JP6439942B2 - 光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置に関する。
従来より、電子写真方式の画像形成装置に搭載される光走査装置としてポリゴンミラーを利用したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この光走査装置では、光源から出射した光を、回転するポリゴンミラーの周面で反射させて所定方向に走査させる。該光走査装置は、ポリゴンミラーの他に、ポリゴンミラーを回転させるポリゴンモーターと駆動基板とこれらを収容する筐体とを備えている。
ポリゴンモーターは駆動基板に支持され、駆動基板は筐体の底壁部に固定されている。駆動基板には、コネクターや駆動IC等の電子部品が実装されている。コネクターには、外部電源から延びる電気配線のコネクター部が嵌合接続される。
上記駆動基板には複数の取付孔が形成されており、筐体の底壁部における該各取付孔に対応する位置には被取付孔が形成されている。上記駆動基板は、各取付孔と各被取付孔とを貫通する締結部材によって筐体に固定されている。
上記画像形成装置では、幅広いユーザー要求に応えるために、処理速度(つまり単位時間当たりの印刷可能枚数)が異なる複数の機種が設定される場合がある。処理速度を変更するためにはポリゴンモーターの回転速度を変更する必要がある。しかし、ポリゴンモーターの対応可能回転数は、軸受けの性能等によって制限される。このため、低速機種と高速機種とで、光走査装置に搭載されるポリゴンモーターの種類(仕様)を異ならせる必要がある。
しかし、ポリゴンモーターの種類が異なると、それを製造するメーカー等が異なるため、駆動基板の取付孔の配置構成も異なる場合がある。この場合に、取付孔の配置構成が異なる複数の基板に対してそれぞれ異なる筐体を用意したとすると製品コストが増加してしまう。そこで、例えば特許文献1に示す光走査装置では、筐体の底壁部に対して、第一基板を取付けるための第一被取付孔と、第一基板とは取付孔の配置構成が異なる第二基板を取付けるための第二被取付孔とを形成するようにしている。
特開2013−113982号公報
しかしながら、上記特許文献1に示す光走査装置では、第一基板を固定するための第一被取付孔と第二基板を取付けるための第二被取付孔とが、筐体の底壁部のポリゴンモーター周辺に密集してしまう。このため、隣接する被取付孔同士(特許文献1では符号54bと符号54c)が干渉したり近付き過ぎたりする場合がある。両被取付孔が干渉する場合には、一方の被取付孔を廃止する必要があるため基板を筐体に対してしっかりと固定することができない。また両被取付孔が近付き過ぎた場合には、樹脂製の筐体を使用しているとヒケ等の成形不良が生じるという問題がある。この問題を回避するべく金属性の筐体を採用することも考えられるが、そうすると製品コストが増加するという問題が生じる。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製品コストの増加や成形不良を生じることなく、取付孔の配置構成が異なる複数の基板を一つの筐体に選択的に取付可能にすることにある。
本発明に係る光走査装置は、それぞれ複数の取付孔を有していてポリゴンモーターと電気コネクターとが実装された第一基板と該第一基板とは取付孔の配置構成が異なる第二基板とのいずれか一方を選択的に取付け可能な被取付壁部を有する筐体を備え、該筐体の被取付壁部には、上記第一基板の取付孔に対応する位置に設けられた第一被取付孔と、上記第二基板の取付孔に対応する位置に設けられた第二被取付孔とが形成されている。
そして、上記被取付壁部に上記第一基板を固定した場合に上記ポリゴンモーターの軸心方向から見て該軸心から上記電気コネクター側に向かって当該基板の一辺と平行に延びる第一直線と、上記被取付壁部に上記第二基板を固定した場合に上記ポリゴンモーターの軸心方向から見て該軸心から上記電気コネクター側に向かって当該基板の一辺と平行に延びる第二直線とが交差するように、上記第一及び第二被取付孔が配置されている。
本発明によれば、製品コストの増加や成形不良を生じることなく、取付孔の配置構成が異なる複数の基板を一つの筐体に選択的に取付けることができる。
図1は、実施形態における光走査装置を備えた画像形成装置を示す概略構成図である。 図2は、実施形態における光走査装置を示す斜視図である。 図3は、光走査装置の内部の概略構成を示す縦断面図である。 図4は、光走査装置の筐体に取付け可能な第一偏向器を示す、ポリゴンモーターの軸心方向から見た平面図である。 図5は、光走査装置の筐体に取付け可能な第二偏向器を示す、ポリゴンモーターの軸心方向から見た平面図である。 図6は、筐体の偏向器収容部の底壁部を拡大して示す斜視図である。 図7は、筐体の偏向器収容部の底壁部に第一偏向器を取付けた状態を示す斜視図である。 図8は、筐体の偏向器収容部の底壁部に第二偏向器を取付けた状態を示す斜視図である。 図9は、従来の光走査装置の筐体に形成される第一被取付孔及び第二被取付孔の配置構成を示す平面図である。 図10は、筐体の側壁部に形成されて電気配線が通過可能な溝部の位置を説明するための概略平面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
<画像形成装置>
図1は、画像形成装置1の概略構造を示す断面図である。画像形成装置1は、例えばタンデム方式のカラープリンターであって、図1に示すように、中間転写ベルト7と、一次転写部8及び二次転写部9と、定着装置11と、光走査装置15と、複数の画像形成部16とを備えている。
画像形成装置1の本体2の内部下方には、給紙カセット3が配置されている。給紙カセット3は、その内部に印刷前の用紙等のシート(図示省略)を積載して収容している。給紙カセット3の側方には、第1用紙搬送部21が設けられている。第1用紙搬送部21は、給紙カセット3から送り出された用紙を受け取り、その用紙を上方の二次転写部9へ搬送する。
給紙カセット3の左側には、手差し給紙部5が設けられている。手差し給紙部5の左方には第2用紙搬送部22が設けられている。第2用紙搬送部22は、手差し給紙部5から送り出された用紙等を受け取って第1用紙搬送部21へ搬送する。
光走査装置15は、第2用紙搬送部22の上方に配置され、画像形成装置1が受信した画像データに基づいてレーザ光を画像形成部16へ照射する。画像形成部16は、光走査装置15の上方に例えば4つ設けられている。各画像形成部16の上方には、無端状の中間転写ベルト7が設けられている。中間転写ベルト7は、複数のローラーに巻き掛けられており、図示しない駆動装置によって回転駆動される。
4つの画像形成部16は、図1に示すように、中間転写ベルト7に沿って一列に配置されており、イエロー、マゼンタ、シアン、又はブラックのトナー像をそれぞれ形成する。すなわち、各画像形成部16では、光走査装置15によって照射されたレーザ光により原稿画像の静電潜像がそれぞれ感光体ドラム25に形成され、この静電潜像を現像することによって各色のトナー像が形成される。
一次転写部8は、各画像形成部16の上方にそれぞれ配置されている。一次転写部8は、画像形成部16により形成されたトナー像を中間転写ベルト7表面に一次転写する転写ローラーを有している。
そして、中間転写ベルト7が回転駆動されると共に、所定のタイミングで各画像形成部16のトナー像が中間転写ベルト7に転写されることによって、中間転写ベルト7の表面には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの4色のトナー像が互いに重ね合わされたカラートナー像が形成される。
二次転写部9は、図1に示すように、中間転写ベルト7の左側方に配置された転写ローラー17を有している。そして、二次転写部9は、第1用紙搬送部21から送られてきた用紙にトナーと逆極性の転写バイアス電圧を印加することによって、トナー像を中間転写ベルト7から用紙へ転写するようになっている。
定着装置11は、二次転写部9の上方に設けられている。二次転写部9と定着装置11との間には、トナー像が二次転写された用紙を定着装置11へ搬送する第3用紙搬送部23が形成されている。定着装置11は、加圧ローラー18と、定着ローラー19と、加熱ローラー20とを備えている。そして、定着装置11は、第3用紙搬送部23から搬送された用紙を加熱及び加圧することによって、その用紙にトナー像を定着させるようになっている。
定着装置11の上方には分岐部27が設けられている。定着装置11から排出された用紙は、両面印刷を行わない場合、分岐部27から画像形成装置1の上部に形成された用紙排出部28に排出される。両面印刷を行う場合には、分岐部27から第4用紙搬送部24を介して用紙を再び二次転写部9へ搬送する。
<光走査装置>
図2及び図3に示すように、光走査装置15は、複数の光源(図示省略)と、複数の光源からそれぞれ出射されたレーザービームを偏向走査させる偏向器30と、該偏向器30を収容する筐体40とを備えている。筐体40は、上側に開放する矩形箱状態の筐体本体部と筐体本体部の上側を閉塞する蓋部とで構成されている。筐体40は、その長手方向が画像形成装置の左右方向(図1の左右方向)に一致する状態で配置されている。筐体40内の長手方向(画像形成装置の左右方向)の一側端部には、偏向器30を収容する偏向器収容部41が設けられている。
上記複数の光源は、レーザーダイオードにより構成されていて、偏向器収容部41の側壁部に取付固定されている。光源は、画像形成装置1で使用する基準色(本実施形態イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの4つ)の数に対応して合計で4つ設けられている。
偏向器30は、ポリゴンミラー31とポリゴンモーター32と駆動基板33とを有している。ポリゴンミラー31はポリゴンモーター32の回転軸に固定され、ポリゴンモーター32は駆動基板33に固定され、駆動基板33は筐体40の偏向器収容部41の底壁部42に固定されている。
ポリゴンミラー31は、例えば多角形状(本実施形態では六角形状)の回転多面鏡であってポリゴンモーター32により回転駆動される。ポリゴンモーター32は、駆動基板33に実装された駆動IC37(図4及び図5参照)により作動制御される。駆動基板33には、駆動IC37の他に電力供給用の電気コネクター36等が実装されている。
上記筐体40における偏向器収容部41の側方には、ポリゴンミラー31により反射された光が通過する結像レンズ(本実施形態では例えばfθレンズ)34が設けられている。結像レンズ34は、ポリゴンミラー31の側方において筐体40の底壁部42に固定されている。
上記複数の光源とポリゴンミラー31との間にはコリメータレンズやシリンドリカルレンズ等の光学素子が設けられており、各光源から出射されたレーザービームD1〜D4は、コリメーターレンズを通過して平行光に変換された後、シンドリカルレンズを通過してポリゴンミラー31に集光される。該集光されたレーザービームD1〜D4(図3参照)は、ポリゴンミラー31により反射され、結像レンズ34を通過した後、それぞれの光路に配置された反射ミラー35a〜35dにより反射されて各色に対応する感光体ドラム25の表面に結像される。
感光体ドラム25の表面に結像された走査光は、ポリゴンミラー31の回転によって感光体ドラム25の表面を主走査方向に走査し、感光体ドラム25の回転によって副走査方向に走査して感光体ドラム25の表面に静電潜像を形成する。
上記画像形成装置1では、幅広いユーザー要求に応えるために、処理速度(単位時間当たりの印刷可能枚数)が異なる高速用機種と低速用機種とが設定されている。ポリゴンモーターは、高速機種(処理枚数が多い機種)と低速機(処理枚数が低い機種)とで同じものを使用することがコスト低減の観点から好ましい。しかし、ポリゴンモーター32の最高回転数はポリゴンモーター32の軸受け構造等によって制限される。そこで、本実施形態では、低速機用の第一ポリゴンモーター321有する第一偏向器301(図4参照)と、高速機用の第二ポリゴンモーター322を有する第二偏向器302(図5参照)との二種類を用意し、画像形成装置1の機種に応じてこの二種類のいずれか一方を光走査装置15の筐体40に選択的に取付可能にしている。これにより、筐体40の共通化を図って製品コストを低減している。第一偏向器301と第二偏向器302とでは、ポリゴンミラー31や電気コネクター36の構成は同じであるものの、ポリゴンモーター32及び駆動基板33の構成が異なっている。以下、図4及び図5を参照して第一偏向器301及び第二偏向器302の詳細を説明する。
図4に示すように、第一偏向器301は、ポリゴンミラー31と、第一ポリゴンモーター321と、該第一ポリゴンモーター321を支持する第一駆動基板331とを有している。第一ポリゴンモーター321はオイル動圧軸受を有する電気モーターである。
第一駆動基板331は、矩形状の基板の四隅をそれぞれ矩形状に切欠いた形状を有している。第一ポリゴンモーター321は、第一駆動基板331の長手方向の中央よりも一側寄りで且つ短手方向の中央に固定されている。第一駆動基板331の長手方向の他側端部で且つ短手方向の中央には電気コネクター36が固定されている。第一ポリゴンモーター321と電気コネクター36との間には、第一ポリゴンモーター321を駆動するための第一駆動IC371が固定されている。第一ポリゴンモーター321、第一駆動IC371、及び電気コネクター36は、第一ポリゴンモーター321の軸心方向から見て、該第一ポリゴンモーター321の軸心を通り且つ第一駆動基板331の長手方向の一辺に平行な第一直線L1上に配置されている。
第一駆動基板331の周縁部には3つの取付孔331a〜331cが形成されている。3つの取付孔331a〜331cは、第一ポリゴンモーター321の軸心方向から見て、各取付孔331a〜331cの中心を結ぶ直線が直線L1に対して線対称な二等辺三角形状をなすように配置されている。すなわち、取付孔331aは、第一駆動基板331の長手方向の一側端部で且つ短手方向の中央に形成され、取付孔331b及び取付孔331cは、第一駆動基板331の短手方向の両端端部で且つ長手方向の中央よりも他側寄りに形成されている。第一駆動基板331は、これら3つの取付孔331a〜331cに挿通される螺子60により筐体40に固定される。
図5に示すように、第二偏向器302は、ポリゴンミラー31と、第二ポリゴンモーター322、第二ポリゴンモーター322を支持する第二駆動基板332とを有している。第二ポリゴンモーター322はエアー動圧軸受を有する電気モーターである。
第二駆動基板332は矩形板状をなしており、第二ポリゴンモーター322は、第二駆動基板332の長手方向の中央よりも一側寄りで且つ短手方向の中央に固定されている。第二駆動基板332の長手方向の他側の2つの隅部の一方には電気コネクター36が固定されている。第二駆動基板332の長手方向の中央よりも他側寄りには第二駆動IC372が固定されている。第二駆動IC372は、第二ポリゴンモーター322の軸心方向から見て、該第二ポリゴンモーター322の軸心を通り且つ第二駆動基板332の長手方向の一辺に平行な第二直線L2上に配置されている。
第二駆動基板332の周縁部には取付孔332a〜332dが形成されている。第二駆動基板332の取付孔332a〜332dの配置構成は、第一駆動基板331の取付孔331a〜331cの配置構成とは異なっている。すなわち、4つの取付孔332a〜332dは、第二ポリゴンモーター322の軸心方向から見て、各取付孔332a〜332dの中心を結ぶ直線が台形状をなすように配置されている。より詳細には、取付孔332a及び取付孔332bはそれぞれ、第二駆動基板332の長手方向の一側の2つの隅部に形成され、取付孔332cは、第二駆動基板332の短手方向の一側端部で且つ長手方向の中央に形成され、取付孔332dは、第二駆動基板332の長手方向の他側の2つの隅部のうちの一方に形成されている。
筐体40の偏向器収容部41の底壁部42は、第一駆動基板331と第二駆動基板332とを選択的に取付け可能に構成されている。具体的には、図6に示すように、偏向器収容部41の底壁部42には、第一駆動基板331を取付けるための3つの第一被取付孔45a〜45cと、第二駆動基板332を取付けるための4つの第二被取付孔47a〜47dとが形成されている。第一被取付孔45a〜45c及び第二被取付孔47a〜47dはそれぞれ、円筒状の第一突出ボス部46a〜46c及び第二突出ボス部48a〜48dに形成されている。第一突出ボス部46a〜46c及び第二突出ボス部48a〜48dは、偏向器収容部41の底壁部42に突設された厚肉のプレート部44の上面から僅かに突出するように形成されている。尚、図6中の符号43は、ポリゴンモーター32の回転軸を回転可能に受け入れる開口部である。
図7に示すように、第一駆動基板331は、3つの取付孔331a〜331cに螺子60を挿通して第一被取付孔45a〜45cに螺合させることで第一突出ボス部46a〜46cに固定される。図8に示すように、第二駆動基板332は、該第二駆動基板332の4つの取付孔332a〜332dに螺子60を挿通して第二被取付孔47a〜47dに螺合させることで第二突出ボス部48a〜48dに固定される。
図6〜図8を見て分かるように、第一被取付孔45a〜45c及び第二被取付孔47a〜47dは、偏向器収容部41の底壁部42に第一駆動基板331を固定した場合にポリゴンモーター321の軸心方向から見て該軸心から電気コネクター36側に向かって延びる上記第一直線L1と、上記底壁部42に第二駆動基板332を固定した場合にポリゴンモーター322の軸心方向から見て該軸心から電気コネクター36側に向かって延びる上記第二直線L2とが交差するように配置されている。本実施形態では、この第一直線L1と第二直線L2との交差角度は90°とされている(図9参照)。
上記偏向器収容部41における結像レンズ34側とは反対側の側壁部49には、電気配線50(図2にのみ示す)が通過可能な溝部49aが形成されている。この電気配線50の一端部には外部電源に接続されており、他端部にはコネクター部51が取付けられている。このコネクター部51は、上記電気コネクター36に対応する嵌合形状を有している。そして、コネクター部51は上記電気コネクター36に対して抜き差し可能になっている。
上記溝部49aは、側壁部49の厚さ方向から見て上側に開放するU字状をなしている。図9に示すように、溝部49aは、偏向器収容部41の底壁部42に第一駆動基板331を固定した場合と第二駆動基板332を固定した場合とで、溝部49aから電気コネクター36までの距離を略等しくなる位置に形成されている。具体的には、本実施形態では、溝部49aは、偏向器収容部41の底壁部42に第一駆動基板331を固定した場合の上記直線L1と、該底壁部42に第二駆動基板332を固定した場合の上記直線L2とのなす角を二等分する二等分線L3上に形成されている。
ところで、従来の光走査装置15では、図10に示すように、偏向器収容部41の底壁部42に第一駆動基板331を固定した場合における上記第一直線L1と第二駆動基板332を固定した場合における上記第二直線L2とが同方向を向くように第一被取付孔45a〜45c及び第二被取付孔47a〜47dが配置されていた。このため、隣接する被取付孔同士(図10の例では被取付孔45bと被取付孔47c同士)が干渉したり、両者が近付き過ぎて底壁部42にヒケ等の成形不良が生じたりするという問題があった。
これに対して上記実施形態では、偏向器収容部41の底壁部42に第一駆動基板331を固定した場合における上記第一直線L1と第二駆動基板332を固定した場合における上記第二直線L2とが交差するよう第一被取付孔45a〜45c及び第二被取付孔47a〜47dを配置するようにした。これにより、隣接する被取付孔同士が干渉したり近付き過ぎたりするのを防止しつつ、二種類の駆動基板331,332を同じ筐体40に取付けることができる。
しかも、上記実施形態では、上記第一直線L1と第二直線L2との交差角度θが90°になるように第一被取付孔45a〜45c及び第二被取付孔47a〜47dが配置されているので、上述の問題をより一層確実に防止することができる。
ここで、上記実施形態では、第一駆動基板331を偏向器収容部41の底壁部42に取付けた場合と第二駆動基板332を底壁部42に取付けた場合とで、両駆動基板331,332の向きが90°異なるので、各駆動基板331,332の電気コネクター36の溝部49aに対する位置が変化する。このため、配線通過部である溝部49aと電気コネクター36との距離が遠くなって電気配線50の配線作業性が悪化する虞がある。
これに対して上記実施形態では、溝部49aは、偏向器収容部41の底壁部42に第一駆動基板331を固定した場合と、該底壁部42に第二駆動基板332を固定した場合とで電気コネクター36からの距離が等しくなるように形成されている。したがって、上述した電気配線50の配線作業性の悪化を防止することができる。
《他の実施形態》
上記実施形態では、この第一直線L1と第二直線L2との交差角度は90°とされているがこれに限ったものではなく、例えば90°未満であってもよい。
上記実施形態では、配線通過部は溝部49aとされているが、これに限ったものではなく例えば貫通孔により構成されていてもよい。
以上説明したように、本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置について有用である。
L1 第一直線
L2 第二直線
1 画像形成装置
15 光走査装置
31 ポリゴンミラー
36 電気コネクター
42 底壁部(被取付壁部)
45a 第一被取付孔
45b 第一被取付孔
45c 第一被取付孔
45d 第一被取付孔
47a 第二被取付孔
47b 第二被取付孔
47c 第二被取付孔
47d 第二被取付孔
321 第一ポリゴンモーター
322 第二ポリゴンモーター
331 第一駆動基板(第一基板)
331a 取付孔
331b 取付孔
331c 取付孔
331d 取付孔
332 第二駆動基板(第二基板)
332a 取付孔
332b 取付孔
332c 取付孔
332d 取付孔

Claims (4)

  1. それぞれ複数の取付孔を有していてポリゴンモーターと電気コネクターとが実装された第一基板と該第一基板とは取付孔の配置構成が異なる第二基板とのいずれか一方を選択的に取付け可能な被取付壁部を有する筐体を備え、該筐体の被取付壁部には、上記第一基板の取付孔に対応する位置に設けられた第一被取付孔と、上記第二基板の取付孔に対応する位置に設けられた第二被取付孔とが形成された光走査装置であって、
    上記被取付壁部に上記第一基板を固定した場合に上記ポリゴンモーターの軸心方向から見て該軸心から上記電気コネクター側に向かって当該基板の一辺と平行に延びる第一直線と、上記被取付壁部に上記第二基板を固定した場合に上記ポリゴンモーターの軸心方向から見て該軸心から上記電気コネクター側に向かって当該基板の一辺と平行に延びる第二直線とが交差するよう、上記第一及び第二被取付孔が配置されている、光走査装置。
  2. 請求項1記載の光走査装置において、
    上記ポリゴンモーターの軸心方向から見たときの上記第一直線と上記第二直線との交差角度は90°である光走査装置。
  3. 請求項1又は2記載の光走査装置において、
    上記第一基板の電気コネクター及び上記第二基板の電気コネクターの双方に嵌合接続可能なコネクター部を有する電気配線をさらに備え、
    上記筐体の側壁部には、上記電気配線が通過可能な配線通過部が形成されており、
    上記配線通過部は、上記ポリゴンモーターの軸心方向から見て、上記被取付壁部に上記第一基板を取付けた場合の上記電気コネクターの位置と、上記第二基板を取付けた場合の上記電気コネクターの位置との双方からの距離が等しくなる位置に形成されている、光走査装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光走査装置を備えた画像形成装置。


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