JP5966551B2 - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、光走査装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus.
画像形成装置は、光走査により光導電性の感光体を走査して画像を形成する「レーザプリンタやデジタル複写機等」として実施できる。 The image forming apparatus can be implemented as a “laser printer, digital copying machine, or the like” that forms an image by scanning a photoconductive photosensitive member by optical scanning.
レーザプリンタやデジタル複写機などの画像形成装置として、画像情報に応じた信号により駆動されるレーザ光源からのレーザ光を走査光として光走査を行うものが広く知られている。 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as laser printers and digital copying machines are widely known that perform optical scanning using laser light from a laser light source driven by a signal according to image information as scanning light.
レーザ光源を備えた光走査装置においては一般に、レーザ光源とともに、レーザ光源からの光束を偏向走査するポリゴンミラーや、ポリゴンミラーによる偏向光束を被走査面の実体を成す像担持体上にスポット状に結像させる走査光学系、さらには「レーザ光源やポリゴンミラーの駆動制御を行う回路基板」などが、各々個別の構成部品としてハウジングに組み立てられており、組み立ての際には、レーザ光源やポリゴンミラー、走査光学系等を構成する部品相互の配置が設計どおりに保たれるように調整して、各々を固定する必要がある。 In general, in an optical scanning device equipped with a laser light source, a polygon mirror that deflects and scans a light beam from the laser light source together with the laser light source, or a deflected light beam by the polygon mirror is spot-shaped on an image carrier that forms the substance of the surface to be scanned. The scanning optical system that forms an image, as well as the “circuit board that controls the drive of the laser light source and the polygon mirror” are assembled in the housing as individual components, and the laser light source and the polygon mirror are assembled during assembly. It is necessary to fix each of the components constituting the scanning optical system and the like so that the mutual arrangement is maintained as designed.
このため、光走査装置は部品点数が多く、各部品相互の配置精度を確保するための調整に手間が掛かる。また、画像形成装置の機種毎に、光走査装置の新規な設計が必要となることがコストアップの要因となっている。
従来、このようなコストアップの問題を解消するために、光走査装置の部品構成を見直し、コストを削減するものが特許文献1や2に開示されている。
これらにおいては、ポリゴンミラーの駆動回路や、集光素子を「同一ベース上に設置してユニット化」し、部品数の削減を図っている。
For this reason, the optical scanning device has a large number of components, and it takes time to make adjustments to ensure the placement accuracy between the components. In addition, a new design of the optical scanning device is required for each model of the image forming apparatus, which causes an increase in cost.
Conventionally, in order to solve such a problem of cost increase,
In these, the drive circuit of the polygon mirror and the light condensing element are “installed on the same base as a unit” to reduce the number of parts.
従来、ポリゴンミラーを、その駆動回路が形成された板金基板上に軸支した構成が多用されている。
光走査装置では、光源、集光光学系であるカップリングレンズ、ポリゴンミラー、および走査光学系である走査レンズは、被走査面である感光体ドラム面でのビームスポットのスポット径が均一となるように、各々の配置を調整してハウジングに固定され、ユニット化されているが、光走査装置を用いる画像形成装置の機種毎に「感光体ドラムとの配置レイアウト」や「感光体ドラムへの光束の入射角度」が異なるため、機種毎に新規にユニット設計が必要となっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a configuration in which a polygon mirror is pivotally supported on a sheet metal substrate on which a drive circuit is formed is frequently used.
In the optical scanning device, the light spot, the coupling lens that is a condensing optical system, the polygon mirror, and the scanning lens that is a scanning optical system have a uniform spot diameter of the beam spot on the surface of the photosensitive drum that is the surface to be scanned. As described above, each arrangement is adjusted to be fixed to the housing and unitized. However, for each model of the image forming apparatus using the optical scanning device, the “arrangement layout with the photosensitive drum” or “to the photosensitive drum” Since the “incident angle of the light beam” is different, a new unit design is required for each model.
このようなコストアップを解消するためには、複数の機種のユニット間で「共通に使用できる」ように部品の共通化が必要である。
特に、製造コストが比較的高いポリゴンミラーを「異機種に共通化」することにより量産を可能とし、量産効果を活かしたコストダウンが望まれている。
ポリゴンミラーは「毎分数万回転で回転」しており、消耗品として交換が必要な部品でもあり、メンテナンスコストを下げるためにも低コスト化が望まれる。
しかしながら、ポリゴンミラーを共通化して単体で交換すると「ポリゴンミラーの回転軸の姿勢誤差に起因して、被走査面でのスポット径が不均一となる」のを防止するため、交換の際に、交換されたポリゴンミラーに対して、カップリングレンズなど配置態位の再調整等の手間が掛かる。
In order to eliminate such an increase in cost, it is necessary to share parts so that the units of a plurality of models can be used in common.
In particular, it is desired to reduce the cost by making mass production possible by making a polygon mirror, which has a relatively high manufacturing cost, common to different models and enabling mass production.
The polygon mirror is “rotated at several tens of thousands of revolutions per minute” and is a part that needs to be replaced as a consumable part. Therefore, it is desired to reduce the cost in order to reduce the maintenance cost.
However, if the polygon mirror is shared and replaced as a single unit, in order to prevent the spot diameter on the surface to be scanned from becoming uneven due to the posture error of the rotation axis of the polygon mirror, For the exchanged polygon mirror, it takes time to readjust the arrangement state such as a coupling lens.
この問題を回避するため、従来は、ポリゴンミラーが故障した際や、リユースやリサイクル用にポリゴンミラーを交換回収する際には、ポリゴンミラー単体で交換せずにユニット単位での交換を行なっており、交換不要な部品までが交換されることになって、余分なコストがかかっていた。 To avoid this problem, in the past, when a polygon mirror broke down, or when a polygon mirror was replaced and collected for reuse or recycling, replacement was performed in units instead of replacing the polygon mirror alone. Even the parts that do not need to be replaced were replaced, and extra costs were incurred.
「交換不要な部品」の代表的なものはfθレンズ等の「走査光学系」である。走査光学系は、光走査装置内においては「不動部材」であり、また、発熱するものでもなく、一度装備されたのちは交換の必要は殆どない。また、これらはコストも安くはない。 A typical “parts that do not need to be replaced” is a “scanning optical system” such as an fθ lens. The scanning optical system is a “non-moving member” in the optical scanning apparatus, does not generate heat, and needs almost no replacement after being once installed. Also, they are not cheap.
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ポリゴンミラーや光源等の交換を低コストで容易に実行できる新規な光走査装置、およびこれを用いる画像形成装置の実現を課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is an object of the present invention to realize a novel optical scanning apparatus that can easily perform replacement of a polygon mirror, a light source, and the like at low cost, and an image forming apparatus using the same. To do.
この発明の光走査装置は、光源と、該光源からの発散光束を集光する集光光学系と、該集光光学系からの光束を偏向走査するポリゴンミラーと、該ポリゴンミラーにより偏向された光束を被走査面上に光スポットとして集光させるとともに、光走査を等速化する走査光学系とを有する光走査装置において、前記光源と、前記集光光学系と、前記ポリゴンミラーとを、所定の位置関係に保持するコアユニットと、前記走査光学系を支持するサブユニットと、を有し、前記コアユニットはベース部材を有し、該ベース部材は、前記ポリゴンミラーの回転軸の姿勢を拘束する姿勢拘束手段を固定し、前記光源と、前記集光光学系と、前記ポリゴンミラーとを、所定の位置関係で一体的に保持してなり、前記サブユニットに対して所定の位置関係をもって着脱可能であり、前記コアユニットを前記サブユニットに装着する際に、ユニット相互の位置関係を位置決めするための位置決め手段を有し、
前記位置決め手段は、前記ポリゴンミラーの回転軸中心と、この回転軸中心から離れた位置との2点で位置決めを行うことを特徴とする。
Optical scanning device comprising a light source, a focusing optical system for condensing the divergent light beam from the light source, a polygon mirror for deflecting and scanning the light beam from the condensing optical system, deflected by the polygon mirror In an optical scanning device having a scanning optical system for condensing a light beam as a light spot on a surface to be scanned and making the optical scanning constant speed, the light source, the condensing optical system, and the polygon mirror, A core unit that maintains a predetermined positional relationship; and a subunit that supports the scanning optical system. The core unit includes a base member, and the base member has a posture of a rotation axis of the polygon mirror. A posture restraining means for restraining is fixed, and the light source, the condensing optical system, and the polygon mirror are integrally held in a predetermined positional relationship, and the predetermined positional relationship is established with respect to the subunit. Also Is detachable Te, when mounting the core unit to the sub unit has a positioning means for positioning the positional relationship between the units one another,
The positioning means performs positioning at two points: a rotation axis center of the polygon mirror and a position away from the rotation axis center.
上記の如く、光源からポリゴンミラーまでの部分がコアユニットに保持され、走査光学系は「コアユニットと別体のサブユニット」に保持されているから、光源やポリゴンミラーを交換する際や回収する際に、走査光学系まで交換する必要がない。 As described above, the portion from the light source to the polygon mirror is held by the core unit, and the scanning optical system is held by the “subunit separate from the core unit”. In this case, it is not necessary to replace the scanning optical system.
また、光源や集光光学系、ポリゴンミラーは「所定の位置関係」で一体化され、ポリゴンミラーの回転軸は「位置と姿勢」を拘束されているから、コアユニットを交換するのみで、サブユニット側の走査光学系に適正に対応でき、交換作業も容易である。
また、ユニット相互の位置関係は、ポリゴンミラーの回転軸中心と、これから離れた位置の2点で行なうので、高精度の位置決めが可能である。
In addition, the light source, the condensing optical system, and the polygon mirror are integrated in a “predetermined positional relationship”, and the rotation axis of the polygon mirror is constrained in “position and orientation”. It is possible to appropriately handle the scanning optical system on the unit side, and replacement work is easy.
Further, the positional relationship between the units is determined at two points, that is, the rotational axis center of the polygon mirror and a position away from the center, so that highly accurate positioning is possible.
例えば、感光体ドラムとの配置レイアウトや感光体ドラムへの走査光束の入射角度などの違いや、A3サイズやA4サイズ等の「書き込み幅」に応じた走査光学系の違いなどがある場合の交換も容易に対応できる。 For example, replacement when there is a difference in the layout with the photosensitive drum, the incident angle of the scanning light beam on the photosensitive drum, or a difference in the scanning optical system according to the “writing width” such as A3 size or A4 size. Can be easily accommodated.
以下、実施の形態を説明する。
図1は、光走査装置の実施の1形態について、発明の特徴部分を説明するための図である。
この光走査装置は、光源10と、光源10からの発散光束を集光する集光光学系12と、集光光学系12からの光束を偏向走査するポリゴンミラー14と、ポリゴンミラー14により偏向された光束を被走査面上に光スポットとして集光させるとともに、光走査を等速化する走査光学系16とを有する。
Hereinafter, embodiments will be described.
FIG. 1 is a diagram for explaining a characteristic part of the invention in one embodiment of an optical scanning device.
This optical scanning device is deflected by a
光走査により光スポットが移動する方向及びこの方向に対応する方向を「主走査方向」、主走査方向に直交する方向及びこの方向に対応する方向を「副走査方向」と称することは周知のとおりである。 It is well known that the direction in which the light spot is moved by optical scanning and the direction corresponding to this direction are called “main scanning direction”, and the direction orthogonal to the main scanning direction and the direction corresponding to this direction are called “sub-scanning direction”. It is.
光源10は「半導体レーザ」で、周知の如く「発散性のレーザ光束」を放射する。
集光光学系12は「カップリングレンズ」であり、光源10からの発散性の光束を以後の光学系に適した光束形態に変換する。以下、集光光学系12をカップリングレンズ12と言う。
The
The condensing
この形態例では、カップリングレンズ12は「主走査方向と副走査方向とに異なる正のパワー」を持つ。主走査方向の正のパワーは、光源10からの発散光束を平行光束化するコリメート機能を有し、副走査方向においては、上記発散光束を集束光束に変換する。
In this embodiment, the
ポリゴンミラー14は、カップリングレンズ12からの光束を入射され、偏向反射面により反射し、等速回転することにより、反射光束を等角速度的に偏向走査する。カップリングレンズ12からの光束は、ポリゴンミラー14の偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」として結像する。
The
偏向走査された光束(「偏向光束」と言う。)は、走査光学系16に入射する。走査光学系16は所謂「fθレンズ」であり、偏向光束を、図示されない被走査面上に光スポットとして結像させる。走査光学系16を以下では走査レンズ16と称する。
The deflected and scanned light beam (referred to as “deflected light beam”) enters the scanning
走査レンズ16は、fθ機能により、被走査面上における光スポットの変位を等速化する。走査レンズ16はまた、主走査方向と副走査方向とで異なる正のパワーを持つアナモルフィックなレンズであり、副走査方向に関しては、上記「主走査方向に長い線像」の結像位置と被走査面とを共役関係とし、これによってポリゴンミラー14における「偏向反射面の面倒れ」を補正する。
The
図1において、符号CUで示す部分は「コアユニット」、符号SUで示す部分は「サブユニット」である。 In FIG. 1, the part indicated by reference numeral CU is “core unit”, and the part indicated by reference numeral SU is “subunit”.
コアユニットCUは、図の如く、光源10と、カップリングレンズ12と、ポリゴンミラー14とを「所定の位置関係」に保持する。
サブユニットSUは、走査光学系である走査レンズ16を所定の位置に支持している。
The core unit CU holds the
The sub unit SU supports the
コアユニットCUは、ベース部材100を有する。ベース部材100は、光源10と、カップリングレンズ12と、ポリゴンミラー14とを、これら相互が「所定の位置関係」となるように一体的に保持している。ベース部材100にはまた、コネクタ13や電子部品13が搭載されている。
The core unit CU has a
ベース部材100と、光源10、カップリングレンズ12、ポリゴンミラー14の、ベース部材100への取り付けの状態を説明する。
A state in which the
ベース部材100は、板金(アルミニウム等の金属による平行平板)により形成され、第1の板面部101と、第2の板面部102とを有している。
第1の板面部101にはカップリングレンズ12とポリゴンミラー14が取り付けられ、第2の板面部102には、光源10が取り付けられている。
第2の板面部102の面は、第1の板面部101の面に対して直交している。
The
A
The surface of the second
ポリゴンミラー14は、複数の偏向反射面(説明中の例では4面)を有する多面鏡部分と、この多面鏡部分を回転軸の周りに回転させる回転駆動機構(駆動力生成用のコイル)、回転軸の姿勢(回転により変動しない回転軸の向き)を拘束する「姿勢拘束手段」を有する。「姿勢拘束手段」は、前記回転軸を軸支する軸受(ベアリング)又は「軸受を保持する軸支部材」である。
The
ポリゴンミラー14は、ベース部材100の「第1の板面部101内の所定位置」に、姿勢拘束手段を固定されることにより、ベース部材100と一体化される。
ポリゴンミラー14の回転軸の姿勢(向き)は、設計的には第1の板面部101の「板面に直交する方向」であるが、実際には、誤差が存在するため、厳密には「第1の板面部に対して厳密に直交する方向」とはならない。
The
The orientation (orientation) of the rotation axis of the
しかし、上記の如くベース部材100の第1の板面部101に取り付けられたポリゴンミラーは、第1の板面部101に対する位置と、回転軸の姿勢とが決定される。
However, as described above, the position of the polygon mirror attached to the first
光源10は、前述の如く半導体レーザであり、第2の板面部102に設けられる。
即ち、半導体レーザのパッケージの外郭部が、第2の板面部102の所定位置に穿設された「嵌め込み用の孔」に圧入されることにより、固定されている。このとき、半導体レーザの姿勢は、発散性のレーザ光束の中心光線が、第2の板面部102と直交する方向になるように調整される。
The
That is, the outer portion of the semiconductor laser package is fixed by being press-fitted into a “fitting hole” formed in a predetermined position of the second
光源10としての半導体レーザの出力を一定に保ち、画像信号に応じて変調する駆動回路が形成された回路基板110は、第2の板面部102の裏側に固定されている。
The
一般に、板金基板は単層に限定されるため、回路規模が大きい場合には別基板で構成することで多層化したほうが、トータルコストを低減できる場合があり、説明中の例では、ポリゴンミラー14の駆動回路は第1の板面部101に形成し、半導体レーザの駆動回路は別体の回路基板110に形成して、第2の板面部102の裏面側に配置した。
In general, since the sheet metal substrate is limited to a single layer, if the circuit scale is large, it may be possible to reduce the total cost by configuring the substrate by using a separate substrate, and in the example being described, the
光源(半導体レーザ)10とポリゴンミラー14との間には、光源10からの光束を上記の如く集光するためのカップリングレンズ12が配置されるが、カップリングレンズ12は、第1の板面部101に形成された立ち曲げ部103に固定される。
Between the light source (semiconductor laser) 10 and the
カップリングレンズ12は、「光軸方向」に関しては、光源10からの発散性の拘束を、主走査方向に関して平行光束化し、副走査方向に関しては「ポリゴンミラー14の偏向反射面近傍位置」に「主走査方向に長い線像」として結像するように位置調整される。
In the “optical axis direction”, the
ポリゴンミラー14の回転軸には「姿勢誤差による軸倒れ」が存在する可能性があり、このような軸倒れがあると、光源10側から偏向反射面に入射する光束が、回転軸を含む面内で「設計上の入射方向」とは異なる方向から入射し「全走査位置で均一なスポット径をもつ光スポットを得ることができない」という不具合がある。
There is a possibility that the axis of rotation of the
この不具合に対処するために、カップリングレンズ12を立ち曲げ部103に固定する際、治具を用いて、上記「光軸方向の位置調整」とともに、半導体レーザに対して「第1の板面部101に直交する方向」の位置調整、即ち「副走査方向における位置調整」も行う。
In order to cope with this problem, when the
そして、上記各位置調整を行なった状態で保持し、「立ち曲げ部103とカップリングレンズ12との隙間」に接着剤を充填してカップリングレンズ12を立ち曲げ部103に固定する。
Then, the position is adjusted and held, and an adhesive is filled in the “gap between the standing
この状態で、光源10、カップリングレンズ12、ポリゴンミラー14の3者は、相互の位置関係が「所定の位置関係」となり、ベース部材100に固定的に保持されたことになる。
In this state, the three of the
即ち、光源10からの発散光束(レーザ光束)は、カップリングレンズ12により、主走査方向には平行光束化され、副走査方向においては、ポリゴンミラー14の偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」を結像するような光束形態で、ポリゴンミラー14に入射し、ポリゴンミラー14により偏向走査される。
In other words, the divergent light beam (laser light beam) from the
一方、サブユニットSUは、平行平板状の板金による支持基板200に、走査光学系である走査レンズ16を所定の位置に支持させてなる。
走査レンズ16は、支持基板200に形成された支柱201、202、203により固定的に支持されている。走査レンズ16の支持位置や支持態位は、支持基板200に対して所定の関係となるように調整される。
On the other hand, the subunit SU is formed by supporting a
The
コアユニットCUは、サブユニットSUに対して「所定の位置関係」をもって、着脱可能である。コアユニットCUとサブユニットSUの「所定の位置関係」は、コアユニットCUをサブユニットSUに固定的に装着したときに「ポリゴンミラー14による偏向光束と、走査レンズ16との関係が適正な位置関係」となる位置関係である。
The core unit CU is detachable with a “predetermined positional relationship” with respect to the subunit SU. The “predetermined positional relationship” between the core unit CU and the subunit SU is “when the core unit CU is fixedly attached to the subunit SU,“ a position where the relationship between the deflected light beam by the
ここで、両ユニットの装着の際の位置合わせを説明する。 Here, alignment when both units are mounted will be described.
図1に示すように、コアユニットCUの第1の板面部101には、サブユニットSUに固定される走査レンズ16に対して、ポリゴンミラー14の回転軸と直交する面内(「主走査面内」とも言う。)において「偏向光束の、走査レンズ16への入射状態が所定の状態となる」ように、ユニット相互を「相対的に正確に位置決め」するための結合部である孔H1が設けられ、他方、サブユニットSUの支持基板200には、孔H2とピンP1が設けられている。
As shown in FIG. 1, the first
これらの孔やピンは、コアユニットCUをサブユニットSUに装着する際に、ユニット相互の位置関係を相対的に正確に位置決めするための「位置決め手段」を構成する。 These holes and pins constitute “positioning means” for relatively accurately positioning the positional relationship between the units when the core unit CU is attached to the subunit SU.
図1に示すように、サブユニットSUに形成されたピンP1を、コアユニットCU側の第1の板面部101の孔H1に嵌め込む。また、サブユニットSUに形成された孔H2には、ポリゴンミラー14の回転軸と同軸の「嵌め込み軸(図示されず。)」を嵌め込む。
As shown in FIG. 1, the pin P1 formed in the subunit SU is fitted into the hole H1 of the first
サブユニットSUに形成された孔H2と、ポリゴンミラー14の「嵌め込み軸」は、ポリゴンミラー14の位置をベース部材100に対して定める手段を構成している。
The hole H2 formed in the subunit SU and the “fitting shaft” of the
このようにして、コアユニットCUをサブユニットSUに位置合わせして、相互の位置関係を定めた後、両者を「ねじで固定」すれば、光走査装置が構成される。
勿論、コアユニットCUは、サブユニットSUに固定された状態から、結合を解消して取り外すことができる。即ち、コアユニットCUは、サブユニットSUに対して着脱可能である。
In this way, after aligning the core unit CU with the subunit SU and determining the mutual positional relationship, the two are “fixed with screws” to form an optical scanning device.
Of course, the core unit CU can be removed from the state in which the core unit CU is fixed to the subunit SU by removing the coupling. That is, the core unit CU is detachable from the subunit SU.
図2は、コアユニットCUをサブユニットSUに装着した状態を、ポリゴンミラー14の回転軸の方向(副走査方向)から見た状態を示している。符号BSは締結用の「ねじ」を示している。 FIG. 2 shows a state where the core unit CU is mounted on the subunit SU as viewed from the direction of the rotation axis of the polygon mirror 14 (sub-scanning direction). Symbol BS indicates a “screw” for fastening.
位置決めは、図1、図2に示したように「ポリゴンミラー14の回転軸中心と、これからある程度距離の離れた位置(孔H1の位置)の2点」で行なうのが精度上好ましい。ポリゴンミラー14の回転軸中心と走査レンズ16の位置関係を正確に確保しないと、光スポットによる走査速度が変化して倍率誤差が発生し、カラー画像では色ずれが大きくなる等の不具合が発生するのを防止するためである。
位置決めの位置は、前記孔H1以外の他の位置でも良く、ピンと孔でなく「角と面」や「面と面」など、形状による位置決めなどでも良い。姿勢拘束手段としても他の適宜のものが可能である。
As shown in FIGS. 1 and 2, it is preferable in terms of accuracy to perform positioning at “two points: the center of the rotation axis of the
The positioning position may be a position other than the hole H1, and may be positioning by shape such as “corner and surface” or “surface and surface” instead of the pin and hole. Other appropriate means can be used as the posture restraining means.
上に説明した実施の形態では、コアユニットCUに保持された光源10、カップリングレンズ12、ポリゴンミラー14は、その位置関係が「所定の位置関係」に定められるので、同一仕様のコアユニットであれば、異なるコアユニットであっても、ポリゴンミラー14により偏向走査される偏向光束の「偏向の状態」は同一である。
In the embodiment described above, since the positional relationship between the
それゆえ、同一機種の画像形成装置に用いられる光走査装置において、ポリゴンミラーを交換するような場合、走査レンズ16を支持するサブユニットの側は交換せず、コアユニットの部分のみを交換して、交換しないサブユニットに装着するのみで、同一の性能を持つ光走査装置を得ることができる。
また、この交換は、走査レンズ以後の光学系、例えば、偏向光束を被走査面に導光するミラー等の配置には何ら影響されないから、感光体ドラムの配置や感光体ドラムへの光束の入射角度などによるレイアウトの違いがあっても、手間を掛けずにコアユニット単位での交換が可能である。
Therefore, in the optical scanning device used for the same type of image forming apparatus, when the polygon mirror is replaced, the side of the subunit supporting the
This replacement is not affected at all by the optical system after the scanning lens, for example, the arrangement of a mirror or the like for guiding the deflected light beam to the surface to be scanned. Even if there is a difference in layout due to angle, etc., it can be exchanged in units of core units without much effort.
また、サブユニットに走査レンズを配備するので、走査レンズによらず「コアユニット単位での共通化」が可能となり、A4サイズとA3サイズなど「書込幅の異なる光走査装置」においても、共通のコアユニットを搭載でき、大幅なコストダウンが可能となる。 In addition, since the scanning lens is provided in the subunit, it is possible to “commonize in units of core units” regardless of the scanning lens, and common to “optical scanning devices with different writing widths” such as A4 size and A3 size. The core unit can be installed and the cost can be greatly reduced.
図3および図4に、変形例を示す。
図3に示す実施の形態では、ポリゴンミラー14の駆動回路を形成したポリゴンミラー駆動基板140をベース部材100と別体に形成し、ベース部材100の第1の板面部101に接合している。
このようにする代わりに、半導体レーザの駆動回路を、ベース部材100の第2の板面部102(の裏面)などに形成することも可能である。
3 and 4 show a modification.
In the embodiment shown in FIG. 3, the polygon
Instead of this, a semiconductor laser drive circuit can be formed on the second plate surface portion 102 (the back surface) of the
図1、2に示す実施の形態では、立ち曲げ部103を第1の板面部101に形成し、この部分でカップリングレンズ12を支持したが、図4に示す実施の形態のように、カップリングレンズ12を一体に形成した立設部12Aを形成し、これを第1の板面部101に直接接合するようにしても良い。
カップリングレンズ12を一体に形成した立設部12Aはまた、図3に示すベース部材の第1の板面部101に直接接合するようにしても良い。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the standing
The standing
上に説明した実施の形態では、ベース部材100は板金で形成され、ポリゴンミラー16の姿勢拘束手段を固定する第1の板面部101と、第1の板面部101に対して直交する第2の板面部102を有し、光源10は、第2の板面部102に直交する方向へ「光束の主光線」が射出するように、射出方向を拘束して固定されている。
In the embodiment described above, the
このため、ポリゴンミラーに対して光源を位置決め・支持するための別個の支持手段を必要とせず、光走査装置の部品点数を削減でき、コスト削減が可能となる。 This eliminates the need for separate support means for positioning and supporting the light source with respect to the polygon mirror, thereby reducing the number of parts of the optical scanning device and reducing costs.
また、集光光学系であるカップリングレンズ12は、光源10からの光束の、ポリゴンミラー14の回転軸を含む面内での偏向反射面への入射方向を規定するように、ポリゴンミラー14の回転軸の姿勢に応じて位置調整して、ベース部材100に固定されている。
Further, the
このため、コアユニット単位で光学性能を保証できる。 For this reason, optical performance can be guaranteed in units of core units.
なお、ベース部材には「ポリゴンミラーの駆動回路および光源の駆動回路」を配備してもよく、このようにすると「経時的に交換が必要な消耗品を一括で、調整することなく交換」でき、メンテナンスコストを低減できる。 The base member may be provided with a “polygon mirror drive circuit and a light source drive circuit”. In this way, “consumables that need to be replaced over time can be replaced without adjustment”. Maintenance costs can be reduced.
図5に光走査装置の実施の他の形態を示す。
この実施の形態例は、走査光学系である走査レンズを支持するサブユニットとして「被走査面である像担持体を支持する構造体」を用いた例である。
FIG. 5 shows another embodiment of the optical scanning device.
This embodiment is an example in which “a structure that supports an image carrier that is a surface to be scanned” is used as a subunit that supports a scanning lens that is a scanning optical system.
コアユニットCUは、図1に示したものと同一構成であり、光源10、カップリングレンズ12、ポリゴンミラー14を「所定の位置関係」にして固定的に保持している。
The core unit CU has the same configuration as that shown in FIG. 1, and the
一方、サブユニットSUは、本体構造体300に走査レンズ16を支持してなる。
On the other hand, the subunit SU is formed by supporting the
本体構造体300は「被走査面である像担持体(感光体ドラム)を支持する構造体」であり、画像形成装置本体の外郭を形成する、一対の側板と底板を含み、本体の骨格を形成するフレーム筐体または側板間を架橋して剛性を保つ構造部材等、感光体ドラムや「感光体ドラムを保持するユニット」を位置決めし、支持する部材である。
半導体レーザ10、カップリングレンズ12及びポリゴンミラー14の配置は、コアユニット単位で調整してあるため、コアユニットCUを、コアユニットCUと本体構造体300に形成した「位置決め用の結合部(ピンと孔等)」で装着し、両者をねじ固定するだけで、ハウジングを用いずに光走査装置を構成でき、感光体ドラムに対する位置決めを行うことができる。
The
Since the arrangement of the
なお、図5において、符号SLは本体構造体300に穿設されたスリットを示す。符号Mで示すミラーは、走査レンズ16を透過した偏向光束を反射してスリットSLを通して、本体構造体300の下側にある感光体ドラムへ向かう光路の一部を構成する。
In FIG. 5, symbol SL indicates a slit formed in the
このような構成によれば、ハウジングを用いることなく光走査装置を構成でき、部品点数が削減されるとともに、組立工程が単純化され工数が削減され、画像形成装置の製造コストを削減できる。 According to such a configuration, the optical scanning device can be configured without using a housing, the number of parts can be reduced, the assembly process can be simplified, the number of steps can be reduced, and the manufacturing cost of the image forming apparatus can be reduced.
図6は、実施の他の形態の特徴部分を説明図的に示している。 FIG. 6 illustrates characteristic portions of another embodiment in an explanatory manner.
板金で形成されたベース部材の板面には「ポリゴンミラーの駆動回路および光源の駆動回路の少なくとも一方」を形成することができ、このようにすることにより、ベース部材を回路基板として用いる構造とできるため、部品点数が削減されコストの削減が可能となる。 “At least one of a polygon mirror drive circuit and a light source drive circuit” can be formed on the plate surface of the base member made of sheet metal, and in this way, the base member is used as a circuit board. Therefore, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.
図6の実施形態では、ポリゴンミラーを固定された第1の板面部101の板面には「ポリゴンミラーの駆動回路(図示されず)」が実装され、第2の板面部102の裏面側に、光源10である半導体レーザの駆動回路(図示されず)が実装されている。
In the embodiment of FIG. 6, a “polygon mirror drive circuit (not shown)” is mounted on the plate surface of the first
第2の板面部102の嵌め込み孔に圧入された半導体レーザの端子と、第2の板面部102の裏面側に形成された「半導体レーザの駆動回路(図示されず)」とは、フレキシブルケーブル112により接続されている。
A terminal of the semiconductor laser press-fitted into the fitting hole of the second
このように構成すれば、ポリゴンミラーの駆動回路または光源の駆動回路の少なくともいずれかが形成された、ベース部材を回路基板として用いることができ、部品点数が削減されコストを削減できる。 If comprised in this way, the base member in which at least any one of the drive circuit of a polygon mirror or the drive circuit of a light source was formed can be used as a circuit board, a number of parts can be reduced and cost can be reduced.
図7〜図9に即して、実施の他の形態を説明する。
図7はコアユニットCUの部分を示している。なお、混同の恐れはないと考えられるので、繁雑を避けるため、以下の各図においても、コアユニットには符号「CU」を当て、サブユニットには符号「SU」を当てる。
Another embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 shows a portion of the core unit CU. Since it is considered that there is no possibility of confusion, the symbol “CU” is assigned to the core unit and the symbol “SU” is assigned to the subunit in each of the following drawings in order to avoid complication.
コアユニットCUを示す図7において、ベース部材100Aは板金(アルミニウム等の金属による平行平板)により形成されるが、図1に示すベース部材100とは異なり「全体が平面状」である。
In FIG. 7 showing the core unit CU, the
ベース部材100Aの1面に光源10(半導体レーザ)、カップリングレンズ12A、ポリゴンミラー14が「所定の位置関係」に固定されてコアユニットCUをなしている。
ベース部材100Aにはまた、コネクタ11や電子部品13も装荷されている。
A light source 10 (semiconductor laser), a
The
光源10のベース部材100Aへの取り付けを、図7、図8に即して説明すると、光源10は半導体レーザであり、図1等に示した実施の形態と同様、パッケージの外郭部が、ベース部材100Aの所定位置に穿設された「嵌め込み用の孔」に圧入されて固定されている。このとき「半導体レーザの姿勢」は、発散性のレーザ光束の中心光線が、ベース部材100Aの板面部と直交する方向になるように調整される。
The attachment of the
光源10としての半導体レーザの出力を一定に保ち、画像信号に応じて変調する駆動回路が形成された回路基板110は、ベース部材100Aの裏側に固定されている。
A
次に、ベース部材100Aへのポリゴンミラー14の取り付けを、図8及び図9を参照して説明する。先に説明した実施の形態においては、ポリゴンミラー14の「ベース部材への取り付け」について詳細には説明しなかったが、上述の実施の各形態においても、ポリゴンミラーの取り付けは、これから説明する方法と同様である。
Next, attachment of the
ポリゴンミラー14は、複数の偏向反射面(説明中の例では4面)を有する多面鏡部分14Aと、この多面鏡部分を回転軸の周りに回転させる回転駆動機構、回転軸の姿勢を拘束する「姿勢拘束手段」を有する。
The
「回転駆動機構」は、図8、図9に示すように、ベース部材100Aに固定的に設けられたコイル14Cと、図8に符号14Bで示す部分に収納されたマグネットとにより構成され、図示されない駆動回路によりコイル14Cへの通電を制御して、多面鏡部分14Aを回転させるようになっている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the “rotation drive mechanism” includes a
「姿勢拘束手段」は、回転軸と同軸に一体化された軸14Eと、この軸14Eを支持する軸受であるベアリング14Dとで構成されている。ベアリング14Dが、軸14Eの向きを拘束することにより、ポリゴンミラー14の回転軸の姿勢が拘束される。
The “posture restraining means” includes a
即ち、ベース部材100Aの孔H3の部分を囲繞して、コイル14Cを固定して配置し、前記軸14Eを、孔H3を通してベアリング14Dに嵌め込み、ベアリング14Dによりベース部材100Aに固定する。
That is, the portion of the hole H3 of the
このとき、孔H3と軸14Eの「嵌まり合い」により、ベース部材100Aに対するポリゴンミラー14の位置が確定され、また、ベアリング14Dと軸14Eとの嵌まり合いにより回転軸の姿勢が拘束される。
At this time, the position of the
次に、集光光学系であるカップリングレンズ12Aを説明する。
Next, the
カップリングレンズ12Aは、図7、図9に斜視図的に示された形状に形成され、ベース部材100Aの面上の、光源10の位置を覆うようにしてベース部材100Aに固定される。
The
カップリングレンズ12Aは、図8に示すように、3面の光学面12A1、12A2、12A3を有している。
As shown in FIG. 8, the
光学面12A1は「レンズ面」であり、その光軸位置が光源10から放射される発散性の拘束の中心光線(ベース部材100Aの板面に直交する。)と合致するように、配置が調整されている。
レンズ面12A1は、アナモルフィックな面で、光源10からの発散性の光束を、主走査方向(図面に直交する方向)に関しては平行光束化し、副走査方向においては、収束性の光束に変換する。
The optical surface 12A1 is a “lens surface”, and its arrangement is adjusted so that its optical axis position matches the central light beam of the diverging constraint emitted from the light source 10 (perpendicular to the plate surface of the
The lens surface 12A1 is an anamorphic surface, and the divergent light beam from the
レンズ面12A1により光束形態を変換された光束は、光学面12A2に入射する。光学面12A2は平反射面であり、ベース部材100Aの板面に対して45度の角度で傾いている。平反射面12A2には、反射材がコーティングされている。
The light beam whose form has been converted by the lens surface 12A1 enters the optical surface 12A2. The optical surface 12A2 is a flat reflecting surface and is inclined at an angle of 45 degrees with respect to the plate surface of the
平反射面12A2に入射した光束は、平反射面12A2により、ベース部材100Aの板面に平行な方向へ反射され、光学面12A3に入射する。光学面12A3は平面で「射出面」である。
The light beam incident on the flat reflecting surface 12A2 is reflected by the flat reflecting surface 12A2 in a direction parallel to the plate surface of the
射出面12A3から射出した光束は、ベース部材100Aの板面に平行な光束となってポリゴンミラー14に入射し、ポリゴンミラー14の等速回転に伴い等角速度的に偏向走査される。
The light beam emitted from the exit surface 12A3 enters the
なお、図8においては、カップリングレンズ12Aの射出面12A3から射出してポリゴンミラー14に入射する光束を「平行光束」であるように描いてあるが、実際には、上述したように、ポリゴンミラー14への入射光束は副走査方向(図8において上下方向)には集束光束であり、副走査方向においてはポリゴンミラー14の偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」として結像することにより走査レンズとともに「ポリゴンミラー14の面倒れの補正」を行なうようになっている。
In FIG. 8, the light beam emitted from the exit surface 12A3 of the
上述の如く、光源10からの発散性の光束を、このような「主走査方向に平行で、副走査方向に収束性の光束」に変換するのに、上の説明では、カップリングレンズ12Aのレンズ面12A1を「アナモルフィックなレンズ面」とすることにより行なっている。
As described above, the divergent light beam from the
しかし、これに限らず、レンズ面12A1は「軸対称なレンズ面」として、主・副走査方向とも平行光束に変換し、射出面12A3を「副走査方向に正のパワーを持つシリンダ面」として、副走査方向に必要な収束性を与えてもよい。 However, the present invention is not limited to this, and the lens surface 12A1 is converted to a parallel light beam in both the main and sub-scanning directions as an “axisymmetric lens surface”, and the exit surface 12A3 is defined as “a cylinder surface having positive power in the sub-scanning direction”. The necessary convergence in the sub-scanning direction may be given.
また、ポリゴンミラー14に入射する光束を「副走査方向に収束性」とするために、カップリングレンズとポリゴンミラーとの間に、副走査方向に正のパワーを持つシリンダレンズを別体で配備するようにしても良い。
In order to make the light beam incident on the
もっとも、面倒れを補正する必要がなければ、射出面12A3から射出する光束を平行光束としても良いし、射出面12A3から射出する光束を平行光束としつつも、走査光学系における被走査面の近傍に副走査方向に「正のパワーを持つシリンダレンズ」やトロイダルレンズを設けることとで面倒れの補正を行なうようにすることも可能である。 Of course, if it is not necessary to correct surface tilt, the light beam emitted from the exit surface 12A3 may be a parallel light beam, or the light beam emitted from the exit surface 12A3 may be a parallel light beam but in the vicinity of the surface to be scanned in the scanning optical system. In addition, it is possible to correct surface tilt by providing a “cylinder lens having positive power” or a toroidal lens in the sub-scanning direction.
なお、カップリングレンズ12Aは「治具により、光軸方向の位置調整と同時に、光源10に対してベース部材100Aの板面に平行な方向での位置調整を行い、ポリゴンミラー14に入射する方向を、回転軸を含む面内で調整した状態」で正確に位置決めしたのち、ベース部材100Aに接着固定する。
The
このように構成されたコアユニットCUのサブユニットSUへの装着は以下のように行なわれる。
即ち、図9に示すように、ポリゴンミラー14の回転軸を保持する軸支部材であるベアリング14Dを、その外周を基準として、サブユニットSUの支持基板200Aに開口形成された嵌め合い穴H10に嵌め合わせる。
The core unit CU configured in this manner is attached to the subunit SU as follows.
That is, as shown in FIG. 9, the bearing 14D, which is a shaft support member that holds the rotation shaft of the
これにより、ポリゴンミラー14の回転軸位置がサブユニットSUに対して確定する。また、図1の実施の形態の場合と同様、サブユニットSUの支持基板200Aに形成されているピンP1をベース基板100Aに形成されている孔H1(混同の恐れは無いと思われるので、図1におけると同じく符号P1、H1を用いる。)に嵌め合わせる。
Thereby, the rotational axis position of the
このようにして「支持基板200Aに固定して設けられた走査レンズ16に対して、ポリゴンミラー14を位置決め」し、コアユニットCUをサブユニットSUに装着して固定し、光走査装置とする。コアユニットCUとサブユニットSU相互の締結は、ネジ孔BSを図示されないネジで固定することにより行なわれる。
In this way, “the
上には、光源、カップリングレンズともに1個である場合を説明したが、光源、カップリングレンズは、これらを複数個用いることも可能である。 The case where there is one light source and one coupling lens has been described above, but a plurality of light sources and coupling lenses may be used.
図10〜図12に即して、このような場合の実施の形態例を説明する。
この形態例では、2個の光源10C、10D、2個の集光光学系(カップリングレンズ12C、12D)を有する。ポリゴンミラー14は、光源10Cからの光束と、光源10Dからの光束に共通化されている。
An embodiment in such a case will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, it has two
コアユニットCUのベース基板100Bは、光源側が2股に開いており、開いた側の端部は、ポリゴンミラー14の保持された部分(第1の板面部101B)に対して直交して折り曲げられ、第2の板面部102C、102Dをなしている。
The
光源10C、10Dは半導体レーザであって、そのパッケージの外郭部を、第2の板面部102C、102Dにそれぞれ圧入され、これらからの発散性の光束の中心光線が第2の板面部102C、102Dに直交するように放射するように姿勢を拘束されている。
The
符号110C、110Dはそれぞれ「半導体レーザ10C、10Dの出力を一定に保ち、画像信号に応じて変調する駆動回路が形成された回路基板」を示し、これらは図の如く第2の板面部102C、102Dの裏側に固定されている。
Reference numerals 110C and 110D respectively denote "circuit boards on which drive circuits for keeping the outputs of the
カップリングレンズ12C、12Dはそれぞれ、光源10C、10Dからの光束に対し、先に説明した実施の形態におけるカップリングレンズ12と同様の光学機能を果たすべく、ベース基板100Bに形成された立ち曲げ部103C、103Dの固定されている。
The
一方、コアユニットCUを着脱されるサブユニットSUは、図12に示す如く、支持基板200Bに、2つの走査レンズ16C、16Dが「所定の位置関係」で固定された構成となっている。
On the other hand, the subunit SU to / from which the core unit CU is attached / detached has a configuration in which the two
走査レンズ16Cは光源10Cからの光束に対するものであり、走査レンズ16Dは光源10Dからの光束に対応するものである。図12に示すように、支持基板200Bに形成されたピンP1を、ベース基板100Bに穿設された孔H1に嵌め合わせ、図1の場合と同様に、ポリゴンミラー14の軸を、支持基板200Bの孔H2に嵌め合わせて、コアユニットCUとサブユニットSUの位置関係を定める。その後、上に説明した実施の形態におけると同様に、両ユニットを、ネジ孔BSに、図示されないネジを螺号させて締結する。
The scanning lens 16C is for the light beam from the light source 10C, and the
このように、コアユニットCUをサブユニットSUに装着固定した状態を、ポリゴンミラー14の回転軸方向から見た状態を図11に示す。
図示の如く、光源10Cからカップリングレンズ12Cを介してポリゴンミラー14に入射する光束と、光源10Dからカップリングレンズ12Dを介してポリゴンミラー14に入射すること側とは、ポリゴンミラー14の回転軸位置と孔H1と結び、図面に直行する平面に対して対称的であり、ポリゴンミラー14による偏向光束も同様に、上記平面に対して対称的に(但し偏向の向きは互いに逆である。)に行なわれる。
FIG. 11 shows a state in which the core unit CU is mounted and fixed on the subunit SU as viewed from the direction of the rotation axis of the
As shown in the figure, the light beam incident on the
なお、ベース部材100Bに代えて「全体が平板状のもの」を用い、光源10C、10Dの取り付けを、図7等のように行い、カップリングレンズ12C、12Dに代えて、図7等に示したカップリングレンズ12A等を用いて良いことは言うまでもない。
In addition, it replaces with the
上記の如く、光源と集光光学系とを複数配備し、共通のポリゴンミラーにより走査する構造とすることにより「複数の画像形成ステーションの光学系」を集約でき、光走査装置の部品点数を削減でき、組立工程が単純化され工数が削減され、光走査装置の製造・組み立てコストを削減できる。 As described above, a plurality of light sources and condensing optical systems are arranged, and a structure that scans with a common polygon mirror can consolidate "optical systems of multiple image forming stations" and reduce the number of parts of the optical scanning device. This can simplify the assembly process, reduce the number of man-hours, and reduce the manufacturing and assembly costs of the optical scanning device.
なお、上に説明した実施の各形態においては、コアユニットCUとサブユニットSUとは、ベース部材100(100A、100B)の裏面と、サブユニットSUの支持基板200(200A、200B)の上側面とは密着せず、コアユニットCUに配置されたポリゴンミラー14等と、サブユニットSUに支持された走査レンズ16、16C、16Dの「レンズ幅方向(副走査方向)の位置関係」を適正に設定するために、上記両面間は「所定の間隔」を隔している。
図1、図9、図12において、サブユニットSUに形成されたネジ孔BSは、サブユニットSUの支持基板200(200A、200B)の上側面から「所定の高さ」だけ円柱状に突き出ており、上記所定の高さにより上記位置関係を適正に設定されている。
In each of the embodiments described above, the core unit CU and the subunit SU are the back surface of the base member 100 (100A, 100B) and the upper surface of the support substrate 200 (200A, 200B) of the subunit SU. The “positional relationship in the lens width direction (sub-scanning direction)” between the
In FIG. 1, FIG. 9, and FIG. 12, the screw hole BS formed in the subunit SU protrudes in a columnar shape by a “predetermined height” from the upper side surface of the support substrate 200 (200A, 200B) of the subunit SU. Thus, the positional relationship is appropriately set according to the predetermined height.
ネジ孔BSは、突き出た凸部の上端面に穿設されている。即ち、サブユニットの支持基板に形成された「円柱状の凸部」は、コアユニットとサブユニットの間の「レンズ幅方向(副走査方向)の位置関係」を適正に設定するためのスペーサの役割を果たしている。 The screw hole BS is formed in the upper end surface of the protruding convex portion. That is, the “cylindrical convex portion” formed on the support substrate of the subunit is a spacer for properly setting the “positional relationship in the lens width direction (sub-scanning direction)” between the core unit and the subunit. Playing a role.
従って、サブユニットの支持基板に形成されたネジ孔BSは「位置決め手段」の一部をなしている。 Accordingly, the screw hole BS formed in the support substrate of the subunit forms part of the “positioning means”.
光走査装置では一般に、被走査面における光走査の開始位置(書き込み開始位置)を定めるため「書込みタイミングを決定するための同期検知部」を有する。
このような同期検知の1例としては、図6に示したように、ベース基板の第2の板面部102における光源10の近傍に、ポリゴンミラーの駆動回路と同様に形成した回路上に同期センサSNを実装するなどして同期検知手段をコアユニット側に設け、走査レンズ16を通さずにポリゴンミラー14で偏向走査された光束を検出しても良いし、サブハウジング側の支持基板に「同期センサを実装した回路基板を保持する保持部」を設け、走査レンズ16を介して偏向光束を検出するようにしてもよい。
In general, an optical scanning device includes a “synchronization detection unit for determining write timing” in order to determine a start position (write start position) of optical scanning on a surface to be scanned.
As an example of such synchronization detection, as shown in FIG. 6, a synchronization sensor is formed on a circuit formed in the same manner as the polygon mirror drive circuit in the vicinity of the
図13及び図14は、画像形成装置の実施の1例を説明するための図である。
この画像形成装置は、タンデム方式の多色カラー画像形成装置である。
13 and 14 are diagrams for explaining an example of the image forming apparatus.
This image forming apparatus is a tandem multicolor image forming apparatus.
図14に示すように、カラー画像形成装置は、中間転写体としての中間転写ベルト151を有し、ベルトの移動方向に沿って4個の感光体ドラムY、M、C、BKが設けられている。ここに「Y、M、C、BK」は、それぞれ「イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック」を表し、各感光体ドラムY、M、C、BKは、上記各色の画像を形成するためのものであることを示す。 As shown in FIG. 14, the color image forming apparatus has an intermediate transfer belt 151 as an intermediate transfer member, and four photosensitive drums Y, M, C, and BK are provided along the moving direction of the belt. Yes. Here, “Y, M, C, and BK” represent “yellow, magenta, cyan, and black”, and the photosensitive drums Y, M, C, and BK are for forming the above-described images of the respective colors. Indicates that there is.
感光体ドラムY、M、C、BKは、中間転写ベルト15のベルト面に沿って並列され、これら感光体ドラムと、その周辺機器により「画像形成ステーション」が構成される。 The photosensitive drums Y, M, C, and BK are arranged in parallel along the belt surface of the intermediate transfer belt 15, and an “image forming station” is configured by these photosensitive drums and peripheral devices.
即ち、イエロー画像形成ステーションではイエロートナー画像が、マゼンタ画像形成ステーションではマゼンタトナー画像が、シアン画像形成ステーションではシアントナー画像が、ブラック画像形成ステーションではブラックトナー画像が、それぞれ形成される。 That is, a yellow toner image is formed at the yellow image forming station, a magenta toner image is formed at the magenta image forming station, a cyan toner image is formed at the cyan image forming station, and a black toner image is formed at the black image forming station.
「イエロー画像形成ステーション」を代表して画像の形成を説明する。
感光体ドラムYの周囲には、感光体ドラムYの表面を一様に帯電する帯電チャージャY1、光走査装置により形成された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラを備えた現像装置Y2、中間転写ベルトの内側に設けられ、感光体ドラムY上のトナー画像を中間転写ベルト151に一次転写するための1次転写ローラ(図示されず)、転写後の感光体ドラムY上に残ったトナーを掻き取り備蓄するクリーニング手段Y3が配置されている。
Image formation will be described on behalf of the “yellow image forming station”.
Around the photosensitive drum Y, a charging charger Y1 that uniformly charges the surface of the photosensitive drum Y, and a developing roller that attaches a charged toner to an electrostatic latent image formed by the optical scanning device and visualizes it. A developing device Y2 provided with an intermediate transfer belt, a primary transfer roller (not shown) for primarily transferring a toner image on the photosensitive drum Y to the intermediate transfer belt 151, and a photoconductor after transfer. A cleaning means Y3 for scraping and storing the toner remaining on the drum Y is disposed.
感光体ドラムYは、帯電チャージャY1により均一に帯電され、光走査装置による光走査で「イエロー画像に対応する静電線像」を形成される。この静電線像は、現像装置Y2により現像され、イエロートナー画像が形成される。形成されたイエロートナー画像は、中間転写ベルト151上に転写される。 The photosensitive drum Y is uniformly charged by the charging charger Y1, and an “electrostatic line image corresponding to a yellow image” is formed by optical scanning by the optical scanning device. This electrostatic ray image is developed by the developing device Y2, and a yellow toner image is formed. The formed yellow toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 151.
マゼンタないしブラック画像形成ステーションにおいても上記と同様にして、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、ブラックトナー画像が対応する感光体ドラムM〜BKに形成され、これら各色トナー画像は、相互に位置あわせされて互いに重なり合うように、中間転写ベルト151上に転写され、カラー画像を構成する。 In the magenta or black image forming station, a magenta toner image, a cyan toner image, and a black toner image are formed on the corresponding photosensitive drums M to BK in the same manner as described above, and these color toner images are aligned with each other. The images are transferred onto the intermediate transfer belt 151 so as to overlap each other, thereby forming a color image.
シート状記録媒体としての記録紙は、給紙装置152から給紙コロにより給紙され、レジストローラ対153により「副走査方向の記録開始のタイミング」に合わせて転写部位へ送り出される。
A recording sheet as a sheet-like recording medium is fed from a sheet feeding device 152 by a sheet feeding roller, and is sent out to a transfer site by a
中間転写ベルト151上に重ね合わせられたカラー画像は、転写部位で2次転写手段としての2次転写ローラ154により記録紙上に一括転写される。カラー画像を転写された記録紙は、定着ローラと加圧ローラを有する定着装置155へ送られ、カラー画像を定着される。定着を終えた記録紙は排紙ローラ対156により画像形成装置本体の上面に形成された排紙トレイ157上に排出されてスタックされる。
The color image superimposed on the intermediate transfer belt 151 is collectively transferred onto a recording sheet by a
このカラー画像形成装置には、図13、図14に示すように、2つの光走査装置が用いられている。これら2つの光走査装置を、符号SYM、SCBKで表す。
光走査装置SYM、SCBKは、構造的には同一のものであり、具体的には、図10〜図12に即して説明したものと同一である。
光走査装置SYMは、感光体ドラムY、Mに対して光走査を行うものであり、光走査装置SCBKは、感光体ドラムC、BKに対して光走査を行なうものである。
In this color image forming apparatus, two optical scanning devices are used as shown in FIGS. These two optical scanning devices are represented by symbols SYM and SCBK.
The optical scanning devices SYM and SCBK are structurally the same, and specifically the same as those described with reference to FIGS.
The optical scanning device SYM performs optical scanning on the photosensitive drums Y and M, and the optical scanning device SCBK performs optical scanning on the photosensitive drums C and BK.
なお、各光走査装置から対応する感光体ドラムまで、走査レンズを透過した光束を導光するための導光路を屈曲させる光路屈曲ミラーMLが設けられている。 An optical path bending mirror ML that bends the light guide path for guiding the light beam that has passed through the scanning lens is provided from each optical scanning device to the corresponding photosensitive drum.
CU コアユニット
SU サブユニット
10 光源(半導体レーザ)
12 カップリングレンズ(集光光学系)
14 ポリゴンミラー
16 走査レンズ(走査光学系)
H1、H2 孔
P1 ピン
CU Core unit
12 Coupling lens (Condensing optical system)
14
H1, H2 hole P1 pin
Claims (10)
前記光源と、前記集光光学系と、前記ポリゴンミラーとを、所定の位置関係に保持するコアユニットと、
前記走査光学系を支持するサブユニットと、を有し、
前記コアユニットはベース部材を有し、該ベース部材は、前記ポリゴンミラーの回転軸の姿勢を拘束する姿勢拘束手段を固定し、前記光源と、前記集光光学系と、前記ポリゴンミラーとを、所定の位置関係で一体的に保持してなり、前記サブユニットに対して所定の位置関係をもって着脱可能であり、
前記コアユニットを前記サブユニットに装着する際に、ユニット相互の位置関係を位置決めするための位置決め手段を有し、
前記位置決め手段は、前記ポリゴンミラーの回転軸中心と、この回転軸中心から離れた位置との2点で位置決めを行うことを特徴とする光走査装置。 A light source, a condensing optical system for converging a divergent light beam from the light source, a polygon mirror for deflecting and scanning the light beam from the condensing optical system, and a light beam deflected by the polygon mirror on the surface to be scanned In an optical scanning device having a scanning optical system that collects light as a spot and makes optical scanning at a constant speed,
And the light source, and the light converging optical system, and said polygon mirror, a core unit for holding a predetermined positional relationship,
Anda subunit supporting said scanning optical system,
The core unit has a base member, said base member, to secure the attitude restraining means for restraining the orientation of the rotation axis of the polygon mirror, and the light source, and the light converging optical system, and said polygon mirror, It is integrally held in a predetermined positional relationship, and can be attached to and detached from the subunit with a predetermined positional relationship.
When mounting the core unit to the sub unit has a positioning means for determining position positional relationship of the unit one another,
The optical scanning device characterized in that the positioning means performs positioning at two points, a rotation axis center of the polygon mirror and a position away from the rotation axis center .
前記位置決め手段は、前記コアユニットを前記サブユニットに装着する際に、前記ポリゴンミラーの回転軸と同軸の軸を嵌め込むように構成された第1の孔と、該第1の孔から離れた位置に第2の孔と、を有し、前記第1の孔と前記第2の孔を用いて、前記位置決めを行い、The positioning means includes a first hole configured to fit a shaft coaxial with a rotation axis of the polygon mirror when the core unit is attached to the subunit, and is separated from the first hole. A second hole at a position, and using the first hole and the second hole, the positioning is performed,
前記サブユニットと前記コアユニットとは、前記第1の孔と前記第2の孔を用いて前記位置決めされた状態で相互に固定されることを特徴とする光走査装置。The optical scanning device, wherein the subunit and the core unit are fixed to each other in the positioned state using the first hole and the second hole.
前記ベース部材は、板金で形成され、前記ポリゴンミラーの前記姿勢拘束手段を固定する第1の板面部と、該第1の板面部に対して直角をなす第2の板面部を有し、The base member is formed of sheet metal, and has a first plate surface portion that fixes the posture restraining means of the polygon mirror, and a second plate surface portion that is perpendicular to the first plate surface portion,
前記光源を、前記第2の板面部に直交する方向へ光束が射出するように、射出方向を拘束して固定したことを特徴とする光走査装置。An optical scanning device characterized in that the light source is fixed by restricting an emission direction so that a light beam is emitted in a direction orthogonal to the second plate surface portion.
前記集光光学系は、前記光源からの光束について、前記ポリゴンミラーの回転軸を含む面内での偏向反射面への入射方向を規定するように、前記ポリゴンミラーの回転軸の姿勢に応じて位置調整して、ベース部材に固定されることを特徴とする光走査装置。The condensing optical system according to the attitude of the rotation axis of the polygon mirror so as to define the direction of incidence of the light beam from the light source on the deflection reflection surface within the plane including the rotation axis of the polygon mirror. An optical scanning device characterized in that the position is adjusted and fixed to a base member.
前記ベース部材は、板金で形成され、The base member is formed of sheet metal,
前記姿勢拘束手段を固定する板面は、前記ポリゴンミラーの回転軸と直交し、The plate surface for fixing the posture restraining means is orthogonal to the rotation axis of the polygon mirror,
前記光源が、前記板面に直交する方向へ光束を放射するように射出方向を拘束して、上記板面の部分に固定され、The light source is fixed to a portion of the plate surface, constraining the emission direction so as to radiate a light beam in a direction perpendicular to the plate surface,
前記光源からの光束の方向を、前記回転軸を含む面内で変更する反射部材を有することを特徴とする光走査装置。An optical scanning device comprising: a reflection member that changes a direction of a light beam from the light source within a plane including the rotation axis.
前記ベース部材に、前記ポリゴンミラーの駆動回路および前記光源の駆動回路が配備されていることを特徴とする光走査装置。An optical scanning device, wherein the base member is provided with a drive circuit for the polygon mirror and a drive circuit for the light source.
前記ベース部材は板金で形成され、該板金の板面に、前記ポリゴンミラーの駆動回路および前記光源の駆動回路の少なくとも一方が形成されていることを特徴とする光走査装置。The base member is formed of a sheet metal, and at least one of the drive circuit for the polygon mirror and the drive circuit for the light source is formed on the surface of the sheet metal.
単一のポリゴンミラーを共通として、光源と集光光学系の組合せが複数配備され、With a single polygon mirror in common, multiple combinations of light sources and condensing optics are deployed,
前記ポリゴンミラーにより、異なる光源からの光束を、異なる方向に走査することを特徴とする光走査装置。An optical scanning device that scans light beams from different light sources in different directions by the polygon mirror.
前記走査光学系が、被走査面である像担持体を支持する構造体をサブユニットとして固定されたことを特徴とする光走査装置。An optical scanning device, wherein the scanning optical system is fixed as a subunit with a structure supporting an image carrier as a scanning surface.
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