JP5836769B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、走査光学装置を用いるカラーレーザビームプリンタやカラーデジタル複写機等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a color laser beam printer or a color digital copying machine using a scanning optical device.
レーザビームプリンタやデジタル複写機等に用いられる走査光学装置においては、画像信号に応じて光源手段から光変調されて出射した光ビームを、例えば、回転多面鏡等の光偏向器によって周期的に偏向走査させる。そして、fθ特性(走査ビームが角度θで入ってくると、そのレンズの焦点距離fを掛け合わせた大きさ(Y=f×θ)の像を結ぶようなレンズの特性)を有する結像光学系によって感光ドラム上の結像面にスポット状に集束させる。 In a scanning optical device used in a laser beam printer, a digital copying machine, or the like, a light beam that is light-modulated and emitted from a light source unit according to an image signal is periodically deflected by an optical deflector such as a rotating polygon mirror, for example. Let it scan. Then, imaging optics having an fθ characteristic (a characteristic of a lens that forms an image of a size (Y = f × θ) obtained by multiplying the focal length f of the lens when the scanning beam enters at an angle θ). The beam is focused on the image forming surface on the photosensitive drum by the system.
結像面上のスポットは、光偏向器による主走査と、感光ドラムの回転による副走査に伴って静電潜像を形成し、画像記録を行っている。 The spot on the imaging surface forms an electrostatic latent image in accordance with the main scanning by the optical deflector and the sub scanning by the rotation of the photosensitive drum, and image recording is performed.
近年、市場からの画像に対する高密度化や高速プリント化の要求より、回転多面鏡の回転速度が数万rpmとなってきている。回転多面鏡を高速回転させると、空気中に含まれた塵埃が光学走査装置内に吸い込まれ、回転多面鏡の反射面に叩きつけられて、回転多面鏡の反射面が汚れてしまう。 In recent years, the rotational speed of rotating polygon mirrors has become tens of thousands of rpm due to the demand for higher density and faster printing of images from the market. When the rotating polygon mirror is rotated at a high speed, dust contained in the air is sucked into the optical scanning device and is struck against the reflecting surface of the rotating polygon mirror, and the reflecting surface of the rotating polygon mirror becomes dirty.
一方、回転多面鏡を回転させているスキャナモータは電源と制御信号を外部より供給する必要があり、スキャナモータ付近には外部と連通した貫通穴が必要である。しかし、その貫通穴から塵埃が吸い込まれてしまうため、回転多面鏡の高速回転化においては、貫通穴を塞ぐことが重要である。 On the other hand, the scanner motor rotating the rotary polygon mirror needs to supply power and a control signal from the outside, and a through hole communicating with the outside is necessary in the vicinity of the scanner motor. However, since dust is sucked from the through-hole, it is important to close the through-hole when the rotating polygon mirror is rotated at a high speed.
上記のような回転多面鏡の反射面汚れの対策している走査光学装置としては、特許文献1に記載された走査光学装置が一般に知られている。この構成は、光学箱側面に設けられた側壁の切り欠きにケーブルを通し、スキャナモータを電気的に接続し、その後、密閉部材で貫通穴を塞ぐ構成である。 A scanning optical device described in Patent Document 1 is generally known as a scanning optical device that takes measures against contamination on the reflecting surface of the rotary polygon mirror as described above. In this configuration, a cable is passed through a cutout in a side wall provided on the side of the optical box, the scanner motor is electrically connected, and then the through hole is closed with a sealing member.
しかしながら、前述のように、光学箱の側壁の切り欠きを密閉部材で埋めて、走査光学装置を密閉する構成では、走査光学装置に対して衝撃や振動が加わった際に、密閉部材が外れ、密閉が保たれないという問題がある。 However, as described above, in the configuration in which the notch of the side wall of the optical box is filled with the sealing member and the scanning optical device is sealed, the sealing member is detached when an impact or vibration is applied to the scanning optical device, There is a problem that the sealing cannot be maintained.
また、密閉部材を埋める際に、密閉部材に寄りや捻じれが発生し、十分な密閉性が実現出来ない可能性がある。 Further, when the sealing member is buried, the sealing member may be shifted or twisted, and sufficient sealing performance may not be realized.
近年の画像形成装置の印刷速度の高速化に伴い、回転多面鏡の回転数が増加し、回転多面鏡が発生させる吸引力も増加している。そのため回転多面鏡の付近にわずかでも開口部や隙間が存在すると、そこから大量の外気が吸引され、回転多面鏡の反射面が急速に汚染されてしまう。その結果、回転多面鏡の反射率が低下し、画像薄などの印字不良が発生する。 With the recent increase in printing speed of image forming apparatuses, the number of rotations of the rotating polygon mirror increases, and the suction force generated by the rotating polygon mirror also increases. Therefore, if there is even an opening or a gap even in the vicinity of the rotating polygon mirror, a large amount of outside air is sucked from there, and the reflecting surface of the rotating polygon mirror is rapidly contaminated. As a result, the reflectance of the rotating polygon mirror is reduced, and printing defects such as thin images occur.
上記の問題を解決するためには、回転多面鏡の反射面を清浄したり、回転多面鏡を交換する必要がある。しかし、それによりメンテナンスのコストが著しく上昇するという別の問題が発生してしまう。 In order to solve the above problem, it is necessary to clean the reflecting surface of the rotating polygon mirror or replace the rotating polygon mirror. However, this causes another problem that the maintenance cost increases significantly.
上記のようなトラブルが、偏向走査装置の高性能化の大きな障害となっている。 The above trouble is a major obstacle to the high performance of the deflection scanning device.
本発明は前記課題を解決するものであり、塵挨の進入による画像薄などの印字不良が発生し難く、且つ、長寿命でメンテナンス性に優れた画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that is less likely to cause printing defects such as image thinness due to the ingress of dust and that has a long life and excellent maintainability.
前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、光源から発生された光ビームを走査光に変換する偏向手段と、前記走査光を感光体に結像させる結像手段と、前記偏向手段と前記結像手段とを収容する光学箱と、前記光学箱の開口を密閉する蓋と、前記光学箱の外側に配設された制御手段と、前記光学箱を固定する光学台と、前記制御手段と、前記偏向手段の駆動手段とを電気的に接続するための接続手段と、前記接続手段を前記光学箱の外部に引き出すために該光学箱の前記光学台に対向する面に設けられた貫通穴と、前記貫通穴と外気との間を密閉する密閉部材と、を有し、前記貫通穴に対向して前記光学台に設けられた凹部内に前記密閉部材が嵌入されると共に、前記密閉部材は、前記光学箱と前記光学台とにより挟持されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a typical configuration of an image forming apparatus according to the present invention includes a deflecting unit that converts a light beam generated from a light source into scanning light, and an imaging that forms the scanning light on a photosensitive member. Means, an optical box for accommodating the deflecting means and the imaging means, a lid for sealing the opening of the optical box, a control means disposed outside the optical box, and fixing the optical box An optical bench, the control means, a connecting means for electrically connecting the driving means of the deflecting means, and the optical bench facing the optical bench to draw the connecting means out of the optical box. A through hole provided in the surface to be sealed, and a sealing member that seals between the through hole and the outside air, and the sealing member is disposed in a recess provided in the optical bench facing the through hole. while being fitted, the sealing member is in said optical bench and the optical box Characterized in that it is Rikyoji.
本発明によれば、光学箱の防塵効果を向上させることが出来、塵挨の進入による画像薄などの印字不良を抑制し、長寿命でメンテナンス性に優れた画像形成装置を提供することが出来る。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dustproof effect of an optical box can be improved, printing defects, such as image thinness by the entrance of dust, can be suppressed, and the image forming apparatus excellent in maintainability with long life can be provided. .
図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。 An embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
先ず、図1〜図5を用いて本発明に係る画像形成装置の第1実施形態の構成について説明する。 First, the configuration of the first embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
<画像形成装置の構成>
図1は走査光学装置5を搭載した画像形成装置26を示す図である。図1において、光ビームとなるレーザビーム8を発生する走査光学装置5は光学台23に設置される。
<Configuration of image forming apparatus>
FIG. 1 is a view showing an
レーザビーム8を受けて静電潜像を形成する像担持体であって感光体としての感光ドラム19等を組み込んだ現像手段となるプロセスカートリッジ9が走査光学装置5の下側に配置され、画像形成装置26の内部に組み込まれている。プロセスカートリッジ9は図1の矢印a方向に脱着可能である。
A
給送カセット15や給送トレイ13から紙やOHT(OverHead Transparency)シート(OHP(OverHead Projector)に使用される透明なシート)等の記録材40が供給される。記録材40は、搬送経路16に沿って搬送ローラ14,11,10,20,22及び排出ローラ1等により搬送される。
A
図2に示す走査光学装置5の枠体下部に設けられた出射口5aから出射するレーザビーム8は、帯電ローラ43により一様に帯電された感光ドラム19の表面上を走査し、画像情報に基づいた静電潜像を感光ドラム19の表面に形成する。
The laser beam 8 emitted from the
感光ドラム19の表面に形成された静電潜像は、現像装置17によりトナーによって現像され、その画像情報は転写ローラ18によって搬送経路16に沿って搬送される記録材40に転写される。更に、記録材40は定着ユニット21を通過する際に熱によってトナーが記録材40上に固定され、排出部46に排出される。
The electrostatic latent image formed on the surface of the
また、図2に示すように、走査光学装置5には、光ビームを発生する光源となるレーザ光源ユニット2から発生されたレーザビーム8を走査光に変換する偏向手段となる回転多面鏡7の駆動手段となるスキャナモータ51が内包されている。スキャナモータ51は、接続手段としてのケーブル54を介して、光学箱3の外側に配設された制御手段となるコントローラ42と電気的に接続されている。
As shown in FIG. 2, the scanning
<走査光学装置の構成>
図2は走査光学装置5の構成を説明した図である。レーザ光源ユニット2から出射したレーザビーム8は、光学箱3に形成された光学絞り4によって所定のビーム径に制限される。光学箱3には、回転多面鏡7と、走査光を感光ドラム19に結像させる結像手段となるfθレンズ24等が収容されている。
<Configuration of scanning optical device>
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the scanning
そして、シリンドリカルレンズ6によって副走査方向のみ集光し、回転多面鏡7のレーザビーム反射面12に主走査方向に長い線状に集光される。回転多面鏡7は、スキャナモータ51によって回転駆動され、入射したレーザビーム8を偏向する。偏向されたレーザビーム8は、fθレンズ24を通過後、折り返しミラー25によって反射され、感光ドラム19の表面上に集光、走査され、静電潜像を形成する。
Then, it is condensed only in the sub-scanning direction by the cylindrical lens 6, and is condensed into a long line in the main scanning direction on the laser
fθレンズ24は、レーザビーム8を感光ドラム19の表面上にスポットを形成するように集光し、且つスポットの走査速度が等速に保たれるように設計されている。このようなfθレンズ24の特性を得るために、fθレンズ24は非球面レンズで形成されている。
The
また、偏向されたレーザビーム8の一部は、同期検知センサ27に導光されて、主走査方向の書き出し位置の同期検知を行う。スキャナモータ51は、光学箱3に形成されたボス28にビス29により固定される。また、走査光学装置5は、図5に示すように、光学箱3が光学台23にビス56で固定される。尚、光学箱3の開口は、図3に示す蓋41により密閉される。
A part of the deflected laser beam 8 is guided to the
<スキャナモータの構成>
図3を用いてスキャナモータ51の構成について詳細に説明する。図3は本実施形態に設けられるスキャナモータ51の模式断面図である。
<Configuration of scanner motor>
The configuration of the
先ず、スキャナモータ51のロータ部50から説明する。ロータ部50は、回転軸31、フランジ部材32、ロータヨーク49、ロータマグネット33により構成されている。回転軸31は、軸受となるスリーブ30を介して光学箱3に支承されている。回転軸31と一体的に設けられたフランジ部材32は、ロータヨーク49と一体的に結合されている。また、そのロータヨーク49は、ロータマグネット33と一体的に結合されている。
First, the
次にスキャナモータ51の基板やステータ部について説明する。鉄基板34はスリーブ30と一体的に設けられ、ステータコア35やステータコイル36が固定されている。
Next, the substrate and the stator portion of the
更に、鉄基板34には、ロータ部50と同じ面(図3の鉄基板34の上面側)に回転多面鏡7の駆動手段として集積回路等の電子部品38が実装されている。また、ロータ部50と反対側の面(図3の鉄基板34の下面側)には、偏向手段となる回転多面鏡7の駆動手段となる電子部品38やスキャナモータ51と、接続手段となるケーブル54とを電気的に接続する結合部としてコネクタ37が実装されている。
Further, an
<コネクタ周りの構成>
次に図4を用いてコネクタ37付近の構成について説明する。図4は図3中のA部詳細図である。スキャナモータ51付近の光学箱3のケーブル54を該光学箱3の外部に引き出すために該光学箱3の光学台23に対向する面となる底壁3aには、貫通穴39が設けられている。
<Configuration around the connector>
Next, the configuration near the
結合部となるコネクタ37に接続されるコネクタ53は、貫通穴39を通りコネクタ37に接続される。一方、結合部となるコネクタ53は、ケーブル54と一体化されており、図1に示した制御手段となるコントローラ42とケーブル54を介して電気的に接続されている。
The
即ち、本実施形態では、偏向手段となる回転多面鏡7の駆動手段となる電子部品38やスキャナモータ51と、接続手段となるケーブル54とを電気的に接続する結合部となるコネクタ37,53が設けられている。コネクタ37,53は、回転多面鏡7の基板となる鉄基板34の裏面側で底壁3aに設けられた貫通穴39を介して光学台23に対向する面となる鉄基板34の裏面側に設けられている。
In other words, in the present embodiment, the
貫通穴39は、コネクタ53をコネクタ37に接続後、該貫通穴39と外気との間を密閉する密閉部材52により密閉される。本実施形態の密閉部材52は、図5に示すように、貫通穴39の径よりも大きな面積を有する六面体形状で構成され、該貫通穴39を直接、塞ぐように構成されている。
After connecting the
密閉部材52の材料としては、ウレタンフォームやエラストマ等が適用出来る。また、密閉部材52は、貫通穴39に対向して光学台23に形成された凹部55内(凹部内)に嵌入され、該光学台23と光学箱3の底壁3aとの間に挟持されて圧縮される。凹部55は密閉部材52の面積と高さに対応した形状に絞り成形により形成される。
As a material of the sealing
<走査光学装置と光学台との組み付け>
次に、図5を用いて走査光学装置5と光学台23との組み付け方法について説明する。先ず、密閉部材52は、凹部55内に嵌入されて配設される。その際に、密閉部材52は両面テープ等により光学台23の凹部55面に固定されても良い。次に、走査光学装置5は光学台23にビス56により締結される。そのとき、密閉部材52は走査光学装置5の光学箱3の底壁3aと光学台23とにより挟持されて圧縮される。これにより、密閉部材52は圧縮した状態で貫通穴39を密閉する。
<Assembly of scanning optical device and optical bench>
Next, a method for assembling the scanning
本実施形態によれば、スキャナモータ51が外部と電気的に接続するために必要な光学箱3の貫通穴39をスキャナモータ51の鉄基板34の裏面側に設置する。これにより、外気を吸引する圧力源となっている回転多面鏡7に対して、鉄基板34が遮蔽物となり、貫通穴39から外気の塵埃を吸い込む力を弱めることが出来る。
According to this embodiment, the through
また、密閉部材52が光学箱3と光学台23とによって挟持されることにより、密閉部材52が圧縮され、走査光学装置5の機密性が向上する。更に、画像形成装置26に衝撃や振動が加わった際に、密閉部材52が外れることを防止出来る。
Further, since the sealing
次に、図6及び図7を用いて本発明に係る画像形成装置の第2実施形態の構成について説明する。尚、前記第1実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。 Next, the configuration of the second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, what was comprised similarly to the said 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description.
前記第1実施形態では、六面体形状の密閉部材52により貫通穴39を直接、塞ぐように構成した。本実施形態では、貫通穴39と外気との間を密閉する密閉部材61を該貫通穴39の周囲を囲む環状で形成し、光学箱3の底壁3aに固定したものである。本実施形態の密閉部材61は貫通穴39の径よりも大きな内径の貫通穴63を有する方形環状形状で構成した一例である。方形以外にもリング状や種々の環状形状が適用出来る。密閉部材61の材料としては、ウレタンフォームやエラストマ等が適用出来る。
In the first embodiment, the through
図6は走査光学装置5を下方側から見た斜視図である。走査光学装置5は、予め密閉部材61が光学箱3の光学台23に対向する面となる底壁3aの底面3a1に貼り付けられている。密閉部材61は貫通穴39を囲うように貼り付けられており、ケーブル54及びコネクタ53を通すための貫通穴63が設けられている。
FIG. 6 is a perspective view of the scanning
走査光学装置5を光学台23に組み付けた状態を図7に示す。走査光学装置5は光学台23に固定される。そのとき、密閉部材61は、走査光学装置5の光学箱3の底壁3aと光学台23とにより挟持されて圧縮され、光学箱3の底壁3aに設けられた貫通穴39と外気との間を密閉する。他の構成は、前記第1実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
FIG. 7 shows a state in which the scanning
次に、図8を用いて本発明に係る画像形成装置の第3実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。 Next, the configuration of the third embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition, what was comprised similarly to each said embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description.
前記各実施形態では、一つの密閉部材52,61を用いて貫通穴39と外気との間を密閉する構成とした。本実施形態では、互いに積層される複数の密閉部材61,71により光学箱3の底壁3aに設けられた貫通穴39と外気との間を密閉する。そして、ケーブル54が複数の密閉部材61,71により挟持される。密閉部材71の材料としては、ウレタンフォームやエラストマ等が適用出来る。
In each of the above-described embodiments, the sealing
本実施形態は、2つの密閉部材61,71が光学箱3と光学台23とにより挟持される構成である。貫通穴39と外気との間を密閉する密閉部材61は、前記第2実施形態と同様に、該貫通穴39の周囲を囲む方形状の環状で形成し、光学箱3の底壁3aの底面3a1に貼着して固定したものである。密閉部材61は貫通穴39の径よりも大きな内径の貫通穴63を有する方形環状形状で構成される。密閉部材71は密閉部材61の貫通穴63の径よりも大きな面積を有して六面体形状で構成され、光学台23の凹部55内に嵌入され、2つの密閉部材61,71によりケーブル54が挟持される。密閉部材71は密閉部材61を介して貫通穴39を間接的に塞ぐように構成されている。
In the present embodiment, two sealing
本実施形態によれば、弾性を有する2つの密閉部材61,71で上下からケーブル54を挟持することで、ケーブル54付近に出来る小さな隙間の発生をより効果的に防ぐことが出来る。よって、スキャナモータ51を外部と電気的に接続するために設けた光学箱3の貫通穴39と外気との間を密閉する際の気密性をより強化することが出来る。その結果、走査光学装置5の防塵効果をより一層高めることが出来る。
According to the present embodiment, by holding the
尚、本実施形態では、密閉部材61,71が2つである場合の構成について説明したが、密閉部材の形状によっては、密閉部材を3つ以上用いる構成としても良いことは言うまでもない。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
In addition, although this embodiment demonstrated the structure in case there are two sealing
また、前記各実施形態において、回転多面鏡7の駆動手段となるスキャナモータ51と、光学箱3の外側に配設された制御手段となるコントローラ42とを電気的に接続するための接続手段の一例としてケーブル54を用いて説明した。他の接続手段としては、電線構造を平型にして厚みを大幅に薄くしたFFC(フレキシブルフラットケーブル)などが適用出来、ケーブル54の種類によって限定されるものではない。
In each of the above embodiments, the connecting means for electrically connecting the
2 …レーザ光源ユニット(光源)
3 …光学箱
7 …回転多面鏡(偏向手段)
8 …レーザビーム(光ビーム)
19 …感光ドラム(感光体)
23 …光学台
24 …fθレンズ(結像手段)
39 …貫通穴
41 …蓋
42 …コントローラ(制御手段)
51 …スキャナモータ(駆動手段)
52 …密閉部材
54 …ケーブル(接続手段)
2 ... Laser light source unit (light source)
3
8 ... Laser beam (light beam)
19… Photosensitive drum (photoconductor)
23 Optical stage
24 fθ lens (imaging means)
39… through hole
41… Lid
42 ... Controller (control means)
51… Scanner motor (drive means)
52… Sealing member
54… Cable (connection means)
Claims (5)
前記走査光を感光体に結像させる結像手段と、
前記偏向手段と前記結像手段とを収容する光学箱と、
前記光学箱の開口を密閉する蓋と、
前記光学箱の外側に配設された制御手段と、
前記光学箱を固定する光学台と、
前記制御手段と、前記偏向手段の駆動手段とを電気的に接続するための接続手段と、
前記接続手段を前記光学箱の外部に引き出すために該光学箱の前記光学台に対向する面に設けられた貫通穴と、
前記貫通穴と外気との間を密閉する密閉部材と、
を有し、
前記貫通穴に対向して前記光学台に設けられた凹部内に前記密閉部材が嵌入されると共に、前記密閉部材は、前記光学箱と前記光学台とにより挟持されていることを特徴とする画像形成装置。 Deflection means for converting a light beam generated from a light source into scanning light;
An imaging means for imaging the scanning light on a photoconductor;
An optical box that houses the deflecting means and the imaging means;
A lid for sealing the opening of the optical box;
Control means disposed outside the optical box;
An optical bench for fixing the optical box;
Connection means for electrically connecting the control means and the drive means of the deflection means;
A through-hole provided in a surface of the optical box facing the optical bench for pulling the connecting means out of the optical box;
A sealing member for sealing between the through hole and the outside air;
Have
The image is characterized in that the sealing member is inserted into a recess provided in the optical bench facing the through hole, and the sealing member is sandwiched between the optical box and the optical bench. Forming equipment.
前記走査光を感光体に結像させる結像手段と、
前記偏向手段と前記結像手段とを収容する光学箱と、
前記光学箱の開口を密閉する蓋と、
前記光学箱の外側に配設された制御手段と、
前記光学箱を固定する光学台と、
前記制御手段と、前記偏向手段の駆動手段とを電気的に接続するための接続手段と、
前記接続手段を前記光学箱の外部に引き出すために該光学箱の前記光学台に対向する面に設けられた貫通穴と、
前記貫通穴と外気との間を密閉する密閉部材と、
を有し、
前記密閉部材は互いに積層される複数の密閉部材からなり、前記接続手段が該複数の密閉部材により挟持されており、前記複数の密閉部材は、前記光学箱と前記光学台とにより挟持されていることを特徴とする画像形成装置。 Deflection means for converting a light beam generated from a light source into scanning light ;
An imaging means for imaging the scanning light on a photoconductor;
An optical box that houses the deflecting means and the imaging means ;
A lid for sealing the opening of the optical box ;
Control means disposed outside the optical box ;
An optical bench for fixing the optical box ;
Connection means for electrically connecting the control means and the drive means of the deflection means ;
A through-hole provided in a surface of the optical box facing the optical bench for pulling the connecting means out of the optical box ;
A sealing member for sealing between the through hole and the outside air ;
Have
The sealing member is composed of a plurality of sealing members stacked on each other, the connecting means is sandwiched between the plurality of sealing members, and the plurality of sealing members are sandwiched between the optical box and the optical bench. An image forming apparatus .
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