JP3472062B2 - Scanning optical device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザービームプ
リンタやレーザーファックス等に使用する走査光学装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning optical device used for laser beam printers, laser fax machines and the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図６は従来のレーザービームプリンタや
レーザーファクシミリ等の画像形成装置に使用する一般
的な走査光学装置の斜視図を示し、光学箱１の側壁に
は、半導体レーザー光源やコリメータレンズをユニット
化した光源ユニット２が組み付けられ、光学箱１の内部
には、シリンドリカルレンズ３、光源ユニット２から発
生した平行光束のレーザー光LOを偏向走査するための回
転多面鏡４、偏向走査されたレーザー光を図示しない回
転ドラムの表面の感光体に結像する結像レンズ５が配置
され、回転多面鏡４はモータ６によって高速回転するよ
うになっている。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a perspective view of a general scanning optical apparatus used in an image forming apparatus such as a conventional laser beam printer or laser facsimile. A side wall of an optical box 1 includes a semiconductor laser light source and a collimator lens. The light source unit 2 which is unitized is assembled, and inside the optical box 1, the cylindrical lens 3, the rotary polygon mirror 4 for deflecting and scanning the laser light LO of the parallel light flux generated from the light source unit 2, and the deflection scanning are performed. An image forming lens 5 for forming an image of laser light on a photoconductor on the surface of a rotating drum (not shown) is arranged, and the rotary polygon mirror 4 is rotated at a high speed by a motor 6.

【０００３】光学箱１の上部開口部は、光学箱１内に必
要部品全てを組み込んだ上で、図７に示すように蓋７に
よって閉塞され、モータ６の凸部６ａは光学箱１に設け
られた孔部１ａに嵌合されている。なお、光学箱１の側
壁には、回転多面鏡４によって偏向走査されたレーザー
光を外部の回転ドラムに向かって取り出すための窓８が
設けられている。The upper opening of the optical box 1 is closed with a lid 7 as shown in FIG. 7 after all the necessary parts are incorporated in the optical box 1, and the convex portion 6a of the motor 6 is provided in the optical box 1. It is fitted in the formed hole 1a. The side wall of the optical box 1 is provided with a window 8 for taking out the laser beam deflected and scanned by the rotary polygon mirror 4 toward an external rotary drum.

【０００４】このような構成により、光源ユニット２の
半導体レーザー光源から発生したレーザー光LOは、その
内部のコリメータレンズによって平行化され、シリンド
リカルレンズ３によって回転多面鏡４の反射面に線上に
集光され、結像レンズ５を経て光学箱１の窓８から回転
ドラムに向かって取り出される。このようにして、回転
ドラム上の感光体に結像したレーザー光は、回転多面鏡
４による主走査と回転ドラムの回転による副走査により
静電潜像を形成する。With such a configuration, the laser light LO generated from the semiconductor laser light source of the light source unit 2 is collimated by the collimator lens inside the light source unit 2 and is linearly focused on the reflecting surface of the rotary polygon mirror 4 by the cylindrical lens 3. Then, it is taken out from the window 8 of the optical box 1 toward the rotary drum through the imaging lens 5. In this way, the laser light imaged on the photoconductor on the rotating drum forms an electrostatic latent image by main scanning by the rotating polygon mirror 4 and sub-scanning by rotation of the rotating drum.

【０００５】光学箱１の上部開口部は蓋７によって閉塞
され、回転多面鏡４や結像レンズ５が塵等によって汚染
されることを防ぐようにされているが、光学箱１から回
転ドラムに向かってレーザー光を取り出すための窓８か
ら、外部の空気が光学箱１内に流入し、更に結像レンズ
５と蓋７の間に形成される空隙を通って、回転多面鏡４
の周囲の雰囲気に混入するために、回転多面鏡４が汚染
されることを完全に避けることはできない。The upper opening of the optical box 1 is closed by a lid 7 to prevent the rotary polygon mirror 4 and the imaging lens 5 from being contaminated with dust or the like. The outside air flows into the optical box 1 through the window 8 through which the laser light is extracted, and further passes through the gap formed between the imaging lens 5 and the lid 7, and then the rotary polygon mirror 4
It is unavoidable that the rotary polygon mirror 4 is contaminated because it mixes with the surrounding atmosphere.

【０００６】これに対して、結像レンズ５上に充填材を
取り付けて回転多面鏡４の近傍に外気が侵入することを
防止したり、蓋７に複数のリブを設けて光学箱１や結像
レンズ５に嵌合させ、ラビリンス効果によって外気の侵
入を防止することが考えられている。On the other hand, a filler is attached on the imaging lens 5 to prevent outside air from entering the vicinity of the rotary polygon mirror 4, and a plurality of ribs are provided on the lid 7 to connect the optical box 1 and the connecting box. It is considered that the image lens 5 is fitted to prevent invasion of outside air by the labyrinth effect.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、モータ６の回転数が２０，０００ｒｐ
ｍをかなり下廻る場合には有効であるが、合成樹脂製の
蓋７の場合には、成形時の反りや環境変化によって光学
箱１と蓋７の間に０．１〜０．３ｍｍ程度の隙間が生ず
る場合があり、モータ６の回転数が２０，０００ｒｐｍ
に近いか、それ以上になると、外気が侵入して回転多面
鏡４や結像レンズ５が汚れてしまう。また、回転多面鏡
４が更に高速回転になると、光学箱１と蓋７の密閉性が
不足して、モータ６と光学箱１の嵌合間隙から回転多面
鏡４の周囲に外気が侵入して、回転多面鏡４が更に汚れ
るという問題が発生する。However, in the above-mentioned conventional example, the rotation speed of the motor 6 is 20,000 rp.
It is effective when the distance is significantly lower than m, but in the case of the lid 7 made of synthetic resin, the distance between the optical box 1 and the lid 7 is about 0.1 to 0.3 mm due to warpage during molding and environmental changes. A gap may occur, and the rotation speed of the motor 6 is 20,000 rpm.
When the temperature is close to or higher than, the outside air enters and the rotary polygon mirror 4 and the imaging lens 5 are contaminated. Further, when the rotary polygon mirror 4 is rotated at a higher speed, the airtightness of the optical box 1 and the lid 7 is insufficient, and the outside air enters around the rotary polygon mirror 4 through the fitting gap between the motor 6 and the optical box 1. The problem that the rotary polygon mirror 4 is further soiled occurs.

【０００８】特に、カラーレーザービームプリンタに使
用するカラートナーは磁性粉を含んでいないので、白黒
プリンタに使用する磁性粉入りトナーと異なり、比重が
半分以下で非常に小さいために、プリンタ本体内でカラ
ートナーが舞って、小さい隙間からも光学箱１内に侵入
し、モータ６の軸受に入って異音やかじりの原因になっ
たり、回転多面鏡４や走査レンズ５を汚すことになる。In particular, since the color toner used in the color laser beam printer does not contain magnetic powder, unlike the toner containing magnetic powder used in the black-and-white printer, the specific gravity is less than half, which is very small. The color toner flies, enters the optical box 1 through a small gap, enters the bearing of the motor 6 and causes abnormal noise and galling, and stains the rotary polygon mirror 4 and the scanning lens 5.

【０００９】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
光学箱の蓋の密閉性の向上及び偏向器と光学箱の嵌合間
隙の密閉性の向上を図った走査光学装置を提供すること
にある。The object of the present invention is to solve the above problems,
It is an object of the present invention to provide a scanning optical device which improves the sealing property of a lid of an optical box and the sealing property of a fitting gap between a deflector and an optical box.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る走査光学装置は、光源と、前記光源から
発生した光束を偏向する偏向器と、前記偏向器により偏
向された光束を所定面上に集光する結像レンズと、前記
光源と前記偏向器と前記結像レンズを収納する光学箱
と、前記光学箱を被う蓋と、前記結像レンズと前記蓋の
間に挟持された弾性体と、を有する走査光学装置におい
て、前記蓋は、金属製で、前記弾性体の両端近傍でねじ
により前記光学箱に固定されており、且つ前記偏向器の
下部に設けた凸部が前記光学箱に設けた凹部に嵌合して
位置決めされていることを特徴とする。A scanning optical device according to the present invention for achieving the above object comprises a light source and a light source.
A deflector for deflecting a light beam generated, and an imaging lens for focusing the light beam deflected by said deflector on a predetermined surface, wherein
A scanning optical device including an optical box that houses a light source, the deflector, and the imaging lens , a lid that covers the optical box, and an elastic body that is sandwiched between the imaging lens and the lid.
The lid is made of metal and screwed near both ends of the elastic body.
Is fixed to the optical box, and the convex portion provided in the lower portion of the deflector is fitted and positioned in the concave portion provided in the optical box.

【００１１】[0011]

【発明の実施の形態】本発明を図１〜図６に図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。図１は第１の実施例の断
面図を示し、光学箱１１には回転多面鏡１２、結像レン
ズ１３が固定されており、回転多面鏡１２はモータ１４
に取り付けられている。モータ１４の下部には凸部１４
ａが設けられ、光学箱１１に設けた凹部１１ａにこの凸
部１４ａを嵌合することによって、光学箱１１に対して
モータ１４が位置決めされている。また、光学箱１１に
は金属材料から成る蓋１５が被せられ、このとき結像レ
ンズ１３の上面と蓋１５との間に、モルトプレン等のゴ
ム製の弾性体１６が挟持されるようになっている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in FIGS. FIG. 1 is a sectional view of the first embodiment. A rotary polygon mirror 12 and an imaging lens 13 are fixed to an optical box 11, and the rotary polygon mirror 12 has a motor 14
Is attached to. The convex portion 14 is provided on the lower portion of the motor 14.
The motor 14 is positioned with respect to the optical box 11 by fitting the convex portion 14a into the concave portion 11a provided in the optical box 11. Further, the optical box 11 is covered with a lid 15 made of a metal material, and at this time, an elastic body 16 made of rubber such as moltoprene is sandwiched between the upper surface of the imaging lens 13 and the lid 15. There is.

【００１２】光学箱１１の凹部１１ａを貫通孔ではなく
凹みとすることにより、モータ１４と光学箱１１の嵌合
間隙から侵入する外気を遮断することができ、更に結像
レンズ１３と蓋１５の間の弾性体１６によって外気の侵
入を防止している。また、蓋１５の材質を金属とするこ
とで、合成樹脂製の蓋よりも初期的な反りを小さくする
ことができ、環境変化での変動を小さくすることができ
る。By making the recess 11a of the optical box 11 a recess instead of a through hole, it is possible to block the outside air entering through the fitting gap between the motor 14 and the optical box 11, and further, the image forming lens 13 and the lid 15 are blocked. The elastic body 16 between prevents external air from entering. Also, by using a metal as the material of the lid 15, the initial warp can be made smaller than that of the lid made of synthetic resin, and fluctuation due to environmental changes can be made smaller.

【００１３】図２は第２の実施例の断面図を示し、本実
施例では蓋１５の内側に沿って別の弾性体１７が固定さ
れ、この弾性体１７を挟み込んで光学箱１１に蓋１５が
取り付けられている。この弾性体１７は蓋１５に対して
例えば両面テープや接着剤等で予め固定しておいた方が
作業性は良いが、別々に取り付けてねじ等で蓋１５と弾
性体１７を共締めしてもよい。FIG. 2 shows a sectional view of the second embodiment. In this embodiment, another elastic body 17 is fixed along the inside of the lid 15, and the elastic body 17 is sandwiched between the lid 15 and the optical box 11. Is attached. It is better to fix the elastic body 17 to the lid 15 in advance with, for example, a double-sided tape or an adhesive agent. Good.

【００１４】このように、光学箱１１と蓋１５の間に別
の弾性体１７を挟むことにより、蓋１５の０．０５〜
０．１ｍｍ程度の反りや平面度不良をカバーし、更には
モータ１４を光学箱１１の凹部１１ａに取り付けること
と相まって、光学箱１１と蓋１５の密閉性をより向上さ
せることができる。By sandwiching another elastic body 17 between the optical box 11 and the lid 15 in this way, the lid 15 has a thickness of 0.05 to
The warp and the poor flatness of about 0.1 mm are covered, and further, the motor 14 is attached to the concave portion 11a of the optical box 11, so that the airtightness of the optical box 11 and the lid 15 can be further improved.

【００１５】図３は第３の実施例の斜視図を示し、走査
光学装置内の構成は従来例の図６と同様の配置とされ、
半導体レーザー光源やコリメータレンズを調整したレー
ザーユニット１８と、回転多面鏡１２に対して線像を結
像するための円柱レンズ１９と、回転ドラム２０上に結
像するための結像レンズ１３と、折り返しミラー２１
と、画像書き出しの同期をとるための同期センサ２２
と、同期センサ２２にビームを走査させるための同期ミ
ラー２３等が配置されている。FIG. 3 shows a perspective view of the third embodiment, in which the internal structure of the scanning optical device is the same as that of FIG. 6 of the conventional example.
A laser unit 18 in which a semiconductor laser light source and a collimator lens are adjusted, a cylindrical lens 19 for forming a line image on the rotating polygon mirror 12, an image forming lens 13 for forming an image on a rotating drum 20, Folding mirror 21
And a synchronization sensor 22 for synchronizing the writing of images.
And a synchronous mirror 23 and the like for causing the synchronous sensor 22 to scan the beam.

【００１６】また、結像レンズ１３上には弾性体１６が
載せられており、この状態で蓋１５が光学箱１１に固定
される。結像レンズ１３と蓋１５の隙間を埋めるため
に、隙間より弾性体１６の高さの方が寸法的に大きくな
っている。弾性体１６の高さは、例えばモルトプレン
（商品名、１／１プレス品）であれば数ｍｍ程度、ゴム
（ゴム硬度５０程度）であれば０．３〜１ｍｍ程度だけ
隙間よりも大き目の寸法になっているので、光学箱１１
に蓋１５を取り付けたときに蓋１５が多少浮いてしま
う。An elastic body 16 is placed on the imaging lens 13, and the lid 15 is fixed to the optical box 11 in this state. In order to fill the gap between the imaging lens 13 and the lid 15, the height of the elastic body 16 is dimensionally larger than the gap. The height of the elastic body 16 is, for example, about several mm for Moltoprene (trade name, 1/1 pressed product), and about 0.3 to 1 mm for rubber (rubber hardness of about 50), which is larger than the gap. Since it is, the optical box 11
When the lid 15 is attached to the, the lid 15 floats to some extent.

【００１７】従って、弾性体１６を両端の近傍で固定す
るために、蓋１５にはねじ固定用孔２４ａ、２４ｂが設
けられ、光学箱１１には雌ねじ２５ａ、２５ｂが対応し
て設けられている。更に、光学箱１１にはモータ１４の
両側近傍に雌ねじ２５ｃ、２５ｄが設けられ、これに対
応して蓋１５にもねじ固定用孔２４ｃ、２４ｄが設けら
れている。また、雌ねじ２５ｃ、２５ｄはセルタップに
よる固定の場合には単なる孔でよい。なお、モータ１４
が光学箱１１の凹部に固定されていることは、先の実施
例と同様である。Therefore, in order to fix the elastic body 16 near both ends, the lid 15 is provided with screw fixing holes 24a and 24b, and the optical box 11 is provided with female screws 25a and 25b correspondingly. . Further, the optical box 11 is provided with female screws 25c and 25d near both sides of the motor 14, and correspondingly, the lid 15 is also provided with screw fixing holes 24c and 24d. Further, the female screws 25c and 25d may be mere holes when fixed by the cell tap. The motor 14
Is fixed to the concave portion of the optical box 11 as in the previous embodiment.

【００１８】このようにして、光学箱１１と蓋１５の密
閉性が向上し、回転多面鏡１２の風切り音やモータ１４
の電磁音等を低減でき騒音防止効果が向上する。なお、
本実施例ではモータ１４の両側近傍に固定ねじを設けて
４個所固定で説明したが、片側１個所でも相当の効果が
得られる。In this way, the airtightness of the optical box 11 and the lid 15 is improved, and the wind noise of the rotary polygon mirror 12 and the motor 14 are improved.
The electromagnetic noise and the like can be reduced and the noise prevention effect is improved. In addition,
In this embodiment, the fixing screws are provided near both sides of the motor 14 and fixed at four positions. However, a considerable effect can be obtained even at one position on one side.

【００１９】図４は第４の実施例の斜視図、図５は接着
部の拡大断面図を示す。図５(a) 又は図５(b) に示すよ
うに、光学箱１１と蓋１５は密閉性を向上させるために
接着剤又は粘着剤２６を使用して固定されている。この
とき、接着剤又は粘着剤２６は、図４に示すように少な
くとも弾性体１６よりモータ１３側全周に渡って塗布さ
れ、接着剤としては１液、２液性のもの又は嫌気性紫外
線硬化型接着剤が使用され、粘着剤としては２液混合タ
イプ等の或る程度粘着剤が硬化して他の部品に垂れたり
しないものであればよい。このようにして本実施例にお
いては、密閉性及び防音効果が向上し組立作業性も向上
する。FIG. 4 is a perspective view of the fourth embodiment, and FIG. 5 is an enlarged sectional view of an adhesive portion. As shown in FIG. 5 (a) or FIG. 5 (b), the optical box 11 and the lid 15 are fixed by using an adhesive or an adhesive 26 in order to improve the airtightness. At this time, as shown in FIG. 4, the adhesive or pressure-sensitive adhesive 26 is applied over at least the entire circumference of the elastic body 16 on the motor 13 side, and the adhesive is a one-liquid or two-liquid adhesive or an anaerobic ultraviolet curing agent. A mold adhesive is used, and the adhesive may be a two-liquid mixed type or the like as long as the adhesive is cured to some extent and does not drip onto other parts. In this way, in this embodiment, the hermeticity and the soundproof effect are improved, and the assembling workability is also improved.

【００２０】[0020]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る走査光
学装置は、塵埃及びカラートナーがモータ内の軸受部に
侵入することを防止することができるので、回転多面鏡
や結像レンズの汚れを防止することができる。また、光
学箱と蓋の密閉性が相互向上されるので、回転多面鏡の
風切り音やモータの電磁音等を低減でき、走査光学装置
全体として騒音を低減することができる。As described above, in the scanning optical device according to the present invention, it is possible to prevent dust and color toner from entering the bearing portion in the motor, so that the rotary polygon mirror and the imaging lens become dirty. Can be prevented. In addition, since the airtightness of the optical box and the lid is mutually improved, wind noise of the rotary polygon mirror, electromagnetic noise of the motor, and the like can be reduced, and noise can be reduced as a whole of the scanning optical device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】第１の実施例の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment.

【図２】第２の実施例の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a second embodiment.

【図３】第３の実施例の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a third embodiment.

【図４】第４の実施例の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a fourth embodiment.

【図５】接着部の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of an adhesive portion.

【図６】従来例の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a conventional example.

【図７】断面図である。FIG. 7 is a sectional view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１１ 光学箱 １２ 回転多面鏡 １３ 結像レンズ １４ モータ １５ 蓋 １６、１７ 弾性体 １８ レーザーユニット ２０ 回転ドラム ２６ 接着剤又は貼着剤 11 Optical box 12 rotating polygon mirror 13 Imaging lens 14 motor 15 Lid 16, 17 elastic body 18 Laser unit 20 rotating drums 26 Adhesives or patches

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 光源と、前記光源から発生した光束を偏
向する偏向器と、前記偏向器により偏向された光束を所
定面上に集光する結像レンズと、前記光源と前記偏向器
と前記結像レンズを収納する光学箱と、前記光学箱を被
う蓋と、前記結像レンズと前記蓋の間に挟持された弾性
体と、を有する走査光学装置において、前記蓋は、金属
製で、前記弾性体の両端近傍でねじにより前記光学箱に
固定されており、且つ前記偏向器の下部に設けた凸部が
前記光学箱に設けた凹部に嵌合して位置決めされている
ことを特徴とする走査光学装置。 1. A light source and a light beam generated from the light source are polarized.
A deflector for direction, an imaging lens for focusing the light beam deflected by said deflector on a predetermined surface, the deflector and the light source
The optical box, the optical box for housing the imaging lens and
The lid and the elasticity sandwiched between the imaging lens and the lid
A scanning optical device having a body;
Made of plastic and attached to the optical box with screws near both ends of the elastic body.
It is fixed, and the deflector scanning optical apparatus according to claim <br/> the convex portion provided in the lower portion is positioned fitted in a recess provided in <br/> the optical box. 【請求項２】 前記蓋の内側に弾性体を貼り付けたこと
を特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。2. It was attached an elastic body to the inside of the lid
The scanning optical device according to claim 1, wherein: 【請求項３】 前記蓋は前記光学箱に対して前記弾性体
の両端２個所を含めた少なくとも３個所以上でねじ止め
されていることを特徴とする請求項１に記載の走査光学
装置。3. A screwed the lid at least 3 or more locations, including both ends two positions of the elastic body <br/> to the optical box
The scanning optical device according to claim 1, wherein the scanning optical device is provided. 【請求項４】 前記光学箱と前記蓋は少なくとも前記弾
性体より前記偏向器側の全周に渡って接着剤又は粘着剤
により固定されていることを特徴とする請求項１に記載
の走査光学装置。4. The optical box and the lid are at least the bullets.
2. The scanning optical device according to claim 1, wherein the scanning optical device is fixed by an adhesive or a pressure-sensitive adhesive over the entire circumference on the deflector side of the body .