JP2007203708A - Optical scanning apparatus and image formation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光走査装置およびそれを用いたデジタル複写機、レーザプリンタ、レーザプロッタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning apparatus and an image forming apparatus such as a digital copying machine, a laser printer, a laser plotter, and a facsimile machine using the optical scanning apparatus.
光源からの光ビームをポリゴンスキャナ等の光偏向器によって偏向し、偏向した光ビームを、走査結像素子を用いて像面上に結像して走査する光走査装置が提案されており、デジタル複写機、レーザプリンタ、レーザプロッタ、ファクシミリ等の画像形成装置の書き込み系に応用されている。 An optical scanning device has been proposed in which a light beam from a light source is deflected by an optical deflector such as a polygon scanner, and the deflected light beam is imaged and scanned on an image plane using a scanning imaging element. It is applied to a writing system of an image forming apparatus such as a copying machine, a laser printer, a laser plotter, and a facsimile.
ここで、従来の光走査装置の一例を図12に示す。
図12に示す光走査装置は、1つの光偏向器(例えばポリゴンスキャナ)で複数の光ビームを同時に走査する構成であり、4つの光源ユニット1215〜1218を有し、これらの光源ユニット1215〜1218から発せられた4つの光ビームは各々シリンドリカルレンズ1219〜1222によって副走査方向に集光された後、すべて1つのポリゴンスキャナ1208によって偏向して走査される。ここで、ポリゴンスキャナ1208は六面のミラーが2段に重ねられており、光源ユニット1215と1216、および光源ユニット1217と1218は各々、副走査方向にずれた位置に配置されている。ポリゴンスキャナ1208によって偏向された4つの光ビームは、各々副走査方向に2段に重ねられたfθレンズ1209、1210を通った後、ミラー1211〜1214によって光学箱1201の裏側へと向かう。
An example of a conventional optical scanning device is shown in FIG.
The optical scanning device shown in FIG. 12 is configured to simultaneously scan a plurality of light beams with one optical deflector (for example, a polygon scanner), and has four
図13は、図12に示す光走査装置の断面構造の一例を示す概略断面図である。図13では、符号1304がポリゴンスキャナ、1305,1306がfθレンズ、1311〜1314がミラーである。
図13に示すように、ミラー1311〜1314によって折り曲げられた光ビーム1307〜1310は、光学箱1301の裏側に配置されたレンズ1315〜1318を通った後、各々2つのミラー(1319〜1326)を介して、感光体1331〜1334上に直線状に走査される。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing an example of a cross-sectional structure of the optical scanning device shown in FIG. In FIG. 13,
As shown in FIG. 13, the
図12に示すように、光学箱1201は底面部1225、第一側壁部1202、1203、およびこの2つの第一側壁部をつなぐ第二側壁部1226、1227とを有する。ポリゴンスキャナ1208は光学箱1201の中央部付近に配置され、このポリゴンスキャナ1208の近傍には、底面部1225に垂直に立ち、かつ2つの第一側壁部をつなぐリブ1204、1205が通っている。このリブ1204、1205には各々窓1206、1207が形成されており、ポリゴンスキャナ1208に向かって入射する光ビームおよびポリゴンスキャナ1208によって偏向された光ビームの双方がこの窓1206、1207を通過する。
As shown in FIG. 12, the
また、図13の断面図に示すように、図12には図示していないがこの光学箱1301はカバー1302、1303によって上下面を各々覆われ、塵埃等の外気から光学箱内への進入を防いでいる。なお、カバー1303にはガラス1327〜1330が取り付けられており、光ビームはこのガラス1327〜1330より光学箱の内側から外側へと射出される。また、図12において、光学箱1201は四隅近傍に各々、固定部(1223、1224の2ヶ所のみ図示)を持ち、この4ヶ所の固定部にて画像形成装置本体へとねじ締結される。
Further, as shown in the sectional view of FIG. 13, although not shown in FIG. 12, the
ここで、図12、図13示すような構成の光走査装置では、ポリゴンスキャナ1208(1304)の回転速度が速くなると回転駆動部や回路に流れる電流が大きくなり、発熱量が増加してポリゴンスキャナ近傍の温度が上昇する。このとき、ポリゴンスキャナの風切り音や鏡面の汚れを防ぐため、あるいは上記ポリゴンスキャナで発生した熱の影響が他の光学素子に及ばないように、ポリゴンスキャナ周辺は密閉されている。
しかし、ポリゴンスキャナ周辺を密閉する場合、ポリゴンスキャナが発熱を続ける以上、この熱を外に放熱する手段を備えなければ、例え光学箱が樹脂製であっても結局光学箱を伝って、あるいは空気中を伝播して結像素子等の光学素子の温度を変動させ、光学特性に悪影響を及ぼしてしまう。更に、光学箱は低コスト化のため、熱伝導性の低い合成樹脂等の材料で成形されていることが多いため熱が逃げ難く、結果としてポリゴンスキャナの寿命を短くするという問題がある。
Here, in the optical scanning apparatus configured as shown in FIGS. 12 and 13, when the rotational speed of the polygon scanner 1208 (1304) is increased, the current flowing through the rotation drive unit and the circuit is increased, and the amount of heat generation is increased to increase the polygon scanner. The nearby temperature rises. At this time, the periphery of the polygon scanner is hermetically sealed to prevent wind noise and mirror surface contamination of the polygon scanner, or so that the heat generated by the polygon scanner does not affect other optical elements.
However, when sealing the periphery of the polygon scanner, as long as the polygon scanner continues to generate heat, if there is no means to dissipate this heat outside, even if the optical box is made of resin, it will eventually travel through the optical box or air Propagating the inside changes the temperature of the optical element such as the imaging element, which adversely affects the optical characteristics. Further, since the optical box is often formed of a material such as a synthetic resin having low thermal conductivity for cost reduction, there is a problem that heat is difficult to escape, and as a result, the life of the polygon scanner is shortened.
これらの問題に対し、例えば特許文献1(特開平9−105881号公報)には、アルミダイキャスト製のキャップを光偏向器(回転鏡)にかぶせて、かつキャップの一部が光走査装置外の外気に対して露出するように構成する技術が公開されている。 To deal with these problems, for example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-105881), an aluminum die-cast cap is placed on an optical deflector (rotating mirror), and a part of the cap is outside the optical scanning device. A technology for exposing to the outside air is disclosed.
特許文献1に記載の従来技術では、アルミダイキャスト製のキャップを光偏向器(回転鏡)にかぶせて、かつキャップの一部が光走査装置外の外気に対して露出するように構成して、熱が逃げやすくしている。
しかしながら、このような金属製のキャップは非常に高価であり、また、通常、光偏向器は光走査装置の主走査方向の中央付近に配置されることから、キャップの露出部の冷却を促すための気流をキャップ近傍に導き、かつキャップにぶつかって温まった空気を外へ逃がすための流路を確保するのが、レイアウト上困難である。
In the prior art described in
However, such a metal cap is very expensive, and since the optical deflector is usually arranged near the center of the optical scanning device in the main scanning direction, it is intended to promote cooling of the exposed portion of the cap. It is difficult in terms of layout to guide the airflow in the vicinity of the cap and to secure a flow path for allowing the heated air to escape by hitting the cap.
特に、1つの光偏向器に対して異なる方向から複数の光束を入射させ、光偏向器によって偏向された複数の光束を、光偏向器に対して略対称的に配置した複数の走査結像素子を経て、複数の像面上を各々走査させる光走査装置においては、大面積の光走査装置の中央部に光偏向器が配置されるため、レイアウト上、光偏向器近傍に気流を導くためのダクトやファンを設置する空間を十分に確保することが非常に困難である。 In particular, a plurality of scanning imaging elements in which a plurality of light beams are incident on one optical deflector from different directions and the plurality of light beams deflected by the optical deflector are arranged substantially symmetrically with respect to the optical deflector. In the optical scanning device that scans each of the plurality of image planes through the optical scanner, the optical deflector is disposed at the center of the large-area optical scanning device, and therefore, in order to guide the airflow in the vicinity of the optical deflector in the layout. It is very difficult to secure a sufficient space for installing ducts and fans.
従って、コストや大きなスペースを割いて光偏向器近傍に放熱フィンを設置しても、結果としてなかなか十分な冷却効果を得ることができないという問題がある。また、画像形成装置本体の小型化のため、装置本体内の部品配置の高密度化が進み、この問題に拍車がかかっている。また、冷却ファンの使用は機械の消費電力アップにつながり、かつ騒音を生じる元ともなり、環境への負荷も大きくなる。 Therefore, there is a problem that even if the heat radiating fins are installed in the vicinity of the optical deflector at a cost or a large space, a sufficient cooling effect cannot be obtained as a result. Further, due to the downsizing of the image forming apparatus main body, the density of parts in the apparatus main body has been increased, and this problem has been spurred. In addition, the use of a cooling fan leads to an increase in power consumption of the machine, causes noise, and increases the load on the environment.
本発明は、以上の問題を解決しようとするものであり、光偏向器周辺の温度を低コストで効率良く低下させることができ、光偏向器で発生する熱による光学素子の位置変動や変形を低減できる構成の光走査装置と、その光走査装置を備えた画像形成装置を提供することを課題とする。 The present invention is intended to solve the above-described problems, and can efficiently reduce the temperature around the optical deflector at low cost, and can reduce the position variation and deformation of the optical element due to the heat generated by the optical deflector. It is an object of the present invention to provide an optical scanning device having a configuration that can be reduced, and an image forming apparatus including the optical scanning device.
上述の課題を解決するため、本発明では特許請求の範囲に記載したような構成を採っている。
すなわち請求項1に記載の発明は、光偏向器によって偏向した光ビームを、走査結像素子を用いて像面上に結像して走査する光走査装置において、前記光偏向器および前記走査結像素子は、略密閉された光学箱内に収容され、かつ該光学箱の光偏向器収容部近傍に、光学箱外の空気が通過可能な連通孔を有することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention adopts a configuration as described in the claims.
That is, the invention described in
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の光走査装置において、前記連通孔は、重力方向に略平行に設けられていることを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の光走査装置において、前記連通孔の少なくとも一部は、前記光学箱の底板部に開いた孔と、該孔を囲んで立設された側壁とによって形成され、かつ該側壁は前記光学箱に一体的に形成されていることを特徴とする。
さらに、請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の光走査装置において、前記連通孔の少なくとも一部が、前記光学箱よりも熱伝導率の高い部材によって形成されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first aspect, the communication hole is provided substantially parallel to the direction of gravity.
According to a third aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first aspect, at least a part of the communication hole includes a hole opened in a bottom plate portion of the optical box, and stands up around the hole. And the side wall is formed integrally with the optical box.
Furthermore, the invention according to claim 4 is the optical scanning device according to
請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の光走査装置において、前記光偏向器と前記走査結像素子とは、前記光学箱内の別の空間に隔離されて収容されていることを特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の光走査装置において、前記連通孔は、前記光学箱の前記光偏向器が収容されている空間を貫通していることを特徴とする。
さらに、請求項7記載の発明は、請求項5に記載の光走査装置において、前記光学箱の光偏向器収容部を形成する側壁が、前記連通孔の少なくとも一部を形成することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first aspect, the optical deflector and the scanning imaging element are accommodated in a separate space in the optical box. It is characterized by.
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the fifth aspect, the communication hole passes through a space in which the optical deflector of the optical box is accommodated. To do.
Further, the invention according to claim 7 is the optical scanning device according to claim 5, wherein the side wall forming the optical deflector accommodating portion of the optical box forms at least a part of the communication hole. To do.
請求項8に記載の発明は、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光走査装置において、複数の光ビームを、1つの光偏向器を挟んで両側に配置した複数の走査結像素子を用いて、複数の像面上に各々結像して走査することを特徴とする。
また、請求項9に記載の発明は、画像形成装置であり、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光走査装置を備え、該光走査装置を用いて、像担持体上に潜像を書き込み、該潜像を現像手段を用いて現像して画像を形成することを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the first to seventh aspects, a plurality of scanning imaging elements in which a plurality of light beams are arranged on both sides with a single optical deflector interposed therebetween. Using a child, each image is formed and scanned on a plurality of image planes.
A ninth aspect of the present invention is an image forming apparatus, comprising the optical scanning device according to any one of the first to eighth aspects, wherein a latent image is formed on the image carrier using the optical scanning device. An image is written, and the latent image is developed using a developing unit to form an image.
本発明の光走査装置では、光偏向器および走査結像素子は、略密閉された光学箱内に収容され、かつ該光学箱の光偏向器収容部近傍に、光学箱外の空気が通過可能な連通孔を有することにより、光偏向器周辺の温度を低コストで効率良く低下させることができ、光偏向器で発生する熱による光学素子の位置変動や変形を低減できるため、結果として光学特性の劣化の少ない光走査装置を低コストで提供することができる。
また、前記連通孔の少なくとも一部は、光学箱の底板部に開いた孔と、該孔を囲んで立設された側壁とによって形成され、かつ該側壁は前記光学箱に一体的に形成されている構成とすることにより、光偏向器の振動を増大させることなく上記の作用効果を得ることができる。
In the optical scanning device of the present invention, the optical deflector and the scanning imaging element are accommodated in a substantially sealed optical box, and air outside the optical box can pass in the vicinity of the optical deflector accommodating portion of the optical box. By having a simple communication hole, the temperature around the optical deflector can be efficiently reduced at low cost, and the position variation and deformation of the optical element due to the heat generated by the optical deflector can be reduced, resulting in optical characteristics. It is possible to provide an optical scanning device with little deterioration of the cost at low cost.
Further, at least a part of the communication hole is formed by a hole opened in the bottom plate portion of the optical box and a side wall standing upright surrounding the hole, and the side wall is formed integrally with the optical box. With this configuration, the above-described effects can be obtained without increasing the vibration of the optical deflector.
本発明の光走査装置では、光偏向器周辺の温度を低コストで効率良く低下させることができ、光偏向器で発生する熱の影響による光学素子の変形や位置変動を低減できるため、この光走査装置を用いることにより、結果として光学特性の劣化による出力画像の劣化の少ない画像形成装置を低コストで提供することができる。また、温度過上昇での光偏向器の劣化による、光偏向器や光走査装置の交換のためのメンテナンスを頻繁に行う必要のない画像形成装置を低コストで提供することができる。さらにまた、これらの効果を得るために多くの冷却ファン等を用いる必要がなくなるため、結果として消費電力が少なく、かつ騒音の少ない画像形成装置を提供することができる。 In the optical scanning device of the present invention, the temperature around the optical deflector can be efficiently reduced at low cost, and deformation and position fluctuation of the optical element due to the influence of heat generated by the optical deflector can be reduced. By using the scanning device, as a result, it is possible to provide an image forming apparatus with little deterioration of an output image due to deterioration of optical characteristics at a low cost. Further, it is possible to provide an image forming apparatus that does not require frequent maintenance for replacement of the optical deflector and the optical scanning device due to deterioration of the optical deflector due to excessive temperature rise at a low cost. Furthermore, since it is not necessary to use many cooling fans or the like in order to obtain these effects, it is possible to provide an image forming apparatus with low power consumption and low noise as a result.
以下、本発明の構成、動作および作用効果を、図示の実施例に基づいて、詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration, operation, and effects of the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiments.
[実施例1]
図1は本発明の第一の実施例を示す光走査装置の概略斜視図であり、4つの像担持体(例えば感光体)に同時に画像を書き込むことができる光走査装置の例である。また、図2は、図1の光走査装置の副走査断面における光学素子の配置例を示している。
図1、図2において、光走査装置の光学箱101内には、半導体レーザとカップリングレンズとアパーチャとを備えた光源ユニット109が4つ(109a〜109d)設置されており、各光源ユニット109a〜109dから発せられた光ビームは、各々シリンドリカルレンズ110を通った後、6面からなるポリゴンミラー108a,108bを2段に重ねた光偏向器(ポリゴンスキャナ)108によって一括して偏向走査される。
[Example 1]
FIG. 1 is a schematic perspective view of an optical scanning apparatus according to a first embodiment of the present invention, which is an example of an optical scanning apparatus capable of simultaneously writing images on four image carriers (for example, photoconductors). FIG. 2 shows an arrangement example of optical elements in the sub-scan section of the optical scanning device of FIG.
1 and 2, four light source units 109 (109a to 109d) each including a semiconductor laser, a coupling lens, and an aperture are installed in the
ここで、例えば光源ユニット109aから発せられた光ビームは、光偏向器108の下段のポリゴンミラー108bによって偏向された後、上下2段に重ねられてなる第一走査結像素子112aの下段を通り、折返しミラー115で反射された後、第二走査結像素子113を通り、別の折返しミラー115で反射され、感光体1M上にビームスポットとして結像されて走査される。また、光源ユニット109bから発せられた光ビームは、光偏向器108の上段のポリゴンミラー108aによって偏向された後、上下2段に重ねられてなる第一走査結像素子112aの上段を通り、折返しミラー115で反射された後、第二走査結像素子113を通り、別の折返しミラー115で反射され、感光体1Y上にビームスポットとして結像されて走査される。同様にして、光源ユニット109cから発せられた光ビームは、光偏向器108の上段のポリゴンミラー108aによって偏向された後、上下2段に重ねられてなる第一走査結像素子112bの上段を通り、折返しミラー115で反射された後、第二走査結像素子113を通り、別の折返しミラー115で反射され、感光体1K上にビームスポットとして結像されて走査される。また、光源ユニット109dから発せられた光ビームは、光偏向器108の下段のポリゴンミラー108bによって偏向された後、上下2段に重ねられてなる第一走査結像素子112bの下段を通り、折返しミラー115で反射された後、第二走査結像素子113を通り、別の折返しミラー115で反射され、感光体1C上にビームスポットとして結像されて走査される。
Here, for example, the light beam emitted from the
ここで、図2に示す12本の折り返しミラー115は、図1に示す光学箱101の側板102および103の間に架橋するようにして保持されている。各折返しミラー115の両端は、側板102,103に設けられた穴102a,103aに通され、穴の内面に向かって図示しない板バネ等で押圧されて固定される。また、4本の第二走査結像素子113は、各々板金製のステー上に保持され、この各ステーは、側板102および103の間に架橋するようにして保持されている。
Here, the 12 folding mirrors 115 shown in FIG. 2 are held so as to be bridged between the
光源ユニット109a〜109dから第一結像素子112a、112bまでの各要素は、樹脂製の光学箱101上に保持されている。光学箱101は、側板102および103の間に架橋するようにして保持されている。光偏向器108の周囲は、光学箱101に一体的に形成されたリブ101aおよび2つのガラス板111a、111bで囲まれ、さらに上面に板金製の偏向器カバー106を固定することによって、光偏向器108は密閉されている。これによって、ポリゴンミラーの回転によって発生する騒音が漏れるのを防げる他、光偏向器108で発生する熱が走査結像素子等の光学素子に及んで光学特性を劣化させるのを防ぐことができる。
Each element from the
4つの側板102〜105によって囲まれてなるこの光走査装置は、上面を上カバー107によって覆われ、これによって光走査装置内に塵埃等が入るのを防いでいる。上カバー107には、4つのスリット状の穴107aが開いており、ここから光ビームが射出される。スリット状の穴107aは、各々板ガラスによって塞がれている。
The upper surface of the optical scanning device surrounded by the four
図3に、光偏向器以後の光学素子を除いた本実施例の光走査装置の分解図を示す。図3に示すように、この光走査装置の下側の開口部は、2つの下カバー114a、114bで覆っている。
FIG. 3 shows an exploded view of the optical scanning device of the present embodiment excluding the optical elements after the optical deflector. As shown in FIG. 3, the lower opening of the optical scanning device is covered with two
図4に、この光走査装置の短手方向の光偏向器近傍の断面図を示す。図1等ではわかりにくいが、図4に示すように光学箱101の光偏向器収容部の両脇には孔401、402が開いており、この光学箱の孔401、402は、上カバー107の中央部に設けられた孔403と連結されている。光偏向器108で発生する熱によって光偏向器周辺のリブ101aおよび偏向器カバー106の温度が上昇し、これによってこのリブ101aおよび偏向器カバー106の外側の空気が温められて軽くなり、ここに自然対流による上昇気流が生じる。ここで、図4に示すように、光走査装置の下部から上部まで重力方向に連通した孔401、402、403を設けることによって、この上昇気流を円滑に生じさせて放熱を促進し、かつこの気流によって下から常に温度の低い外気を吸い込むことができ、従って光偏向器周辺の温度を非常に効率良く下げることができる。
FIG. 4 is a sectional view of the vicinity of the optical deflector in the short direction of the optical scanning device. Although not easily understood in FIG. 1 or the like, holes 401 and 402 are formed on both sides of the optical deflector housing portion of the
なお、図4においては、見やすくするために上カバー107が隙間を空けて浮いているように描画しているが、実際には直接密着したり、あるいはスポンジ状の部材等を間に挟むなどして、光走査装置の外気に対する密閉性を確保している。
In FIG. 4, the
以上のような本発明の第一の実施例において、図5のように偏向器カバー106を下側に折り曲げた形とすれば、樹脂製の光学箱101よりも熱伝導性の高い板金製の偏向器カバー106に、上述の上昇気流が触れる領域を大きく取ることができるため、より効率良く光偏向器周辺の温度を低減することができる。また、図6に示すように、偏向器カバー106に傾斜部を設けても同様の効果が得られる。
In the first embodiment of the present invention as described above, if the
[実施例2]
図7は本発明の第二の実施例を示す光走査装置の概略斜視図である。図7では、図1に示した光源ユニットや走査結増素子、ミラー等の図示は省略している。また、図8に、図7の光走査装置の短手方向の断面図を示す。なお、図7では光偏向器706以外の光学素子の図示を省略したが、各光学素子の配置は図1と同様のものとする。
図7においては、光学箱701上のリブ701a、板ガラス711a、711b、偏向器カバー707によって囲まれて密閉された光偏向器周辺の空間(以下、「偏向器室内」とする)を、上下(重力方向)に貫くようにロ字形の開口とそれを囲むリブ709が設けられている。このリブ709は、上カバー708に設けられたロ字形のリブ710に連結され、これによって光走査装置を上下に貫く連通孔が形成されている。従って、本実施例の構成でも上述の第一の実施例と同様の作用効果が得られるが、本実施例では連通孔が偏向器室内を貫いていることから、偏向器室内の空気と外気との間に介在する壁(リブ)の面積を大きく取ることができ、従って第一の実施例に比べてより効率良く放熱効果が得られ、偏向器室内の温度を低減することができる。
[Example 2]
FIG. 7 is a schematic perspective view of an optical scanning device showing a second embodiment of the present invention. In FIG. 7, the light source unit, the scanning element, the mirror, etc. shown in FIG. 1 are not shown. FIG. 8 is a cross-sectional view of the optical scanning device of FIG. 7 in the short direction. Although illustration of optical elements other than the
In FIG. 7, the space around the optical deflector (hereinafter referred to as “deflector chamber”) enclosed and sealed by the
ここで、図7および図8では、光学箱701より一体的に立設されたロ字形のリブ709と、上カバー708に一体的に設けられたロ字形のリブ710とで、自然対流による気流を促進するための連通孔を形成したが、例えば図9に示すように、上カバー903側のリブ903aだけで連通孔を形成しても良い。但しこの場合、光学箱901は底板部にただ開口902が開いただけの形となり、開口902周辺の剛性が低くなって、結果として光偏向器904が振動しやすくなるなどの可能性がある。従って、図7および図8に示すように、光学箱701の底板部の開口の周りにリブ709が立設している構成の方が、開口周辺の剛性が高くなり、光偏向器706の振動が抑えられるため、より好ましい。
Here, in FIGS. 7 and 8, an airflow by natural convection is formed by a square-shaped
また、光走査装置を貫く連通孔は、図10に示す例のように、光学箱701および上カバー708とは別の部材1001によって構成しても良い。図10では、連通孔の大部分を中空部材1001によって構成している。この中空部材1001は、図11に示すように、ロ字形で中空の部材であり、これを例えばアルミニウムの押し出し成形法によって成形すれば、低コストでかつ光偏向器706で発生した熱をより効率良く放熱できる光走査装置を提供することができる。
Further, the communication hole penetrating the optical scanning device may be constituted by a
なお、以上の実施例においては、1つの光偏向器を用いて複数の像担持体上に光スポットを走査する光走査装置を用いたが、本発明の適用はこれに限るものではない。また、同様に、光学箱が板金材と樹脂部材とから構成される光走査装置に限るものでもなく、例えば光学箱は樹脂で一体的に形成されたものでも構わない。 In the above embodiment, the optical scanning device that scans the light spot on the plurality of image carriers using one optical deflector is used. However, the application of the present invention is not limited to this. Similarly, the optical box is not limited to the optical scanning device constituted by a sheet metal material and a resin member. For example, the optical box may be integrally formed of resin.
[実施例3]
図14は、実施例1または実施例2で示した構成の光走査装置を備えた画像形成装置の構成例を示す概略構成図である。
図14に示すように、画像形成装置は、画像形成部を収納した装置本体10と、その上部に設けられた排紙部(スタック部)28と、その上方に設けられた画像読取部(スキャナ部)40と、装置本体10の下部に設置された給紙部20を備えている。
装置本体10内では、転写ユニット9の無端ベルト状の中間転写体(中間転写ベルトと言う)8に対向するように、該中間転写ベルト8の進行方向に沿って各色(イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K))に対応した作像部7Y、7M、7C、7Kが並設されている。なお、装置本体10に設置される4つの作像部7Y、7M、7C、7Kは、作像プロセスに用いられる現像剤のトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、以下では符号のアルファベット(Y、M、C、K)を省略して説明する。
[Example 3]
FIG. 14 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration example of an image forming apparatus including the optical scanning device having the configuration illustrated in the first or second embodiment.
As shown in FIG. 14, the image forming apparatus includes an apparatus
In the apparatus
各作像部7は、像担持体としての感光体1と、感光体1の周囲に配設された帯電手段2、現像手段(現像装置)4、転写手段5、クリーニング手段6等で構成されている。そして、感光体1上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程)が行われて、感光体1上に所望のトナー像が形成される。また、作像プロセスに引き続いて中間転写ベルト8への転写工程と、転写後のクリーニング工程が行われる。
Each image forming unit 7 includes a
より具体的に説明すると、各感光体1は、不図示の駆動部によって時計回り方向に回転駆動される。そして、帯電手段2の位置で、感光体1の表面が一様に帯電される(帯電工程)。次に感光体1の表面は光走査装置(実施例1または実施例2の構成で、図2に示すような光学系配置の光走査装置)3から発せられたレーザ光の照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される。
More specifically, each
露光後の感光体1の表面は、現像手段4との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像剤の各色のトナーで現像されて可視像化され、所望のトナー像が形成される(現像工程)。その後、感光体1の表面は、中間転写ベルト8及び転写手段(第1転写バイアスローラ)5との対向位置に達して、この位置で感光体1上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程)。このとき、感光体1上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
The surface of the
転写後の感光体1の表面は、クリーニング手段6との対向位置に達して、この位置で感光体1上に残存した未転写トナーがクリーニング部材(クリーニングブレード、クリーニングブラシ等)によって回収される(クリーニング工程)。このようにして、感光体1上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
The surface of the
なお、上述した作像プロセスは、4つの作像部7Y、7M、7C、7Kで、それぞれ行われる。すなわち、作像部の下方に配設された光走査装置3から、画像情報に基いたレーザ光が、各作像部7Y、7M、7C、7Kの感光体上に向けて照射される。その後、現像工程を経て各感光体上に形成したY,M,C,Kの各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ね合わせて1次転写する。このようにして中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。より詳しく述べると、4つの1次転写バイアスローラ5Y、5M、5C、5Kは、それぞれ、中間転写ベルト8を感光体1Y、1M、1C、1Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ5Y、5M、5C、5Kに、トナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。そして、中間転写ベルト8は、図中の矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ5Y、5M、5C、5Kの1次転写ニップを順次通過する。このようにして感光体1Y、1M、1C、1K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。
Note that the above-described image forming process is performed in each of the four
各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト8は、2次転写手段(例えば2次転写ローラ)25との対向位置に達する。そして、中間転写ベルト8上に形成されたカラートナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体(例えば転写紙)P上に2次転写される。このようにして、中間転写ベルト8上で行われる一連の転写プロセスが終了する。 The intermediate transfer belt 8 onto which the toner images of the respective colors are transferred in a superimposed manner reaches a position facing the secondary transfer means (for example, a secondary transfer roller) 25. The color toner image formed on the intermediate transfer belt 8 is secondarily transferred onto a recording medium (for example, transfer paper) P conveyed to the position of the secondary transfer nip. In this way, a series of transfer processes performed on the intermediate transfer belt 8 is completed.
ここで、装置本体10の下方に配設された給紙部20には、少なくとも一つの給紙カセット21が設けられており(図では1つの給紙カセットのみ描いてあるが、通常はサイズの異なる記録媒体(転写紙)Pを収納した複数段の給紙カセットが設けられている)、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、この給紙カセット21から給紙ローラ22や搬送ローラ23、レジストローラ25により記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。そして、2次転写ニップにおいて、上記のように記録媒体P上に所望のカラー画像が転写される。
Here, at least one
2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着手段26の位置に搬送される。そして、この位置で、定着手段26の定着部材(例えば加熱ローラと加圧ローラ)による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。定着後の記録媒体Pは、排紙ローラ27を経て装置外へと排出される。そして装置外に排出された記録媒体Pは、出力画像として、排紙部(スタック部)28上に順次スタックされる。このようにして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。
The recording medium P on which the color image has been transferred at the secondary transfer nip position is conveyed to the position of the fixing
以上のように、本発明に係る画像形成装置では、実施例1または実施例2で示した光走査装置を用いて、図2、図14に示すように4つの感光体1Y,1M,1C,1Kに潜像を書き込み、この潜像に、各々の感光体1Y、1M、1C、1Kに対応した現像手段4Y、4M、4C、4Kによって、4つの感光体1Y、1M、1C、1Kにイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナーを1色ずつ付着させた後、4色のトナーを中間転写ベルト8を介して記録媒体(例えば転写紙)Pに転写する(なお、図14では中間転写ベルト8を用いているが、記録媒体に直接転写する方式でも良い)。そして、記録媒体Pに転写されたカラー画像を定着手段26で定着させることによって、転写紙等の記録媒体P上にカラー画像を形成している。
As described above, in the image forming apparatus according to the present invention, the four photoconductors 1Y, 1M, 1C, and 1C are used as shown in FIGS. 2 and 14, using the optical scanning device shown in the first or second embodiment. A latent image is written on 1K, and yellow is applied to this latent image by developing
このように、本発明に係る画像形成装置では、潜像の書き込み手段として実施例1または実施例2で示した光走査装置を用いているので、前述したように、光偏向器周辺の温度を低コストで効率良く低下させることができ、光偏向器で発生する熱の影響による光学素子の変形や位置変動を低減することができる。このため、結果として光学特性の劣化による出力画像の劣化の少ないカラー画像形成装置を低コストで実現することができる。また、温度過上昇での光偏向器の劣化による、光偏向器や光走査装置の交換のためのメンテナンスを頻繁に行う必要のないカラー画像形成装置を低コストで実現することができる。また、これらの効果を得るために多くの冷却ファン等を用いる必要がなくなるため、結果として、消費電力が少なく、かつ騒音が少なく、低コストなカラー画像形成装置を実現することができる。 As described above, in the image forming apparatus according to the present invention, the optical scanning device shown in the first or second embodiment is used as the latent image writing unit. It can be efficiently reduced at low cost, and deformation and position fluctuation of the optical element due to the influence of heat generated by the optical deflector can be reduced. As a result, a color image forming apparatus with little deterioration of the output image due to deterioration of optical characteristics can be realized at low cost. In addition, a color image forming apparatus that does not require frequent maintenance for replacement of the optical deflector and the optical scanning device due to deterioration of the optical deflector due to excessive temperature rise can be realized at low cost. In addition, since it is not necessary to use many cooling fans or the like in order to obtain these effects, a color image forming apparatus with low power consumption, low noise, and low cost can be realized as a result.
1Y,1M,1C,1K:感光体(像担持体)
2Y,2M,2C,2K:帯電手段
3:光走査装置
4Y,4M,4C,4K:現像手段
5Y,5M,5C,5K:転写手段
6Y,6M,6C,6K:クリーニング手段
7Y,7M,7C,7K:作像部
101:光学箱
102,103,104,105:側板
106:偏向器カバー
107:上カバー
108:光偏向器(ポリゴンスキャナ)
109a,109b,109c,109d:光源ユニット
110:シリンドリカルレンズ
111a,111b:ガラス板
112a,112b:第一結像素子
113:第二結像素子
114a,114b:下カバー
115:折り返しミラー
401,402,403:連通孔
701:光学箱
702,703,704,705:側板
706:光偏向器(ポリゴンスキャナ)
707:偏向器カバー
708:上カバー
709:光学箱のロ字形のリブ
710:上カバーのロ字形のリブ
711a,711b:板ガラス
1001:中空部材
1Y, 1M, 1C, 1K: photoconductor (image carrier)
2Y, 2M, 2C, 2K: Charging means 3:
109a, 109b, 109c, 109d: light source unit 110:
707: Deflector cover 708: Upper cover 709: B-shaped rib of optical box 710: B-shaped rib of
Claims (9)
前記光偏向器および前記走査結像素子は、略密閉された光学箱内に収容され、かつ該光学箱の光偏向器収容部近傍に、光学箱外の空気が通過可能な連通孔を有することを特徴とする光走査装置。 In an optical scanning device that images and scans a light beam deflected by an optical deflector on an image plane using a scanning imaging element,
The optical deflector and the scanning imaging element are accommodated in a substantially sealed optical box, and have a communication hole through which air outside the optical box can pass in the vicinity of the optical deflector accommodating portion of the optical box. An optical scanning device characterized by the above.
前記連通孔は、重力方向に略平行に設けられていることを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1,
The optical scanning device characterized in that the communication hole is provided substantially parallel to the direction of gravity.
前記連通孔の少なくとも一部は、前記光学箱の底板部に開いた孔と、該孔を囲んで立設された側壁とによって形成され、かつ該側壁は前記光学箱に一体的に形成されていることを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1,
At least a part of the communication hole is formed by a hole opened in the bottom plate portion of the optical box and a side wall standing upright around the hole, and the side wall is formed integrally with the optical box. An optical scanning device characterized by comprising:
前記連通孔の少なくとも一部が、前記光学箱よりも熱伝導率の高い部材によって形成されていることを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1,
At least a part of the communication hole is formed of a member having a higher thermal conductivity than the optical box.
前記光偏向器と前記走査結像素子とは、前記光学箱内の別の空間に隔離されて収容されていることを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1,
The optical scanning device according to claim 1, wherein the optical deflector and the scanning imaging element are housed in separate spaces in the optical box.
前記連通孔は、前記光学箱の前記光偏向器が収容されている空間を貫通していることを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 5.
The optical scanning device, wherein the communication hole passes through a space in the optical box in which the optical deflector is accommodated.
前記光学箱の光偏向器収容部を形成する側壁が、前記連通孔の少なくとも一部を形成することを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 5.
An optical scanning device, wherein a side wall forming an optical deflector housing portion of the optical box forms at least a part of the communication hole.
複数の光ビームを、1つの光偏向器を挟んで両側に配置した複数の走査結像素子を用いて、複数の像面上に各々結像して走査することを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to any one of claims 1 to 7,
An optical scanning device characterized in that a plurality of light beams are respectively imaged and scanned on a plurality of image planes by using a plurality of scanning imaging elements arranged on both sides of one optical deflector.
An optical scanning device according to any one of claims 1 to 8, wherein the optical scanning device is used to write a latent image on an image carrier, and the latent image is developed using a developing unit. Forming an image forming apparatus.
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