JPH03180813A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子写真方式の画像記録装置における光走査ユ
ニット等に好適に利用できる光走査装置に関するもので
ある。

従来の技術 電子写真方式の画像記録装置における光走査装置は、通
常、例えば特開昭５５−１２９３１３号公報等に開示さ
れているように、回転ポリゴンミラーが用いられており
、その回転軸心に対して垂直方向からレーザ光を照射し
、回転ポリゴンミラーの回転に伴ってその外周の各反射
面にてレーザ光を順次反射させて光走査するように構成
されている。

ところが、回転ポリゴンミラーは各反射面毎の反射状態
を一定にする必要があり、高精度の加工が必要で高価と
なり、さらに回転ポリゴンごラーの側方にレーザ光源や
コリメータレンズ等を配置する必要があり、コンパクト
に構成することができずかつ各光学要素を３軸方向に高
精度に位置決めする必要があり、その位置調整に大変な
手間が掛かるという問題があった。

これに対して、例えば特開昭６１−２３９２１１号公報
には、中心軸回りに回転駆動可能な筒体を設け、この筒
体内にその軸心と光軸が一致するように光源とコリメー
タレンズ等の光学系、及び光軸に対して傾斜した反射面
を有する反射手段を内蔵させた光走査装置が提案されて
いる。

この光走査装置によると、１つの光軸上に光源とコリメ
ータレンズと反射手段を配置すればよく、また単一の反
射面でかつ一点で光を反射させるので、回転ポリゴンミ
ラーを用いる場合に比してコンパクトに構成できるとと
もに高精度な光走査が可能であり、さらに位置調整も容
易である。

発明が解決しようとする課題 ところが、上記公報に開示された光走査装置においても
、光源、コリメータレンズ、反射手段等を内蔵した筒体
を回転駆動するようにしているので、回転駆動手段とし
てトルクの大きなモータが必要となるとともに駆動構成
も複雑になり、−層の小型化が困難であり、又筒体全体
を回転させるので回転精度を高めるのが難しく、光走査
の高精度化が困難であるという問題があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、コンパクトでかつ調
整が容易でしかも高精度の光走査が可能な光走査装置を
提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、光源と、その光軸に
一致させて配置されたレンズと、前記光軸上で光軸に対
して傾斜した反射面を有する反射手段とを備え、前記光
源とレンズを筒状支持フレーム内に固定配置するととも
に前記反射手段を筒状支持フレーム内に光軸と同一軸心
回りに回転可能に配置したことを特徴する。

作用 本発明の上記構成によれば、筒状支持フレーム内に光源
、レンズ及び回転可能な反射手段を配置してその反射手
段のみを回転駆動するようにしているので、コンパクト
に構成することができるとともにユニット化することが
できて取扱いが容易となり、さらに各要素を単一の筒状
支持フレーム内に同心状に配置すればよいので芯出しや
位置調整が極めて容易でかつ高精度の光走査が可能であ
る。

実施例 以下、本発明の実施例を第１図〜第７図を参照しながら
説明する。

まず、第６図、第７図により画像記録装置の全体概略構
成を説明すると、１は画像記録装置の本体で、前後に傾
斜した前面には、下端部を枢支軸２ａ回りに開閉自在に
枢支された本体カバー２が設けられ、本体１の上面前部
には操作部３が設けられている。本体１内には、給紙部
４、プロセス部５、光学部６、定着部７及び制御部８等
を備えている。

給紙部４においては、第７図に示すように、用紙台９が
本体１の上面に斜め上方に傾斜姿勢で設置するように構
成され、かつ本体１の前面に沿って斜め下方に通紙経路
が形成されるようにピックアップローラ１１、フィード
ローラ１２、用紙センサ１３、レジストローラ１４等が
配設されている。

プロセス部５は、プロセスユニット１５と現像ユニット
１６及びそのトナーボトル１７等により構成されている
。プロセスユニット１５には、感光体ドラム１８と、そ
の下部に配置された帯電部１９と、感光体ドラム１８の
上部に通紙経路１０を挟んで配置された転写部２０と、
通紙経路１０と帯電部１９の間に配置されたクリーニン
グ部２１とから構成されている。クリーニング部２１は
感光体ドラム１８に接して残留トナーを除去するクリー
ニングブレード２２と廃トナーボックス２３にて構成さ
れている。

現像ユニット１６は、感光体ドラム１８の回転方向に帯
電部１９から転写部２０に至る間において、感光体ドラ
ム１８に臨むように配設され、給紙部４の下部に位置し
ている。この現像ユニット１６には、現像ローラ２４、
第１と第２の攪拌スクリュー２５．２６が内蔵され、第
２攪拌スクリユー２６の上にトナーボトル１７からトナ
ーを補給するように構成されている。このトナーボトル
１７は現像ユニット１６に着脱可能に装着されている。

光学部６は、半導体レーザ２７とコリメータレンズ２８
と回転反射鏡２９を用いた光走査ユニット３０と、反射
鏡３１とをケース３２に配置して構成され、プロセスユ
ニット５の後部下方テカつ現像ユニット１６の下部に配
置され、光走査ユニット３０から後方に向けて出力され
た光を反射鏡３１で斜め前方上方に向けて反射させ、帯
電部１９と現像ユニット１６の間で感光体ドラム１日を
露光させるように構成されている。

定着部７はヒートローラ３３と圧接ローラ３４と分離爪
３５等を備え、プロセス部５から送り出された用紙を連
続的に加熱、加圧し、トナーを溶融させて用紙に定着す
る。又、定着が終了した用紙は排紙ローラ３６にて除電
ブラシ３７を介して排紙トレイ３８上に排出される。

制御部８は、マイクロコンピュータ等が使用されており
、操作部３からの指令または図示しない外部装置からの
指令に基づいて前記給紙部４、プロセス部５及び光学部
６等を統合的に制御して人力された画像情報を用紙に記
録する。

次に、以上のような全体構成の画像記録装置における光
走査ユニット３０の構成を第１図に基づいて詳細に説明
する。

光走査ユニット３０は、光学部６のケース３２内に配設
されている。ケース３２の光走査ユニット３０の配置部
には底壁を内側に膨出させて形成した取付台４１が設け
られ、その上に筒状支持フレーム４２が設置されている
。この筒状支持フレーム４２の上端に半導体レーザ２７
を装着した取付板４３が固定され、上下方向の中間部内
周に形成された段部４５を有する装着孔４４にコリメー
タレンズ２８が嵌合され、下部内周の支持フランジ４６
上にフラットモータ等の駆動モーフ４８を設置した基板
４７が固定され、駆動モータ４８の出力軸にその軸心に
対して反射面２９ａが４５゜の傾斜角となるように回転
反射鏡２９が装着されている。そして、半導体レーザ２
７とコリメータレンズ２８の光軸と駆動モータ４８の軸
心が同心状となるように取付板４３及び基板４７が位置
決めされており、そのための位置決めピン等の適宜位置
決め手段（図示せず）が設けられている。又、筒状支持
フレーム４２の周壁には、光軸と反射面２９ａとの交点
を通る水平面上の位置にｆθレンズ４９が配設されてい
る。

次に作用を説明する。

上記構成において、制御部８に指令及び画像データが入
力されると、光学部６による感光体ドラム１８へのレー
ザ光の走査、給紙部４による用紙のプロセス部５への供
給、プロセス部５による電子写真プロセス、定着部７に
よる用紙上のトナー像の定着が連続して行われ、用紙上
に画像が記録される。

そして、この画像形成装置においては、給紙部４を本体
１の上部に設け、プロセス部５及び定着部７を通過する
用紙の搬送経路１０を本体１の前面に沿って斜め下向き
に形成しているので、通紙経路１０を水平に形成したも
のに比して装置の設置面積を小さくできる。

又、画像記録動作中に紙詰まり等が発生した場合には、
本体カバー２を開くことによって通紙経路ＩＯの大部分
が露出するため、容易に適切な処置を講することができ
る。

トナーの補給時には、用紙台９を取外して、トナーボト
ル１７を交換するだけで良く、高価な現像ユニット１６
はその耐用限度までトナーボトル１７の容量とは無関係
に有効に使用することができる。又、トナーボトル１７
を容易に交換できるので、その容量を小さくして装置を
一層コンパクトに構成できる。

プロセスユニット１５は、感光体ドラム１８、帯電部１
９、転写部２０、クリーニング部２１が一体化して構成
されているので、クリーニング部２１の廃トナーボック
ス２３の容量を感光体ドラム１８の耐用限度に合わせて
設計することによってプロセスユニット１５を効率良く
利用することができる。又、この廃トナーボックス２３
が光走査ユニット３０を定着部７の熱から断熱する機能
を果たす。また、このプロセスユニット１５は本体カバ
ー２を開くことによって上方に取り出して交換でき、保
守性が極めてよい。

そして、光走査ユニット３０においては、筒状支持フレ
ーム４２内に、半導体レーザ２７、コリメータレンズ２
８及び回転反射鏡２９とその駆動モータ４８を配置して
いるので、コンパクトに構成でき、さらにユニット化し
ているので組立、交換、保守管理が容易に行える。又、
単一の筒状支持フレーム４２内に上記各光学要素を同心
状に配置すればよいので、それらの芯出しや位置調整を
極めて容易に高精度に行うことができ、その結果高精度
の光走査が可能である。又、光の出力に必要な部分を除
いて筒状支持フレーム４２で覆われているので、ゴミ等
が付着し難く、外来光の影響も受は難い。

さらに、光学部６全体も一体的にユニット化されている
ので、組立及び保守管理が一層容易である。

次に、本発明の第２実施例を第２図により説明する。こ
の実施例は、半導体レーザ２７とコリメータレンズ２８
の間に絞り５１を配設したものである。

この実施例によると、コリメータレンズ２８の直前で散
乱光を遮断して精度の高い安定した光を回転反射鏡２９
に入射させることができ、画像の品質を向上することが
できる。

第３図に示す第３実施例は、筒状支持フレーム４２の周
壁にスリット状の走査開口５２を形成したものであり、
ゴミ及び外来光の影響を小さくすることができる。なお
、この実施例ではｆθレンズは光走査ユニッｌ−３０と
反射鏡３１の間に別途に配設される。

次に、第４図に示す第４実施例を説明する。この実施例
では、回転反射鏡２９を駆動モータ４８の出力軸に直接
装着するのではなく、回転反射鏡２９は軸受５３を介し
て筒状支持フレーム４２にて回転自在に支持し、その下
部に配置した駆動モータ５４と回転反射鏡２９を可撓軸
継手５５にて結合している。

この実施例によると、回転反射鏡２９の回転精度が軸受
５３のみによって規定されるので、回転精度をさらに高
めることができ、光走査の精度を高め、画像品質を一層
高めることができる。

次に、第５図に示す第５実施例を説明する。この実施例
では、コリメータレンズ２８を単独で筒状支持フレーム
４２にて支持するのではなく、半導体レーザ２７とユニ
ット化した状態で取付けている。即ち、筒状支持フレー
ム４２の上端に位置決めして取付けられた取付板４３に
形成した装着孔４３ａに取付筒体５６を装着し、この取
付筒体５６の上部に半導体レーザ２７を、下部に保持筒
５７と絞り兼用の固定リング５８にて保持されたコリメ
ータレンズ２８を同一軸心状態でそれぞれ取付けている
。又、筒状支持フレーム４２の下端に位置決めして取付
けられた基板５９上に駆動モータ４８が取付けられ、か
つ基板５９に形成された嵌合孔５９ａに駆動モータ４８
の下面に突出された嵌合部４８ａを嵌合して位置決めし
ている。

また、ｆθレンズ４９は保持リング６０と固定リング６
１を介して筒状支持フレーム４２に取付けられている。

この実施例によると、半導体レーザ２７とコリメータレ
ンズ２８を予め芯出ししておくことができ、組立時の芯
合わせが一層容易である。

発明の効果 本発明によれば、筒状支持フレーム内に光源、レンズ及
び回転可能な反射手段を配置してその反射手段のみを同
転駆動するようにしているので、コンパクトに構成する
ことができるとともにユニット化することができて取扱
いが容易となり、さらに各要素を単一の筒状支持フレー
ム内に同心状に配置すればよ°いので芯出しや位置調整
が極めて容易となり、高精度の光走査が可能となり、又
筒状支持フレームで覆われているのでゴミが付着し難く
、外来光の影響も受は難い等の大なる効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光走査装置の縦断面
図、第２図は本発明の第２実施例の光走査装置の要部の
縦断面図、第３図は本発明の第３実施例の光走査装置の
斜視図、第４図は本発明の第４実施例の光走査装置の縦
断面図、第５図は本発明の第５実施例の光走査装置の縦
断面図、第６図は本発明の第１実施例の光走査装置を適
用した画像記録装置の全体構成を示す縦断側面図、第７
図は同外観斜視図である。 ２７−・・・−・・・・−・・・・半導体レーザ８ ２９ ０ ２ コリメータレンズ 回転反射鏡 光走査ユニ・ント 筒状支持フレーム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光源と、その光軸に一致させて配置された レンズと、前記光軸上で光軸に対して傾斜した反射面を
   有する反射手段とを備え、前記光源とレンズを筒状支持
   フレーム内に固定配置するとともに前記反射手段を筒状
   支持フレーム内に光軸と同一軸心回りに回転可能に配置
   したことを特徴する光走査装置。