JP2008139349A - Optical scanning optical apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光走査光学装置、特に、電子写真法によるタンデム方式の画像形成装置にプリントヘッドとして搭載される光走査光学装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning optical device, and more particularly, to an optical scanning optical device mounted as a print head in a tandem image forming apparatus using electrophotography.
電子写真法によるタンデム方式のプリンタや複写機などの画像形成装置においては、色の3原色(Y,M,C)と黒色(K)の画像を平行に配置された四つの感光体上に形成し、各画像を中間転写ベルト上に1次転写して合成し、さらに記録材上に2次転写するようにしている。そして、この種のタンデム方式の画像形成装置においては、例えば、特許文献1に記載の光走査光学装置が搭載されている。
In an image forming apparatus such as an electrophotographic tandem printer or copier, three primary colors (Y, M, C) and black (K) are formed on four photoconductors arranged in parallel. Each image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt and synthesized, and then further transferred onto the recording material. In this type of tandem image forming apparatus, for example, an optical scanning optical device described in
特許文献1に記載の光走査光学装置においては、四つの光源(レーザダイオード)から放射された光束をポリゴンミラーで偏向し、結像レンズを透過させるとともに、各光路をミラーで折り返し、四つの感光体ドラム上にそれぞれの光束を結像/走査させるように構成されている。四つの画像を中間転写ベルト上で精度よく合成するためには、四つの光路を形成する各光学素子によるそれぞれの感光体上での露光位置の精度が重要である。
In the optical scanning optical device described in
この種の光走査光学装置としては、四つの光路にそれぞれ個別の結像レンズを追加したものも知られており、図7に示すように、ポリゴンミラー100、共通結像レンズ101,102、個別結像レンズ103(103Y,103M,103C,103K)がハウジング110内に設けられ、光束By,Bm,Bc,Bkが感光体上を露光する。
As this type of optical scanning optical device, there is also known an optical imaging device in which individual imaging lenses are added to four optical paths. As shown in FIG. 7, a
しかしながら、従来の光走査光学装置においては、ポリゴンミラー100の駆動モータ105を制御する駆動基板106(特にIC部品)からの発熱で特に結像レンズ103の歪みが原因となって、露光位置にばらつきが生じ、各色の画像のレジスト性能が劣化するという問題点を有していた。
However, in the conventional optical scanning optical device, the exposure position varies due to the heat generation from the drive substrate 106 (particularly IC component) that controls the
このようなレジスト性能の劣化は、結像レンズ101,102,103がハウジング110内の単一の空間部に配置されており、個別結像レンズ103は、それぞれ、熱源からの距離が異なることに起因すると考えられる。即ち、図8に示すように、各個別レンズ103Y,103M,103C,103Kはポリゴンミラー100からの距離に応じて温度差を生じ、温度上昇に比例して露光位置が大きく変化することによる。
Such degradation of resist performance is caused by the fact that the
また、熱源となる駆動基板106がポリゴンミラー100よりも低い位置に配置されているため、外部への放熱が困難で、温度上昇した空気流がハウジング110内に流れやすいこともレジスト性能の劣化を大きくしている。
そこで、本発明の目的は、偏向器の発熱に起因する結像レンズの歪みのばらつきを極力抑えてレジスト性能の劣化を効果的に防止できる光走査光学装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical scanning optical device capable of effectively preventing deterioration of resist performance by minimizing variation in distortion of an imaging lens due to heat generated by a deflector.
以上の目的を達成するため、本発明に係る光走査光学装置は、
複数の光源と、該光源から放射される各光束を同一面で偏向する偏向器と、該偏向器で偏向された各光束を感光体上に結像させる結像素子と、前記光束をそれぞれに対応する前記感光体上に導くミラーと、これらの各部材を保持するハウジングと、を備え、
前記ハウジングは、前記結像素子の少なくとも一つが配置された空間部と、他の結像素子が配置された空間部とが壁部で仕切られており、
前記偏向器はその駆動基板が偏向器の偏向面よりも高い位置に配置されていること、
を特徴とする。
In order to achieve the above object, an optical scanning optical device according to the present invention includes:
A plurality of light sources, a deflector that deflects each light beam emitted from the light source on the same surface, an image forming element that forms an image on each photosensitive member deflected by the deflector, and the light beam respectively A mirror that leads onto the corresponding photoreceptor, and a housing that holds each of these members,
In the housing, a space part in which at least one of the imaging elements is arranged and a space part in which another imaging element is arranged are partitioned by a wall part,
The deflector has its drive substrate disposed at a position higher than the deflection surface of the deflector,
It is characterized by.
本発明に係る光走査光学装置において、結像素子の少なくとも一つが配置された空間部に対して、他の結像素子が配置された空間部は壁部で仕切られているため、他の結像素子への偏向器の駆動基板からの発熱の影響が極力排除され、結像レンズの温度差(熱歪み)のばらつきがほとんどなくなる。しかも、発熱源となる偏向器の駆動基板は偏向器の偏向面よりも高い位置に配置されているため、放熱効率が向上して結像素子への影響を弱めることができる。これらの作用により、各色の画像のレジスト性能の劣化が抑制される。 In the optical scanning optical device according to the present invention, the space portion in which the other imaging elements are arranged is partitioned by the wall portion with respect to the space portion in which at least one of the imaging elements is arranged. The influence of heat generated from the drive substrate of the deflector on the image element is eliminated as much as possible, and variations in the temperature difference (thermal distortion) of the imaging lens are almost eliminated. In addition, since the drive substrate of the deflector serving as a heat source is disposed at a position higher than the deflection surface of the deflector, the heat radiation efficiency can be improved and the influence on the imaging element can be weakened. By these actions, deterioration of resist performance of each color image is suppressed.
本発明に係る光走査光学装置においては、各光束が共通に透過する共通結像素子の少なくとも一つと偏向器とがハウジングの同一の空間部に配置されていてもよい。あるいは、偏向器は結像素子とは別の空間部に配置されていてもよい。また、偏向器はその駆動基板より高い位置に放熱部材を備えていることが好ましい。さらに、偏向器の上方には空気流を生じさせるための空間を有していることが好ましい。 In the optical scanning optical device according to the present invention, at least one of the common imaging elements through which the respective light beams are transmitted in common and the deflector may be disposed in the same space portion of the housing. Alternatively, the deflector may be disposed in a separate space from the imaging element. Moreover, it is preferable that the deflector includes a heat radiating member at a position higher than the drive substrate. Furthermore, it is preferable to have a space for generating an air flow above the deflector.
以下、本発明に係る光走査光学装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。 Embodiments of an optical scanning optical device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(画像形成装置の全体構成、図1参照)
図1に、本発明に係る光走査光学装置を搭載したカラープリンタ1の概略構成を示す。このカラープリンタ1は、タンデム方式で4色の画像を合成するように構成されている。即ち、四つの画像形成ステーション2(2Y,2M,2C,2K)の直上に中間転写ベルト10が配置され、直下に光走査光学装置20が配置されている。各画像形成ステーション2には、それぞれ、感光体ドラム3(3Y,3M,3C,3K)、現像器4(4Y,4M,4C,4K)や図示しない帯電器、残留トナーのクリーナなどが配置されている。なお、黒色の画像を形成するための画像形成ステーション2Kは大型に構成され、使用頻度の高いモノクロ画像を高速で形成できるようにしている。
(Overall configuration of image forming apparatus, see FIG. 1)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a
光走査光学装置20は、Y,M,C,Kの画像データに基づいて放射される光束By,Bm,Bc,Bkによって各感光体ドラム3上に画像(静電潜像)を形成する。この潜像はトナーによって可視像化される。このような電子写真プロセスは周知であり、その説明は省略する。
The optical scanning
中間転写ベルト10は、駆動ローラ11及び支持ローラ12に無端状に張り渡され、矢印Y方向への回転に基づいて前記各感光体ドラム3上に形成された各色のトナー画像が順次1次転写され、合成される。
The
記録材は、自動給紙カセット5に収納されており、1枚ずつ所定のタイミングで給紙され、通紙経路6を経由して中間転写ベルト10から2次転写位置13にて合成トナー画像を2次転写され、定着装置15でトナーの加熱定着を施された後、排出ローラ16から排紙部9上に排出される。一方、両面プリントの際、記録材はスイッチバックローラ17からプリンタ1の外方に搬送され、スイッチバックされて反転経路7を経由して2次転写位置13に戻される。ここで裏面にトナー画像を2次転写された記録材は排出ローラ16から排紙部9上に排出されることになる。
The recording material is stored in the automatic
(光走査光学装置の概略構成、図2〜図4参照)
図2は一実施例である光走査光学装置20の断面図、図3は平面図、図4は底面図である。この光走査光学装置20は、光源部21と、ポリゴンミラー40と第1及び第2結像レンズ31,32と、各光路ごとに設けた折返しミラー34,35,36及び第3結像レンズ33と、これらの部材を保持するハウジング27とで構成されている。光源部21は、レーザダイオード22(22Y,22M,22C,22K)と、合成ミラー23(23Y,23M,23C)と、折返しミラー24と、シリンドリカルレンズ25とで構成され、プレート26に搭載されている。
(Schematic configuration of optical scanning optical device, see FIGS. 2 to 4)
2 is a cross-sectional view of the optical scanning
レーザダイオード22Kから放射された光束は折返しミラー24に直接導かれる。また、レーザダイオード22C,22M,22Yからそれぞれ放射された光束は、合成ミラー23C,23M,23Yでそれぞれ反射し、折返しミラー24に導かれる。折返しミラー24で反射された各光束はシリンドリカルレンズ25で副走査方向Z(図2参照)にほぼ平行に集光され、ポリゴンミラー40の同一面に副走査方向Zに所定の角度を有して導かれる。
The light beam emitted from the
これらの光束はポリゴンミラー40の回転に基づいて主走査方向Xに等角速度で偏向され、第1及び第2結像レンズ31,32を透過した後、光束Bkは第3結像レンズ33Kを透過して折返しミラー34Kで反射され、感光体ドラム3K上を露光/走査する。光束Bcは折返しミラー34C,35Cで反射されて第3結像レンズ33Cを透過し、さらに折返しミラー36Cで反射され、感光体ドラム3C上を露光/走査する。光束Bmは折返しミラー34Mで反射されて第3結像レンズ33Mを透過し、さらに折返しミラー35Mで反射され、感光体ドラム3M上を露光/走査する。光束Byは折返しミラー34Yで反射されて第3結像レンズ33Yを透過し、さらに折返しミラー35Yで反射され、感光体ドラム3Y上を露光/走査する。
These light beams are deflected at a constant angular velocity in the main scanning direction X based on the rotation of the
ポリゴンミラー40は、図2に示すように、プレート44に固定したモータ42に取り付けられている。プレート44はさらに駆動基板41及び放熱板43が取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the
また、各感光体ドラム3上での各走査線の書出し位置を検出するため、即ち、主走査同期信号を得るため、ポリゴンミラー40で偏向された光束Bkの主走査方向上流側光束は、図3に示すように、検出用ミラー37で反射されてレンズ38で集光され、同期信号検出用受光センサ39に入射する。
Further, in order to detect the writing position of each scanning line on each photosensitive drum 3, that is, to obtain a main scanning synchronization signal, the upstream side beam in the main scanning direction of the beam Bk deflected by the
なお、ハウジング27はカラープリンタ1の図示しないフレームに、3箇所の固定点Z1,Z2,Z3により、例えば、ねじ止めにより固定されている(図3参照)。
The
さらに、色ずれ調整(レジスト調整)として、図3に示すように、部分倍率調整機構45とスキュー調整機構50が設置されている。スキュー調整機構50は駆動源としてブラケット59を介してハウジング27に固定されたステッピングモータ51を備えている。なお、部分倍率調整機構45及びスキュー調整機構50の詳細な説明は省略する。
Further, as shown in FIG. 3, a partial
(第1実施例、図5参照)
本発明に係る光走査光学素子の第1実施例を図5に示す。本第1実施例は、ハウジング27に壁部27e,27fで仕切られた空間部27a,27bが形成されている。空間部27aには、各光束が個別に透過する結像レンズ33Y,33M,33C,33Kや折返しミラー34Y,34M,34C,34K,35Y,35M,35C,36Cが配置されている。空間部27bには、ポリゴンミラー40やその駆動モータ42が配置されるとともに、各光束が共通に透過する結像レンズ31,32が配置されている。壁部27eには光束を通過させるために窓部27e’が形成され、窓部27e’には断熱のために透明なガラス板(図示せず)が固定されている。また、ハウジング27の底面は補強用のカバー27hにて閉じられている。
(Refer to the first embodiment, FIG. 5)
FIG. 5 shows a first embodiment of the optical scanning optical element according to the present invention. In the first embodiment, the
ポリゴンミラー40に関しては、プレート44の下面にモータ42が取り付けられ、上面にIC部品を含む駆動基板41が取り付けられている。駆動基板41は主にIC部品が発熱するため、空間部27bの外側に配置され、さらに放熱板43が設置されている。
As for the
なお、部分倍率調整機構45及びスキュー調整機構50は空間部27aに収容してもよく、あるいは、他に形成した空間部に収容してもよい。
The partial
以上の構成において、共通結像レンズ31,32が配置された空間部27bに対して、個別結像レンズ33が配置された空間部27aは壁部27e,27fで仕切られているため、各個別結像レンズ33への駆動基板41からの発熱の影響が極力排除され、個別結像レンズ33ごとの温度差(熱歪み)のばらつきがほとんどなくなる。即ち、図8に示した温度差による露光位置の変化がほとんど解消され、各色の画像のレジスト性能の劣化が抑制される。
In the above configuration, since the
しかも、発熱源となる駆動基板41はポリゴンミラー40の偏向面よりも高い位置に配置されているため、熱がハウジング27内に拡散しにくく、かつ、放熱効率が向上するため、結像レンズ31,32,33への影響を弱めることができる。なお、共通結像レンズ31,32は各光束が共通して透過し、レンズ31,32に生じる熱歪みの影響は各光束に共通に作用するため、レジスト性能にはそれほど影響することはない。
In addition, since the
また、駆動基板41の直上には放熱板43が配置されているため、放熱性が良好である。そして、放熱板43の周囲の空間(点線で囲った空間A)には空気流が生じ、放熱性がより向上する。ファンなどを設けて空間Aに強制的な空気流を発生させると効果的である。
Further, since the
(第2実施例、図6参照)
本発明に係る光走査光学素子の第2実施例を図6に示す。本第2実施例は、基本的には前記第1実施例と同様の構成を備え、異なるのは、前記空間部27bを、壁部27gで仕切られた空間部27cと空間部27dとで構成した点にある。空間部27cには共通結像レンズ31,32が配置され、空間部27dにはポリゴンミラー40やその駆動モータ42が配置されている。また、壁部27gには光束を通過させるために窓部27g’が形成され、窓部27g’には断熱のために透明なガラス板(図示せず)が固定されている。
(Refer to the second embodiment, FIG. 6)
FIG. 6 shows a second embodiment of the optical scanning optical element according to the present invention. The second embodiment basically has the same configuration as that of the first embodiment except that the
本第2実施例の作用効果は前記第1実施例と同じであり、加えて、共通結像レンズ31,32にも駆動基板41からの熱影響が及びにくくなり、空間部27dの温度に対して空間部27cの温度が低くなり、空間部27aの温度はさらに低くなる。
The operational effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment. In addition, the
(他の実施例)
なお、本発明に係る光走査光学装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
(Other examples)
The optical scanning optical device according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified within the scope of the gist thereof.
特に、ハウジングの細部の構成、光源部の構成の詳細、四つの光路を形成する各種光学素子の構成や配置は本発明の範囲内で任意である。 In particular, the detailed configuration of the housing, the detailed configuration of the light source unit, and the configuration and arrangement of various optical elements forming the four optical paths are arbitrary within the scope of the present invention.
3(3Y,3M,3C,3K)…感光体ドラム
20…光走査光学装置
21…光源部
27…ハウジング
27a,27b,27c,27d…空間部
27e,27f,27g…壁部
31,32…共通結像レンズ
33(Y,M,C,K)…個別結像レンズ
34,35,36…折返しミラー
40…ポリゴンミラー
41…駆動基板
42…駆動モータ
43…放熱板
3 (3Y, 3M, 3C, 3K) ...
Claims (5)
前記ハウジングは、前記結像素子の少なくとも一つが配置された空間部と、他の結像素子が配置された空間部とが壁部で仕切られており、
前記偏向器はその駆動基板が偏向器の偏向面よりも高い位置に配置されていること、
を特徴とする光走査光学装置。 A plurality of light sources, a deflector that deflects each light beam emitted from the light source on the same surface, an image forming element that forms an image on each photosensitive member deflected by the deflector, and the light beam respectively A mirror that leads onto the corresponding photoreceptor, and a housing that holds each of these members,
In the housing, a space part in which at least one of the imaging elements is arranged and a space part in which another imaging element is arranged are partitioned by a wall part,
The deflector has its drive substrate disposed at a position higher than the deflection surface of the deflector,
An optical scanning optical device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006322620A JP2008139349A (en) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | Optical scanning optical apparatus |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012145665A (en) * | 2011-01-11 | 2012-08-02 | Ricoh Co Ltd | Optical scanner and image forming device |
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2006
- 2006-11-29 JP JP2006322620A patent/JP2008139349A/en active Pending
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