例として図5(A)〜図5(C)に示されるように、ホルダの円筒部に保持されている。そして、このホルダに制御基板BPがねじ止めされている。なお、光源ユニットLU2も同様な構成を有している。 The coupling lens 15 converts the light beam emitted from the laser array 100 into substantially parallel light. Here, the coupling lens 15 is held by the cylindrical portion of the holder, as shown in FIGS. 5A to 5C as an example. The control board BP is screwed to this holder. The light source unit LU2 has a similar configuration.
レーザアレイ100は、一例として図6に示されるように、1つの基板上に2次元的に配列された40個の発光部を有している。図6におけるM方向は主走査対応方向であり、S方向は副走査対応方向(ここでは、−Z方向と同じ)である。また、T方向は、射出面内においてM方向及びS方向のいずれに対しても傾斜した方向である。 As shown in FIG. 6 as an example, the laser array 100 has 40 light emitting units arranged two-dimensionally on one substrate. The M direction in FIG. 6 is the main scanning corresponding direction, and the S direction is the sub scanning corresponding direction (here, the same as the −Z direction). Further, the T direction is a direction inclined with respect to both the M direction and the S direction in the emission surface.
このレーザアレイ100は、T方向に沿って10個の発光部が等間隔に配置された発光部列を4列有している。そして、これら4列の発光部列は、すべての発光部をS方向に伸びる仮想線上に正射影したときに等間隔となるように、S方向に等間隔に配置されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは2つの発光部の中心間距離をいう。 This laser array 100 has four light emitting part rows in which ten light emitting parts are arranged at equal intervals along the T direction. These four light emitting section rows are arranged at equal intervals in the S direction so as to be equally spaced when all the light emitting sections are orthogonally projected onto a virtual line extending in the S direction. In this specification, the “light emitting portion interval” refers to the distance between the centers of two light emitting portions.
また、各発光部は、780nm帯の垂直共振器型の面発光レーザ(Vertical Cavity Surface Emitting Laser:VCSEL)である。すなわち、レーザアレイ100は、40個の発光部を有する面発光レーザアレイである。 Each light emitting unit is a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) of 780 nm band. That is, the laser array 100 is a surface emitting laser array having 40 light emitting units.
図2に戻り、各光束分割プリズムは、入射光束を副走査対応方向(ここでは、−Z方向と同じ)に関して互いに平行な2つの光束に分割する(例えば、特開2005−092129参照)。 Returning to FIG. 2, each light beam splitting prism splits an incident light beam into two light beams that are parallel to each other in the sub-scanning corresponding direction (here, the same as the −Z direction) (for example, see JP-A-2005-092129).
ここでは、光源ユニットLU1からの光束が光束分割プリズム2202aに入射し、光源ユニットLU2からの光束が光束分割プリズム2202bに入射する。 Here, the light beam from the light source unit LU1 enters the light beam splitting prism 2202a, and the light beam from the light source unit LU2 enters the light beam splitting prism 2202b.
シリンダレンズ2204aは、光束分割プリズム2202aからの2つの光束のうち−Z側の光束の光路上に配置され、シリンダレンズ2204bは、光束分割プリズム2202aからの2つの光束のうち+Z側の光束の光路上に配置されている。また、シリンダレンズ2204cは、光束分割プリズム2202bからの2つの光束のうち+Z側の光束の光路上に配置され、シリンダレンズ2204dは、光束分割プリズム2202bからの2つの光束のうち−Z側の光束の光路上に配置されている。 The cylinder lens 2204a is disposed on the optical path of the −Z side light beam among the two light beams from the light beam splitting prism 2202a, and the cylinder lens 2204b is the light of the + Z side light beam among the two light beams from the light beam splitting prism 2202a. Located on the street. The cylinder lens 2204c is disposed on the optical path of the + Z-side light beam out of the two light beams from the light beam splitting prism 2202b, and the cylinder lens 2204d is the −Z-side light beam among the two light beams from the light beam splitting prism 2202b. It is arranged on the optical path.
各シリンダレンズは、入射光束をポリゴンミラー2104の偏向反射面近傍でZ軸方向に関して収束する。 Each cylinder lens converges the incident light beam in the vicinity of the deflecting and reflecting surface of the polygon mirror 2104 in the Z-axis direction.
ポリゴンミラー2104は、2段構造の4面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、1段目(下段)の4面鏡ではシリンダレンズ2204aからの光束及びシリンダレンズ2204dからの光束がそれぞれ偏向され、2段目(上段)の4面鏡ではシリンダレンズ2204bからの光束及びシリンダレンズ2204cからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。また、1段目の4面鏡及び2段目の4面鏡は、互いに位相が45°ずれて回転し、書き込み走査は1段目と2段目とで交互に行われる。 The polygon mirror 2104 has a four-stage mirror having a two-stage structure, and each mirror serves as a deflection reflection surface. The light beam from the cylinder lens 2204a and the light beam from the cylinder lens 2204d are respectively deflected in the first (lower) four-face mirror, and the light beam and cylinder from the cylinder lens 2204b are deflected in the second (upper) four-face mirror. It arrange | positions so that the light beam from the lens 2204c may be deflected, respectively. Further, the first-stage tetrahedral mirror and the second-stage tetrahedral mirror are rotated with a phase shift of 45 °, and writing scanning is alternately performed in the first and second stages.
fθレンズ2105a及びfθレンズ2105bは、ポリゴンミラー2104の−X側に配置され、fθレンズ2105c及びfθレンズ2105dは、ポリゴンミラー2104の+X側に配置されている。 The fθ lens 2105a and the fθ lens 2105b are disposed on the −X side of the polygon mirror 2104, and the fθ lens 2105c and the fθ lens 2105d are disposed on the + X side of the polygon mirror 2104.
そして、fθレンズ2105aとfθレンズ2105bはZ軸方向に積層され、fθレンズ2105aは1段目の4面鏡に対向し、fθレンズ2105bは2段目の4面鏡に対向している。また、fθレンズ2105cとfθレンズ2105dはZ軸方向に積層され、fθレンズ2105cは2段目の4面鏡に対向し、fθレンズ2105dは1段目の4面鏡に対向している。 The fθ lens 2105a and the fθ lens 2105b are stacked in the Z-axis direction, the fθ lens 2105a is opposed to the first-stage tetrahedral mirror, and the fθ lens 2105b is opposed to the second-stage tetrahedral mirror. Further, the fθ lens 2105c and the fθ lens 2105d are stacked in the Z-axis direction, the fθ lens 2105c is opposed to the second-stage tetrahedral mirror, and the fθ lens 2105d is opposed to the first-stage tetrahedral mirror.
そこで、ポリゴンミラー2104で偏向されたシリンダレンズ2204aからの光束は、fθレンズ2105a、トロイダルレンズ2107a、及び3つの折返しミラーを介して、感光体ドラム2030aを照射する(図3参照)。 Therefore, the light beam from the cylinder lens 2204a deflected by the polygon mirror 2104 irradiates the photosensitive drum 2030a through the fθ lens 2105a, the toroidal lens 2107a, and the three folding mirrors (see FIG. 3).
また、ポリゴンミラー2104で偏向されたシリンダレンズ2204bからの光束は、fθレンズ2105b、折り返しミラー、トロイダルレンズ2107b、及び2つの折返しミラーを介して、感光体ドラム2030bを照射する(図3参照)。 The light beam from the cylinder lens 2204b deflected by the polygon mirror 2104 irradiates the photosensitive drum 2030b through the fθ lens 2105b, the folding mirror, the toroidal lens 2107b, and the two folding mirrors (see FIG. 3).
また、ポリゴンミラー2104で偏向されたシリンダレンズ2204cからの光束は、fθレンズ2105c、折り返しミラー、トロイダルレンズ2107c、及び2つの折返しミラーを介して、感光体ドラム2030cを照射する(図3参照)。 The light beam from the cylinder lens 2204c deflected by the polygon mirror 2104 irradiates the photosensitive drum 2030c through the fθ lens 2105c, the folding mirror, the toroidal lens 2107c, and the two folding mirrors (see FIG. 3).
また、ポリゴンミラー2104で偏向されたシリンダレンズ2204dからの光束は、fθレンズ2105d、トロイダルレンズ2107d、及び3つの折り返しミラーを介して、感光体ドラム2030dを照射する(図3参照)。 The light beam from the cylinder lens 2204d deflected by the polygon mirror 2104 irradiates the photosensitive drum 2030d through the fθ lens 2105d, the toroidal lens 2107d, and the three folding mirrors (see FIG. 3).
また、各トロイダルレンズは、不図示のばね部材を用いてブラケットに保持されている(図7(A)及び図7(B)参照)。図7(A)には、保持前のトロイダルレンズ及びブラケットが示され、図7(B)には、トロイダルレンズがブラケットに保持された状態が示されている。 Each toroidal lens is held by a bracket using a spring member (not shown) (see FIGS. 7A and 7B). FIG. 7A shows the toroidal lens and the bracket before holding, and FIG. 7B shows the state where the toroidal lens is held by the bracket.
そして、図8〜図9(C)に示されるように、トロイダルレンズ2107dを除く各トロイダルレンズでは、ブラケットの一端に、ステッピングモータ及び差動ねじ機構を有するアクチュエータが設けられている。 As shown in FIGS. 8 to 9C, each of the toroidal lenses except the toroidal lens 2107d is provided with an actuator having a stepping motor and a differential screw mechanism at one end of the bracket.
なお、トロイダルレンズ2107dには、上記アクチュエータは設けられていない。これは、ブラックの画像を形成する画像形成ステーションを基準としているためである(例えば、特開2005−8845参照)。 The toroidal lens 2107d is not provided with the actuator. This is because an image forming station that forms a black image is used as a reference (see, for example, JP-A-2005-8845).
光学ハウジング2100Hは、サブユニット2100H1とコアハウジング2100H2を有している。ここでは、コアハウジング2100H2はアルミダイキャスト製であり、サブユニット2100H1は複数の板部材が組み合わされたものである。なお、コアハウジング2100H2は、アルミダイキャスト製でなく、例えば樹脂モールド製であっても良い。 Optical housing 2100H has a subunit 2100H 1 and the core housing 2100H 2. Here, the core housing 2100H 2 is made of aluminum die cast, and the subunit 2100H 1 is a combination of a plurality of plate members. The core housing 2100H 2 may be made of, for example, resin mold instead of aluminum die cast.
サブユニット2100H1は、一例として図10に示されるように、前側板、後側板、右側板、左側板、底板及び不図示の上板を有している。 As an example, the subunit 2100H 1 includes a front side plate, a rear side plate, a right side plate, a left side plate, a bottom plate, and an upper plate (not shown).
サブユニット2100H1の底板には、各感光体ドラムに向かう光束が射出されるスリットが4ヶ所設けられている。これらのスリットは、それぞれ平行平板ガラス等の透明部材により塞がれている。 The bottom plate of the subunit 2100H 1 is provided with four slits from which light beams directed toward the respective photosensitive drums are emitted. Each of these slits is closed by a transparent member such as parallel flat glass.
サブユニット2100H1の前側板及び後側板には、複数の穴が形成されている。また、後側板のほぼ中央部には、開口部が形成されている。図11は、後側板の一部を拡大した図である。 A plurality of holes are formed in the front side plate and the rear side plate of the subunit 2100H 1 . In addition, an opening is formed in a substantially central portion of the rear side plate. FIG. 11 is an enlarged view of a part of the rear side plate.
サブユニット2100H1には、図12に示されるように、各トロイダルレンズのブラケット及び複数の折り返しミラーが保持されている(例えば、特開2006−227527参照)。トロイダルレンズ2107a、トロイダルレンズ2107b、及びトロイダルレンズ2107cは、ブラケットの前記アクチュエータが設けられていない他端が、前側板あるいは後側板の穴に挿入されている。そして、アクチュエータが駆動すると、ブラケットの他端を支点として、YZ面内で回動する(図13参照)。 As shown in FIG. 12, the subunit 2100H 1 holds a bracket of each toroidal lens and a plurality of folding mirrors (see, for example, JP-A-2006-227527). In the toroidal lens 2107a, the toroidal lens 2107b, and the toroidal lens 2107c, the other end of the bracket where the actuator is not provided is inserted into a hole in the front plate or the rear plate. Then, when the actuator is driven, it rotates in the YZ plane with the other end of the bracket as a fulcrum (see FIG. 13).
コアハウジング2100H2は、図14(A)及び図14(B)に示されるように、サブユニット2100H1の後側板に形成された開口部を介してサブユニット2100H1内に挿入される。ここでは、コアハウジング2100H2の手前側の側壁に設けられた円柱状突起部をサブユニット2100H1の前側板の縦長穴に挿入することにより、X軸方向の位置が規制される。また、コアハウジング2100H2の手前側の側壁に設けられた四角柱状突起部(2ヶ所)をサブユニット2100H1の前側板の角穴(2ヶ所)に挿入し、この角穴上部の切曲部と四角柱状突起部上面との間に設けられている不図示のばね機構(圧縮ばね等)にて四角柱状突起部を−Z方向に押圧することにより、Z軸方向の位置が規制される。後側板側においては、コアハウジング2100H2の底面(裏面)の板状突起部に設けられた穴(2ヶ所)を通して、不図示の2本の締結ねじを用いて、サブユニット2100H1の後側板の2ヶ所のねじ穴(タップ)に締結され、Y軸方向(及びZ軸方向)の位置が規制される。 Core housing 2100H 2, as shown in FIG. 14 (A) and FIG. 14 (B), the inserted subunit 2100H 1 through the opening formed in the rear side plate of the subunit 2100H 1. Here, by inserting the cylindrical protrusion provided on the front side wall of the core housing 2100H 2 in elongated holes in the front side plate of the subunit 2100H 1, the position of the X-axis direction is restricted. Further, square columnar projections (two places) provided on the side wall on the front side of the core housing 2100H 2 are inserted into the square holes (two places) of the front plate of the subunit 2100H 1 , and the curved portion at the upper part of the square hole is inserted. By pressing the square columnar protrusion in the −Z direction by a spring mechanism (not shown) provided between the upper surface of the rectangular columnar protrusion and the upper surface of the rectangular columnar protrusion, the position in the Z-axis direction is regulated. On the rear plate side, through the holes (two places) provided in the plate-like projections on the bottom surface (back surface) of the core housing 2100H 2 , the rear plate of the subunit 2100H 1 is used by using two fastening screws (not shown). The two screw holes (tap) are fastened to restrict the position in the Y-axis direction (and Z-axis direction).
また、図14(A)及び図14(B)に示されるように、コアハウジング2100H2の+Y側の壁面には、円形状の穴が設けられており、この円形状の穴にコアハウジング2100H2の外側から、各光源ユニットのホルダの円筒部が各々挿入される。すなわち、コアハウジング2100H2の壁面の外側には、一例として図15(A)及び図15(B)に示されるように、各光源ユニットが取り付けられている。 As shown in FIGS. 14A and 14B, a circular hole is provided in the wall on the + Y side of the core housing 2100H 2 , and the core housing 2100H is provided in the circular hole. From the outside of 2 , the cylindrical part of the holder of each light source unit is inserted. That is, each light source unit is attached to the outside of the wall surface of the core housing 2100H 2 as shown in FIG. 15A and FIG. 15B as an example.
このコアハウジング2100H2の内部には、各光束分割プリズム、各シリンダレンズ、ポリゴンミラー2104、及び各fθレンズが収容されている。 Inside the core housing 2100H 2 are accommodated each beam splitting prism, each cylinder lens, a polygon mirror 2104, and each fθ lens.
さらに、一例として図16(A)に示されるように、前側板はダクトD1によってカバーされ、後側板はダクトD2によってカバーされている。ここでは、一例として図16(B)に示されるように、ダクトD1は、サブユニット2100H1の内部に向かう空気の流路(吸気路)を形成し、ダクトD2は、サブユニット2100H1の内部を通過した空気の流路(排気路)を形成している。 Furthermore, as an example, as shown in FIG. 16A, the front side plate is covered with a duct D1, and the rear side plate is covered with a duct D2. Here, as shown in FIG. 16 (B) as an example, the duct D1 is an air flow path toward the interior of the sub-unit 2100H 1 a (intake passage) is formed, the duct D2, the internal subunit 2100H 1 The flow path (exhaust path) of the air that has passed through is formed.
また、各光源ユニットは、ダクトD2に覆われている。そこで、各光源ユニットは、排気路上に配置されることとなる。この場合には、各光源ユニットで発生した熱がサブユニット2100H1の内部に移動するのを防止できる。 Each light source unit is covered with a duct D2. Therefore, each light source unit is arranged on the exhaust path. In this case, heat generated in each light source unit can be prevented from moving into the subunit 2100H 1 .
サブユニット2100H1の内部では、前側板の複数の穴から後側板の複数の穴に向かって空気の流れが発生する。すなわち、折り返しミラーの長手方向に空気の流れが生じる(図16(B)参照)。これにより、空気の流れが折り返しミラーによって阻害されることはなく、冷却効率が向上する。 Inside the subunit 2100H 1 , air flows from a plurality of holes in the front plate toward a plurality of holes in the rear plate. That is, an air flow is generated in the longitudinal direction of the folding mirror (see FIG. 16B). Thereby, the flow of air is not obstructed by the folding mirror, and the cooling efficiency is improved.
なお、図16(B)における吸気口付近に防塵用フィルタを設置しても良い。 Note that a dustproof filter may be provided in the vicinity of the intake port in FIG.
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光走査装置2100では、光学ハウジング2100Hによってハウジングが構成され、各ダクトによってカバー部材が構成されている。 As is clear from the above description, in the optical scanning device 2100 according to the present embodiment, the optical housing 2100H constitutes a housing, and each duct constitutes a cover member.
そして、コアハウジング2100H2によって第1の筐体が構成され、サブユニット2100H1によって第2の筐体が構成されている。 The core housing 2100H 2 constitutes a first housing, and the subunit 2100H 1 constitutes a second housing.
また、前側板と後側板によって一対の側板が構成されている。 Moreover, a pair of side plate is comprised by the front side plate and the rear side plate.
また、2個の光束分割プリズム(2202a、2202b)と、4個のシリンダレンズ(2204a、2204b、2204c、2204d)と、ポリゴンミラー2104と、4個のfθレンズ(2105a、2105b、2105c、2105d)と、4個のトロイダルレンズ(2107a、2107b、2107c、2107d)と、複数の折り返しミラーとによって光学系が構成されている。 Also, two light beam splitting prisms (2202a, 2202b), four cylinder lenses (2204a, 2204b, 2204c, 2204d), a polygon mirror 2104, and four fθ lenses (2105a, 2105b, 2105c, 2105d). The four toroidal lenses (2107a, 2107b, 2107c, 2107d) and a plurality of folding mirrors constitute an optical system.
そして、ポリゴンミラー2104によって偏向器が構成され、4個のfθレンズ(2105a、2105b、2105c、2105d)と4個のトロイダルレンズ(2107a、2107b、2107c、2107d)とによって結像光学系が構成されている。 A polygon mirror 2104 constitutes a deflector, and an imaging optical system is constituted by four fθ lenses (2105a, 2105b, 2105c, 2105d) and four toroidal lenses (2107a, 2107b, 2107c, 2107d). ing.
以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置2100によると、ダクトD1は、サブユニット2100H1の前側板をカバーするとともに、サブユニット2100H1の内部に向かう空気の流路を形成している。また、ダクトD2は、サブユニット2100H1の後側板をカバーするとともに、サブユニット2100H1の内部を通過した空気の流路を形成している。これにより、大型化及び高コスト化を招くことなく、光学ハウジング2100Hの内部への塵埃の侵入及び光学ハウジング2100Hの内部温度の上昇を抑制することが可能となる。 As described above, according to the optical scanning device 2100 according to this embodiment, the duct D1 is adapted to cover the front side plate of the subunit 2100H 1, to form a flow path of the air toward the interior of the sub-unit 2100H 1 Yes. Further, the duct D2 is configured to cover the rear side plate of the subunit 2100H 1, to form a flow path of air passing through the inside of the sub-unit 2100H 1. Accordingly, it is possible to suppress the intrusion of dust into the optical housing 2100H and the increase in the internal temperature of the optical housing 2100H without causing an increase in size and cost.
また、本実施形態に係るカラープリンタ2000によると、光走査装置2100を備えているため、結果として大型化及び高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。 Further, the color printer 2000 according to the present embodiment includes the optical scanning device 2100, and as a result, it is possible to form a high-quality image without increasing the size and cost.
なお、上記実施形態において、ダクトD1又はダクトD2と一体化され、空気の流れを発生させるためのファンを更に備えても良い。このとき、ファンは、吸気路上に配置されても良いし、排気路上に配置されても良い。ファンを吸気路上に配置すると、光学ハウジング2100Hの内部の内圧が高まり、塵埃の侵入を更に抑制することができる。また、ファンを排気路上に配置すると、光学ハウジング2100Hの内部の圧力偏差が低減し、空気の流速が一様となり、光学ハウジング2100Hの内部を均一に冷却することができる。 In the above embodiment, a fan that is integrated with the duct D1 or the duct D2 and generates a flow of air may be further provided. At this time, the fan may be disposed on the intake passage or may be disposed on the exhaust passage. When the fan is disposed on the intake passage, the internal pressure inside the optical housing 2100H increases, and the intrusion of dust can be further suppressed. If the fan is arranged on the exhaust path, the pressure deviation inside the optical housing 2100H is reduced, the air flow rate becomes uniform, and the inside of the optical housing 2100H can be cooled uniformly.
また、上記実施形態において、各光源ユニットでの発熱量が小さい場合に、ダクトD1が排気路を形成し、ダクトD2が吸気路を形成しても良い。 Moreover, in the said embodiment, when the emitted-heat amount in each light source unit is small, the duct D1 may form an exhaust passage and the duct D2 may form an intake passage.
また、上記実施形態において、他に吸気路が設けられている場合には、ダクトD1は前側板をカバーするのみであっても良い。この場合には、ダクトD2がカバー機能と流路形成機能とを有することとなる。 Further, in the above embodiment, when another intake passage is provided, the duct D1 may only cover the front side plate. In this case, the duct D2 has a cover function and a flow path forming function.
また、上記実施形態において、他に排気路が設けられている場合には、ダクトD2は後側板をカバーするのみであっても良い。この場合には、ダクトD1がカバー機能と流路形成機能とを有することとなる。 Further, in the above embodiment, when another exhaust path is provided, the duct D2 may only cover the rear side plate. In this case, the duct D1 has a cover function and a flow path forming function.
また、上記実施形態において、色毎に光源ユニットを設けても良い。 In the above embodiment, a light source unit may be provided for each color.
また、上記実施形態では、レーザアレイ100が40個の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the laser array 100 had 40 light emission parts, it is not limited to this.
また、上記実施形態では、画像形成装置が多色のカラープリンタの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えばブラック1色のプリンタであっても良い。 In the above-described embodiment, the case where the image forming apparatus is a multi-color printer has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be, for example, a black printer.
ところで、レーザプリンタ等、電子写真プロセスを利用した画像形成装置においては、光走査装置内部の振動源(ポリゴンスキャナ)及び外部の振動源(現像ユニット、定着ユニット、排紙ユニット等)の影響により、感光体ドラム等の被走査面での走査線位置が周期的に変動し、これが出力画像におけるバンディング(副走査方向における縞模様の濃度むら)を発生させ、画像品質の低下を招くおそれがある。特に、100〜150Hz程度のバンディングが出力画像の品質劣化として知覚されやすい。 By the way, in an image forming apparatus using an electrophotographic process such as a laser printer, due to the influence of a vibration source (polygon scanner) inside the optical scanning device and an external vibration source (development unit, fixing unit, paper discharge unit, etc.), The position of the scanning line on the surface to be scanned such as the photosensitive drum periodically varies, which may cause banding in the output image (uneven density of the striped pattern in the sub-scanning direction), leading to a decrease in image quality. In particular, banding of about 100 to 150 Hz is easily perceived as quality deterioration of the output image.
発明者らは、光学ハウジングが二体化されている光走査装置において、サブユニットにおける前側板及び後側板の剛性が不足すると、サブユニットに対してコアユニット全体が振動する(主に前/後側板方向への振動)ことを新たに見いだした。光学ハウジングが一体化されている光走査装置については、種々の振動(変形)対策が提案されている(例えば、特開2006−247928号公報参照)が、それらの対策とは異なる対策が必要となる。以下、発明者らが新規に見いだした課題に対する対策について説明する。 In the optical scanning device having two optical housings, the inventors vibrate the entire core unit relative to the subunit (mainly front / rear) if the rigidity of the front and rear plates of the subunit is insufficient. (Vibration in the direction of the side plate). Various measures for vibration (deformation) have been proposed for an optical scanning device in which an optical housing is integrated (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-247928), but measures different from those measures are required. Become. Hereinafter, countermeasures for the problems newly found by the inventors will be described.
なお、現在市販されているレーザプリンタにおいて、例えば1分間のプリント枚数が数十枚程度以上の高速機においても、上記振動源からの振動の周波数は150Hz程度以下がほとんどであり、これ以上の周波数領域の振動源は少なく、その振動の振幅も小さい。そのため、150Hz以上の振動については、バンディングの大きさ自体が小さく、さらに、知覚されやすい周波数領域外であることから、出力画像の品質に及ぼす影響は小さい。 In the laser printers currently on the market, the frequency of vibration from the vibration source is almost 150 Hz or less, for example, even in a high-speed machine that prints about several tens of sheets per minute. There are few vibration sources in the region, and the amplitude of the vibration is small. Therefore, the vibration of 150 Hz or more has a small effect on the quality of the output image because the banding size itself is small and is outside the frequency range that is easily perceived.
前記サブユニット2100H1の後側板は、大きな開口部があるので、他の側板よりも剛性が小さい。そこで、一例として図17(A)に示されるように、後側板の開口部の下辺及び後側板の外形の上辺に、それぞれ−Y方向に延設された水平部(テラス部)を設けることにより、後側板の剛性が向上し、耐振動性を向上させることができる。その結果、出力画像におけるバンディングの発生を低減することができる。このときの、後側板のY軸方向における一次共振周波数は、168Hzであった(図17(B)参照)。なお、図18(A)に示されるように、後側板の開口部の下辺及び後側板の外形の上辺のいずれにも水平部(テラス部)が設けられていないときの、後側板のY軸方向における一次共振周波数は、135Hzであった(図18(B)参照)。 Since the rear side plate of the subunit 2100H 1 has a large opening, it is less rigid than the other side plates. Therefore, as shown in FIG. 17A as an example, by providing horizontal portions (terrace portions) extending in the −Y direction on the lower side of the opening of the rear side plate and the upper side of the outer shape of the rear side plate, respectively. The rigidity of the rear side plate can be improved and the vibration resistance can be improved. As a result, occurrence of banding in the output image can be reduced. At this time, the primary resonance frequency in the Y-axis direction of the rear side plate was 168 Hz (see FIG. 17B). As shown in FIG. 18A, the Y axis of the rear plate when no horizontal portion (terrace portion) is provided on either the lower side of the opening of the rear plate or the upper side of the outer shape of the rear plate. The primary resonance frequency in the direction was 135 Hz (see FIG. 18B).
サブユニット2100H1の一次共振周波数は、各構成部品(前側板、後側板、右側板、左側板、底板)の振動特性に依存しており、サブユニット2100H1全体の一次共振周波数を高くするためには、各構成部品の固定方法を最適化することに加えて、各構成部品の一次共振周波数を高くすることが効果的である。すなわち、他の側板においても、水平部(テラス部)を設けることは有効である。これにより、他の側板においても、一次共振周波数を150Hz以上とすることができる。 Primary resonance frequency of the sub-unit 2100H 1, each component (front side plate, a rear plate, right side plate, a left side plate, a bottom plate) is dependent on the vibration characteristics of, for increasing the primary resonant frequency of the entire subunits 2100H 1 In addition to optimizing the fixing method of each component, it is effective to increase the primary resonance frequency of each component. That is, it is effective to provide a horizontal portion (terrace portion) also on other side plates. Thereby, also in another side plate, a primary resonant frequency can be 150 Hz or more.
また、コアハウジング2100H2が、支持部材を介してサブユニット2100H1の側板に支持される場合には、主走査方向に関する支持部材の一次共振周波数を150Hz以上としても良い。 When the core housing 2100H 2 is supported on the side plate of the subunit 2100H 1 via the support member, the primary resonance frequency of the support member in the main scanning direction may be 150 Hz or more.
また、サブユニット2100H1にコアハウジング2100H2をねじ締結する場合には、コアハウジング2100H2の材料の線膨張係数とサブユニット2100H1の材料の線膨張係数の差(Δαとする)に起因する熱変形を考慮する必要がある。例えば、前側板と後側板との間隔Lを300[mm]とし、画像形成装置の稼動による上昇温度Tが30[K]のとき、コアハウジング2100H2とサブユニット2100H1の熱膨張量の差ΔLは、ΔL=Δα×L×T=Δα×0.09×105[mm]となる。出力画像の画像品質に影響を及ぼさないための上記ΔLの許容値を0.2[mm]とすれば、上記Δαを2×10−5[1/K]以下とすることが必要である。なお、Δαを1×10−5[1/K]以下とするのがより好ましい。 Further, in the case of screwed core housing 2100H 2 subunit 2100H 1 is due to the difference in linear expansion coefficient and the subunit linear expansion coefficient of 2100H 1 material of the core housing 2100H 2 material (and [Delta] [alpha]) It is necessary to consider thermal deformation. For example, when the distance L between the front side plate and the rear side plate is 300 [mm] and the temperature rise T due to the operation of the image forming apparatus is 30 [K], the difference in thermal expansion between the core housing 2100H 2 and the subunit 2100H 1 ΔL is ΔL = Δα × L × T = Δα × 0.09 × 10 5 [mm]. If the allowable value of ΔL so as not to affect the image quality of the output image is 0.2 [mm], the Δα needs to be 2 × 10 −5 [1 / K] or less. Note that Δα is more preferably 1 × 10 −5 [1 / K] or less.
具体的には、コアハウジング2100H2の材質がアルミニウムであれば、その線膨張係数α1は2.1×10−5[1/K]であり、サブユニット2100H1の材質が鉄であれば、その線膨張係数α2は1.1×10−5[1/K]である。そして、Δαは、α1−α2=1.0×10−5[1/K]となる。また、コアハウジング2100H2の材質がPET(ガラス繊維30%含)であれば、その線膨張係数α1は2.5×10−5[1/K]であり、サブユニット2100H1の材質が鉄であれば、その線膨張係数α2は1.1×10−5[1/K]である。そして、Δαは、α1−α2=1.4×10−5[1/K]となる。なお、コアハウジング2100H2の材質とサブユニット2100H1の材質が同じあるいは同等であれば、当然Δαは0となる。そこで、上記いずれかの組み合わせは、熱変形を抑制することができる。 Specifically, if the material of the core housing 2100H 2 is aluminum, its linear expansion coefficient α1 is 2.1 × 10 −5 [1 / K], and if the material of the subunit 2100H 1 is iron, Its linear expansion coefficient α2 is 1.1 × 10 −5 [1 / K]. Δα is α1−α2 = 1.0 × 10 −5 [1 / K]. If the material of the core housing 2100H 2 is PET (including 30% glass fiber), the linear expansion coefficient α1 is 2.5 × 10 −5 [1 / K], and the material of the subunit 2100H 1 is iron. If so, the linear expansion coefficient α2 is 1.1 × 10 −5 [1 / K]. Δα is α1−α2 = 1.4 × 10 −5 [1 / K]. In addition, if the material of the core housing 2100H 2 and the material of the subunit 2100H 1 are the same or equivalent, Δα is naturally 0. Therefore, any combination of the above can suppress thermal deformation.
サブユニット2100H1に対するコアハウジング2100H2のねじ締結固定方法を、図19を用いて説明する。開口部に設けられている水平部(テラス部)には、コアハウジング2100H2を固定するための締結ねじに対応するねじ穴(タップ)が2ヶ所設けられている。コアハウジング2100H2の底面には、上記ねじ穴に対応する位置に、穴が設けられており、図19中の矢印にて示される2本の締結ねじにて、水平部(テラス部)に固定される。 A method for fastening and fixing the core housing 2100H 2 to the subunit 2100H 1 will be described with reference to FIG. The horizontal portion (terrace portion) provided in the opening is provided with two screw holes (tap) corresponding to fastening screws for fixing the core housing 2100H2. A hole is provided on the bottom surface of the core housing 2100H 2 at a position corresponding to the screw hole, and is fixed to the horizontal portion (terrace portion) with two fastening screws indicated by arrows in FIG. Is done.
また、前側板及び後側板の少なくともいずれかの周縁に設けられた水平部に、コアハウジング2100H2を締結ねじで固定する構成を採用すると、曲げ部を長くすることができるため、前側板及び後側板の少なくともいずれかの剛性を向上させることが可能となる。また、締結ねじを上方から操作することができるため、ねじ締結作業の作業性が良好となる。なお、図14(b)の構成のように、水平方向にねじ締結する場合には、水平部にコアハウジング2100H2の底面が十分に突き当たらず、上下方向の位置決め精度が低下するおそれがある。一方、図19に示される構成であれば、ねじ締結により、水平部にコアハウジング2100H2の底面を確実に突き当てることが可能である。 The front horizontal portion provided in at least one of the peripheral edge of the side plate and the rear plate, when employing the configuration for fixing the core housing 2100H 2 by a fastening screw, it is possible to increase the bending portion, the front plate and rear It is possible to improve the rigidity of at least one of the side plates. Further, since the fastening screw can be operated from above, the workability of the screw fastening work is improved. As in the arrangement of FIG. 14 (b), if the screw fastening horizontally, not impinge the bottom surface of the core housing 2100H 2 is sufficiently horizontal section, the positioning accuracy in the vertical direction may be reduced . On the other hand, if the configuration shown in FIG. 19, by screw fastening, it is possible to abut reliably bottom surface of the core housing 2100H 2 in the horizontal section.
また、図20(A)に示されるように、感光体ドラム2030bと2030cとの間の間隔P2を、コアハウジング2100H2のX軸方向の幅Qより広く設定しても良い。この場合に、コアハウジング2100H2の直下に折り返しミラーを配備しない構成とすることができ、後側板の耐振動性(すなわち、サブユニット2100H1の耐振動性)の低下を回避することができる。 Further, as shown in FIG. 20 (A), the interval P2 between the photosensitive drum 2030b and 2030 c, may be set wider than the width Q of the X-axis direction of the core housing 2100H 2. In this case, it is possible to a configuration that does not deploy folding mirror directly below the core housing 2100H 2, the rear side plate of the vibration resistance (i.e., subunits 2100H 1 vibration resistance) can be prevented from lowering of.
すなわち、複数の折り返しミラーを、いずれもコアハウジング2100H2を上方及び下方の少なくとも一方に投影した領域外に配置することにより、光走査装置の耐振動性を向上させることができる。そして、この光走査装置を、画像形成装置の露光装置として用いた場合、光走査装置内部の振動源(例えば、ポリゴンスキャナ)や、外部の振動源(例えば、現像ユニット、定着ユニットや、記録紙の搬送ユニット等)からの振動の影響を受けづらくなる。そのため、ハーフトーン画像等振動の影響を受けやすい画像においても、知覚バンディングが発生しづらく、高品位な出力画像を得ることが可能となる。 That is, the vibration resistance of the optical scanning device can be improved by disposing the plurality of folding mirrors outside the region where the core housing 2100H 2 is projected onto at least one of the upper and lower sides. When this optical scanning device is used as an exposure device of an image forming apparatus, a vibration source (for example, a polygon scanner) inside the optical scanning device, an external vibration source (for example, a developing unit, a fixing unit, or a recording paper) This makes it difficult to be affected by vibration from the transport unit. Therefore, even in an image that is easily affected by vibration, such as a halftone image, perceptual banding hardly occurs, and a high-quality output image can be obtained.
一方、図20(B)に示されるように、感光体ドラム2030bと2030cとの間の間隔P1が、コアハウジング2100H2の左右方向の幅Qより狭く設定されている場合には、コアハウジング2100H2の直下において、シアンの画像を形成する画像形成ステーション又はマゼンタの画像を形成する画像形成ステーションの少なくとも一方の光路に、折り返しミラーを配備する必要が生じる。そのため、後側板の左右方向の中央部付近の高さが低い部分に、折り返しミラーを支持するための穴を設ける必要が生じ、その結果、後側板の耐振動性が低下する。 On the other hand, as shown in FIG. 20 (B), when the distance P1 between the photosensitive drum 2030b and 2030c is set narrower than the width Q in the lateral direction of the core housing 2100H 2, the core housing 2100H 2 , it is necessary to provide a folding mirror in the optical path of at least one of an image forming station for forming a cyan image or an image forming station for forming a magenta image. Therefore, it is necessary to provide a hole for supporting the folding mirror in a portion having a low height near the center in the left-right direction of the rear side plate, and as a result, the vibration resistance of the rear side plate is lowered.
以上説明したように、本発明の光走査装置によれば、大型化及び高コスト化を招くことなく、ハウジングの内部への塵埃の侵入及びハウジングの内部温度の上昇を抑制するのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、大型化及び高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成するのに適している。 As described above, according to the optical scanning device of the present invention, it is suitable for suppressing the intrusion of dust and the rise of the internal temperature of the housing without increasing the size and cost. . The image forming apparatus of the present invention is suitable for forming a high-quality image without causing an increase in size and cost.
100…レーザアレイ(光源)、2000…カラープリンタ(画像形成装置)、2030a〜2030d…感光体ドラム(像担持体)、2100…光走査装置、2100H…光学ハウジング(ハウジング)、2100H1…サブユニット(第2の筐体)、2100H2…コアハウジング(第1の筐体)、2104…ポリゴンミラー(偏向器)、2105a〜2105d…fθレンズ(結像光学系の一部)、2107a〜2107d…トロイダルレンズ(結像光学系の残り)、D1…ダクト(第1のカバー部材)、D2…ダクト(第2のカバー部材)、LU1…光源ユニット、LU2…光源ユニット。 100 ... laser array (light source), 2000 ... color printer (image forming apparatus), 2030A~2030d ... photosensitive drum (image bearing member), 2100 ... optical scanning device, 2100H ... optical housing (housing), 2100H 1 ... subunit (Second casing), 2100H 2 ... core housing (first casing), 2104 ... polygon mirror (deflector), 2105a to 2105d ... fθ lens (part of the imaging optical system), 2107a to 2107d ... Toroidal lens (remaining image forming optical system), D1 ... duct (first cover member), D2 ... duct (second cover member), LU1 ... light source unit, LU2 ... light source unit.
Claims (16)
光源及び該光源の駆動回路を有する光源ユニットと;
前記光源ユニットからの光束を前記被走査面に集光するとともに、前記被走査面上の光スポットを前記主走査方向に移動させる光学系と;
前記光学系がその内部に収容され、前記光学系の少なくとも一部を支持するための複数の穴が形成された壁面を有するハウジングと;
前記複数の穴を前記ハウジングの外部から覆うとともに、前記ハウジングの内部に向かう空気の流路及び前記ハウジングの内部を通過した空気の流路の少なくともいずれかを形成するカバー部材と;を備える光走査装置。 An optical scanning device that scans a surface to be scanned in a main scanning direction with a light beam,
A light source unit having a light source and a drive circuit for the light source;
An optical system for condensing a light beam from the light source unit on the surface to be scanned and moving a light spot on the surface to be scanned in the main scanning direction;
A housing having a wall surface in which the optical system is housed and in which a plurality of holes for supporting at least a part of the optical system are formed;
And a cover member that covers the plurality of holes from the outside of the housing and that forms at least one of an air flow path toward the interior of the housing and an air flow path that has passed through the interior of the housing. apparatus.
前記ハウジングは、前記偏向器及び前記結像光学系の少なくとも一部がその内部に収容される第1の筐体と、該第1の筐体、前記結像光学系の残り及び前記少なくとも1つの折り返しミラーがその内部に収容される第2の筐体とを有し、
前記複数の穴は、前記第2の筐体における1対の側板のそれぞれに形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。 The optical system includes a deflector that deflects a light beam from the light source unit, an imaging optical system that condenses the light beam deflected by the deflector on the scanned surface, and at least one folding mirror.
The housing includes a first housing in which at least a part of the deflector and the imaging optical system is housed, the first housing, the rest of the imaging optical system, and the at least one A folding mirror is housed inside the second housing,
2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the plurality of holes are formed in each of a pair of side plates in the second casing.
前記少なくとも1つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも1つの請求項1〜14のいずれか一項に記載の光走査装置と;を備える画像形成装置。 At least one image carrier;
An image forming apparatus comprising: at least one optical scanning device according to any one of claims 1 to 14 that scans a light beam including image information with respect to the at least one image carrier.
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