JP2007033854A

JP2007033854A - Optical deflective scanner and electrophotographic apparatus

Info

Publication number: JP2007033854A
Application number: JP2005216810A
Authority: JP
Inventors: Jun Ando; 純安藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2025-07-27
Also published as: JP4667994B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optical deflective scanner and an electrophotographic apparatus that can resolve insufficient strength of an optical box and image quality degradation due to occurrence of mechanical vibration and that can reduce manufacturing cost. <P>SOLUTION: The optical deflective scanner is provided, in the first optical box 21, with a first optical element 33 for converting a luminous flux from a light source to roughly parallel luminous fluxes, a second optical element 34 for linearly forming the image of the luminous fluxes from the first optical element 33, a rotary polygon mirror 35 for performing deflective-scanning of the luminous fluxes from the second optical element 34, a driving means for rotatably driving the rotary polygon mirror 35, and a third optical element 37 for forming the spot-like image of the luminous fluxes from the rotary polygon mirror 35 on a photoreceptor 23. The scanner is also provided, in the second optical box 22, with a reflective means 40 that guides the luminous fluxes from the third optical element 37 to the photoreceptor 23. The scanner is further provided with a coupling means that integrally fixes the first and the second optical box 21, 22, wherein the first and the second optical box 21, 22 have a bottom part and an opening face on the opposite side from the bottom part. The bottom parts of the first and second optical boxes 21, 22 are nearly parallel to each other, and the opening face of the first optical box 21 is coupled to the bottom part of the second optical box 22. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機やプリンタなどに用いられる光偏向走査装置、および、この光偏向走査装置を用いた上記複写機やプリンタなどの電子写真装置に関するものである。 The present invention relates to an optical deflection scanning device used for a copying machine, a printer, and the like, and an electrophotographic apparatus such as the copying machine and the printer using the optical deflection scanning device.

デジタル複写機などの電子写真装置は、電子写真プロセスの中の一つのプロセスである露光プロセスを実行するために、光偏向走査装置を備えている。光偏向走査装置は、光源からの光ビームを回転多面鏡などからなる光偏向器によって偏向し、偏向された光ビームを走査結像光学素子によって感光体上に収束させて光スポットとし、この光スポットを上記感光体上において走査させるものである。この走査を主走査という。上記光ビームを画像信号に応じて変調し、感光体を上記主走査方向に直交する方向に移動させ（これを副走査いう）ながら、主走査を繰り返すことにより、感光体上に上記画像信号に対応した静電潜像を形成することができる。 An electrophotographic apparatus such as a digital copying machine includes an optical deflection scanning device in order to execute an exposure process which is one of the electrophotographic processes. The light deflection scanning device deflects a light beam from a light source by an optical deflector such as a rotating polygon mirror, and the deflected light beam is converged on a photosensitive member by a scanning imaging optical element to form a light spot. The spot is scanned on the photoconductor. This scanning is called main scanning. The light beam is modulated in accordance with the image signal, and the main scanning is repeated while moving the photoconductor in a direction orthogonal to the main scanning direction (this is called sub-scanning), whereby the image signal is formed on the photoconductor. A corresponding electrostatic latent image can be formed.

図３、図４は、従来のこの種の光偏向走査装置の例を示す。この従来例は、いわゆるタンデム型の電子写真装置であって、４つの光ビームを偏向し、それぞれの偏向光ビームを個別にドラム状の感光体１３に導き、感光体１３ごとに静電潜像を形成することができるようになっている。各感光体１３にはイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応した静電潜像が形成され、これらの静電潜像はそれぞれに対応した色のトナーによって現像され、各トナー像が転写紙に重ねて転写され定着されてカラー画像を得ることができるようになっている。光偏向器は各光ビームに共通であり、各光ビームの偏向走査装置の構成は実質的に同じであるから、光偏向器を境にして一方側に配置されている偏向走査装置およびこの偏向走査装置が組み込まれている光学箱の構成について説明する。 3 and 4 show an example of this type of conventional optical deflection scanning apparatus. This conventional example is a so-called tandem-type electrophotographic apparatus, which deflects four light beams, individually guides the deflected light beams to a drum-shaped photoconductor 13, and generates an electrostatic latent image for each photoconductor 13. Can be formed. Each photoreceptor 13 is formed with an electrostatic latent image corresponding to each color of yellow, cyan, magenta, and black, and these electrostatic latent images are developed with toners corresponding to the respective colors. A color image can be obtained by being transferred and fixed on the image. Since the optical deflector is common to each light beam, and the configuration of the deflection scanning device of each light beam is substantially the same, the deflection scanning device arranged on one side with respect to the optical deflector and this deflection The configuration of the optical box in which the scanning device is incorporated will be described.

図３、図４において、扁平な四角形の光学箱１には、左右方向中央付近に光偏向器としての回転多面鏡７が取り付けられ、回転多面鏡７の手前（図３において下）側方に、レーザー光を出射するレーザーユニット１５が取り付けられている。このレーザーユニット１５は、電気回路基板３、光源としての半導体レーザー出力装置４、コリメータレンズ５を備え、回転多面鏡７の偏向反射面に向けてレーザー光を出射するようになっている。光学箱１の内部には、コリメータレンズ５と回転多面鏡７との間に、シリンドリカルレンズ６が配置されている。回転多面鏡７は駆動モータ８によって支持され高速度で回転駆動される。回転多面鏡７の回転によってレーザー光は回転多面鏡７の変更反射面で偏向反射され、偏向反射されたレーザー光の進行方向には、走査結像光学素子としてのｆθレンズ９が配置され、また、ミラー１０が配置されることによってレーザー光が感光体１３に導かれるようになっている。 3 and 4, a flat rectangular optical box 1 is provided with a rotating polygon mirror 7 as an optical deflector in the vicinity of the center in the left-right direction, and on the front side (downward in FIG. 3) side of the rotating polygon mirror 7. A laser unit 15 for emitting laser light is attached. The laser unit 15 includes an electric circuit board 3, a semiconductor laser output device 4 as a light source, and a collimator lens 5, and emits laser light toward the deflecting / reflecting surface of the rotary polygon mirror 7. Inside the optical box 1, a cylindrical lens 6 is disposed between the collimator lens 5 and the rotary polygon mirror 7. The rotary polygon mirror 7 is supported by a drive motor 8 and is driven to rotate at a high speed. The laser beam is deflected and reflected by the change reflecting surface of the rotating polygon mirror 7 by the rotation of the rotating polygon mirror 7, and an fθ lens 9 as a scanning imaging optical element is disposed in the traveling direction of the deflected laser beam. The laser beam is guided to the photosensitive member 13 by arranging the mirror 10.

光学箱１にはまた、回転多面鏡７で偏向反射されたレーザー光のうち偏向反射開始当初のレーザー光を反射させる光検出用ミラー１１と、この光検出用ミラー１１で反射されたレーザー光を検出する光検出用センサ１２とが配置されている。光学箱１の下方には、上記ミラー１０からのレーザー光が導かれる感光体ドラム１３が配置されている。光学箱１の底板には、感光体ドラム１３に向かうレーザー光を通す窓孔１３が形成されている。レーザー出力装置４から出射したレーザー光は、コリメータレンズ５を透過して略平行光束となり、シリンドリカルレンズ６を透過して回転多面鏡７に入射する。レーザー光は、シリンドリカルレンズ６によって副走査方向にのみ収束され、回転多面鏡７の偏向反射面７ａに主走査方向に長い線状に結像する。回転多面鏡７は駆動モータ８の駆動力で図３に示す矢印Ａ方向に回転するので、偏向反射面７ａで偏向走査されたレーザー光は、ｆθレンズ９、ミラー１０を経由して感光ドラム１３の感光面に結像する。 The optical box 1 also includes a light detection mirror 11 that reflects the laser light at the beginning of deflection reflection among the laser light deflected and reflected by the rotary polygon mirror 7 and the laser light reflected by the light detection mirror 11. A light detection sensor 12 for detection is disposed. Below the optical box 1, a photosensitive drum 13 to which the laser beam from the mirror 10 is guided is arranged. In the bottom plate of the optical box 1, a window hole 13 through which laser light directed to the photosensitive drum 13 is passed is formed. The laser light emitted from the laser output device 4 passes through the collimator lens 5 to become a substantially parallel light beam, passes through the cylindrical lens 6 and enters the rotary polygon mirror 7. The laser light is converged only in the sub-scanning direction by the cylindrical lens 6, and forms an image on the deflecting / reflecting surface 7 a of the rotary polygon mirror 7 in a long line shape in the main scanning direction. Since the rotary polygon mirror 7 is rotated in the direction of arrow A shown in FIG. 3 by the driving force of the drive motor 8, the laser light deflected and scanned by the deflecting / reflecting surface 7 a passes through the fθ lens 9 and the mirror 10 and then the photosensitive drum 13. An image is formed on the photosensitive surface.

カラー画像を形成することができる電子写真装置に対応した光偏向走査装置は、以上説明した光偏向走査装置の構成と実質同一の光偏向走査装置が、色毎に設けられているのが一般的で、図３、図４はそのように構成されている。回転多面鏡７は偏向反射面７ａが上下２段に形成され、レーザー出力装置４は二つのレーザー光を出射可能で、このレーザー出力装置４が２個配置されている。一方のレーザー出力装置４から出射される二つのレーザー光は回転多面鏡７で左側の走査結像光学素子に向かって偏向反射され、他方のレーザー出力装置４から出射される二つのレーザー光は回転多面鏡７で右側の走査結像光学素子に向かって偏向反射されるようになっている。 In general, an optical deflection scanning device corresponding to an electrophotographic apparatus capable of forming a color image is provided with an optical deflection scanning device substantially the same as the configuration of the optical deflection scanning device described above for each color. 3 and 4 are configured as such. The rotary polygon mirror 7 has deflection reflection surfaces 7a formed in two upper and lower stages, the laser output device 4 can emit two laser beams, and two laser output devices 4 are arranged. The two laser beams emitted from one laser output device 4 are deflected and reflected by the rotary polygon mirror 7 toward the left scanning imaging optical element, and the two laser beams emitted from the other laser output device 4 rotate. The polygon mirror 7 deflects and reflects the scanning imaging optical element on the right side.

図３、図４に示す光偏向走査装置は、光偏向走査装置を構成する全ての光学部品ないしは光学素子が一つの光学箱１に配置されている。しかし、このような構成では、仕様変更あるいは設計変更の際に、光学箱も含めて全ての光学素子の形状、配置位置などを変更する必要があり、多くの手間とコストがかかる。そこで、光偏向走査装置の骨格を成す光学箱を、第１の光学箱と第２の光学箱に分割し、第１の光学箱に主要光学部材を配置し、偏向光束を感光体に導くミラーを第２の光学箱に配置し、必要に応じて第２の光学箱とミラーの構成を変え、第１の光学箱を共用するようにした光偏向走査装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。図５は、特許文献１記載の発明と同一の技術思想を採り入れた光偏向走査装置の例であって、符号１は第２の光学箱を、符号２は第１の光学箱を示している。必要な光学部品は図３、図４に示す光偏向走査装置の例の場合と同じであるから、同じ光学部品には同じ符号を付してある。図５に示す従来例によれば、偏向反射されたレーザー光の、感光体への照射方向が異なる場合であっても、第１の光学箱２と第１の光学箱２に実装したレーザー出力装置４、回転多面鏡７、ｆθレンズ９を含む主要部品はそのまま使用することができ、低コスト化、小ロット化に対応することができる。 In the optical deflection scanning device shown in FIGS. 3 and 4, all optical components or optical elements constituting the optical deflection scanning device are arranged in one optical box 1. However, in such a configuration, it is necessary to change the shapes and arrangement positions of all the optical elements including the optical box at the time of specification change or design change, which requires a lot of labor and cost. Therefore, an optical box that forms the skeleton of the optical deflection scanning device is divided into a first optical box and a second optical box, a main optical member is arranged in the first optical box, and a mirror that guides the deflected light beam to the photosensitive member. Has been proposed in which a first optical box is shared by changing the configuration of the second optical box and the mirror as necessary (see, for example, a patent). Reference 1). FIG. 5 is an example of an optical deflection scanning apparatus that adopts the same technical idea as the invention described in Patent Document 1, wherein reference numeral 1 denotes a second optical box and reference numeral 2 denotes a first optical box. . Since the necessary optical components are the same as those in the example of the optical deflection scanning apparatus shown in FIGS. 3 and 4, the same optical components are denoted by the same reference numerals. According to the conventional example shown in FIG. 5, the laser output mounted on the first optical box 2 and the first optical box 2 even when the direction of irradiation of the deflected and reflected laser light onto the photoconductor is different. The main components including the device 4, the rotary polygon mirror 7, and the fθ lens 9 can be used as they are, and the cost can be reduced and the lot can be reduced.

特開平１１−４４８５７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-44857

特許文献１あるいは図５に示すような従来の光偏向走査装置の例では、光学箱１、光学箱２ともに高精度のプラスチック成型品であることが多く、通常、シリンドリカルレンズ６、回転多面鏡７、ｆθレンズ９、ミラー１０等は光学箱１または光学箱２の底面に設けられた取り付け部に固定されている。また、感光体ドラム１３が光偏向走査装置よりも下にレイアウトされている場合、感光ドラム１３に達するレーザー光を遮ることがないよう、光学箱２にはレーザー光を通過させる開口１４が設けられている。したがって、特にタンデム機においては、レーザー光を光学箱の外に向けて４本出射する必要があるため、光学箱２底部の開口１４の数および面積が増え、その結果、底板の面積が減り、補強用のリブも配置できる個所が限られてくるため、光学箱が強度的に弱い構造となってしまう。 In an example of a conventional optical deflection scanning apparatus as shown in Patent Document 1 or FIG. 5, both the optical box 1 and the optical box 2 are often high-precision plastic molded products. Usually, a cylindrical lens 6 and a rotary polygon mirror 7 are used. , Fθ lens 9, mirror 10, etc. are fixed to a mounting portion provided on the bottom surface of optical box 1 or optical box 2. Further, when the photosensitive drum 13 is laid out below the optical deflection scanning device, the optical box 2 is provided with an opening 14 through which the laser light passes so as not to block the laser light reaching the photosensitive drum 13. ing. Therefore, especially in a tandem machine, it is necessary to emit four laser beams toward the outside of the optical box, so the number and area of the openings 14 at the bottom of the optical box 2 increase, and as a result, the area of the bottom plate decreases. Since the places where the reinforcing ribs can also be arranged are limited, the optical box has a weak structure.

一方、複写機等の電子写真装置では画像データに対応した画像をプリントアウトするために紙を搬送するとき、また、原稿面を読み取るためにキャリッジを移動させるとき、さまざまな機械的な振動が発生する。これらの振動のために、光学箱２の底面に設けられたミラー１０（取り付け部１８に取り付けられている）は大きく振動することとなり、その結果、光偏向走査装置より出射するレーザー光の位置が安定せず、複写機等の電子写真装置からプリントアウトされる画像の品質が低下するという問題がある。 On the other hand, in an electrophotographic apparatus such as a copying machine, various mechanical vibrations are generated when transporting paper to print out an image corresponding to image data, or when moving a carriage to read a document surface. To do. Due to these vibrations, the mirror 10 (attached to the attachment portion 18) provided on the bottom surface of the optical box 2 vibrates greatly. As a result, the position of the laser light emitted from the optical deflection scanning device is There is a problem that the quality of an image printed out from an electrophotographic apparatus such as a copying machine is not stable and the quality of the image is deteriorated.

そこで光学箱１および光学箱２は、上記のような振動の影響をなるべく受けにくくするため、強度の高い構造とする必要がある。しかし、特に光学箱２においては、前記のような理由により、強度を高くするのが困難である。 Therefore, the optical box 1 and the optical box 2 are required to have a high-strength structure in order to minimize the influence of the vibration described above. However, particularly in the optical box 2, it is difficult to increase the strength for the reasons described above.

さらに、複写機等の電子写真装置の内部は印刷用の紙から発生する紙片等のゴミやホコリ、粉塵が飛散しており、光偏向走査装置内部のレーザー光の光路上にゴミ、ホコリ、粉塵等が付着する。そうすると著しく画像品質を落としてしまうため、外部からゴミが舞い込まないよう、図５に示すように、開口部１４にはカバー１６、防塵ガラス１７等を設けて光学箱内を封止するのが一般的である。 In addition, dust, dust, and dust such as paper fragments generated from printing paper are scattered inside the electrophotographic apparatus such as a copying machine, and dust, dust, and dust are scattered on the optical path of the laser beam inside the optical deflection scanning device. Etc. adhere. If this is done, the image quality will be significantly reduced. Therefore, as shown in FIG. 5, a cover 16, dust-proof glass 17 and the like are provided at the opening 14 to seal the inside of the optical box so that dust does not enter from the outside. It is common.

本発明は、上述した従来技術の問題点、すなわち、光学箱の強度不足、機械的振動の発生による画像品質の低下を解消し、さらに、製造コストを削減し得る光偏向走査装置および電子写真装置を提供することを目的とする。 The present invention eliminates the problems of the prior art described above, that is, the deterioration of image quality due to insufficient strength of the optical box and the occurrence of mechanical vibrations, and can further reduce the manufacturing cost. The purpose is to provide.

本発明は、光束を発生する光源と、光源からの光束を略平行光束に変換する第１の光学素子と、第１の光学素子からの光束を線状に結像させる第２の光学素子と、第２の光学素子からの光束を偏向走査する回転多面鏡と、回転多面鏡を回転駆動する駆動手段と、回転多面鏡からの光束を感光体にスポット状に結像させる第３の光学素子とを第１の光学箱に備え、第３の光学素子からの光束を感光体に導く反射手段を第２の光学箱に備え、第１の光学箱と第２の光学箱を一体的に固定する結合手段を備え、第１の光学箱と第２の光学箱は底部とその反対側の開口面を有し、第１の光学箱の底部と第２の光学箱の底部が略平行で、かつ、第１の光学箱の開口面が第２の光学箱の底面に結合されていることを最も主要な特徴とする。 The present invention includes a light source that generates a light beam, a first optical element that converts the light beam from the light source into a substantially parallel light beam, and a second optical element that forms a linear image of the light beam from the first optical element; A rotary polygon mirror that deflects and scans the light beam from the second optical element, drive means that rotationally drives the rotary polygon mirror, and a third optical element that focuses the light beam from the rotary polygon mirror in a spot shape on the photosensitive member Are provided in the first optical box, and the second optical box is provided with reflecting means for guiding the light beam from the third optical element to the photosensitive member, and the first optical box and the second optical box are integrally fixed. The first optical box and the second optical box have a bottom portion and an opening surface on the opposite side, and the bottom portion of the first optical box and the bottom portion of the second optical box are substantially parallel, The most important feature is that the opening surface of the first optical box is coupled to the bottom surface of the second optical box.

本発明に係る光偏向走査装置は、光偏向走査装置の骨格をなす光学箱を、第１の光学箱と第２の光学箱に分割し、第１の光学箱に主要光学部材を配置し、第２の光学箱に光束を感光体に導く反射手段を配置し、第１の光学箱と第２の光学箱の開口部の向きを、互いに反対方向に向けて固定したため、第１の光学箱を封止するための部品を削減することができるとともに、第２の光学箱と反射手段の構成を変え、あるいは第１の光学箱のみを使用することによって、レーザー光の照射方向が異なる場合であっても、第１の光学箱とこの第１の光学箱に実装した主要光学部品はそのまま使用することができる。そのため、金型型などの設備投資を削減し、低コストで小ロットの生産に適している。また、耐振動性も向上できるため、電子写真装置に適用することによって、品質の高い画像を得ることができる。 An optical deflection scanning apparatus according to the present invention divides an optical box forming the skeleton of the optical deflection scanning apparatus into a first optical box and a second optical box, and disposes a main optical member in the first optical box, Since the reflecting means for guiding the light beam to the photosensitive member is arranged in the second optical box and the directions of the openings of the first optical box and the second optical box are fixed in opposite directions, the first optical box In the case where the irradiation direction of the laser beam is different by changing the configuration of the second optical box and the reflecting means, or by using only the first optical box. Even if it exists, the 1st optical box and the main optical components mounted in this 1st optical box can be used as it is. For this reason, it is suitable for production of small lots at low cost by reducing capital investment such as molds. In addition, since vibration resistance can be improved, a high-quality image can be obtained by application to an electrophotographic apparatus.

本発明にかかる光偏向走査装置および電子写真装置の実施例について図１、２を参照しながら詳細に説明する。図１は実施例の平面図、図２は縦断面図である。この実施例は、いわゆるタンデム型の電子写真装置であって、４つの光ビームを光偏向器である回転多面鏡３５によって偏向し、それぞれの偏向光ビームを個別に感光体ドラム２３に導き、感光体ドラム２３ごとに静電潜像を形成することができるようになっている。各感光体ドラム２３にはイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応した静電潜像が形成され、これらの静電潜像はそれぞれに対応した色のトナーによって現像され、各トナー像が転写紙に重ねて転写され定着されてカラー画像を得ることができるようになっている。回転多面鏡３５は各光ビームに共通であり、各光ビームの偏向走査装置の構成は実質的に同じであるから、回転多面鏡３５を境にして一方側に配置されている偏向走査装置およびこの偏向走査装置が組み込まれている光学箱の構成について説明する。 Embodiments of an optical deflection scanning apparatus and an electrophotographic apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view of the embodiment, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view. This embodiment is a so-called tandem type electrophotographic apparatus, in which four light beams are deflected by a rotary polygon mirror 35 which is an optical deflector, and the respective deflected light beams are individually guided to a photosensitive drum 23 to be exposed to light. An electrostatic latent image can be formed for each body drum 23. Each photosensitive drum 23 is formed with an electrostatic latent image corresponding to each color of yellow, cyan, magenta, and black. These electrostatic latent images are developed with toners corresponding to the respective colors, and each toner image is transferred. A color image can be obtained by being transferred and fixed on paper. Since the rotary polygon mirror 35 is common to each light beam, and the configuration of the deflection scanning device of each light beam is substantially the same, the deflection scanning device disposed on one side with the rotary polygon mirror 35 as a boundary, and The configuration of the optical box in which this deflection scanning device is incorporated will be described.

図１、図２において、扁平な四角形の第２の光学箱２２の内側に四角形の第１の光学箱２１が固定され、第２の光学箱２２の下方に感光ドラム２３が配置されている。第１の光学箱２１と第２の光学箱２２はいずれも有底の箱で、第２の光学箱２２は上下を反転して底板が上、開口部が下を向いている。これに対して第１の光学箱２１は底板が下、開口部が上を向いている。第２の光学箱２２の底板の下面、したがって、第２の光学箱２２の天井面に相当する面に第１の光学箱２１の開口部が当接させられ、適宜の結合手段で第１の光学箱と第２の光学箱が一体的に固定されている。第１の光学箱２１の底部と第２の光学箱２２の底部はほぼ平行になっている。第２の光学箱２２は、その内面側の深さ寸法が、第１の光学箱２１の厚さ寸法よりも大きく、第２の光学箱２２の下端開口部にカバー２５が取り付けられることによって、カバー２５が第１の光学箱２１を覆っている。換言すれば、第２の光学箱２２とカバー２５で画されている空間内に第１の光学箱２１が取り付けられている。カバー２５は、第２の光学箱２２の感光体ドラム２３側の開口部からホコリ、チリ等が光偏向走査装置内部に入り込むのを防止するために取り付けられている。このカバー２５にはレーザー光を感光体ドラム２３に向かって出射させるための開口２５aが設けられ、さらに開口部２５ａは透明部材２６で封止され、透明材２６を通してレーザー光が出射されるようになっている。 In FIGS. 1 and 2, a rectangular first optical box 21 is fixed inside a flat rectangular second optical box 22, and a photosensitive drum 23 is disposed below the second optical box 22. Both the first optical box 21 and the second optical box 22 are bottomed boxes, and the second optical box 22 is turned upside down with the bottom plate facing up and the opening facing down. In contrast, the first optical box 21 has the bottom plate facing downward and the opening facing upward. The opening of the first optical box 21 is brought into contact with the lower surface of the bottom plate of the second optical box 22, and thus the surface corresponding to the ceiling surface of the second optical box 22, so The optical box and the second optical box are fixed integrally. The bottom of the first optical box 21 and the bottom of the second optical box 22 are substantially parallel. The depth dimension of the inner surface side of the second optical box 22 is larger than the thickness dimension of the first optical box 21, and the cover 25 is attached to the lower end opening of the second optical box 22, A cover 25 covers the first optical box 21. In other words, the first optical box 21 is attached in the space defined by the second optical box 22 and the cover 25. The cover 25 is attached to prevent dust, dust, and the like from entering the inside of the optical deflection scanning device from the opening on the photosensitive drum 23 side of the second optical box 22. The cover 25 is provided with an opening 25 a for emitting laser light toward the photosensitive drum 23, and the opening 25 a is sealed with a transparent member 26 so that the laser light is emitted through the transparent material 26. It has become.

第１の光学箱２１にはレーザー光を出射するレーザーユニット２４が取り付けられている。このレーザーユニット２４は、レーザー光を出射する光源としての半導体レーザー出力装置３１と、このレーザー出力装置３１を制御する電気回路を実装した電気回路基板３２と、レーザー出力装置３１からのレーザー光を略平行光束に変換する第１の光学素子としてのコリメータレンズ３３とを備えている。第１の光学箱２１にはまた光偏向器としての回転多面鏡３５およびこの回転多面鏡３５を一定速度で回転駆動する駆動モータ３６が取り付けられている。 A laser unit 24 that emits laser light is attached to the first optical box 21. The laser unit 24 is a semiconductor laser output device 31 as a light source for emitting laser light, an electric circuit board 32 on which an electric circuit for controlling the laser output device 31 is mounted, and the laser light from the laser output device 31. And a collimator lens 33 as a first optical element that converts the light into a parallel light beam. The first optical box 21 is also provided with a rotary polygon mirror 35 as an optical deflector and a drive motor 36 that rotationally drives the rotary polygon mirror 35 at a constant speed.

レーザー出力装置３１から回転多面鏡３５に向けてレーザー光が出射されるように、レーザー出力装置３１、第１の光学素子であるコリメータレンズ３３、第２の光学素子であるシリンドリカルレンズ３４が第１の光学箱２１で保持され配置されている。レーザー出力装置３１から出射されたレーザー光はコリメータレンズ３３で略平行光束とされ、このほぼ平行な光束をシリンドリカルレンズ３４が副走査方向にのみ収束させ、回転多面諄３５の偏向反射面近傍に、主走査方向に長い線像を形成する。回転多面鏡３５は駆動モータ３６に支持され、図１に示す矢印Ｂ方向に回転駆動されるようになっており、回転多面鏡３５の偏向反射面３５ａでレーザー光を偏向反射する。偏向反射されたレーザー光の進行方向には、走査結像光学系を構成する第３の光学素子としてのｆθレンズ３７が第１の光学箱２１に配置され固定されている。ｆθレンズ３７を透過したレーザー光は、第１の光学箱２１の側壁に形成された窓孔２１ａから第１の光学箱２１の外に出射するようになっている。 The laser output device 31, the collimator lens 33 that is the first optical element, and the cylindrical lens 34 that is the second optical element are arranged so that the laser light is emitted from the laser output device 31 toward the rotary polygon mirror 35. The optical box 21 is held and arranged. The laser light emitted from the laser output device 31 is made into a substantially parallel light beam by the collimator lens 33, and the substantially parallel light beam is converged only in the sub-scanning direction by the cylindrical lens 34. A long line image is formed in the main scanning direction. The rotary polygon mirror 35 is supported by a drive motor 36 and is driven to rotate in the direction of arrow B shown in FIG. 1. The laser beam is deflected and reflected by the deflection reflection surface 35 a of the rotary polygon mirror 35. In the traveling direction of the deflected and reflected laser light, an fθ lens 37 as a third optical element constituting the scanning imaging optical system is disposed and fixed on the first optical box 21. The laser light transmitted through the fθ lens 37 is emitted from the window hole 21 a formed in the side wall of the first optical box 21 to the outside of the first optical box 21.

上記ｆθレンズ３７の一端部を通過したレーザー光の進行方向には、１ラインの走査開始当初のレーザー光を検出するための光検出用ミラー３８が配置され、光検出用ミラー３８で反射されたレーザー光の進行方向には光検出用センサ３９が配置されている。光検出用ミラー３８と光検出用センサ３９は、感光体への画像書き出し位置の同期信号を得るための同期信号検出手段を構成している。具体的には、光検出用センサ３９でレーザー光が検出されることにより出力される電気信号は図示しない制御手段に導かれ、感光体ドラム２３に結像されるレーザー光の走査によって画像の記録が開始される位置が上記制御手段により調整されるようになっている。光検出用ミラー３８、光検出用センサ３９は第２光学箱２２に取り付けられている。 In the traveling direction of the laser light that has passed through one end of the fθ lens 37, a light detection mirror 38 for detecting the laser light at the beginning of scanning of one line is disposed and reflected by the light detection mirror 38. A light detection sensor 39 is arranged in the traveling direction of the laser light. The light detection mirror 38 and the light detection sensor 39 constitute a synchronization signal detection means for obtaining a synchronization signal of the image writing position on the photosensitive member. Specifically, an electrical signal output when the laser light is detected by the light detection sensor 39 is guided to a control means (not shown), and an image is recorded by scanning the laser light imaged on the photosensitive drum 23. The position at which is started is adjusted by the control means. The light detection mirror 38 and the light detection sensor 39 are attached to the second optical box 22.

第２の光学箱２２には長尺のミラー４０の両側を保持するためのミラー受け部４１、４２が形成され、これらのミラー受け部４１、４２を介してミラー４０が第２の光学箱２２に一体的に固定されている。ミラー４０は、第３の光学素子であるｆθレンズ３７からの光束を感光体ドラム２３に導く反射手段を構成している。上記ｆθレンズ３７からのレーザー光は、第１の光学箱２１に形成された窓孔２１ａを通過してミラー４０に入射するようになっている。第２の光学箱２２には、内部に第１の光学箱２１を固定するための複数箇所の固定位置が設けられ、第１の光学箱２１に設けられた固定構造を介してネジなどの結合手段を用いて第１の光学箱２１が結合されている。レーザー光を出射する第２の光学箱２２の開口側には、カバー２５が取り付けられて開口が塞がれ、カバー２５にはミラー４０で反射されたレーザー光を感光体ドラム２３に向けて通過させる４個の窓孔２５aが形成されている。各窓孔２５ａには、これらの窓孔２５ａを塞ぐとともに、レーザー光を透過する透明部材２６が取り付けられている。 The second optical box 22 includes mirror receiving portions 41 and 42 for holding both sides of the long mirror 40, and the mirror 40 is connected to the second optical box 22 via the mirror receiving portions 41 and 42. It is fixed integrally with. The mirror 40 constitutes a reflecting means that guides the light beam from the fθ lens 37 that is the third optical element to the photosensitive drum 23. The laser light from the fθ lens 37 passes through the window hole 21 a formed in the first optical box 21 and enters the mirror 40. The second optical box 22 is provided with a plurality of fixing positions for fixing the first optical box 21 inside, and is coupled with screws or the like via a fixing structure provided in the first optical box 21. The first optical box 21 is coupled using means. A cover 25 is attached to the opening side of the second optical box 22 that emits laser light to close the opening, and the laser light reflected by the mirror 40 passes through the cover 25 toward the photosensitive drum 23. Four window holes 25a are formed. A transparent member 26 that closes the window holes 25a and transmits laser light is attached to each window hole 25a.

レーザー出力装置３１から出射したレーザー光は、コリメータレンズ３３を透過して略平行光束となり、シリンドリカルレンズ３４を透過して主走査方向においてはそのまま回転多面鏡３５の反射面３５ａに入射し、副走査方向においては集束し、偏向反射面３５ａ近傍において主走査方向に長いほぼ線状に結像する。図１において、回転多面鏡３５は矢印Ｂで示す反時計方向に駆動モータ３６の駆動力で回転するので、レーザー光は偏向反射面３５ａで偏向反射される。偏向反射されたレーザー光は、ｆθレンズ３７、窓孔２１ａを透過して第１の光学箱２１の外に出射し、第２の光学箱２２に取り付けられたミラー４０で反射され、第２の光学箱２２の開口部に取り付けられたカバー２５の窓孔２５ａを封止するよう固定された透明部材２６を経て、感光体ドラム２３の感光面に結像する。感光体ドラム２３に入射したレーザー光は、回転多面鏡３５の回転によるレーザー光の主走査と感光体ドラム２３の回転による副走査によって感光体ドラム２３の表面に静電潜像を形成する。 The laser light emitted from the laser output device 31 passes through the collimator lens 33 to become a substantially parallel light beam, passes through the cylindrical lens 34, and enters the reflection surface 35a of the rotary polygon mirror 35 as it is in the main scanning direction, and is sub-scanned. In the direction, the light is converged, and an image is formed in a substantially linear shape in the main scanning direction in the vicinity of the deflecting reflection surface 35a. In FIG. 1, the rotating polygon mirror 35 rotates counterclockwise as indicated by an arrow B by the driving force of the driving motor 36, so that the laser light is deflected and reflected by the deflecting reflecting surface 35a. The deflected and reflected laser light passes through the fθ lens 37 and the window hole 21a, exits from the first optical box 21, is reflected by the mirror 40 attached to the second optical box 22, and the second An image is formed on the photosensitive surface of the photosensitive drum 23 through the transparent member 26 fixed so as to seal the window hole 25 a of the cover 25 attached to the opening of the optical box 22. The laser light incident on the photosensitive drum 23 forms an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 23 by the main scanning of the laser light by the rotation of the rotary polygon mirror 35 and the sub-scanning by the rotation of the photosensitive drum 23.

また、ｆθレンズ３７の一端部を通過したレーザー光の一部は、光検出用ミラー３８で反射され、光検出用センサ３９に入射する。光検出用センサ３９は、レーザー光の入射によって電気信号を出力し、この電気信号を図示しない制御手段に入力する。制御手段は、電気信号の入力によって、感光ドラム２３の表面を走査するレーザー光による画像の書き込み開始タイミングを調整する。 Further, part of the laser light that has passed through one end of the fθ lens 37 is reflected by the light detection mirror 38 and enters the light detection sensor 39. The light detection sensor 39 outputs an electrical signal by the incidence of laser light, and inputs this electrical signal to a control means (not shown). The control means adjusts the image writing start timing by the laser beam that scans the surface of the photosensitive drum 23 by the input of the electric signal.

図２に示すように、有底の第２の光学箱２１は、底板が上側になるように上下反転した姿勢で用いられ、上記底板に相当する内側の底面に、有底の第１の光学箱１がその開口部を上記第２の光学箱２２の内側底面で塞ぐ形で固定されている。そのため、第１の光学箱２２は、その開口を塞ぐためのカバー部材を別に用意することなく箱内を密閉することができる。また、第２の光学箱２２から出射するレーザー光は、第２の光学箱２２の開口側から、感光体ドラム２３に向かって出射するため、光学箱２２の底面にレーザー光出射用の開口部を設ける必要はなく、第２の光学箱２２を補強するためのリブを、振動しやすい面に自由に配置することができる。その結果として光学箱２２の底面の剛性は高くなり、耐振動性が高まる。ちなみに、第２の光学箱２２の開口部に取り付けられるカバー２５は、第２の光学箱２２の開口を塞ぐだけであり、大きな機械的強度およびは耐振動性要求されない。前記ミラー受け部４１、４２は、剛性の高い第２の光学箱２２の底部に設けられることになるので、ミラー４０が振動しにくくなり、より高い品質の画像が得られることになる。 As shown in FIG. 2, the bottomed second optical box 21 is used in an upside down position so that the bottom plate is on the upper side, and the bottomed first optical box is formed on the inner bottom surface corresponding to the bottom plate. The box 1 is fixed so that its opening is closed by the inner bottom surface of the second optical box 22. Therefore, the first optical box 22 can seal the inside of the box without preparing a separate cover member for closing the opening. Further, since the laser light emitted from the second optical box 22 is emitted from the opening side of the second optical box 22 toward the photosensitive drum 23, an opening for emitting laser light is formed on the bottom surface of the optical box 22. The rib for reinforcing the second optical box 22 can be freely arranged on a surface that easily vibrates. As a result, the rigidity of the bottom surface of the optical box 22 is increased and vibration resistance is improved. Incidentally, the cover 25 attached to the opening of the second optical box 22 only closes the opening of the second optical box 22, and does not require large mechanical strength and vibration resistance. Since the mirror receiving portions 41 and 42 are provided at the bottom of the second optical box 22 having high rigidity, the mirror 40 is less likely to vibrate, and a higher quality image is obtained.

図２に示すように、図示の実施例は、底部が上で開口部が下に向いた第２の光学箱２２の内底面に、底部が下で開口部が上に向いた第１の光学箱２１の上記開口部が固定された形態になっているが、このように結合された第１の光学箱２１と第２の光学箱２２全体を上下反転させてもよい。すなわち、底部が下で開口部が上に向いた第２の光学箱２２の内底面に、底部が上で開口部が下に向いた第１の光学箱２１の上記開口部が固定された形態で使用することもできる。この場合、感光体は第２の光学箱２２の上方に配置されることになる。 As shown in FIG. 2, the embodiment shown in the figure is the first optical with the bottom on the inner bottom surface of the second optical box 22 with the opening facing downward and the first optical with the bottom facing down and the opening facing upward. Although the opening of the box 21 is fixed, the first optical box 21 and the entire second optical box 22 combined in this way may be turned upside down. That is, a form in which the opening of the first optical box 21 with the bottom facing up and the opening facing downward is fixed to the inner bottom surface of the second optical box 22 with the bottom facing down and the opening facing upward. Can also be used. In this case, the photoconductor is disposed above the second optical box 22.

本発明にかかる光偏向走査装置は、これを電子写真装置に、電子写真プロセスのうちの露光プロセスを実行する装置として組み込むことができる。電子写真装置は、図２に示す感光体１３を中心としてその周囲に電子写真プロセスを実行する装置を配置し、各装置で順にそれぞれ受け持ちのプロセスを実行することにより電子写真を形成するものである。具体的には、各感光体１３の周囲に、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、定着装置、クリーニング装置を配置してなる。帯電装置で感光体１３の表面を均一に帯電させ、帯電した感光体表面に露光装置で露光し静電潜像を形成する。これまで説明してきた光偏向走査装置が露光装置として機能する。上記静電潜像は現像装置でトナーが供給されることによりトナー像で可視化され、このトナー像は転写装置において転写紙に転写され、さらに定着装置によってトナー像が転写紙に定着される。転写後の感光体表面は、残留トナーなどがクリーニング装置で除去され、再度、帯電装置で帯電され、次の画像形成に供せられることになる。 The light deflection scanning apparatus according to the present invention can be incorporated into an electrophotographic apparatus as an apparatus for performing an exposure process of the electrophotographic process. In the electrophotographic apparatus, an apparatus for performing an electrophotographic process is arranged around the photosensitive member 13 shown in FIG. 2, and an electrophotographic process is formed by sequentially performing a responsible process in each apparatus. . Specifically, a charging device, an exposure device, a developing device, a transfer device, a fixing device, and a cleaning device are arranged around each photoconductor 13. The surface of the photoreceptor 13 is uniformly charged by a charging device, and the charged photoreceptor surface is exposed by an exposure device to form an electrostatic latent image. The optical deflection scanning apparatus described so far functions as an exposure apparatus. The electrostatic latent image is visualized as a toner image when toner is supplied by a developing device, the toner image is transferred to a transfer paper by a transfer device, and the toner image is fixed to the transfer paper by a fixing device. Residual toner or the like is removed by the cleaning device on the surface of the photoconductor after the transfer, and is charged again by the charging device, and used for the next image formation.

図１、図２に示す実施例は、カラーの画像を形成することができるタンデム方式の電子写真装置に用いる光偏向走査装置として構成され、光学的に実質同一の光偏向走査装置が４個配置されているが、一部の光偏向走査装置についてのみ説明した。本発明にかかる光偏向走査装置は、タンデム方式の電子写真装置に適用することができるし、単色の画像を形成する電子写真装置に適用する光偏向走査装置としても構成することができる。 The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is configured as a light deflection scanning device used in a tandem type electrophotographic apparatus capable of forming a color image, and four optical deflection scanning devices that are optically identical are arranged. However, only some of the optical deflection scanning devices have been described. The optical deflection scanning apparatus according to the present invention can be applied to a tandem type electrophotographic apparatus, and can also be configured as an optical deflection scanning apparatus applied to an electrophotographic apparatus that forms a monochrome image.

本発明は、デジタル複写機、プリンタなど、電子写真プロセスを用いる画像形成装置、複写機能、プリンタ機能などを備えた複合機などに適用可能である。 The present invention can be applied to an image forming apparatus using an electrophotographic process, such as a digital copying machine and a printer, a multifunction machine having a copying function, a printer function, and the like.

本発明にかかる光偏向走査装置の実施例を示す一部断面平面図である。It is a partial cross section top view which shows the Example of the optical deflection | deviation scanning apparatus concerning this invention. 上記実施例の断面正面図である。It is a cross-sectional front view of the said Example. 従来の光偏向走査装置の例を示す一部断面平面図である。It is a partial cross section top view which shows the example of the conventional optical deflection | deviation scanning apparatus. 上記従来例の断面正面図である。It is a cross-sectional front view of the conventional example. 従来の光偏向走査装置の別の例を示す断面正面図である。It is a sectional front view showing another example of the conventional optical deflection scanning device.

符号の説明Explanation of symbols

２１第１の光学箱
２２第２の光学箱
２３感光体
３１光源としての半導体レーザー出力装置
３３第１の光学素子としてのコリメータレンズ
３４第２の光学素子としてのシリンドリカルレンズ
３５回転多面鏡
３７第３の光学素子としてのｆθレンズ
４０ミラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 1st optical box 22 2nd optical box 23 Photoconductor 31 Semiconductor laser output device as light source 33 Collimator lens as 1st optical element 34 Cylindrical lens as 2nd optical element 35 Rotating polygon mirror 37 3rd Fθ lens as an optical element of 40 mirror

Claims

光束を発生する光源と、光源からの光束を略平行光束に変換する第１の光学素子と、第１の光学素子からの光束を線状に結像させる第２の光学素子と、第２の光学素子からの光束を偏向走査する回転多面鏡と、回転多面鏡を回転駆動する駆動手段と、前記回転多面鏡からの光束を感光体にスポット状に結像させる第３の光学素子とを第１の光学箱に備え、
第３の光学素子からの光束を前記感光体に導く反射手段を第２の光学箱に備え、
第１の光学箱と第２の光学箱を一体的に固定する結合手段を備え、
第１の光学箱と第２の光学箱は底部とその反対側の開口面を有し、第１の光学箱の底部と第２の光学箱の底部が略平行で、かつ、第１の光学箱の開口面が第２の光学箱の底面に結合されていることを特徴とする光偏向走査装置。 A light source that generates a light beam, a first optical element that converts the light beam from the light source into a substantially parallel light beam, a second optical element that forms a linear image of the light beam from the first optical element, A rotary polygon mirror that deflects and scans the light beam from the optical element, a driving unit that rotationally drives the rotary polygon mirror, and a third optical element that forms an image of the light beam from the rotary polygon mirror on the photosensitive member in a spot shape. For one optical box,
Reflecting means for guiding the light beam from the third optical element to the photoreceptor is provided in the second optical box,
A coupling means for integrally fixing the first optical box and the second optical box;
The first optical box and the second optical box have a bottom and an opening surface opposite to the bottom, the bottom of the first optical box and the bottom of the second optical box are substantially parallel, and the first optical box An optical deflection scanning device characterized in that the opening surface of the box is coupled to the bottom surface of the second optical box.

第２の光学箱内に第１の光学箱が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の光偏向走査装置 2. The optical deflection scanning device according to claim 1, wherein the first optical box is mounted in the second optical box.

第２の光学箱の開口部はカバーで塞がれ、第２の光学箱とカバーで画されている空間内に第１の光学箱が取り付けられている請求項１記載の光偏向走査装置。 2. The optical deflection scanning apparatus according to claim 1, wherein the opening of the second optical box is closed with a cover, and the first optical box is mounted in a space defined by the second optical box and the cover.

カバーには、第２の光学箱の外に配置されている感光体に向かって光束を出射するための窓孔が形成されている請求項１記載の光偏向走査装置。 2. The optical deflection scanning apparatus according to claim 1, wherein the cover is formed with a window hole for emitting a light beam toward a photoconductor disposed outside the second optical box.

第２の光学箱は、感光体への画像書き出し位置の同期信号を得るための同期信号検出手段を備えている請求項１記載の光偏向走査装置。 2. The optical deflection scanning apparatus according to claim 1, wherein the second optical box is provided with synchronization signal detecting means for obtaining a synchronization signal of the image writing position on the photosensitive member.

第１の光学箱は、複数の光源ユニットと、複数の光源ユニットからの光束を左右に振り分けて偏向反射する一つの回転多面鏡と、振り分けて偏向反射された光束を複数の感光体の表面において光スポットとして収束させる複数の第３の光学素子を備えている請求項１記載の光偏向走査装置。 The first optical box includes a plurality of light source units, a rotating polygon mirror that deflects and reflects light beams from the plurality of light source units left and right, and a light beam that is deflected and reflected on the surfaces of the plurality of photoconductors. The light deflection scanning apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of third optical elements that converge as light spots.

電子写真プロセスを実行することにより画像を形成する電子写真装置であって、電子写真プロセスのうちの露光プロセスを実行する装置として請求項１から６のいずれかに記載の光偏向走査装置を備えていることを特徴とする電子写真装置。
7. An electrophotographic apparatus for forming an image by executing an electrophotographic process, comprising the light deflection scanning apparatus according to claim 1 as an apparatus for performing an exposure process of the electrophotographic process. An electrophotographic apparatus characterized by comprising: