JP6840563B2 - Optical scanning device and image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いられる光走査装置、及びその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 device used in an image forming device such as a copier, a printer, a facsimile, and a multifunction device thereof, and an image forming device including the optical scanning device.
電子写真方式の画像形成装置に用いられる光走査装置としては、次のような構成を備える光走査装置が周知である。即ち、光源から出射される光ビームを回転多面鏡により偏向し、偏向された光ビームをレンズやミラーなどの光学部品により感光体の感光面上に導くことによって、感光体上に潜像画像を形成する光走査装置である。 As an optical scanning apparatus used in an electrophotographic image forming apparatus, an optical scanning apparatus having the following configuration is well known. That is, the light beam emitted from the light source is deflected by a rotating multifaceted mirror, and the deflected light beam is guided onto the photosensitive surface of the photoconductor by an optical component such as a lens or a mirror, thereby producing a latent image on the photoconductor. It is an optical scanning device to be formed.
光走査装置の内部には、半導体レーザーから出射されたレーザー光を偏向し走査するための、回転多面鏡を有する偏向器が設けられている。レーザー光は回転多面鏡により感光体上を走査するとともに、感光体の動作に合わせて、半導体レーザーの発光、消灯が繰り返されることで、感光体上に所定の潜像画像が得られる。 Inside the optical scanning device, a deflector having a rotating multifaceted mirror is provided for deflecting and scanning the laser light emitted from the semiconductor laser. The laser beam is scanned on the photoconductor by a rotating multifaceted mirror, and the semiconductor laser is repeatedly emitted and turned off in accordance with the operation of the photoconductor, so that a predetermined latent image image can be obtained on the photoconductor.
走査結像光学系は、レーザー光を反射し、レーザー光を感光体に導く反射ミラーを有している。反射ミラーは、レーザー光の走査方向に平行な方向に長い形状となっている。反射ミラーは筐体に設けられた座面に設置される。筐体に設けられた座面は、反射ミラーの位置決めを行う用途にも用いられ、筐体の側壁面の近傍に配置する必要がある。光走査装置の筐体において、他の機能を発揮させるために設けられた形状と、反射ミラーの座面が近接していても、互いの機能が発揮できるようにする必要がある。 The scanning imaging optical system has a reflection mirror that reflects the laser beam and guides the laser beam to the photoconductor. The reflection mirror has a long shape in a direction parallel to the scanning direction of the laser beam. The reflective mirror is installed on a seating surface provided on the housing. The seat surface provided on the housing is also used for positioning the reflection mirror, and needs to be arranged in the vicinity of the side wall surface of the housing. In the housing of the optical scanning device, it is necessary to enable the functions to be exhibited even if the shape provided for exerting other functions and the seating surface of the reflection mirror are close to each other.
例えば、光走査装置の筐体の側壁面に孔を設け、孔とダクトを連通させてダクトにチリや埃を含む気流を誘導することで、筐体内にチリや埃が入らないようにする構成が開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、偏向器は、光走査装置内に向かう気流を発生させる原因となっている。例えば、偏向器の周囲に、外気が入ってくる場所を限定するためのダクトを設ける構成が開示されている(例えば、特許文献2参照)。チリや埃を捕らえる構成をダクトに設けることで、チリや埃が光走査装置内に侵入しないようにしている。 For example, a hole is provided on the side wall surface of the housing of the optical scanning device, and the hole and the duct are communicated with each other to guide an air flow containing dust and dirt to the duct to prevent dust and dirt from entering the housing. Is disclosed (see, for example, Patent Document 1). In addition, the deflector is a cause of generating an air flow toward the inside of the optical scanning device. For example, a configuration is disclosed in which a duct is provided around the deflector to limit the place where outside air enters (see, for example, Patent Document 2). By providing a structure for catching dust and dirt in the duct, dust and dirt are prevented from entering the optical scanning device.
光走査装置の小型化と光走査装置内へのチリや埃の流入を防止する構成とを両立させるためには、次のような工夫が必要となる。筐体に設けられた反射ミラーを設置するための座面と、筐体の他の機能を発揮させるために設けられた構成とが、互いの機能を発揮する際の妨げとならないように配置される必要がある。 In order to achieve both the miniaturization of the optical scanning device and the configuration for preventing the inflow of dust and dirt into the optical scanning device, the following measures are required. The seating surface for installing the reflective mirror provided in the housing and the configuration provided for exerting other functions of the housing are arranged so as not to interfere with each other's functions. Need to be.
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、光走査装置の小型化と防塵機能とを両立させることを目的とする。 The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to achieve both miniaturization of an optical scanning apparatus and a dustproof function.
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes the following configurations.
(1)第1の感光体と第2の感光体を含む複数の感光体を備える画像形成装置に取り付けられる光走査装置であって、前記複数の感光体よりも鉛直方向下側に取り付けられる光走査装置において、前記第1の感光体を露光する第1のレーザー光を出射する前記第1の光源と前記第2の感光体を露光する第2のレーザー光を出射する第2の光源とを含む複数の光源と、前記複数の光源から出射されたレーザー光を偏向する回転多面鏡であって、前記第1のレーザー光と前記第2のレーザー光が同一反射面に入射するように前記第1の光源と前記第2の光源に対して配置された回転多面鏡と、前記回転多面鏡により偏向されたレーザー光をそれぞれ対応する感光体に導くための複数の光学部材と、底面と、前記底面から立設された側壁面と、を有し、前記側壁面に前記複数の光源が取り付けられ、前記回転多面鏡及び前記複数の光学部材を内部に収容する筐体と、前記側壁面から前記筐体の内部の前記回転多面鏡に向かって延伸し、前記第1の光源から出射されて前記回転多面鏡に向かう前記第1のレーザー光と前記第2の光源から出射されて前記回転多面鏡に向かう前記第2のレーザー光が内部を通過する筒部であって、前記筐体に一体的に形成された前記筒部と、前記筐体に形成され、前記複数の光学部材をそれぞれ支持するための複数の支持部と、を備え、前記回転多面鏡は前記第1の感光体よりも前記第2の感光体に近い位置に配置され、前記筒部は、当該筒部の外周に面の法線ベクトルが前記第1の感光体及び前記第2の感光体が配置された空間側に向かう斜面を有し、前記複数の支持部のうちの一つの支持部が前記斜面に設けられ、当該支持部は前記複数の光学部材のうち前記第2の感光体に前記第2のレーザー光を導く1つのミラーを支持していることを特徴とする光走査装置。 (1) An optical scanning device attached to an image forming apparatus including a first photoconductor and a plurality of photoconductors including the second photoconductor, and light attached to the lower side in the vertical direction of the plurality of photoconductors. In the scanning apparatus, the first light source that emits a first laser beam that exposes the first photoconductor and the second light source that emits a second laser beam that exposes the second photoconductor are used. A rotating multifaceted mirror that deflects a plurality of light sources including the mirrors and laser beams emitted from the plurality of light sources so that the first laser beam and the second laser beam are incident on the same reflecting surface. A rotating multifaceted mirror arranged with respect to the first light source and the second light source, a plurality of optical members for guiding laser light deflected by the rotating multifaceted mirror to corresponding photoconductors, a bottom surface, and the above. A housing having a side wall surface erected from the bottom surface, the plurality of light sources are attached to the side wall surface, and the rotating multifaceted mirror and the plurality of optical members are housed therein, and the side wall surface from the side wall surface. The first laser beam extending toward the rotating multi-sided mirror inside the housing and emitted from the first light source toward the rotating multi-faceted mirror and the rotating multi-sided mirror emitted from the second light source. A tubular portion through which the second laser beam heading toward is passed through the inside, and supports the tubular portion integrally formed in the housing and the plurality of optical members formed in the housing. The rotary multifaceted mirror is arranged at a position closer to the second photoconductor than the first photoconductor, and the tubular portion is provided with a surface on the outer periphery of the tubular portion. The normal vector has a slope toward the space side where the first photoconductor and the second light source are arranged, and one of the plurality of support portions is provided on the slope. An optical scanning device characterized in that the support portion supports one mirror that guides the second laser beam to the second photoconductor among the plurality of optical members.
(2)感光体と、前記感光体に潜像を形成する前記(1)に記載の光走査装置と、前記光走査装置により形成された潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 (2) A photoconductor, an optical scanning device according to (1) for forming a latent image on the photoconductor, and a developing means for developing a latent image formed by the optical scanning device with toner to form a toner image. An image forming apparatus including a transfer means for transferring a toner image formed by the developing means to a transfer target.
本発明によれば、光走査装置の小型化と防塵機能とを両立させることができる。 According to the present invention, both the miniaturization of the optical scanning device and the dustproof function can be achieved at the same time.
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。なお、以下の説明において、回転多面鏡の回転軸方向をZ軸方向、レーザー光の走査方向である主走査方向又はミラーの長手方向をY軸方向、Y軸及びZ軸に垂直な方向をX軸方向とする。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings by way of examples. In the following description, the rotation axis direction of the rotating polymorphic mirror is the Z-axis direction, the main scanning direction which is the scanning direction of the laser beam or the longitudinal direction of the mirror is the Y-axis direction, and the direction perpendicular to the Y-axis and the Z-axis is X. Axial direction.
[画像形成装置の構成]
実施例の画像形成装置の構成を説明する。図1は、実施例のタンデム型のカラーレーザービームプリンタの全体構成を示す概略構成図である。このレーザービームプリンタ(以下、単にプリンタという)は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の色毎にトナー像を形成する4基の作像エンジン10Y、10M、10C、10Bk(一点鎖線で図示)を備える。また、プリンタは、各作像エンジン10Y、10M、10C、10Bkからトナー像が転写される被転写体である中間転写ベルト20を備えている。中間転写ベルト20に多重転写されたトナー像は、記録媒体である記録シートPに転写されてフルカラー画像が形成されるように構成されている。以降、各色を表す符号Y、M、C、Bkは、必要な場合を除き省略する。
[Configuration of image forming apparatus]
The configuration of the image forming apparatus of the embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the tandem type color laser beam printer of the embodiment. This laser beam printer (hereinafter, simply referred to as a printer) has four image-forming
中間転写ベルト20は、無端状に形成され、1対のベルト搬送ローラ21、22にかけ回されており、矢印H方向に回転動作しながら各作像エンジン10で形成されたトナー像が転写されるように構成されている。また、中間転写ベルト20を挟んで一方のベルト搬送ローラ21と対向する位置には、2次転写ローラ30が配設されている。記録シートPは、互いに圧接する2次転写ローラ30と中間転写ベルト20との間に挿通されて、中間転写ベルト20からトナー像が転写される。中間転写ベルト20の下側には、前述した4基の作像エンジン10Y、10M、10C、10Bkが並列的に配設されており、各色の画像情報に応じて形成したトナー像を中間転写ベルト20に転写するようになっている(以下、1次転写という)。これら4基の作像エンジン10は、中間転写ベルト20の回動方向(矢印H方向)に沿って、イエロー用の作像エンジン10Y、マゼンタ用の作像エンジン10M、シアン用の作像エンジン10C及びブラック用の作像エンジン10Bkの順に配設されている。
The
また、作像エンジン10の鉛直方向下側には、各作像エンジン10に具備された被走査体である感光ドラム(感光体)50を画像情報に応じて露光する光走査装置40が配設されている。光走査装置40は、全ての作像エンジン10Y、10M、10C、10Bkに共用されており、各色の画像情報に応じて変調されたレーザー光(光ビーム)を出射する4基の半導体レーザー52(図3の52a参照)を備えている。また、光走査装置40は、高速回転してこれら4光路のレーザー光を感光ドラム50の回転軸方向に沿って走査する回転多面鏡42を備えている(図2等参照)。
Further, on the lower side in the vertical direction of the
回転多面鏡42によって走査された各レーザー光は、光走査装置40内に設置された光学部材に案内されながら所定の経路を進む。所定の経路を進んだ各レーザー光は、光走査装置40の上部に設けられた各照射口(透明窓ともいう)(不図示)を通して、各作像エンジン10の各感光ドラム50を露光する。回転多面鏡42は、第1の感光体である感光ドラム50Yよりも第2の感光体である感光ドラム50Mに近い位置に配置されている。
Each laser beam scanned by the rotating
また、各作像エンジン10は、感光ドラム50と、感光ドラム50を一様な背景部電位にまで帯電させる帯電ローラ12と、を備える。更に、各作像エンジン10は、レーザー光の露光によって感光ドラム50上(被走査体上)に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器13を備えている。現像器13は、感光体である感光ドラム50上に各色の画像情報に応じたトナー像を形成する。現像器13は、トナーとキャリアが混合された2成分現像剤を用いる方式である。現像器13は、経時変化に伴う現像剤の入れ換えのメンテナンスを省略するため、補給カートリッジ(不図示)からトナーとキャリアとが混合された現像剤を補給される。現像器13については、劣化した現像剤を自動的に排出する現像方式が用いられている。
Further, each
各作像エンジン10の感光ドラム50に対向する位置には、中間転写ベルト20を挟むようにして1次転写ローラ15が配設されている。1次転写ローラ15は、所定の転写電圧が印加されることにより、感光ドラム50上のトナー像が中間転写ベルト20に転写される。
A primary transfer roller 15 is arranged at a position facing the photosensitive drum 50 of each
一方、記録シートPは、プリンタ筐体1の下部に収納される給紙カセット2からプリンタの内部、具体的には中間転写ベルト20と2次転写ローラ30とが当接する2次転写位置へ供給される。給紙カセット2の上部には、給紙カセット2内に収容された記録シートPを引き出すためのピックアップローラ24及び給紙ローラ25が並設されている。また、給紙ローラ25と対向する位置には、記録シートPの重送を防止するリタードローラ26が配設されている。プリンタの内部における記録シートPの搬送経路27は、プリンタ筐体1の右側面に沿って略垂直に設けられている。プリンタ筐体1の底部に位置する給紙カセット2から引き出された記録シートPは、搬送経路27を上昇し、2次転写位置に対する記録シートPの突入タイミングを制御するレジストレーションローラ29へと送られる。その後、記録シートPは、2次転写位置においてトナー像が転写された後、搬送方向の下流側に設けられた定着器3(破線で図示)へと送られる。そして、定着器3によってトナー像が定着された記録シートPは、排出ローラ28を経て、プリンタ筐体1の上部に設けられた排出トレイ1aに排出される。
On the other hand, the recording sheet P is supplied from the
このように構成されたカラーレーザービームプリンタによるフルカラー画像の形成にあたっては、まず、各色の画像情報に応じて光走査装置40が各作像エンジン10の感光ドラム50を所定のタイミングで露光する。これによって各作像エンジン10の感光ドラム50上には、画像情報に応じた潜像画像が形成される。ここで、良質な画質を得るためには、光走査装置40によって形成される潜像画像が、感光ドラム50上の所定の位置に精度よく再現されたものでなければならない。
In forming a full-color image by the color laser beam printer configured in this way, first, the
近年、画像形成装置は、例えば、図1における横方向(X軸方向)の幅を小さくすることで画像形成装置の設置面積を小さくすることが求められている。画像形成装置の設置面積を小さくする手段としては、各作像エンジン10の間隔を従来よりも狭くすることが考えられる。各作像エンジン10の間隔を従来よりも狭くする場合、各感光ドラム50の間隔が従来よりも狭くなることによる影響を受ける。
In recent years, the image forming apparatus is required to reduce the installation area of the image forming apparatus by, for example, reducing the width in the lateral direction (X-axis direction) in FIG. As a means for reducing the installation area of the image forming apparatus, it is conceivable to make the interval between the
[光走査装置]
図2(a)は、光走査装置40の上蓋69(図2(b)参照)を外し、回転多面鏡42や光学部品等が見える状態とした光走査装置40の斜視図である。例えば、実施例では、1つの作像エンジン10に対して、光源である1つの光源ユニット51(図3の51a、51b参照)が設けられている。具体的には、作像エンジン10Yには光源ユニット51aが対応し、作像エンジン10Mには光源ユニット51bが対応し、作像エンジン10Cには光源ユニット51cが対応し、作像エンジン10Bkには光源ユニット51dが対応する(図5(a)参照)。回転多面鏡42は、第1の光源である光源ユニット51aから出射された第1のレーザー光と第2の光源である光源ユニット51bから出射された第2のレーザー光が同一反射面に入射するように光源ユニット51a、51bに対して配置されている。以下の説明において、必要な場合を除き、符号の添え字a〜dの記載を省略する。
[Optical scanning device]
FIG. 2A is a perspective view of the
光源ユニット51は、光源ユニット51を駆動するレーザドライバ(不図示)とともに回路基板45に実装される。回路基板45は、筐体101の底面から立設した側壁面101dに取り付けられている。具体的には、複数の光源である2つの光源ユニット51a、51bは回路基板45aに実装され、2つの光源ユニット51c、51dは回路基板45bに実装される。光源ユニット51a、51bから出射されるそれぞれのレーザー光の光路は、互いに主走査方向及び副走査方向において角度差を有するように回路基板45aに実装されている(図3参照)。2つの回路基板45a、45bは、図2(a)に示すように筐体101の側壁面101dに取り付けられる。回路基板45aには後述する受光センサ55が実装されている。
The light source unit 51 is mounted on the circuit board 45 together with a laser driver (not shown) that drives the light source unit 51. The circuit board 45 is attached to a
筐体101の底面には、光源ユニット51から出射されたレーザー光を偏向する回転多面鏡42と、回転多面鏡42を回転させるスキャナモータ41とが、取り付けられている。光源ユニット51から出射されたレーザー光は回転多面鏡42により反射され、回転多面鏡42により反射されたレーザー光は、被走査面である感光ドラム50へ向かう。また、回転多面鏡42により反射されたレーザー光は、回路基板45に実装された検知手段である受光センサ55へ向かう。
A rotating
レーザー光が受光センサ55により受光されたタイミングから、感光ドラム50においてレーザー光により潜像の形成が開始されるまでの時間は、一定に保たれた状態で動作する必要がある。受光センサ55は、この時間を一定に保って動作させるために配置されている。即ち、受光センサ55は、光源ユニット51a、51bからレーザー光を出射するタイミングを決定するために用いられる。受光センサ55は、光源ユニット51aの真上(+Z方向)に配置されている(図5参照)。受光センサ55に向かうレーザー光と、光源ユニット51aから出射されたレーザー光とは、主走査方向に角度差を有しない関係となっている。一方、光走査装置40には複数の光源ユニット51が配置されており、例えば、回転多面鏡42の回転軸を含むYZ平面を基準として+X側と−X側にそれぞれ光源ユニット51a、51bと光源ユニット51c、51dとが設けられている。例えば、一方の側の2つの光源である光源ユニット51aと光源ユニット51bからそれぞれ出射されるレーザー光の光路は、それぞれ主走査方向に角度差が設けられている(図5(a)参照)。2つの光源ユニット51a、51bから出射されるレーザー光の光路については、次のような理由で主走査方向に角度差が設けられている。即ち、光源ユニット51a、51bのサイズが大きくなったとしても、光源ユニット51a、51bの副走査方向における斜入射角度が小さくなるように配置させるために、2つのレーザー光の光路について主走査方向に角度差を設けている。
It is necessary to operate in a state where the time from the timing when the laser light is received by the
回路基板45が光走査装置40の側壁面101dに取り付けられると、光源ユニット51は光走査装置40の内部に突出した状態となる(図3参照)。このため、筐体101は、光源ユニット51を覆うような形状となっている隔壁部(以下、筒部101bという)を有している。回路基板45が取り付けられる筐体101の側壁面101dには、光源ユニット51から出射されたレーザー光が回転多面鏡42に導かれるために、開口101cが設けられている(図6参照)。開口101cは、光走査装置40の内部と光走査装置40の外部とを繋いでいる。即ち、光走査装置40の外部の外気は、開口101cを通って光走査装置40内に侵入することが可能である。このため、開口101cは、開口101cを封止する封止部材によって封止される必要がある。実施例では、シリンダレンズ65が、開口101cを封止する封止部材としても機能する。開口101cは、封止部材を設置しやすいような場所である、筒部101bの先端に設けられている。筒部101bは、光走査装置40の外部と内部を隔てるための隔壁である。開口101cは、光源ユニット51aから出射されたレーザー光を筐体101の外部から筐体101の内部に通過させるために設けられている。また、開口101cは、回転多面鏡42によって反射されたレーザー光が受光センサ55によって受光されるために、レーザー光を筐体101の内部から筐体101の外部に通過させるためにも設けられている。筒部101b、斜面部101a、ミラー座面70については後述する。
When the circuit board 45 is attached to the
[レーザー光の光路]
光走査装置40には、各レーザー光を感光ドラム50上へ案内し、結像させるための光学レンズ60a〜60f、光学部品である反射ミラー62a〜62hが設置されている。なお、図の見易さのため、図2(a)には、符号60a〜60f、62a〜62hは記載していない。筐体101は、回転多面鏡42や反射ミラー62a〜62hを内部に収容する。図2(b)を用いてレーザー光が光学レンズ60a〜60f、反射ミラー62a〜62hによって感光ドラム50に導かれる様子を説明する。図2(b)は光学部品を取り付けた光走査装置40の全体像を示した概略断面図である。光源ユニット51aから出射された感光ドラム50Yに対応するレーザー光LYは、回転多面鏡42によって偏向され、光学レンズ60aに入射する。光学レンズ60aを通過したレーザー光LYは、光学レンズ60bに入射し、光学レンズ60bを通過した後、反射ミラー62aによって反射される。反射ミラー62aによって反射されたレーザー光LYは、透明窓を通過して感光ドラム50Yを走査する。レーザー光LYを反射する反射ミラーは1つの反射ミラー62aである。
[Optical path of laser light]
The
光源ユニット51bから出射された感光ドラム50Mに対応するレーザー光LMは、回転多面鏡42によって偏向され、光学レンズ60aに入射する。光学レンズ60aを通過したレーザー光LMは、反射ミラー62b、反射ミラー62cによって反射されて、光学レンズ60eに入射し、光学レンズ60eを通過した後、反射ミラー62dによって反射される。反射ミラー62dによって反射されたレーザー光LMは、透明窓を通過して感光ドラム50Mを走査する。一のレーザー光であるレーザー光LMを反射する反射ミラーは、反射ミラー62b、62c、62dである。反射ミラー62b、62c、62dの中で、レーザー光LMを最後に反射する反射ミラーは、反射ミラー62dである。以下、反射ミラー62dを反射ミラー44aとも記す。
The laser beam LM corresponding to the
光源ユニット51cから出射された感光ドラム50Cに対応するレーザー光LCは、回転多面鏡42によって偏向され、光学レンズ60cに入射する。光学レンズ60cを通過したレーザー光LCは、反射ミラー62e、反射ミラー62fによって反射されて、光学レンズ60fに入射し、光学レンズ60fを通過したレーザー光LCは、反射ミラー62gによって反射される。反射ミラー62gによって反射されたレーザー光LCは、透明窓を通過して感光ドラム50Cを走査する。一のレーザー光であるレーザー光LCを反射する反射ミラーは、反射ミラー62e、62f、62gの中で、レーザー光LCを最後に反射する反射ミラーは、反射ミラー62gである。以下、反射ミラー62gを反射ミラー44aとも記す。
The laser beam LC corresponding to the
光源ユニット51dから出射された感光ドラム50Bkに対応するレーザー光LBkは、回転多面鏡42によって偏向され、光学レンズ60cに入射する。光学レンズ60cを通過したレーザー光LBkは、光学レンズ60dに入射し、光学レンズ60dを通過した後、反射ミラー62hによって反射される。反射ミラー62hによって反射されたレーザー光LBkは、透明窓を通過して感光ドラム50Bkを走査する。レーザー光LBkを反射する反射ミラーは1つの反射ミラー62hである。以下の説明では、光学レンズ60a〜60dを総称して光学レンズ60と記し、反射ミラー62a〜62hを総称して反射ミラー62と記す。
The laser beam LBk corresponding to the photosensitive drum 50Bk emitted from the
[筒部]
図3は、図2(a)のA−A断面図であり、光源ユニット51aと回転多面鏡42の回転軸とを通り、回転多面鏡42の回転軸に平行な面で切断した断面図である。筒部101bは、側壁面101dから筐体101の内部に向かって延伸し、光源ユニット51から出射されたレーザー光が内部を通過するトンネル形状の部分である。筒部101bは、筐体101に一体的に形成されている。光源ユニット51aは、半導体レーザー52aと、コリメータレンズ53aと、絞り54aと、を有している。なお、光源ユニット51b、51c、51dも光源ユニット51aと同様に構成されている。半導体レーザー52aから出射された拡散光は、コリメータレンズ53aによって平行光に変換される。コリメータレンズ53aによって平行光となったレーザー光は、シリンダレンズ65によって回転多面鏡42のミラー面上に集光される。シリンダレンズ65は、反射ミラー44aの支持部であるミラー座面70よりも回転多面鏡42に近い位置に設置される。
[Cylinder]
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2A, which is a cross-sectional view taken through the
光走査装置40を小型化するため、光源ユニット51は筐体101の側壁面101dに取り付けられている。筐体101には、光源ユニット51を覆う筒部101bが設けられている。筒部101bは、コリメータレンズ53とシリンダレンズ65との距離を取るために、図3に示すように、筐体101の内部に突出したトンネル形状として形成されている。筐体101には、光源ユニット51から出射されたレーザー光が通過する開口101cが設けられている。開口101cは、筐体101の内部側における筒部101bの先端に設けられている。筒部101bは、筐体101内部の防塵性を向上させるために、シリンダレンズ65の近傍まで延伸されている。
In order to reduce the size of the
[画像形成部の小型化]
図4(a)に、各感光ドラム50の間隔を従来の間隔としたときの画像形成装置の要部の模式図を示し、図4(b)に、各感光ドラム50の間隔を従来よりも狭くしたときの画像形成装置の要部の模式図を示す。ここで、反射ミラー44aは、4つの感光ドラム50の中で回転多面鏡42の近くに配置されている2つの感光ドラム50M、50Cにレーザー光を導くための反射ミラー(図2(b)の62d、62g)である。また、反射ミラー44aは、回転多面鏡42により反射されたレーザー光を感光ドラム50M、50Cに導く複数の反射ミラーの中で、それぞれ、最後にレーザー光を反射する反射ミラーである。
[Miniaturization of image forming part]
FIG. 4 (a) shows a schematic view of a main part of the image forming apparatus when the interval between the photosensitive drums 50 is the conventional interval, and FIG. 4 (b) shows the interval between the photosensitive drums 50 as compared with the conventional one. A schematic diagram of the main part of the image forming apparatus when narrowed is shown. Here, the
図4(b)の画像形成装置では、図4(a)の画像形成装置と比較すると、反射ミラー44aが、従来よりも光走査装置40の左右方向における中心(回転多面鏡42の設置位置)に近づいている。2つの反射ミラー44aが従来よりも回転多面鏡42に近づくことにより、光源ユニット51a、光源ユニット51aから出射されるレーザー光の光路、及び、受光センサ55に向かうレーザー光の光路と、反射ミラー44aとの距離が近づくことになる。また、反射ミラー44aを筐体に設置する際に、反射ミラー44aを支持する、後述するミラー座面70の位置と、上述した筒部101bとが干渉することとなる。以下の説明では、受光センサ55が設けられている回路基板45a上の2つの光源ユニット51a、51bを覆う筒部101bと、反射ミラー62d(44a)のミラー座面70とについて、本実施例を適用する場合について説明する。しかし、受光センサ55が設けられていない回路基板45b上の2つの光源ユニット51c、51dを覆う筒部と、反射ミラー62g(44a)とについて、本実施例を適用してもよい。
In the image forming apparatus of FIG. 4B, as compared with the image forming apparatus of FIG. 4A, the
[反射ミラーの座面の位置]
図5(a)は、光走査装置40の一部の部品を、回転多面鏡42から光源ユニット51に向かう方向(Y軸の+側)からみた斜視図である。光源ユニット51を覆うような形状をしている筒部101bの一角において、一部形状が面形状(以下、斜面部という)101aになっている。斜面部101aは、面の法線ベクトルN(図5(a)中、破線矢印)が回転多面鏡42の回転軸と平行ではなく、かつ回転軸と直交しないように設けられている。更に、斜面部101aは、面の法線ベクトルNが回転多面鏡42の回転軸から離れる向きになるように設けられている。
[Position of the seating surface of the reflective mirror]
FIG. 5A is a perspective view of a part of the
図5(b)は、斜面部101aの近傍を拡大した図である。筒部101bの斜面部101aが存在する部分には、反射ミラー44aを設置するためのミラー座面70が設けられている。反射ミラー44aは、筒部101bの斜面部101aに設けられたミラー座面70に固定される。ミラー座面70は、光源ユニット51aから出射されたレーザー光LYの光路、及び、回転多面鏡42により反射されて受光センサ55に向かうレーザー光の光路、のZ方向における真上に存在する。即ち、ミラー座面70は、反射ミラー44aを筐体101に支持するために筒部101bに設けられている。ミラー座面70は、複数の光源である光源ユニット51a、51bの中の一の光源である光源ユニット51aから出射されるレーザー光の光路よりも、回転多面鏡42の回転軸方向における上側に設けられている。また、ミラー座面70は、光源ユニット51aから出射され回転多面鏡42により偏向されて受光センサ55に向かうレーザー光の光路よりも、回転多面鏡42の回転軸方向における上側に設けられている。
FIG. 5B is an enlarged view of the vicinity of the
回転多面鏡42により反射されて受光センサ55に向かうレーザー光は、水平方向(XY平面)に対して角度差を有している。筒部101bの斜面部101aの面は、受光センサ55に向かうレーザー光と略平行な面として形成されている。斜面部101aの面が受光センサ55に向かうレーザー光の光路と平行となるように形成されることで、筐体101と、受光センサ55に向かうレーザー光の間隔を最小とすることができる。ミラー座面70は、受光センサ55に向かうレーザー光の光路の真上に設けられている。これにより、回転多面鏡42の回転軸方向(鉛直方向・重力方向)において、光走査装置40の底面に最も近い位置に反射ミラー44aを配置することができる。
The laser beam reflected by the rotating
このように、筒部101bは、筒部101bの外周に面の法線ベクトルが感光ドラム50Y及び感光ドラム50Mが配置された空間側に向かう斜面部101aを有している。複数の支持部のうちの1つの支持部が斜面部101aに設けられ、支持部は複数の光学部材のうち感光ドラム50Mに第2のレーザー光を導く1つのミラーを支持している。
As described above, the
図6は、筐体101の光源ユニット51を覆うような形状をしている筒部101bに、斜面部101aを設けない場合の光走査装置40の斜視図である。斜面部101aが設けられていない場合、反射ミラー44aのミラー座面70は、筒部101bの上面101eに設けられる。筒部101bの上面101eは、筐体101の底面に平行な面である。ミラー座面70が筒部101bの上面101eに設けられている場合、反射ミラー44aは、回転多面鏡42の回転軸方向において、図5(a)の場合よりも、5mm程度、光走査装置40の底面から離れた位置に配置される。これにより、図6の場合の筐体101の側壁面101dの光走査装置40の底面からの高さも、図5(a)の場合よりも5mm程度高くなっている。図5(a)の筐体101の側壁面101dの高さをZ1(mm)、図6の筐体101の側壁面の高さをZ2(mm)とすると、Z2=Z1+5(mm)となっている。
FIG. 6 is a perspective view of the
反射ミラー44aは、光走査装置40の光学部品(ミラーやレンズ)の中で、光走査装置40の底面から最も遠い位置に配置される部品である(図2(b)参照)。よって、図5のような構成を採ることで、光走査装置40の回転多面鏡42の回転軸方向におけるサイズ(即ち、高さ)を従来よりも小さくすることができる。
The
実施例の光走査装置40では、受光センサ55を光源ユニット51の真上に配置している例について説明した。しかし、受光センサ55が光源ユニット51aの真上に配置されておらず、光源ユニット51aに対して主走査方向に角度差を設けて配置されている場合も、同様の効果が発揮され、光走査装置40のサイズを小さくすることが可能となる。
In the
図7(a)は、光走査装置40の一部の部品と、反射ミラー44aの近傍を通過するレーザー光を図示したものである。図7(b)は、斜面部101aの近傍を拡大した図である。感光ドラム50は、反射ミラー44aにより反射されたレーザー光が通過する部分に開口が設けられたユニット125に収納されている。図7では、感光ドラム50Mと感光ドラム50Mのユニット125を記載している。レーザー光の光路200aは、感光ドラム50M上の所定の位置に導かれる、所定の位置を通過するレーザー光の光路である。レーザー光の光路200bは、感光ドラム50上に導かれない、所定の位置ではない位置を通過するレーザー光の光路である。光走査装置40において、反射ミラー44aの反射面44aRと、筐体101の筒部101bの斜面部101aの面101aSとが、平行になるように、反射ミラー44aはミラー座面70に設置される(図7(b)破線)。光路200bを通るレーザー光は、筒部101bの斜面部101aにより反射され、感光ドラム50上には照射されない。このように、反射ミラー44aの反射面44aRと斜面部101aの面101aSとが平行となるようにする。これにより、意図しないレーザー光が光路200bを通過して感光ドラム50Mへと向かった場合でも、ユニット125により光路200bを通るレーザー光が遮光される。これにより、意図しないレーザー光による画像不良を防止することができる。
FIG. 7A illustrates a part of the
光走査装置40の筐体101において、光源ユニット51の周囲を覆う形状である筒部101bと、筐体101の内外を連通する開口101cとを近接して配置する。感光ドラム50上にレーザー光を集光させるのに必要なシリンダレンズ65により開口101cを封止する。これにより、筐体101の内部へのチリや埃等の流入を防止する構成で、小型化が可能となる。具体的には、光源ユニット51の周囲を覆う形状である筒部101bと一体となるように、かつ、回転多面鏡42で反射したレーザー光が受光センサ55に向かう光路の直上に、ミラー座面70を設ける。これにより、光走査装置40の防塵と小型化との両立が可能となる。
In the
以上説明したように、光走査装置40の内部と外部を隔てている筐体101の隔壁である筒部101bに斜面部101aを設け、斜面部101aに反射ミラー44aのミラー座面70を設ける。
これにより、光走査装置40内の防塵を可能としながら、光走査装置40の小型化も実現できるようになる。以上、実施例によれば、光走査装置の小型化と防塵機能とを両立させることができる。
As described above, the
This makes it possible to reduce the size of the
40 光走査装置
42 回転多面鏡
44a 反射ミラー
50 感光ドラム
51 光源ユニット
70 ミラー座面
101 筐体
101a 斜面部
101b 筒部
40
Claims (9)
前記第1の感光体を露光する第1のレーザー光を出射する前記第1の光源と前記第2の感光体を露光する第2のレーザー光を出射する第2の光源とを含む複数の光源と、
前記複数の光源から出射されたレーザー光を偏向する回転多面鏡であって、前記第1のレーザー光と前記第2のレーザー光が同一反射面に入射するように前記第1の光源と前記第2の光源に対して配置された回転多面鏡と、
前記回転多面鏡により偏向されたレーザー光をそれぞれ対応する感光体に導くための複数の光学部材と、
底面と、前記底面から立設された側壁面と、を有し、前記側壁面に前記複数の光源が取り付けられ、前記回転多面鏡及び前記複数の光学部材を内部に収容する筐体と、
前記側壁面から前記筐体の内部の前記回転多面鏡に向かって延伸し、前記第1の光源から出射されて前記回転多面鏡に向かう前記第1のレーザー光と前記第2の光源から出射されて前記回転多面鏡に向かう前記第2のレーザー光が内部を通過する筒部であって、前記筐体に一体的に形成された前記筒部と、
前記筐体に形成され、前記複数の光学部材をそれぞれ支持するための複数の支持部と、
を備え、
前記回転多面鏡は前記第1の感光体よりも前記第2の感光体に近い位置に配置され、
前記筒部は、当該筒部の外周に面の法線ベクトルが前記第1の感光体及び前記第2の感光体が配置された空間側に向かう斜面を有し、
前記複数の支持部のうちの一つの支持部が前記斜面に設けられ、当該支持部は前記複数の光学部材のうち前記第2の感光体に前記第2のレーザー光を導く1つのミラーを支持していることを特徴とする光走査装置。 An optical scanning device attached to an image forming apparatus including a first photoconductor and a plurality of photoconductors including a second photoconductor, and the optical scanning device attached to the lower side in the vertical direction of the plurality of photoconductors. ,
A plurality of light sources including the first light source that emits a first laser beam that exposes the first photoconductor and a second light source that emits a second laser beam that exposes the second photoconductor. When,
A rotating multifaceted mirror that deflects laser light emitted from the plurality of light sources, the first light source and the first light source so that the first laser light and the second laser light are incident on the same reflecting surface. A rotating multi-sided mirror arranged for two light sources,
A plurality of optical members for guiding the laser beam deflected by the rotating multi-sided mirror to the corresponding photoconductors, and
A housing having a bottom surface and a side wall surface erected from the bottom surface, the plurality of light sources are attached to the side wall surface, and the rotating multifaceted mirror and the plurality of optical members are housed therein.
The first laser beam and the second light source that extend from the side wall surface toward the rotating polymorphic mirror inside the housing and are emitted from the first light source and directed toward the rotating multifaceted mirror are emitted. A tubular portion through which the second laser beam directed toward the rotary multifaceted mirror passes through the inside, and the tubular portion integrally formed with the housing.
A plurality of support portions formed in the housing and for supporting the plurality of optical members, respectively.
With
The rotating multifaceted mirror is arranged at a position closer to the second photoconductor than the first photoconductor.
The tubular portion has a slope having a surface normal vector on the outer periphery of the tubular portion toward the space side where the first photoconductor and the second photoconductor are arranged.
One of the plurality of support portions is provided on the slope, and the support portion supports one mirror that guides the second laser beam to the second photoconductor among the plurality of optical members. An optical scanning device characterized by being
前記レンズは、前記支持部よりも前記回転多面鏡に近い位置に配置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 A lens for condensing laser light emitted from the plurality of light sources on the rotating multi-sided mirror is provided.
The optical scanning apparatus according to claim 1, wherein the lens is arranged at a position closer to the rotating multifaceted mirror than the support portion.
前記開口は、前記レンズにより封止されていることを特徴とする請求項2に記載の光走査装置。 The tubular portion is provided with an opening for allowing laser light emitted from the plurality of light sources to pass from the outside to the inside of the housing.
The optical scanning apparatus according to claim 2, wherein the opening is sealed by the lens.
前記支持部は、前記光源から出射され前記回転多面鏡により偏向されて前記検知手段に向かうレーザー光の光路よりも、前記回転多面鏡の回転軸方向における上側に設けられることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の光走査装置。 It has a detection means used to determine the timing of emitting laser light from the light source.
The claim is characterized in that the support portion is provided above the optical path of the laser beam emitted from the light source and deflected by the rotating polymorphic mirror toward the detecting means in the rotation axis direction of the rotating multifaceted mirror. The optical scanning apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記感光体に潜像を形成する請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の光走査装置と、
前記光走査装置により形成された潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段により形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 Photoreceptor and
The optical scanning apparatus according to any one of claims 1 to 8, which forms a latent image on the photoconductor.
A developing means for developing a latent image formed by the optical scanning device with toner to form a toner image,
A transfer means for transferring the toner image formed by the developing means to the transfer target, and a transfer means.
An image forming apparatus comprising.
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