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JP2009216882A - Optical writing device and image forming apparatus - Google Patents

Optical writing device and image forming apparatus Download PDF

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JP2009216882A
JP2009216882A JP2008059416A JP2008059416A JP2009216882A JP 2009216882 A JP2009216882 A JP 2009216882A JP 2008059416 A JP2008059416 A JP 2008059416A JP 2008059416 A JP2008059416 A JP 2008059416A JP 2009216882 A JP2009216882 A JP 2009216882A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
writing device
housing
scanning
optical writing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008059416A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Daisuke Imaki
今木大輔
Kazunori Sakauchi
坂内和典
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2008059416A priority Critical patent/JP2009216882A/en
Publication of JP2009216882A publication Critical patent/JP2009216882A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inexpensively provide an optical writing device which is made thin and provides a high image quality. <P>SOLUTION: An optical housing 20 of the optical writing device 10 is made of one metallic plate composed of: side plates 20a on both sides in a main scanning direction; a bottom plate 20b; and side plates 20c on both sides in a subscanning direction, and is composed in a rectangular box. Optical elements 7, 8, 9, and 11 are held positioning by inserted into openings provided on the side plates 20a of the housing. Since the positioning accuracy of the respective optical elements 7, 8, 9, and 11 is determined by the openings provided on the side plates 20a, the accuracy is remarkably easily improved compared to the case where the accuracy is determined by the vertical direction on the bottom plate 20b of the housing. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置における光書込装置(光走査装置)に関するものである。   The present invention relates to an optical writing device (optical scanning device) in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.

特開平3−150174号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-150174 特開平9−127444号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-127444 特開平10−3048号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-3048 特開平10−282440号公報JP-A-10-282440

現在、画像形成装置に対する市場の要求としては、小型、軽量、低コスト化などが挙げられる。特に、カラー画像形成装置は構成部品数が多いため、従来のモノクロ装置に比べて非常に大型であり、小型化に対する要求が高い。   Currently, market demand for image forming apparatuses includes small size, light weight, and low cost. In particular, since a color image forming apparatus has a large number of components, it is much larger than a conventional monochrome apparatus, and there is a high demand for downsizing.

従来市販されている画像形成装置に用いられている、複数の光ビームを用いた光書込装置(光走査装置)は、光ビームを複数の反射ミラーにより複数回折り返すことで、それぞれの像担持体の被走査面に照射しているが、各光ビームが干渉しないように複数のミラーを配置する必要があるため、必然的にスペースが必要であり、特に上下方向の高さが大きくならざるを得ない。   An optical writing device (optical scanning device) that uses a plurality of light beams used in an image forming apparatus that has been commercially available in the past, refracts the light beam by a plurality of reflection mirrors, thereby supporting each image. Although it irradiates the scanned surface of the body, it is necessary to arrange a plurality of mirrors so that the respective light beams do not interfere with each other. Therefore, a space is inevitably necessary, and the height in the vertical direction is not particularly large. I do not get.

また、特許文献1には、発振波長が異なる複数の光源を用いて、照射されるビームを色合成手段により略重合わせ、合成された合成光を波長ごとに走査し、色分離手段を用いて色分離する光走査装置が記載されている。   Further, in Patent Document 1, using a plurality of light sources having different oscillation wavelengths, the irradiated beams are substantially overlapped by the color synthesizing means, the synthesized light is scanned for each wavelength, and the color separating means is used. An optical scanning device for color separation is described.

また、特許文献2には、メンテナンス作業の作業性を向上させるとともに、色重ね精度を向上させることのできるマルチビーム走査装置が記載されている。
また、特許文献3には、偏光方向又は波長の異なる2つの光源を用いて、複数の感光体を走査する多色画像形成装置の光走査装置が記載されている。
Further, Patent Document 2 describes a multi-beam scanning device that can improve the workability of maintenance work and improve the color overlay accuracy.
Further, Patent Document 3 describes an optical scanning device of a multicolor image forming apparatus that scans a plurality of photoconductors using two light sources having different polarization directions or wavelengths.

また、特許文献4には、発光波長が異なる複数の半導体レーザチップを並べて設置したマルチチップ半導体レーザ光源を用いて、複数の感光体ドラムに振り分けて照射する光走査装置及び電子写真記録装置が記載されている。   Patent Document 4 describes an optical scanning apparatus and an electrophotographic recording apparatus that distribute and irradiate a plurality of photosensitive drums using a multi-chip semiconductor laser light source in which a plurality of semiconductor laser chips having different emission wavelengths are arranged side by side. Has been.

しかしながら、上記各特許文献に記載のものは、合成された光ビームを分離手段を用いて分離しているが、各感光体までの光路長がそれぞれ異なっていたり、あるいは光路長を合わせるためにポリゴンミラー走査面と各感光体における照射位置を結ぶ面が平行ではなくなっている。また、各感光体への光ビームの入射角度もそれぞれ異なっている。   However, in each of the above-mentioned patent documents, the synthesized light beam is separated using a separating means. However, the optical path lengths to the respective photosensitive members are different from each other, or polygons are used to match the optical path lengths. The surface connecting the mirror scanning surface and the irradiation position on each photoconductor is not parallel. Further, the incident angle of the light beam to each photoconductor is also different.

特許文献1及び特許文献2のように、ポリゴンミラー走査面と各感光体における照射位置を結ぶ面が平行でない場合、光走査装置としては小型化が可能であるが、複数の折り返しミラーを用いるために薄型化できず、画像形成装置としては大きくなってしまう。また、4色化のためにポリゴンミラーを中心として光学素子を略対称に配置した構成においては、感光体を横一線に並べることが難しく、現在広く採用されているようなタンデム型のカラー画像形成装置に適用するのが困難であるという問題がある。   As in Patent Document 1 and Patent Document 2, when the polygon mirror scanning surface and the surface connecting the irradiation positions of the respective photosensitive members are not parallel, the optical scanning device can be miniaturized, but a plurality of folding mirrors are used. However, the image forming apparatus cannot be thinned and becomes large. In addition, in the configuration in which the optical elements are arranged substantially symmetrically around the polygon mirror for the four colors, it is difficult to arrange the photoconductors in a horizontal line, and tandem type color image formation that is currently widely used is formed. There is a problem that it is difficult to apply to the apparatus.

また、特許文献3及び特許文献4に記載のものは、各感光体までの光路長が異なっており、また、各感光体への光ビームの入射角度もそれぞれ異なっているため、各感光体の被走査面上での各光ビームのビーム径が異なったり、各感光体上に形成した各色画像を重ね合わせる際に不利な構成となる、という問題がある。   In addition, since the optical path lengths to the respective photoconductors are different from those described in Patent Document 3 and Patent Document 4, the incident angles of the light beams to the respective photoconductors are also different. There are problems that the beam diameters of the respective light beams on the surface to be scanned are different, or that the configuration is disadvantageous when the color images formed on the respective photoconductors are superimposed.

また、波長の異なる光ビームを用いて走査を行う場合、その波長の異なる光ビームを同じ走査光学系レンズを用いた場合には波長によって倍率が異なってしまうため、感光体に照射される際のビーム径が異なってしまい、各感光体において均一で高品質な静電潜像を形成することができないという問題がある。   In addition, when scanning using light beams having different wavelengths, the magnification varies depending on the wavelength when the same scanning optical system lens is used for the light beams having different wavelengths. There is a problem in that the beam diameters are different and a uniform and high-quality electrostatic latent image cannot be formed on each photoconductor.

さらに、従来の光走査装置においては、ミラーやレンズ等の光学素子を立体的に複雑な位置関係で支持する必要があるため、必然的に光学ハウジングの構成が複雑となり、光学ハウジングの製作に要する時間やコストが増大するという問題もある。   Further, in the conventional optical scanning device, it is necessary to support optical elements such as a mirror and a lens in a three-dimensionally complicated positional relationship, which inevitably complicates the configuration of the optical housing, which is necessary for manufacturing the optical housing. There is also a problem that time and cost increase.

本発明は、従来の光書込装置における上述の問題を解決し、薄型化を実現するとともに高画質を得られる光書込装置を低コストに提供することを課題とする。
また、上記光書込装置を備えて小型かつ高画質な画像形成装置を提供することも本発明の課題である。
An object of the present invention is to solve the above-described problems in a conventional optical writing apparatus, and to provide an optical writing apparatus that achieves high image quality while reducing the thickness and at a low cost.
It is another object of the present invention to provide a small and high-quality image forming apparatus provided with the optical writing device.

前記の課題は、本発明により、波長の異なる光ビームを出射する複数の光源と、該複数の光源からそれぞれ出射され副走査方向に同一軸に合成された光ビームを偏向走査させるための走査光学系と、前記合成された光ビームを分離させるための分離光学系と
を有し、前記分離された各光ビームをそれぞれ異なる被走査面に導いて各被走査面を走査する光書込装置であって、当該光書込装置の高さ方向における、前記走査光学系の光学中心と前記分離光学系の光学中心とが略一致するように構成されていることにより解決される。
According to the present invention, there is provided a plurality of light sources that emit light beams having different wavelengths, and scanning optics for deflecting and scanning light beams emitted from the light sources and synthesized on the same axis in the sub-scanning direction. An optical writing apparatus that includes a system and a separation optical system for separating the combined light beams, and scans the scanned surfaces by guiding the separated light beams to different scanned surfaces. This is solved by the configuration in which the optical center of the scanning optical system and the optical center of the separation optical system substantially coincide with each other in the height direction of the optical writing device.

また、前記走査光学系及び前記分離光学系を構成する光学素子を保持する光学ハウジングが、一枚の板状部材から製作された箱形状のハウジングであると好ましい。
また、前記分離光学系を構成する光学素子が、前記箱形状ハウジングの側壁部に位置決め保持されると好ましい。
Further, it is preferable that the optical housing holding the optical elements constituting the scanning optical system and the separation optical system is a box-shaped housing manufactured from a single plate-like member.
Moreover, it is preferable that the optical element constituting the separation optical system is positioned and held on the side wall portion of the box-shaped housing.

また、前記分離光学系を構成する光学素子が、前記箱形状ハウジングの側壁部に設けられた開口に嵌め込まれて位置決め保持されると好ましい。
また、当該ハウジングを画像形成装置本体に保持させるためのユニット保持部を、前記開口と副走査方向の同列上に前記側壁部に設けたと好ましい。
Further, it is preferable that an optical element constituting the separation optical system is fitted and held in an opening provided in a side wall portion of the box-shaped housing.
Further, it is preferable that a unit holding portion for holding the housing in the image forming apparatus main body is provided on the side wall portion on the same row as the opening and the sub-scanning direction.

また、前記箱形状ハウジングの底板部に、前記走査光学系を構成する光学素子を搭載して位置決め保持する光学素子保持部が突設されていると好ましい。
また、前記箱形状ハウジングの底板部に、前記走査光学系及び前記分離光学系を構成する光学素子と干渉しないように、補強部が突設されていると好ましい。
In addition, it is preferable that an optical element holding portion for mounting and holding an optical element constituting the scanning optical system is provided on the bottom plate portion of the box-shaped housing.
Further, it is preferable that a reinforcing portion protrudes from the bottom plate portion of the box-shaped housing so as not to interfere with optical elements constituting the scanning optical system and the separation optical system.

また、前記箱形状ハウジングの底板部に、被走査面への光ビームを出射させるビーム出射口を有し、該ビーム出射口に結像レンズ嵌装して防塵ガラスとして機能させると好ましい。   Preferably, the bottom plate portion of the box-shaped housing has a beam exit for emitting a light beam to the surface to be scanned, and an imaging lens is fitted to the beam exit to function as dust-proof glass.

また、前記板状部材が金属製板金であると好ましい。
また、請求項1〜9のいずれか1項に記載の光書込装置が備える光学素子のうち回転偏向器を共通の1つの偏向手段として用いるとともに、前記回転偏向器以外の光学素子を、前記回転偏向器の両側に略対称に配置し、4つの光源からの光ビームにより4つの被走査面を走査するよう構成されていると好ましい。
The plate member is preferably a metal sheet metal.
Moreover, while using a rotation deflector as one common deflection means among the optical elements with which the optical writing device of any one of Claims 1-9 is provided, optical elements other than the said rotation deflector are the said It is preferable that they are arranged substantially symmetrically on both sides of the rotary deflector and are configured to scan four scanned surfaces with light beams from four light sources.

また、前記の課題は、本発明により、請求項1〜10のいずれか1項に記載の光書込装置を備える画像形成装置により解決される。
また、前記光書込装置により走査される走査対象としての像担持体を4つ備えたタンデム型のフルカラー装置であると好ましい。
Further, according to the present invention, the above problem is solved by an image forming apparatus including the optical writing device according to any one of claims 1 to 10.
Further, it is preferable that the tandem type full-color device is provided with four image carriers as scanning objects scanned by the optical writing device.

本発明の光書込装置によれば、当該光書込装置の高さ方向における走査光学系の光学中心と分離光学系の光学中心とが略一致するように構成されているので、複数の光源から出射されて合成された走査光を分離光学系で分離させて各感光体(被走査面)を走査する構成であっても、光書込み装置の高さ方向の大きさが大きくならず、薄型の光書込装置を実現できる。   According to the optical writing device of the present invention, the optical center of the scanning optical system and the optical center of the separation optical system in the height direction of the optical writing device are configured to substantially coincide with each other. The optical writing device does not increase in size in the height direction and is thin even if the scanning light emitted from the laser beam is separated by a separation optical system and each photoconductor (scanned surface) is scanned. The optical writing device can be realized.

請求項2の構成により、一枚の板状部材から製作された箱形状のハウジングであるので、光学ハウジングが単純な構成となり、ハウジングの製作が容易となり、製作手順の削減によるコストダウン及び製作時間短縮を実現することができる。   According to the structure of claim 2, since it is a box-shaped housing manufactured from a single plate-like member, the optical housing has a simple structure, facilitating the manufacture of the housing, cost reduction and manufacturing time by reducing manufacturing procedures. Shortening can be realized.

請求項3の構成により、分離光学系を構成する光学素子が箱形状ハウジングの側壁部に位置決め保持されるので、面積が広く精度の出しにくいハウジング底板に対し、必要以上の面精度や平面度が要求されず、加工コストを抑制することができる。底板上での上下方向で精度を出す(高める)場合に比べて、格段に精度向上が容易となる。   With the configuration of claim 3, since the optical elements constituting the separation optical system are positioned and held on the side wall portion of the box-shaped housing, the surface accuracy and flatness are higher than necessary for the housing bottom plate which has a large area and is difficult to obtain accuracy. This is not required, and the processing cost can be suppressed. Compared with the case where the accuracy is increased (increased) in the vertical direction on the bottom plate, the accuracy improvement is greatly facilitated.

請求項4の構成により、分離光学系を構成する光学素子が箱形状ハウジングの側壁部に設けられた開口に嵌め込まれて位置決め保持されるので、各光学素子間の平行度を保つことが容易になるとともに、ハウジング自体の剛性を高めることも可能である。また、側壁部で光学素子の位置決め精度を出すためには、光学素子を保持する開口の位置精度を出すことによれば良いので、底板上での精度確保に比べて、格段に精度向上が容易となる。   According to the configuration of the fourth aspect, since the optical elements constituting the separation optical system are fitted and held in the openings provided in the side wall portions of the box-shaped housing, it is easy to maintain the parallelism between the optical elements. In addition, the rigidity of the housing itself can be increased. Moreover, in order to obtain the positioning accuracy of the optical element at the side wall, it is only necessary to obtain the positional accuracy of the opening for holding the optical element, so that the accuracy can be greatly improved as compared with ensuring the accuracy on the bottom plate. It becomes.

請求項5の構成により、当該ハウジングを画像形成装置本体に保持させるためのユニット保持部を、分離光学系の光学素子を保持させる開口と副走査方向の同列上に側壁部に設けたので、光書き込み装置の画像形成装置に対する位置決め精度が向上し、画質向上に寄与することができる。   According to the configuration of the fifth aspect, the unit holding portion for holding the housing on the image forming apparatus main body is provided on the side wall portion on the same row in the sub-scanning direction as the opening for holding the optical element of the separation optical system. The positioning accuracy of the writing device with respect to the image forming apparatus is improved, which can contribute to the improvement of the image quality.

請求項6の構成により、箱形状ハウジングの底板部に、走査光学系を構成する光学素子を搭載して位置決め保持する光学素子保持部が突設されているので、ハウジング底板部の剛性を高めることができる。   According to the configuration of the sixth aspect, since the optical element holding portion for positioning and holding the optical element constituting the scanning optical system is provided on the bottom plate portion of the box-shaped housing, the rigidity of the housing bottom plate portion is increased. Can do.

請求項7の構成により、箱形状ハウジングの底板部に、走査光学系及び分離光学系を構成する光学素子と干渉しないように、補強部が突設されているので、ハウジング底板部の剛性を高めることができる。   According to the configuration of the seventh aspect, since the reinforcing portion protrudes from the bottom plate portion of the box-shaped housing so as not to interfere with the optical elements constituting the scanning optical system and the separation optical system, the rigidity of the housing bottom plate portion is increased. be able to.

請求項8の構成により、ハウジング内への埃等の侵入を防ぐことができる。
請求項9の構成により、加工が容易となり、高精度な光書込み装置を低コストに実現することが可能となる。
According to the configuration of the eighth aspect, dust and the like can be prevented from entering the housing.
With the configuration of the ninth aspect, processing becomes easy, and a high-precision optical writing device can be realized at low cost.

請求項10の構成により、部品点数の増加を抑制してフルカラーの走査に対応することができる。
請求項11に記載の画像形成装置によれば、薄型の光書込装置を備えることにより、画像形成装置の上下方向の大きさを小さくして、装置の小型化を図ることができる。
With the configuration of the tenth aspect, it is possible to cope with full-color scanning while suppressing an increase in the number of parts.
According to the image forming apparatus of the eleventh aspect, by providing the thin optical writing device, it is possible to reduce the size of the image forming device in the vertical direction and to reduce the size of the device.

請求項12の構成により、短時間でフルカラー画像の形成が可能なタンデム型画像形成装置を、薄型の光書込装置により画像形成装置の上下方向の大きさを小さくして実現することができる。   With the configuration of the twelfth aspect, a tandem type image forming apparatus capable of forming a full color image in a short time can be realized by reducing the size of the image forming apparatus in the vertical direction with a thin optical writing device.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る光書込装置の一例における要部構成を示す断面図である。また、図2は、その平面図である。なお、本例の光書込装置10は、偏向手段としてのポリゴンミラー5を共通として、図2におけるポリゴンミラー5以外の構成要素を略対称に2セット配置した構成であり、図1に示すように走査対象としての4つの感光体を走査するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the main configuration of an example of an optical writing device according to the present invention. FIG. 2 is a plan view thereof. The optical writing device 10 of this example has a configuration in which two sets of components other than the polygon mirror 5 in FIG. 2 are arranged substantially symmetrically with the polygon mirror 5 as a deflecting means in common, as shown in FIG. In addition, four photosensitive members as scanning objects are scanned.

これらの図に示す本例の光書込装置10は、半導体レーザ1、コリメートレンズ2、アパーチャ3、シリンドリカルレンズ4、回転多面鏡であるポリゴンミラー5、fθレンズ6、偏光ビームスプリッタ7(第1のビーム分離手段)、1/4波長板8、ダイクロイックミラー9(第2のビーム分離手段)、反射鏡11、結像レンズ14等から構成され、これらの構成要素が光学ユニット20内に配置されている。   The optical writing apparatus 10 of this example shown in these drawings includes a semiconductor laser 1, a collimating lens 2, an aperture 3, a cylindrical lens 4, a polygon mirror 5 that is a rotating polygon mirror, an fθ lens 6, and a polarization beam splitter 7 (first Beam separating means), ¼ wavelength plate 8, dichroic mirror 9 (second beam separating means), reflecting mirror 11, imaging lens 14 and the like, and these components are arranged in the optical unit 20. ing.

本例の光書込装置では、半導体レーザ1a,1bは、それぞれ波長の異なる光ビームを出射するものが用いられており、光分離手段としてのダイクロイックミラー9に対応した波長帯域のものが用いられる。同様に、半導体レーザ1c,1dは、それぞれ波長の異なる光ビームを出射するものが用いられており、光分離手段としてのダイクロイックミラー9に対応した波長帯域のものが用いられる。   In the optical writing apparatus of this example, semiconductor lasers 1a and 1b that emit light beams having different wavelengths are used, and those having a wavelength band corresponding to the dichroic mirror 9 as the light separation means are used. . Similarly, semiconductor lasers 1c and 1d that emit light beams having different wavelengths are used, and those having a wavelength band corresponding to the dichroic mirror 9 as the light separating means are used.

ポリゴンミラー5の各側に配置された構成要素による作用は同じであるので、ここでは主に左側部分に基づいて説明するが、ポリゴンミラー5の右側に示される、半導体レーザ1c,1dで走査を行う部分も同様である。   Since the operation of the components arranged on each side of the polygon mirror 5 is the same, the description will be made mainly based on the left part here, but scanning is performed by the semiconductor lasers 1c and 1d shown on the right side of the polygon mirror 5. The same applies to the parts to be performed.

2つの異なる光源である半導体レーザ1a,1bから出射された偏光方向が同じで波長の異なる光ビームは、コリメートレンズ2、アパーチャ3a,3b及びシリンドリカルレンズ4を経て副走査方向に同一軸に合成されて偏向手段としてのポリゴンミラー5で反射され、fθレンズ6を透過し、ビーム分離手段としての偏光ビームスプリッタ7を通過する。偏光ビームスプリッタ7は、光ビームのπ/2の回転角の違いによる偏光方向により光を分離するもので、ビームの進入方向により透過または反射するような特徴をもたせたものである。なお、コリメートレンズ2及びシリンドリカルレンズ4は、各光源ごとに配置されるが、それらは全く同一なものであるため、符号にa,bを付して区別していない。また、半導体レーザ1a,1b及びアパーチャ3a,3bはそれぞれに異なる部分があるので、符号にa,bを付して区別している。   Light beams having the same polarization direction and different wavelengths emitted from two different light sources, the semiconductor lasers 1a and 1b, are combined on the same axis in the sub-scanning direction via the collimating lens 2, the apertures 3a and 3b, and the cylindrical lens 4. Then, it is reflected by the polygon mirror 5 as the deflecting means, passes through the fθ lens 6 and passes through the polarizing beam splitter 7 as the beam separating means. The polarization beam splitter 7 separates light according to the polarization direction due to the difference in the rotation angle of the light beam by π / 2, and has a characteristic of transmitting or reflecting depending on the beam entrance direction. The collimating lens 2 and the cylindrical lens 4 are arranged for each light source, but since they are exactly the same, they are not distinguished by adding a and b to the reference numerals. Further, since the semiconductor lasers 1a and 1b and the apertures 3a and 3b have different parts, they are distinguished by adding a and b to the reference numerals.

fθレンズ6を出て偏光ビームスプリッタ7を通過した2つのビーム(それぞれ偏光方向が同じで波長の異なる光ビーム)は1/4波長板8を通過する。1/4波長板8は、光ビームの偏光方向をπ/4だけ回転させるもので、上記2つの光ビームは、1/4波長板8を通過することで、それぞれ出射時とはπ/4だけ回転した光ビームとなった状態で、ビームに対して垂直に設置された多層膜誘電体ミラーであるダイクロイックミラー9により、1ビームは透過、他方の1ビームは反射される。ダイクロイックミラー9は、ある波長帯域の光ビームは透過させ、ある波長帯域の光ビームは反射させる。すなわち、上記2つの光ビームは、ダイクロイックミラー9により、反射光と透過光に分離される。   Two beams (light beams having the same polarization direction and different wavelengths) that have exited the fθ lens 6 and passed through the polarization beam splitter 7 pass through the quarter-wave plate 8. The quarter-wave plate 8 rotates the polarization direction of the light beam by π / 4, and the two light beams pass through the quarter-wave plate 8 so that they are π / 4 at the time of emission. In a state where the light beam is rotated only by one beam, one beam is transmitted and the other one beam is reflected by the dichroic mirror 9 which is a multilayer dielectric mirror placed perpendicular to the beam. The dichroic mirror 9 transmits a light beam in a certain wavelength band and reflects a light beam in a certain wavelength band. That is, the two light beams are separated into reflected light and transmitted light by the dichroic mirror 9.

さて、ダイクロイックミラー9を透過した光ビームは反射鏡10により反射され、結像レンズ14を通って副走査方向に絞られながら感光体101aの被走査面に照射される。一方、ダイクロイックミラー9により反射された光ビームは、同じ光路を戻って再度1/4波長板8を通過することにより再び偏光方向をπ/4だけ回転させられ、出射時とはπ/2だけ回転した光ビームとなった状態で偏光ビームスプリッタ7に入射する。その出射時とはπ/2だけ回転した光ビームは偏光ビームスプリッタ7により反射され、結像レンズ14を通って副走査方向に絞られながら感光体101bの被走査面に照射される。このようにして、半導体レーザ1a,1bから出射された光ビームが、それぞれ感光体101aと感光体101bとに導かれ、各感光体を走査する。   The light beam that has passed through the dichroic mirror 9 is reflected by the reflecting mirror 10 and passes through the imaging lens 14 and is irradiated onto the surface to be scanned of the photosensitive member 101a while being narrowed down in the sub-scanning direction. On the other hand, the light beam reflected by the dichroic mirror 9 returns the same optical path and passes through the quarter-wave plate 8 again, so that the polarization direction is rotated again by π / 4. The light beam enters the polarization beam splitter 7 in a state where the light beam is rotated. The light beam rotated by π / 2 from that at the time of emission is reflected by the polarization beam splitter 7 and is irradiated onto the surface to be scanned of the photoconductor 101b through the imaging lens 14 while being narrowed down in the sub-scanning direction. In this manner, the light beams emitted from the semiconductor lasers 1a and 1b are respectively guided to the photosensitive member 101a and the photosensitive member 101b, and scan the respective photosensitive members.

なお、本例では、半導体レーザ1a,1bから出射される2つの光ビームは、共に例えば直線偏光のP波であり、一方の光ビームは1/4波長板8によりπ/4だけ回転して円偏光となった状態でダイクロイックミラー9を透過して感光体101aに照射される。他方の光ビームは1/4波長板8によりπ/4だけ回転して円偏光となった後、ダイクロイックミラー9に反射されて再度1/4波長板8を通過することにより再び偏光方向をπ/4だけ回転させられ、直線偏光のS波となった状態で感光体101bに照射される。   In this example, the two light beams emitted from the semiconductor lasers 1 a and 1 b are both linearly polarized P waves, for example, and one light beam is rotated by π / 4 by the quarter-wave plate 8. In the state of circularly polarized light, the light passes through the dichroic mirror 9 and is irradiated onto the photosensitive member 101a. The other light beam is rotated by π / 4 by the quarter-wave plate 8 to become circularly polarized light, then reflected by the dichroic mirror 9 and again passes through the quarter-wave plate 8 to change the polarization direction again to π. The photosensitive member 101b is irradiated in a state of being rotated by / 4 to be a linearly polarized S wave.

ポリゴンミラー5の右側部分でも、同様にして、半導体レーザ1c,1dから出射された光ビームが、それぞれ感光体101cと感光体101dとに導かれ、各感光体を走査する。   Similarly, also on the right side portion of the polygon mirror 5, the light beams emitted from the semiconductor lasers 1c and 1d are respectively guided to the photoconductor 101c and the photoconductor 101d to scan each photoconductor.

本例では、光源である各半導体レーザ1a,1b,1c,1dから各感光体101a,101b,101c,101dへの光路長はいずれも等しくなるように設けられている。   In this example, the optical path lengths from the respective semiconductor lasers 1a, 1b, 1c, and 1d, which are light sources, to the respective photoreceptors 101a, 101b, 101c, and 101d are provided to be equal.

また、本例では、各光ビームの感光体面への入射角度(図1に角度θとして示す)が等しくなるように構成されている。
さらに、本例では、ポリゴンミラー5による走査平面と、複数の感光体ドラム(本例では感光体101a,101b,101c,101d)の中心を結ぶ平面とが平行となるように構成されている。
In this example, the incident angles of the respective light beams to the surface of the photoreceptor (shown as an angle θ in FIG. 1) are configured to be equal.
Further, in this example, the scanning plane by the polygon mirror 5 and the plane connecting the centers of the plurality of photosensitive drums (in this example, the photosensitive bodies 101a, 101b, 101c, and 101d) are configured to be parallel.

さて、多層膜誘電体ミラーであるダイクロイックミラー9により2つの光ビームを分離させるためには、2つの光ビームの波長が異なっている必要がある。反射と透過との境は、付加する多層膜により異なるが、例えば波長750nm近辺が境界になっているダイクロイックミラーを好適に用いることができる。その場合、用いる光ビームには上記境界前後の波長帯を選択する必要がある。波長750nm近辺が境界になっているダイクロイックミラーを用いる場合には、一例として、波長約650nmの可視光と、波長約780nmの赤外光とを選択することができる(波長約650nmの可視光を出射する半導体レーザと波長約780nmの赤外光を出射する半導体レーザを、半導体レーザ1a,1bとして用いることができる)。半導体レーザ1c,1dも同様である。   Now, in order to separate the two light beams by the dichroic mirror 9 which is a multilayer dielectric mirror, the wavelengths of the two light beams need to be different. Although the boundary between reflection and transmission differs depending on the added multilayer film, for example, a dichroic mirror having a boundary near the wavelength of 750 nm can be preferably used. In that case, it is necessary to select a wavelength band before and after the boundary for the light beam to be used. When using a dichroic mirror having a boundary near the wavelength of 750 nm, as an example, visible light having a wavelength of about 650 nm and infrared light having a wavelength of about 780 nm can be selected (visible light having a wavelength of about 650 nm is selected. A semiconductor laser that emits light and a semiconductor laser that emits infrared light having a wavelength of about 780 nm can be used as the semiconductor lasers 1a and 1b). The same applies to the semiconductor lasers 1c and 1d.

なお、多層膜誘電体ミラーであるダイクロイックミラーには、ホットミラー(熱線反射型)とコールドミラー(熱線透過型)があり、本発明においては、どちらのタイプも採用可能である。   The dichroic mirror, which is a multilayer dielectric mirror, includes a hot mirror (heat ray reflective type) and a cold mirror (heat ray transmissive type), and either type can be employed in the present invention.

図1から判るように、本発明による光書込装置10は、fθレンズ6から上流側の走査光学系(を構成する光学素子)の光学中心と、偏光ビームスプリッタ7から下流側の分離光学系(を構成する光学素子)の光学中心とが略一致するように構成されている。このため、複数の光源(半導体レーザ1a,1bあるいは半導体レーザ1c,1d)から出射されて合成された走査光(光ビーム)を分離光学系で分離させて各感光体を走査する構成であっても、光走査装置(光書込み装置)の高さ方向の大きさが大きくならず、薄型の光書込装置を実現できる。   As can be seen from FIG. 1, the optical writing device 10 according to the present invention includes an optical center of the scanning optical system upstream of the fθ lens 6 (an optical element constituting the optical center) and a separation optical system downstream of the polarization beam splitter 7. The optical center of the optical element is configured to substantially coincide with the optical center. For this reason, scanning light (light beam) emitted from a plurality of light sources (semiconductor lasers 1a and 1b or semiconductor lasers 1c and 1d) and synthesized is separated by a separation optical system to scan each photosensitive member. However, the size of the optical scanning device (optical writing device) in the height direction is not increased, and a thin optical writing device can be realized.

また、複数の走査光(光ビーム)を分離する分離光学系を回転偏向器(ポリゴンミラー5)の両側に配置可能なことから、本例の光書込装置10はタンデム型のフルカラー画像形成装置に好適に用いることができ、4本の光ビームを4つの感光体に振り分ける場合でも、光書込装置の厚みが増大せず、薄型の光書込装置を実現できる。したがって、フルカラー画像形成装置の小型化、特に、上下方向の大きさを抑制するのに効果が大である。   In addition, since the separation optical system for separating a plurality of scanning lights (light beams) can be arranged on both sides of the rotary deflector (polygon mirror 5), the optical writing device 10 of this example is a tandem type full-color image forming device. Even when four light beams are distributed to four photosensitive members, the thickness of the optical writing device does not increase, and a thin optical writing device can be realized. Therefore, the effect of reducing the size of the full-color image forming apparatus, in particular, suppressing the size in the vertical direction is great.

次に、光書込装置10の光学ハウジングについて図3〜10を参照して説明する。
図3は、上記説明した光書込装置10を、光学ハウジングの上カバーを外した状態で示す斜視図である。図4は、その平面図である。図5はその側面図である。図6は、光学素子を省略したハウジングの斜視図である。図7はハウジングの平面図である。図8はハウジングの側面図である。図9はハウジングを展開して示す斜視図である。図10はハウジングを展開して示す平面図である。図11は、展開したハウジングを下方から見た底面図である。図12は、展開したハウジングを横から見た側面図である。なお、ここでは、光学ハウジングの上面を覆う上カバーを省略している。また、図7,図10,図11においては、ハウジングに設けた開口を分かり易く示すために斜線(ハッチング)を付して示してある。
Next, the optical housing of the optical writing device 10 will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a perspective view showing the optical writing device 10 described above with the upper cover of the optical housing removed. FIG. 4 is a plan view thereof. FIG. 5 is a side view thereof. FIG. 6 is a perspective view of the housing from which the optical element is omitted. FIG. 7 is a plan view of the housing. FIG. 8 is a side view of the housing. FIG. 9 is a perspective view showing the housing expanded. FIG. 10 is a plan view showing the housing expanded. FIG. 11 is a bottom view of the deployed housing as viewed from below. FIG. 12 is a side view of the deployed housing as seen from the side. Here, the upper cover that covers the upper surface of the optical housing is omitted. 7, 10, and 11 are hatched to indicate the openings provided in the housing in an easy-to-understand manner.

本例の光書込装置10においては、上カバーを除くハウジング本体20は1枚の平板状部材(本例では板金)で構成されており、主走査方向両側の側板20a,20aと、底板20bと、副走査方向両側の側板20c,20cとからなっている。図6から分かるように、底板20bに対してそれぞれ2枚の側板20a,20a及び側板20c,20cを立ち上げる(折り曲げる)ことで、四角い(長方形の)箱状のハウジング本体20が構成される。   In the optical writing apparatus 10 of this example, the housing body 20 excluding the upper cover is composed of a single flat plate member (in this example, a sheet metal), and side plates 20a and 20a on both sides in the main scanning direction and a bottom plate 20b. And side plates 20c, 20c on both sides in the sub-scanning direction. As can be seen from FIG. 6, a square (rectangular) box-shaped housing body 20 is formed by raising (bending) two side plates 20a and 20a and side plates 20c and 20c with respect to the bottom plate 20b.

主走査方向両側の側板20a,20aには、偏光ビームスプリッタ7(第1のビーム分離手段)、1/4波長板8、ダイクロイックミラー9(第2のビーム分離手段)及び反射鏡11を保持するための開口21,22,23,24が設けられている。これらの開口21,22,23,24は、本例では、ポリゴンミラー5の両側に光学素子を2セット配置する構成に対応して、ポリゴンミラー5の両側に位置してそれぞれ設けられている。また、底板20bには結像レンズ14を保持するための開口25が設けられている。この開口25は、光源からの走査光をハウジング外に導いて走査対象である感光体ドラム101を走査するための開口でもある。また、開口25は、ポリゴンミラー5の両側に位置して2つずつ、計4個が設けられる。本例では、ハウジング本体20を構成する板金に穴開け加工することで、開口21〜25を設けている。   The side plates 20a and 20a on both sides of the main scanning direction hold the polarizing beam splitter 7 (first beam separating means), the quarter wavelength plate 8, the dichroic mirror 9 (second beam separating means), and the reflecting mirror 11. Openings 21, 22, 23, and 24 are provided. In the present example, these openings 21, 22, 23, and 24 are provided on both sides of the polygon mirror 5 in correspondence with a configuration in which two sets of optical elements are arranged on both sides of the polygon mirror 5. In addition, an opening 25 for holding the imaging lens 14 is provided in the bottom plate 20b. The opening 25 is also an opening for guiding the scanning light from the light source to the outside of the housing to scan the photosensitive drum 101 as a scanning target. In addition, a total of four openings 25 are provided, two on each side of the polygon mirror 5. In this example, the openings 21 to 25 are provided by drilling a sheet metal constituting the housing body 20.

偏光ビームスプリッタ7(第1のビーム分離手段)、1/4波長板8、ダイクロイックミラー9(第2のビーム分離手段)及び反射鏡11の各光学素子は、光学ハウジングの2枚の側板20a,20aの上記開口21,22,23,24に填め込まれ、走査光学系と光学中心が略一致するように位置決め保持される。上記開口21,22,23,24の側面部には、図13に示すような当接部26がハウジングの側板20aに複数個形成されており、この当接部26とは反対側の開口の隙間に図示しない板バネを差し込み、光学素子(ここでは偏光ビームスプリッタ7)を当接部26に押し当てることで、光学素子を主走査方向及び副走査方向に位置決めして保持している。なお、図13では、開口部に保持される光学素子として偏光ビームスプリッタ7で説明したが、他の開口部でも同様にして光学素子を保持している。   Each optical element of the polarizing beam splitter 7 (first beam separating means), the quarter wavelength plate 8, the dichroic mirror 9 (second beam separating means) and the reflecting mirror 11 is composed of two side plates 20a of the optical housing, It is inserted into the openings 21, 22, 23, and 24 of 20 a and is positioned and held so that the scanning optical system and the optical center substantially coincide. A plurality of contact portions 26 as shown in FIG. 13 are formed on the side plate 20a of the housing on the side surfaces of the openings 21, 22, 23, and 24, and the openings on the opposite side to the contact portions 26 are formed. A plate spring (not shown) is inserted into the gap, and the optical element (here, the polarization beam splitter 7) is pressed against the contact portion 26, whereby the optical element is positioned and held in the main scanning direction and the sub-scanning direction. In FIG. 13, the polarization beam splitter 7 is described as the optical element held in the opening, but the optical element is similarly held in the other openings.

ハウジングの底板20bに保持される結像レンズ14は、本例では、ハウジング内への埃等の侵入を防ぐ防塵ガラスとしても機能させるため、底板20bに設けた開口25に対し、隙間が生じないように填め込まれて保持される。   In this example, the imaging lens 14 held on the bottom plate 20b of the housing also functions as a dust-proof glass that prevents dust and the like from entering the housing. Therefore, no gap is generated with respect to the opening 25 provided on the bottom plate 20b. So that it is inserted and held.

ハウジングの底板20bには、走査光学素子としてのfθレンズ6を保持するためのレンズ保持部27が凸設されている。本例では、レンズ保持部27は、ハウジング本体20を構成する板金(の底板20b部)にプレス加工により形成し、分離光学系の走査平面と走査光学系の走査平面とが略一致するように、fθレンズ6を保持している。レンズ保持部27の上面には、fθレンズ6を位置決めするための3つの凸部28が形成されている。該凸部28も、本例ではプレス加工により形成している。   On the bottom plate 20b of the housing, a lens holding portion 27 for holding the fθ lens 6 as a scanning optical element is convexly provided. In this example, the lens holding portion 27 is formed by pressing on a sheet metal (the bottom plate 20b portion) constituting the housing body 20 so that the scanning plane of the separation optical system and the scanning plane of the scanning optical system substantially coincide. , Fθ lens 6 is held. Three convex portions 28 for positioning the fθ lens 6 are formed on the upper surface of the lens holding portion 27. The convex portion 28 is also formed by pressing in this example.

さらに、ハウジングの底板20bには、ハウジング底板の剛性を高めるための複数の補強部29が形成されている。本例では、補強部29は、ハウジング本体20を構成する板金(の底板20b部)にプレス加工または絞り加工により設けている。また、本例では、ポリゴンミラーの片側に3個(列)ずつ計6個(列)の補強部29を設けている。これらの補強部29は、各光学素子と干渉しないように、側板20a,20aに設けた開口21〜24と位置をずらして(副走査方向の位置をずらして)底板20b上に形成される。   Further, a plurality of reinforcing portions 29 for increasing the rigidity of the housing bottom plate are formed on the bottom plate 20b of the housing. In this example, the reinforcing portion 29 is provided on the sheet metal (the bottom plate 20b portion) constituting the housing body 20 by pressing or drawing. Further, in this example, a total of six (rows) reinforcing portions 29 are provided on each side of the polygon mirror, three (rows). These reinforcing portions 29 are formed on the bottom plate 20b so as not to interfere with the respective optical elements, with the positions shifted from the openings 21 to 24 provided in the side plates 20a and 20a (shifted in the sub-scanning direction).

また、ハウジングの両側の側板20a,20aには、光学ハウジング20(光書込装置10)を画像形成装置本体に保持させるためのユニット保持部30が凸設されている。本例では、ユニット保持部30は、ハウジング本体20を構成する板金にプレス加工で形成される。このユニット保持部30は、光学素子を保持するための開口21〜24と同列に側板20a,20a上に形成されるので、加工精度が向上し、光書き込み装置の画像形成装置に対する位置決め精度が向上する。   Further, unit holding portions 30 for projecting the optical housing 20 (optical writing device 10) to the image forming apparatus main body are provided on the side plates 20a, 20a on both sides of the housing. In this example, the unit holding part 30 is formed on a sheet metal constituting the housing body 20 by press working. Since the unit holding unit 30 is formed on the side plates 20a and 20a in the same row as the openings 21 to 24 for holding the optical element, the processing accuracy is improved and the positioning accuracy of the optical writing device with respect to the image forming apparatus is improved. To do.

本例の光学ハウジング20の製作手順としては、ハウジングを構成する1枚の板金に対し、レンズ保持部27や補強部29等のプレス加工(絞り加工)を行ない、次に、開口21〜25の穴開け加工を行ない、最後に、各側板20a,20a及び20c,20cの折り曲げ加工を行なうことで、光学ハウジング20が製作される。そして、その光学ハウジング20に、各光学素子や光源ユニットあるいはポリゴンモータを取り付けて光書込装置10を構成する。   As a manufacturing procedure of the optical housing 20 of this example, press processing (drawing processing) such as the lens holding portion 27 and the reinforcing portion 29 is performed on one sheet metal constituting the housing, and then the openings 21 to 25 are formed. The optical housing 20 is manufactured by drilling and finally bending the side plates 20a, 20a and 20c, 20c. Each optical element, light source unit, or polygon motor is attached to the optical housing 20 to constitute the optical writing device 10.

このように、本例の光書込装置10では、光学ハウジング20を単純な四角い箱形状に構成しているので、従来の光学ハウジングのような複雑な形状ではないため、ハウジングの製作が容易となり、製作手順の削減によるコストダウン及び製作時間短縮を実現することができる。   As described above, in the optical writing device 10 of the present example, the optical housing 20 is configured in a simple square box shape, so that the housing is easy to manufacture because the optical housing 20 is not a complicated shape as in the conventional optical housing. The cost can be reduced and the production time can be shortened by reducing the production procedure.

また、光学ハウジングを1枚の金属板により構成することで、加工が容易となり、高精度な光書込み装置を低コストに実現することが可能となる。なお、光学ハウジングは板金に限らず、例えば樹脂製とすることも可能である。その場合、光学素子を保持する開口部は、後開け加工により設けることができる。   In addition, by forming the optical housing from a single metal plate, processing becomes easy, and a highly accurate optical writing device can be realized at low cost. The optical housing is not limited to sheet metal, and may be made of resin, for example. In that case, the opening for holding the optical element can be provided by post-opening processing.

また、分離光学系を構成する光学素子を光学ハウジングの側面部(側壁部分)に位置決め保持させることにより、面積が広く精度の出しにくいハウジング底板に対し、必要以上の面精度や平面度が要求されず、加工コストを抑制することができる。本例において、側板20a,20a部で光学素子の位置決め精度を出すためには、光学素子を保持する開口21〜24の位置精度を出すことによれば良いので、底板上での上下方向で精度を出す(高める)場合に比べて、格段に精度向上が容易となる。   In addition, by positioning and holding the optical elements that constitute the separation optical system on the side surface (side wall portion) of the optical housing, a surface area and flatness that are more than necessary are required for the housing bottom plate that has a large area and is difficult to obtain accuracy. Therefore, the processing cost can be suppressed. In this example, in order to obtain the positioning accuracy of the optical element at the side plates 20a and 20a, it is only necessary to obtain the positioning accuracy of the openings 21 to 24 holding the optical element, so the accuracy in the vertical direction on the bottom plate is sufficient. Compared with the case of increasing (increasing), the accuracy improvement becomes much easier.

また、分離光学系を構成する光学素子を光学ハウジングの側板20a,20aに設けた開口21〜24で位置決め保持させることにより、各光学素子間の平行度を保つことが容易になるとともに、ハウジング自体の剛性を高めることも可能である。   Further, by positioning and holding the optical elements constituting the separation optical system through the openings 21 to 24 provided in the side plates 20a and 20a of the optical housing, it becomes easy to maintain the parallelism between the optical elements and the housing itself. It is also possible to increase the rigidity.

また、fθレンズ6を保持するためのレンズ保持部27をハウジングの底板20bに凸設して設けたことにより、ハウジング底板部の剛性を高めることができる。また、ハウジングの底板20bに複数の補強部29を設けたことにより、ハウジング底板部の剛性を高めることができる。   Further, by providing the lens holding portion 27 for holding the fθ lens 6 so as to protrude from the bottom plate 20b of the housing, the rigidity of the housing bottom plate portion can be increased. Further, by providing the plurality of reinforcing portions 29 on the bottom plate 20b of the housing, the rigidity of the housing bottom plate portion can be increased.

また、光学ハウジング(光書込装置)を画像形成装置本体に保持させるためのユニット保持部30を光学素子を保持する開口と同列に同じ側板上に形成したことにより、光書き込み装置の画像形成装置に対する位置決め精度が向上し、画質向上に寄与することができる。   Further, the unit holding portion 30 for holding the optical housing (optical writing device) in the image forming apparatus main body is formed on the same side plate in the same row as the opening for holding the optical element, whereby the image forming device of the optical writing device The positioning accuracy with respect to can improve, and can contribute to the improvement of image quality.

また、走査光を光学ハウジング外に出すための開口25に結像レンズ14を填め込んで保持させることにより、結像レンズ14を防塵ガラスとして機能させることができ、ハウジング内への埃等の侵入を防ぐことができる。   Further, the imaging lens 14 can be fitted and held in the opening 25 for letting the scanning light out of the optical housing, so that the imaging lens 14 can function as dust-proof glass, and dust and the like enter the housing. Can be prevented.

最後に、本発明に係る光書込装置を備える画像形成装置の一例について説明する。図14に示す画像形成装置は、直接転写方式のタンデム型フルカラープリンタであり、装置本体のほぼ中央部に4個の作像ユニット100(Y,C,M,K)を配設している。イエロー,シアン,マゼンタ,ブラックの各色に対応する各作像ユニット100(Y,C,M,K)は、転写搬送ベルト108の上部走行辺に沿って並設されている。支持ローラ106,107等に巻き掛けられた転写搬送ベルト108は図中反時計回りに走行駆動される。右側の支持ローラ107の側方にはレジストローラ109が配置され、左側の支持ローラ106の側方には定着装置110が配置されている。   Finally, an example of an image forming apparatus including the optical writing device according to the present invention will be described. The image forming apparatus shown in FIG. 14 is a direct transfer type tandem type full-color printer, and four image forming units 100 (Y, C, M, K) are arranged at substantially the center of the apparatus main body. The image forming units 100 (Y, C, M, K) corresponding to the respective colors of yellow, cyan, magenta, and black are arranged in parallel along the upper running side of the transfer conveyance belt 108. The transfer conveyance belt 108 wound around the support rollers 106 and 107 and the like is driven to run counterclockwise in the drawing. A registration roller 109 is disposed on the side of the right support roller 107, and a fixing device 110 is disposed on the side of the left support roller 106.

各作像ユニット100は扱うトナーの色が異なるのみで構成は同一であり、像担持体としての感光体ドラム101を具備している。この感光体ドラム101の周りには、帯電手段102,現像装置103等が配置され、さらに各感光体ドラム101に対向するように転写搬送ベルト108の内側に転写手段としての転写ローラ105が設けられている。また、現像装置103にはトナー収納容器104が布設されている。なお、図では4つの作像ユニットのうち、代表して黒作像ユニット100Kにのみ、作像ユニットを構成する各機器に符号を付している。   Each image forming unit 100 has the same configuration except for the color of the toner to be handled, and includes a photosensitive drum 101 as an image carrier. Around the photosensitive drum 101, a charging unit 102, a developing device 103, and the like are arranged, and a transfer roller 105 as a transfer unit is provided inside the transfer conveyance belt 108 so as to face each photosensitive drum 101. ing. The developing device 103 is provided with a toner storage container 104. In the figure, among the four image forming units, only the black image forming unit 100K is representatively given a reference numeral for each device constituting the image forming unit.

4つの作像ユニット100上方の装置最上部には光書込装置10が設けられている。光書込装置10は4色のフルカラー画像形成装置に対応するものであり、上記説明したものである。この光書込装置10は、画像情報に基づいて光変調されたレーザ光Lを各色作像ユニットの感光体ドラム101の表面に照射する。   An optical writing device 10 is provided at the top of the device above the four image forming units 100. The optical writing device 10 corresponds to a four-color full-color image forming device and has been described above. The optical writing device 10 irradiates the surface of the photosensitive drum 101 of each color image forming unit with a laser beam L that is optically modulated based on image information.

装置下部には用紙を積載する給紙トレイ130が配設され、その給紙トレイから用紙を給送するための給紙装置131が設けられている。分離機構等の詳細については省略する。   A sheet feeding tray 130 for loading sheets is disposed at the lower part of the apparatus, and a sheet feeding apparatus 131 for feeding sheets from the sheet feeding tray is provided. Details of the separation mechanism and the like are omitted.

上記のように構成されたカラープリンタにおける画像形成動作について簡単に説明する。
上記作像ユニット100の感光体ドラム101が図示しない駆動手段によって図中時計方向に回転駆動され、その感光体ドラム101の表面が帯電手段102によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体表面には、光書込装置10からのレーザ光が照射され、これによって感光体ドラム101表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム101に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー,マゼンタ,シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像に現像装置103から各色トナーが付与され、トナー像として可視化される。
An image forming operation in the color printer configured as described above will be briefly described.
The photosensitive drum 101 of the image forming unit 100 is rotated in the clockwise direction in the drawing by a driving unit (not shown), and the surface of the photosensitive drum 101 is uniformly charged to a predetermined polarity by the charging unit 102. The charged photoconductor surface is irradiated with laser light from the optical writing device 10, whereby an electrostatic latent image is formed on the photoconductor drum 101 surface. At this time, the image information exposed on each photosensitive drum 101 is single-color image information obtained by separating a desired full-color image into color information of yellow, magenta, cyan, and black. Each color toner is applied from the developing device 103 to the electrostatic latent image formed in this way, and visualized as a toner image.

一方、給紙トレイ130から用紙が給紙され、給紙された用紙はレジストローラ対109に一旦突き当てられる。そして、用紙は上記可視像に同期するようにして送出され、ベルト108に吸着されて搬送される。その用紙が、各感光体ドラム101に対向する転写位置に到るつどに、転写手段105の作用により、各色トナー像が用紙上に順次重ね転写される。このようにして、用紙上にフルカラーのトナー像が担持される。   On the other hand, paper is fed from the paper feed tray 130 and the fed paper is once abutted against the registration roller pair 109. The paper is sent out in synchronism with the visible image, and is sucked and conveyed by the belt 108. Each time the paper reaches the transfer position facing each photoconductor drum 101, the toner images of the respective colors are sequentially transferred onto the paper by the action of the transfer means 105. In this way, a full-color toner image is carried on the paper.

なお、作像ユニット100のいずれか1つを使用して単色画像を形成したり、2色又は3色の画像を形成したりすることもできる。モノクロプリントの場合は、4個の作像ユニットのうち、図の一番右側の黒(K)ユニットを用いて画像形成を行う。   Note that any one of the image forming units 100 can be used to form a single-color image or a two-color or three-color image. In the case of monochrome printing, image formation is performed using the rightmost black (K) unit in the drawing among the four image forming units.

そして、トナー像を転写した後の感光体ドラム101表面に付着する残留トナーは、図示しないクリーニング手段によって感光体ドラム表面から除去され、次いでその表面が図示しない除電器の作用を受けて表面電位が初期化されて次の画像形成に備える。   The residual toner adhering to the surface of the photosensitive drum 101 after the toner image is transferred is removed from the surface of the photosensitive drum by a cleaning unit (not shown), and then the surface is subjected to the action of a static eliminator (not shown) so that the surface potential is increased. Initialized to prepare for the next image formation.

トナー像転写後の用紙は、転写搬送ベルト108から分離されて、定着装置110に送り込まれ、熱と圧力によってトナー像が用紙に熔融定着される。定着された用紙は機外に排出され、図示しない排紙トレイ上にスタックされる。   The sheet on which the toner image has been transferred is separated from the transfer conveyance belt 108 and sent to the fixing device 110, where the toner image is fused and fixed on the sheet by heat and pressure. The fixed paper is discharged out of the apparatus and stacked on a paper discharge tray (not shown).

光書込装置10は、上記説明したように厚さの小さな薄型のものであるため、画像形成装置内部の限られた空間内に配置可能であり、カラー画像形成装置の小型化、特に、上下方向の厚みを小さくする効果が大きい。また、光書込装置の光学ハウジングを単純な四角い箱形状に構成しているので、従来の光学ハウジングのような複雑な形状ではないため、ハウジングの製作が容易となり、製作手順の削減によるコストダウン及び製作時間短縮を実現することができる。よって、画像形成装置のコストダウンにも寄与することができる。   Since the optical writing device 10 is thin and thin as described above, the optical writing device 10 can be arranged in a limited space inside the image forming apparatus. The effect of reducing the thickness in the direction is great. In addition, the optical housing of the optical writing device is configured in a simple square box shape, so it is not a complicated shape like the conventional optical housing, making it easier to manufacture the housing and reducing costs by reducing manufacturing procedures. In addition, manufacturing time can be shortened. Therefore, it is possible to contribute to cost reduction of the image forming apparatus.

以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、各光源及び第2のビーム分離手段(ダイクロイックミラー)としては、両者の組み合わせにおいて複数の光ビームを分離可能なものを適宜採用可能である。また、第1のビーム分離手段も適宜な構成のものを採用可能である。また、走査対象への光ビームの入射角度も適宜設定可能なものである。走査対象としての感光体は、ドラム状に限らず、ベルト状感光体も可能である。光学素子及び光学素子を保持する開口の形状や大きさなども適宜設定できるものである。光学ハウジングの形状や大きさなども、本発明の範囲内で適宜変更可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated by the example of illustration, this invention is not limited to this. For example, as each light source and the second beam separating means (dichroic mirror), those capable of separating a plurality of light beams in a combination of both can be appropriately employed. Also, the first beam separating means can be of an appropriate configuration. In addition, the incident angle of the light beam to the scanning target can be set as appropriate. The photosensitive member to be scanned is not limited to a drum shape, and a belt-like photosensitive member is also possible. The shape and size of the optical element and the opening for holding the optical element can be set as appropriate. The shape and size of the optical housing can be changed as appropriate within the scope of the present invention.

画像形成装置としては、直接転写方式に限らず、中間転写方式でも良い。タンデム型における色の順番等も任意である。また、4色のフルカラー機に限らず、複数色、例えば2色のトナーによる多色機にも本発明を適用可能である。画像形成装置各部の構成も任意である。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。   The image forming apparatus is not limited to the direct transfer method, but may be an intermediate transfer method. The order of colors in the tandem type is also arbitrary. In addition, the present invention can be applied not only to a full-color machine of four colors but also to a multi-color machine using a plurality of colors, for example, two colors of toner. The configuration of each part of the image forming apparatus is also arbitrary. Of course, the image forming apparatus is not limited to a printer, and may be a copier, a facsimile machine, or a multifunction machine having a plurality of functions.

本発明に係る光書込装置の一例における要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure in an example of the optical writing apparatus which concerns on this invention. その平面図である。FIG. 光書込装置を、光学ハウジングの上カバーを外した状態で示す斜視図である。It is a perspective view which shows an optical writing device in the state which removed the upper cover of the optical housing. その平面図である。FIG. その側面図である。It is the side view. 光学素子を省略したハウジングの斜視図である。It is a perspective view of a housing which omitted an optical element. ハウジングの平面図である。It is a top view of a housing. ハウジングの側面図である。It is a side view of a housing. ハウジングを展開して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows a housing. ハウジングを展開して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a housing. 展開したハウジングを下方から見た底面図である。It is the bottom view which looked at the expanded housing from the lower part. 展開したハウジングを横から見た側面図である。It is the side view which looked at the expanded housing from the side. ハウジングの側壁部に設けた開口に光学素子が保持される様子を示す部分側面図である。It is a partial side view which shows a mode that an optical element is hold | maintained at the opening provided in the side wall part of the housing. 本発明に係る光書込装置を備える画像形成装置の一例である直接転写方式のタンデム型フルカラープリンタの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a direct transfer tandem full-color printer that is an example of an image forming apparatus including an optical writing device according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1a,1b,1c,1d 半導体レーザ
5 ポリゴンミラー(回転偏向器)
6 fθレンズ
7 偏光ビームスプリッタ
8 1/4波長板
9 ダイクロイックミラー
10 光書込装置(光走査装置)
11 反射鏡(ミラー)
14 結像レンズ
20 ハウジング本体
20a 側板
20b 底板
20c 側板
21〜25 開口
27 レンズ保持部
29 補強部
30 ユニット保持部
100 作像ユニット
101 感光体
1a, 1b, 1c, 1d Semiconductor laser 5 Polygon mirror (rotary deflector)
6 fθ lens 7 polarizing beam splitter 8 quarter wave plate 9 dichroic mirror 10 optical writing device (optical scanning device)
11 Reflector (mirror)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Imaging lens 20 Housing main body 20a Side plate 20b Bottom plate 20c Side plate 21-25 Opening 27 Lens holding part 29 Reinforcement part 30 Unit holding part 100 Image forming unit 101 Photoconductor

Claims (12)

波長の異なる光ビームを出射する複数の光源と、
該複数の光源からそれぞれ出射され副走査方向に同一軸に合成された光ビームを偏向走査させるための走査光学系と、
前記合成された光ビームを分離させるための分離光学系と
を有し、
前記分離された各光ビームをそれぞれ異なる被走査面に導いて各被走査面を走査する光書込装置であって、
当該光書込装置の高さ方向における、前記走査光学系の光学中心と前記分離光学系の光学中心とが略一致するように構成されていることを特徴とする光書込装置。
A plurality of light sources that emit light beams having different wavelengths;
A scanning optical system for deflecting and scanning light beams respectively emitted from the plurality of light sources and combined on the same axis in the sub-scanning direction;
A separation optical system for separating the synthesized light beam,
An optical writing device that guides the separated light beams to different scanned surfaces and scans the scanned surfaces,
An optical writing apparatus, wherein the optical center of the scanning optical system and the optical center of the separation optical system in the height direction of the optical writing apparatus substantially coincide with each other.
前記走査光学系及び前記分離光学系を構成する光学素子を保持する光学ハウジングが、一枚の板状部材から製作された箱形状のハウジングであることを特徴とする、請求項1に記載の光書込装置。   2. The light according to claim 1, wherein the optical housing holding the optical elements constituting the scanning optical system and the separation optical system is a box-shaped housing manufactured from a single plate-like member. Writing device. 前記分離光学系を構成する光学素子が、前記箱形状ハウジングの側壁部に位置決め保持されることを特徴とする、請求項2に記載の光書込装置。   The optical writing device according to claim 2, wherein the optical element constituting the separation optical system is positioned and held on a side wall portion of the box-shaped housing. 前記分離光学系を構成する光学素子が、前記箱形状ハウジングの側壁部に設けられた開口に嵌め込まれて位置決め保持されることを特徴とする、請求項3に記載の光書込装置。   The optical writing device according to claim 3, wherein an optical element constituting the separation optical system is fitted and held in an opening provided in a side wall portion of the box-shaped housing. 当該ハウジングを画像形成装置本体に保持させるためのユニット保持部を、前記開口と副走査方向の同列上に前記側壁部に設けたことを特徴とする、請求項4に記載の光書込装置。   The optical writing device according to claim 4, wherein a unit holding portion for holding the housing in the image forming apparatus main body is provided on the side wall portion on the same row in the sub-scanning direction as the opening. 前記箱形状ハウジングの底板部に、前記走査光学系を構成する光学素子を搭載して位置決め保持する光学素子保持部が突設されていることを特徴とする、請求項2に記載の光書込装置。   3. The optical writing according to claim 2, wherein an optical element holding portion that mounts and holds an optical element constituting the scanning optical system is projected from a bottom plate portion of the box-shaped housing. apparatus. 前記箱形状ハウジングの底板部に、前記走査光学系及び前記分離光学系を構成する光学素子と干渉しないように、補強部が突設されていることを特徴とする、請求項2に記載の光書込装置。   The light according to claim 2, wherein a reinforcing portion protrudes from a bottom plate portion of the box-shaped housing so as not to interfere with optical elements constituting the scanning optical system and the separation optical system. Writing device. 前記箱形状ハウジングの底板部に、被走査面への光ビームを出射させるビーム出射口を有し、該ビーム出射口に結像レンズ嵌装して防塵ガラスとして機能させることを特徴とする、請求項2に記載の光書込装置。   The bottom plate portion of the box-shaped housing has a beam exit for emitting a light beam to a scanned surface, and an imaging lens is fitted to the beam exit to function as dust-proof glass. Item 3. The optical writing device according to Item 2. 前記板状部材が金属製板金であることを特徴とする、請求項2に記載の光書込装置。   The optical writing device according to claim 2, wherein the plate-like member is a metal sheet metal. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の光書込装置が備える光学素子のうち回転偏向器を共通の1つの偏向手段として用いるとともに、前記回転偏向器以外の光学素子を、前記回転偏向器の両側に略対称に配置し、4つの光源からの光ビームにより4つの被走査面を走査するよう構成されていることを特徴とする光書込装置。   A rotary deflector is used as a common deflecting means among the optical elements included in the optical writing device according to claim 1, and an optical element other than the rotary deflector is used as the rotational deflection. An optical writing device, wherein the optical writing device is arranged substantially symmetrically on both sides of the device, and is configured to scan four scanned surfaces with light beams from four light sources. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の光書込装置を備えることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the optical writing device according to claim 1. 前記光書込装置により走査される走査対象としての像担持体を4つ備えたタンデム型のフルカラー装置であることを特徴とする、請求項11に記載の画像形成装置。   12. The image forming apparatus according to claim 11, wherein the image forming apparatus is a tandem-type full-color apparatus including four image carriers as scanning objects scanned by the optical writing device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8675036B2 (en) 2011-08-31 2014-03-18 Canon Kabushiki Kaisha Deflection scanner
JP2020095225A (en) * 2018-12-14 2020-06-18 キヤノン株式会社 Image forming device having detachable optical scanning unit

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH103048A (en) * 1996-06-14 1998-01-06 Ricoh Co Ltd Optical scanner for multi-color image forming device
JP2002311369A (en) * 2001-04-17 2002-10-23 Fuji Xerox Co Ltd Optical scanner
JP2005099819A (en) * 2004-10-18 2005-04-14 Ricoh Co Ltd Optical scanner
JP2005138442A (en) * 2003-11-07 2005-06-02 Ricoh Co Ltd Attachment method, optical scanning device using the same, and image forming apparatus using the same
JP2006150779A (en) * 2004-11-30 2006-06-15 Canon Inc Scan optical device and imaging device
JP2007052117A (en) * 2005-08-16 2007-03-01 Noritsu Koki Co Ltd Printing device
JP2009063615A (en) * 2007-09-04 2009-03-26 Ricoh Co Ltd Optical writing device and image forming apparatus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH103048A (en) * 1996-06-14 1998-01-06 Ricoh Co Ltd Optical scanner for multi-color image forming device
JP2002311369A (en) * 2001-04-17 2002-10-23 Fuji Xerox Co Ltd Optical scanner
JP2005138442A (en) * 2003-11-07 2005-06-02 Ricoh Co Ltd Attachment method, optical scanning device using the same, and image forming apparatus using the same
JP2005099819A (en) * 2004-10-18 2005-04-14 Ricoh Co Ltd Optical scanner
JP2006150779A (en) * 2004-11-30 2006-06-15 Canon Inc Scan optical device and imaging device
JP2007052117A (en) * 2005-08-16 2007-03-01 Noritsu Koki Co Ltd Printing device
JP2009063615A (en) * 2007-09-04 2009-03-26 Ricoh Co Ltd Optical writing device and image forming apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8675036B2 (en) 2011-08-31 2014-03-18 Canon Kabushiki Kaisha Deflection scanner
JP2020095225A (en) * 2018-12-14 2020-06-18 キヤノン株式会社 Image forming device having detachable optical scanning unit
JP7214461B2 (en) 2018-12-14 2023-01-30 キヤノン株式会社 IMAGE FORMING APPARATUS INCLUDING DETACHABLE OPTICAL SCANNER

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