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JP4412906B2 - Optical scanning device and image forming apparatus - Google Patents
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JP4412906B2 - Optical scanning device and image forming apparatus - Google Patents

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JP4412906B2 JP2003043591A JP2003043591A JP4412906B2 JP 4412906 B2 JP4412906 B2 JP 4412906B2 JP 2003043591 A JP2003043591 A JP 2003043591A JP 2003043591 A JP2003043591 A JP 2003043591A JP 4412906 B2 JP4412906 B2 JP 4412906B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。そのうち特に、電子写真プロセスを繰り返して像担持体上に順次画像を形成し、その画像を逐次転写して、用紙・OHPフィルム等の記録媒体に画像を記録する電子写真式の画像形成装置に関する。および、そのような画像形成装置などにおいて、画像を形成すべく光走査して像担持体等に書込みを行う光走査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機に備える光走査装置では、光学ハウジング内に、光源、ポリゴンミラー、各種レンズ、反射ミラーなどの光学部品を備えて光走査路を形成し、例えば、光源からのレーザ光をポリゴンミラーで反射して偏向走査し、偏向光ビームを走査レンズを透してからミラーで反射して光学ハウジング外に出射し、その出射光を照射して像担持体上に書込みを行っていた。
【0003】
このような光走査装置にあっては、書込みクロック周波数と、レンズ光学系による主走査速度により主走査方向の画素密度を決定する。書込み密度を正確に保つことは、良好な画像品質を得るため重要である。また、カラー画像形成装置のように複数の光走査路を有する光走査装置では、各光走査路で画素密度が異なると、それぞれの光走査路を用いて書込みを行った画像を重ね合わせたとき、色ずれを生ずることとなる。よって、書込み密度を正確に保つことは、特に重要である。
【0004】
このため、従来の光走査装置の中には、光走査路の画像領域外の書出し位置側と書き終わり位置側に一対の光検知器を配置し、それらの検知タイミングにより二点間の主走査時間を計測し、その計測結果から狙いの主走査倍率からの変動量を算出し、その変動量から書込みクロック周波数を変更して主走査倍率誤差を補正するようにしたものがある。
【0005】
ところが、この種の光走査装置では、一対の光検知器を光学ハウジング上に直接取り付けるものであったから、周囲の温度変化による光学ハウジングの熱変形により一対の光検知器間の距離が変化してしまい、正確な走査時間を求めることができなかった。
【0006】
【特許文献1】
特開平8-76038号公報
そこで、従来の光走査装置の中には、例えば特許文献1に記載されるように、光走査路に一対の光検知器を配置して書出し位置から書き終わり位置までの走査時間を計測する光走査装置において、光学ハウジングに、それより大きい熱膨張係数の中間部材を介して前記一対の光検知器の少なくとも1つを取り付けるようにしたものがある。
【0007】
そして、光学ハウジングの熱変形量と中間部材の熱変形量とを相殺し、熱の影響による一対の光検知器間の距離の変動を小さくするようにしていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、実際問題として、光学ハウジングの熱変形量と中間部材の熱変形量を相殺することは、決して容易ではなかった。また、複数の光走査路を有する光走査装置において、各光走査路の光学ハウジングと中間部材が相互に同様な熱変形を生ずるとは限らず、互いの熱変形量の違いから光走査路間で位置ずれを生じ、カラー画像形成装置の場合には特に色ずれを生ずる問題があった。
【0009】
そこで、この発明の第1の目的は、光走査装置において、製作が簡単で、熱変形による影響を少なくして、1つの光走査路に用いる一対の光検知器の間隔変動を小さくし、走査時間の正確な計測を可能とすることにある。
【0010】
この発明の第2の目的は、光走査装置において、熱変形による影響を少なくして各光検知器の位置変動を小さくすることにある。
【0011】
この発明の第3の目的は、熱変形による影響を少なくして書込みをはじめるときの書出し位置ずれを小さくすることにある。
【0012】
この発明の第4の目的は、複数の光走査路間における位置ずれを小さくすることにある。
【0013】
この発明の第5の目的は、複数の光走査路間における位置ずれを一層小さくすることにある。
【0014】
この発明の第6の目的は、上述した目的を達成した光走査装置を備える画像形成装置を得ることにある。
【0015】
この発明の第7の目的は、光学ハウジングの熱変形の影響をまったく無視可能として、各光検知器の位置変動を小さくすることにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項1に記載の発明は、上述した第1、3の目的を達成すべく、
光学ハウジング内に光学部品を備えて光走査路を形成し、その光走査路に一対の光検知器を配置して書出し位置から書き終わり位置までの走査時間を計測する光走査装置において、
光学ハウジングに、それより小さい熱膨張係数の中間部材を介して一対の光検知器を取り付け、
中間部材が、光走査装置を平面的に見たとき、直線状に形成される一方、その中間部材の書出し位置側のみが前記光学ハウジングとともに、画像形成装置側の本体フレームに固定される構成となっている、ことを特徴とする。
【0017】
請求項2に記載の発明は、上述した第2の目的も達成すべく、請求項1に記載の光走査装置において、光学ハウジングの熱変形が最も小さな部位に中間部材を取り付ける、ことを特徴とする。
【0019】
請求項に記載の発明は、上述した第4の目的も達成すべく、請求項1に記載の光走査装置において、光走査路を複数形成する、ことを特徴とする。
【0020】
請求項に記載の発明は、上述した第5の目的も達成すべく、請求項に記載の光走査装置において、複数形成する光走査路でそれぞれに備える中間部材の熱膨張係数を異ならしめる、ことを特徴とする。
【0021】
請求項に記載の発明は、上述した第6の目的を達成すべく、請求項1ないしのいずれか1に記載の光走査装置を備えることを特徴とする、画像形成装置である。
【0022】
請求項6に記載の発明は、上述した第7の目的を達成すべく、請求項5に記載の画像形成装置において、中間部材を光学ハウジングに取り付ける取付部材を用いて、光学ハウジングを同時に画像形成装置本体側の本体フレームに固定する、ことを特徴とする。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図1には、この発明による光走査装置を備える黒赤2色のレーザ複写機(画像形成装置)であって、その内部機構の全体概略構成を示す。
【0024】
図中符号10は、複写機装置本体である。その装置本体10は、媒体収納テーブル31上に載置してなる。また、装置本体10の上には、自動原稿搬送装置(ADF)28を開閉自在に取り付けてなる。
【0025】
複写機装置本体10内には、像担持体であるドラム状の感光体11を設け、そのまわりに第1帯電装置12、第1現像装置13、第2帯電装置37、第2書込み装置38、第2現像装置39、転写・搬送装置14、クリーニング装置15などを配置する。
【0026】
それらの上部には、この発明による光走査装置である第1書込み装置16を設ける。第1書込み装置16は、光学ハウジング内に、不図示の光源、光学系40、ポリゴンミラー41とポリゴンモータ42を有するポリゴンスキャナユニット、走査光学系43、ミラー44等の光学部品を備えてなる。
【0027】
そして、感光体11とそれらの装置12〜16・37〜39で作像装置Aを構成する。
【0028】
そのような作像装置Aのクリーニング装置15の図中左側には、感光体11と平行に定着装置17を設ける。定着装置17には、熱源であるヒータを内蔵する定着ローラ18と、その定着ローラ18に下方から押し当てる加圧ローラ19を設ける。
【0029】
また、装置本体10内の上部には、原稿読取装置20を備える。原稿読取装置20には、光源a、複数のミラーb、結像レンズc、CCD等のイメージセンサdなどを設ける。
【0030】
一方、装置本体10内の下部には、両面ユニット22と媒体カセット23を上下二段に備える。両面ユニット22および媒体カセット23からは、各々、感光体11の下方の転写位置Bへとのびる供給路24へと通ずる搬送路を設ける。両面ユニット22へは、定着装置17出口からのびる排出路25途中から分岐して反転路26を形成してなる。
【0031】
ところで、図1に示す装置本体10の右側面には、手差しの記録媒体を供給路24に案内する手差しトレイ29を開閉自在に設ける。他方、装置本体10の左側面には、排出路25を通して排出する記録媒体を受けるスタックトレイ30を設ける。
【0032】
そのような装置本体10の上面には、コンタクトガラス27を設置する。そのコンタクトガラス27を被うように、装置本体10上に自動原稿搬送装置28を取り付ける。
【0033】
自動原稿搬送装置28には、原稿を載置する原稿台eと、読み取り済みの原稿を載置する排出台fと、原稿台eから排出台fまで続く原稿搬送路gと、原稿台e上の原稿を繰り出す原稿給送ローラhと、原稿搬送路gの原稿を搬送する複数の原稿搬送ローラiとを備える。
【0034】
ところで、装置本体10を載置する媒体収納テーブル31内には、前述と同様の媒体カセット23を多段に備える。
【0035】
さていま、図1に示すレーザ複写機を用いてコピーをとるときは、不図示のメインスイッチをオンするとともに、自動原稿搬送装置28の原稿台eに原稿をセットする。または、自動原稿搬送装置28を開いてコンタクトガラス27上に直接原稿をセットしてから、自動原稿搬送装置28を閉じてそれで原稿を押える。
【0036】
そして、スタートスイッチを押すと、自動原稿搬送装置28に原稿をセットしたときは、図1に示す原稿台eにセットした原稿を、原稿給送ローラhにより原稿搬送路gに入れて原稿搬送ローラiで搬送してコンタクトガラス27上へと移動してから、原稿読取装置20を駆動し、原稿の内容を色別に読み取って排出台f上に排出する。一方、あらかじめコンタクトガラス27上に原稿をセットしたときは、直ちに原稿読取装置20を駆動し、原稿を原稿読取装置20で色別に読み取る。そのようにして色別に読み取った原稿の内容は、黒と赤の電気的なデジタル画像信号に変換する。
【0037】
また、このとき、同時に、作像装置Aでは、感光体11を図中時計まわりに回転するとともに、まず第1帯電装置12で表面を一様に帯電し、次いで上述した原稿読取装置20で読み取った読取り内容に応じ、黒のデジタル画像信号に基づきレーザ光Lを照射して第1書込み装置16で黒の書込みを行い、感光体11の表面に静電潜像を形成し、そののち第1現像装置13で黒のトナーを付着してその静電潜像を可視像化した黒トナー画像を形成する。
【0038】
続いて、第2帯電装置37により一様に帯電し、上述した原稿読取装置20で読み取った読取り内容に応じ、次には赤のデジタル画像信号に基づき第2書込み装置38にてレーザ光を照射することにより赤の書込みを行い、カラー原稿の赤成分に対応した静電潜像を上記黒トナー像に重ねて形成し、そののち第2現像装置39で赤のトナーを付着してその静電潜像を可視像化した赤トナー画像を形成する。これにより、感光体11上に、黒トナー画像と赤トナー画像とからなる2色のトナー画像を形成する。
【0039】
また、スタートスイッチを押したとき同時に、装置本体10および媒体収納テーブル31内に多段に備える複数の媒体カセット23中から、対応する用紙・OHPフィルム等の記録媒体を積載した媒体カセット23を適宜選択し、その媒体カセット23の送出ローラ33を回転することにより記録媒体を繰り出して、供給路24に入れて搬送ローラ34で搬送し、レジストローラ35に突き当てて止める。そして、感光体11の回転にタイミングを合わせて該レジストローラ35を回転し、感光体11の下方へと送り込む。
【0040】
または、手差し部にある送出ローラ36を回転して、開いた手差しトレイ29上にセットした手差しの記録媒体を供給路24へと入れ、同じくレジストローラ35で突き当てて止めてから、感光体11の回転にタイミングを合わせて該感光体11の下方へと送り込む。
【0041】
それから、上述したごとく感光体11の下方へと送り込んだ記録媒体に、転写・搬送装置14の転写位置Bで2色のトナー画像を転写して転写画像を形成する。転写画像形成後の感光体11は、クリーニング装置15で残留トナーを除去して表面を清掃し、次の同様な画像形成に備える。
【0042】
一方、転写画像形成後の記録媒体は、転写・搬送装置14で搬送して定着装置17に入れ、定着ローラ18と加圧ローラ19で熱と圧力とを加えて転写画像を定着する。その後、排出路25を通して排出トレイ30に排出する。
【0043】
記録媒体の両面に画像を記録するときには、排出路25から反転路26に入れ、両面ユニット22で反転して再び供給路24に入れ、記録媒体の裏面にも、別途感光体11上に形成したトナー画像を転写して転写画像形成後、その転写画像を定着装置17で定着して排出トレイ30に排出する。
【0044】
さて、図2には、この発明による光走査装置である第1書込み装置16の概略構成を示す。
【0045】
図中符号50は、複写機装置本体10内に設ける本体フレーム(画像形成装置本体側の部品)である。この本体フレーム50に、位置pで光学ハウジング51をねじ止め固定する。光学ハウジング51内には、例えば樹脂製のベース部材51a上に取り付けて、上述したとおり光源45、光学系40、正多角形の側面にミラーを有するポリゴンミラー41とそれを高速回転するポリゴンモータ42を有するポリゴンスキャナユニット46、走査光学系43、ミラー44などの光学部品を備え、光走査路を形成する。
【0046】
そして、レーザダイオード等の光源45からのレーザ光を、コリメートレンズやアパーチャーなどよりなる光学系40で整形してポリゴンスキャナユニット46に導き、ポリゴンモータ42で回転するポリゴンミラー41で反射して偏向走査し、走査光学系43を構成するfθレンズ47でポリゴンミラー41による等角度走査を等速直線走査に変え、同じく走査光学系43を構成する面倒れ補正レンズ(BTL)48によりポリゴンミラー41の面倒れなどの誤差を補正してから、ミラー44で反射して感光体11に導く。
【0047】
ところで、図示第1書込み装置16では、ポリゴンスキャナユニット46からの走査光の有効露光領域外にミラー53・54を設け、走査光を反射してそれぞれ光検知器55・56に導く。一対の光検知器55・56は、中間部材57を介して光学ハウジング51のベース部材51a上に取り付ける。そして、光走査路上にあって画像領域外の書出し位置と書き終わり位置に配置し、ミラー53・54により導かれたレーザ光を検知して書出し位置から書き終わり位置までの走査時間を計測する。
【0048】
中間部材57は、光学ハウジング51のベース部材51aより熱膨張係数小さく、上述したとおり光学ハウジング51を位置pで、複写機装置本体10側の部品である本体フレーム50に固定する取付ねじ等の取付部材を用いて、同時にその書出し位置側を光学ハウジング51に共締めして取り付けるようにする。
【0049】
このようにすると、光学ハウジング51の熱変形の影響をまったく無視することができ、各光検知器55・56の位置変動を小さくすることができる。また、中間部材57の書出し位置側を光学ハウジング51に取り付けるようにすることで、熱変形による影響を少なくして書込みをはじめるときの書出し位置ずれを小さくすることができる。
【0050】
もし仮に、本体フレーム50に固定する光学ハウジング51の取り付け部位に中間部材57を取り付けることができないときには、中間部材57は、その書出し位置側をベース部材51aの熱変形が最も小さい部位に取り付けるようにするとよい。このようにすると、熱変形による影響を少なくして各光検知器55・56の位置変動を小さくすることができる。
【0051】
そして、まず書出し位置側の光検知器55で走査光を検知し、次いで書き終わり位置側の光検知器56で走査光を検知し、それらの検知結果から1ラインを走査する走査時間を計測し、その計測結果から狙いの主走査倍率からの変動量を算出し、その算出結果から書込みクロック周波数を変更して主走査倍率誤差を補正する。
【0052】
図3には、上述したと同様な光走査路Laとともに、別の光走査路Lbを有し、光走査路を2つ形成する光走査装置を示す。
【0053】
別の光走査路Lbは、同様に、レーザダイオード等の光源45Aからのレーザ光を、光学系40Aで整形してポリゴンスキャナユニット46に導き、ポリゴンモータ42で回転するポリゴンミラー41で反射して偏向走査し、走査光学系43Aを構成するfθレンズ47Aでポリゴンミラー41による等角度走査を等速直線走査に変え、同じく走査光学系43Aを構成する面倒れ補正レンズ(BTL)48Aによりポリゴンミラー41の面倒れなどの誤差を補正してから、ミラー44Aで反射して感光体11に導く。
【0054】
そして、ポリゴンスキャナユニット46からの走査光の有効露光領域外にミラー53A・54Aを設け、走査光を反射してそれぞれ光検知器55A・56Aに導く。一対の光検知器55A・56Aは、中間部材57Aを介して光学ハウジング51のベース部材51a上に取り付ける。
【0055】
2つの光走査路La・Lbでは、光学ハウジング51の熱分布に合わせてそれぞれ中間部材57・57Aの熱膨張係数を異ならしめる。例えば画像形成装置本体の熱源位置の関係から、中間部材57の設置位置より中間部材57Aの設置位置の方が熱変形が大きい場合には、中間部材57より中間部材57Aの熱膨張係数を小さくする。
【0056】
このようにすると、光学ハウジング51の部分部分で熱変形が一様でない場合にも、それに合わせて中間部材57・57Aの熱膨張係数を相違することにより調整し、光走査路La・Lb間における位置ずれを一層小さくし、カラー画像形成装置の場合には色ずれを防止することができる。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項1に記載の発明によれば、光学ハウジングに、それより小さい熱膨張係数の中間部材を介して一対の光検知器を取り付けるので、製作が簡単で、1つの光走査路に用いる一対の光検知器を、熱膨張係数の大きな光学ハウジングに直接取り付けた場合に比べ、熱変形による影響を少なくしてそれらの間隔変動を小さくし、走査時間の正確な計測を可能として位置ずれをなくすことができる。
【0058】
請求項2に記載の発明によれば、その請求項1に記載の発明の効果に加え、光学ハウジングの熱変形が最も小さな部位に中間部材を取り付けるので、熱変形による影響を少なくして各光検知器の位置変動を小さくすることができる。
【0059】
請求項に記載の発明によれば、上述した請求項1に記載の発明の効果に加え、中間部材の書出し位置側を光学ハウジングに取り付けるので、熱変形による影響を少なくして書込みをはじめるときの書出し位置ずれを小さくすることができる。
【0060】
請求項に記載の発明によれば、上述した請求項1に記載の発明の効果に加え、光走査路を複数形成するので、それらの光走査路間においても、位置ずれを小さくして、例えばカラー別光走査路を備える画像形成装置にあっては、色ずれを解消することができる。
【0061】
請求項に記載の発明によれば、その請求項に記載の発明の効果に加え、複数形成する光走査路でそれぞれに備える中間部材の熱膨張係数を異ならしめるので、光学ハウジングの部分部分で熱変形が一様でない場合にも、それに合わせて中間部材の熱膨張係数を相違することにより、光走査路間における位置ずれを一層小さくすることができる。
【0062】
請求項に記載の発明によれば、請求項1ないしのいずれか1に記載の光走査装置を備えることを特徴とする画像形成装置であるので、上記各効果を達成することができる画像形成装置を提供することができる。
【0063】
請求項6に記載の発明によれば、請求項5に記載の発明の効果に加え、中間部材を光学ハウジングに取り付ける取付部材を用いて、光学ハウジングを同時に画像形成装置本体側の本体フレームに固定するので、光学ハウジングの熱変形の影響をまったく無視することができ、各光検知器の位置変動を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による光走査装置を備える黒赤2色のレーザ複写機であって、その内部機構の全体概略構成図である。
【図2】その光走査装置である第1書込み装置の平面概略構成図である。
【図3】光走査路を複数形成する光走査装置の平面概略構成図である。
【符号の説明】
16 第1書込み装置(光走査装置)
50 本体フレーム(画像形成装置本体側の部品)
51 光学ハウジング
55・55A 書出し側の光検知器
56・56A 書き終わり位置側の光検知器
57・57A 中間部材
La・Lb 光走査路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof. In particular, the present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus in which an electrophotographic process is repeated to sequentially form images on an image carrier, the images are sequentially transferred, and the images are recorded on a recording medium such as paper or an OHP film. The present invention also relates to an optical scanning apparatus that performs optical scanning to form an image and writes on an image carrier in such an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
In an optical scanning device provided in a copying machine, an optical scanning path is formed by providing optical components such as a light source, a polygon mirror, various lenses, and a reflection mirror in an optical housing, and for example, laser light from the light source is reflected by the polygon mirror. Then, the deflection scanning is performed, and the deflected light beam passes through the scanning lens, is reflected by the mirror, is emitted to the outside of the optical housing, and the emitted light is irradiated to perform writing on the image carrier.
[0003]
In such an optical scanning device, the pixel density in the main scanning direction is determined by the writing clock frequency and the main scanning speed by the lens optical system. Keeping the writing density accurate is important for obtaining good image quality. In addition, in an optical scanning apparatus having a plurality of optical scanning paths such as a color image forming apparatus, when the pixel density is different in each optical scanning path, images written using the respective optical scanning paths are superimposed. Color misregistration will occur. Therefore, it is particularly important to keep the writing density accurate.
[0004]
For this reason, in a conventional optical scanning device, a pair of photodetectors are arranged on the writing position side and writing end position side outside the image area of the optical scanning path, and main scanning between two points is performed according to their detection timing. There is one in which time is measured, a fluctuation amount from a target main scanning magnification is calculated from the measurement result, and a writing clock frequency is changed from the fluctuation amount to correct a main scanning magnification error.
[0005]
However, in this type of optical scanning device, since the pair of photodetectors are directly mounted on the optical housing, the distance between the pair of photodetectors changes due to thermal deformation of the optical housing due to ambient temperature changes. Therefore, an accurate scanning time could not be obtained.
[0006]
[Patent Document 1]
In the conventional optical scanning device, for example, as described in Patent Document 1, a pair of photodetectors are arranged on the optical scanning path from the writing position to the writing end position. There is an optical scanning apparatus that measures the scanning time of at least one of the pair of photodetectors attached to an optical housing via an intermediate member having a larger thermal expansion coefficient.
[0007]
Then, the amount of thermal deformation of the optical housing and the amount of thermal deformation of the intermediate member are offset to reduce the variation in the distance between the pair of photodetectors due to the influence of heat.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, as a practical matter, it has never been easy to offset the amount of thermal deformation of the optical housing and the amount of thermal deformation of the intermediate member. Further, in an optical scanning apparatus having a plurality of optical scanning paths, the optical housing and the intermediate member of each optical scanning path do not always cause the same thermal deformation, and the difference between the thermal deformation amounts between the optical scanning paths. In the case of a color image forming apparatus, there is a problem that color misregistration occurs.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, a first object of the present invention is to provide an optical scanning device that is easy to manufacture, less affected by thermal deformation, reduces the variation in the distance between a pair of photodetectors used in one optical scanning path, and performs scanning. It is to enable accurate measurement of time.
[0010]
A second object of the present invention is to reduce the positional fluctuation of each photodetector by reducing the influence of thermal deformation in the optical scanning device.
[0011]
A third object of the present invention is to reduce the writing position deviation when writing is started by reducing the influence of thermal deformation.
[0012]
A fourth object of the present invention is to reduce positional deviation between a plurality of optical scanning paths.
[0013]
A fifth object of the present invention is to further reduce the positional deviation between a plurality of optical scanning paths.
[0014]
A sixth object of the present invention is to obtain an image forming apparatus including an optical scanning device that achieves the above-described object.
[0015]
The seventh object of the present invention is to make the influence of the thermal deformation of the optical housing completely negligible and to reduce the position fluctuation of each photodetector.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the invention described in claim 1 is to achieve the above first and third objects.
In an optical scanning device comprising an optical component in an optical housing to form an optical scanning path, and a pair of photodetectors arranged in the optical scanning path to measure a scanning time from a writing position to a writing end position,
A pair of photodetectors is attached to the optical housing via an intermediate member having a smaller coefficient of thermal expansion,
The intermediate member is formed in a straight line when the optical scanning device is viewed in plan, and only the writing position side of the intermediate member is fixed to the main body frame on the image forming apparatus side together with the optical housing. It is characterized by that.
[0017]
According to a second aspect of the present invention, in order to achieve the second object described above, in the optical scanning device according to the first aspect, an intermediate member is attached to a portion where the thermal deformation of the optical housing is the smallest. To do.
[0019]
The invention described in claim 3 is characterized in that a plurality of optical scanning paths are formed in the optical scanning device described in claim 1 in order to achieve the fourth object described above.
[0020]
According to a fourth aspect of the present invention, in order to achieve the fifth object described above, in the optical scanning device according to the third aspect , the thermal expansion coefficients of the intermediate members provided in the respective optical scanning paths to be formed are made different. It is characterized by that.
[0021]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including the optical scanning device according to any one of the first to fourth aspects, in order to achieve the sixth object described above.
[0022]
According to a sixth aspect of the present invention, in order to achieve the seventh object described above, in the image forming apparatus according to the fifth aspect, the optical housing is simultaneously formed by using the mounting member for attaching the intermediate member to the optical housing. It is fixed to the main body frame on the apparatus main body side.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an overall schematic configuration of an internal mechanism of a two-color black and red laser copying machine (image forming apparatus) provided with an optical scanning device according to the present invention.
[0024]
Reference numeral 10 in the drawing denotes a copying machine main body. The apparatus main body 10 is placed on the medium storage table 31. An automatic document feeder (ADF) 28 is mounted on the apparatus main body 10 so as to be freely opened and closed.
[0025]
In the copying machine main body 10, a drum-shaped photosensitive member 11 as an image carrier is provided, and a first charging device 12, a first developing device 13, a second charging device 37, a second writing device 38, and the like are disposed around the photosensitive drum 11. A second developing device 39, a transfer / conveyance device 14, a cleaning device 15 and the like are arranged.
[0026]
Above them, a first writing device 16 which is an optical scanning device according to the present invention is provided. The first writing device 16 includes optical components such as a light source (not shown), an optical system 40, a polygon scanner unit having a polygon mirror 41 and a polygon motor 42, a scanning optical system 43, and a mirror 44 in an optical housing.
[0027]
The photoconductor 11 and the devices 12 to 16 and 37 to 39 constitute an image forming device A.
[0028]
A fixing device 17 is provided in parallel with the photosensitive member 11 on the left side of the cleaning device 15 of the image forming apparatus A in the drawing. The fixing device 17 is provided with a fixing roller 18 incorporating a heater as a heat source, and a pressure roller 19 that presses against the fixing roller 18 from below.
[0029]
A document reading device 20 is provided in the upper part of the apparatus main body 10. The document reading device 20 is provided with a light source a, a plurality of mirrors b, an imaging lens c, an image sensor d such as a CCD, and the like.
[0030]
On the other hand, a double-sided unit 22 and a medium cassette 23 are provided in two upper and lower stages in the lower part of the apparatus main body 10. Each of the duplex unit 22 and the medium cassette 23 is provided with a conveyance path that leads to a supply path 24 that extends to a transfer position B below the photoreceptor 11. The duplex unit 22 is branched from the middle of the discharge path 25 extending from the outlet of the fixing device 17 to form a reverse path 26.
[0031]
By the way, a manual feed tray 29 for guiding a manual recording medium to the supply path 24 is provided on the right side surface of the apparatus main body 10 shown in FIG. On the other hand, a stack tray 30 that receives a recording medium discharged through the discharge path 25 is provided on the left side surface of the apparatus main body 10.
[0032]
A contact glass 27 is installed on the upper surface of the apparatus main body 10. An automatic document feeder 28 is mounted on the apparatus main body 10 so as to cover the contact glass 27.
[0033]
The automatic document feeder 28 includes a document table e on which a document is placed, a discharge table f on which a read document is placed, a document conveyance path g extending from the document table e to the discharge table f, and a document table e. A document feeding roller h for feeding out the document and a plurality of document transport rollers i for transporting the document on the document transport path g.
[0034]
By the way, medium cassettes 23 similar to those described above are provided in multiple stages in the medium storage table 31 on which the apparatus main body 10 is placed.
[0035]
Incidentally, when making a copy using the laser copying machine shown in FIG. 1, a main switch (not shown) is turned on and a document is set on the document table e of the automatic document feeder 28. Alternatively, the automatic document feeder 28 is opened and a document is set directly on the contact glass 27, and then the automatic document feeder 28 is closed to press the document.
[0036]
When the start switch is pressed, when a document is set on the automatic document feeder 28, the document set on the document table e shown in FIG. 1 is put into the document transport path g by the document feed roller h and the document transport roller. After being conveyed by i and moved onto the contact glass 27, the document reading device 20 is driven to read the contents of the document by color and discharge it onto the discharge table f. On the other hand, when a document is set on the contact glass 27 in advance, the document reading device 20 is immediately driven, and the document is read by the document reading device 20 by color. The contents of the original read in such a manner are converted into black and red electrical digital image signals.
[0037]
At the same time, in the image forming apparatus A, the photosensitive member 11 is rotated clockwise in the drawing, and the surface is first uniformly charged by the first charging device 12, and then read by the document reading device 20 described above. In accordance with the read contents, the laser beam L is irradiated on the basis of the black digital image signal and black writing is performed by the first writing device 16 to form an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor 11, and then the first A black toner image is formed by attaching black toner to the developing device 13 and visualizing the electrostatic latent image.
[0038]
Subsequently, it is uniformly charged by the second charging device 37, and then the laser beam is irradiated by the second writing device 38 based on the red digital image signal in accordance with the reading content read by the document reading device 20 described above. In this way, red writing is performed, and an electrostatic latent image corresponding to the red component of the color original is formed on the black toner image, and then the second developing device 39 attaches red toner to the electrostatic latent image. A red toner image in which the latent image is visualized is formed. As a result, a two-color toner image composed of a black toner image and a red toner image is formed on the photoreceptor 11.
[0039]
At the same time when the start switch is pressed, a medium cassette 23 loaded with recording media such as paper and OHP film is selected from a plurality of medium cassettes 23 provided in multiple stages in the apparatus main body 10 and the medium storage table 31 as appropriate. Then, the recording medium is fed out by rotating the feed roller 33 of the medium cassette 23, put into the supply path 24, transported by the transport roller 34, and abutted against the registration roller 35 and stopped. Then, the registration roller 35 is rotated in synchronism with the rotation of the photoconductor 11, and is sent below the photoconductor 11.
[0040]
Alternatively, the feeding roller 36 in the manual feed section is rotated to put a manual recording medium set on the open manual feed tray 29 into the supply path 24, which is similarly abutted and stopped by the registration roller 35, and then the photoconductor 11. Is sent to the lower side of the photosensitive member 11 in synchronization with the rotation of the photosensitive member 11.
[0041]
Then, as described above, the two-color toner images are transferred to the recording medium fed below the photoreceptor 11 at the transfer position B of the transfer / conveyance device 14 to form a transfer image. After the transfer image is formed, the photoconductor 11 is cleaned with a cleaning device 15 to remove residual toner and prepare for the next similar image formation.
[0042]
On the other hand, the recording medium after the transfer image is formed is conveyed by the transfer / conveyance device 14 and placed in the fixing device 17, and heat and pressure are applied by the fixing roller 18 and the pressure roller 19 to fix the transferred image. Thereafter, the sheet is discharged to the discharge tray 30 through the discharge path 25.
[0043]
When recording images on both sides of the recording medium, they are put from the discharge path 25 into the reversing path 26, reversed by the duplex unit 22, and again into the supply path 24, and separately formed on the photoreceptor 11 on the back surface of the recording medium. After the toner image is transferred to form a transfer image, the transfer image is fixed by the fixing device 17 and discharged to the discharge tray 30.
[0044]
FIG. 2 shows a schematic configuration of the first writing device 16 which is an optical scanning device according to the present invention.
[0045]
Reference numeral 50 in the figure denotes a main body frame (part on the image forming apparatus main body side) provided in the copying machine main body 10. The optical housing 51 is screwed to the main body frame 50 at the position p. In the optical housing 51, for example, mounted on a resin base member 51a, as described above, the light source 45, the optical system 40, the polygon mirror 41 having a mirror on the side of the regular polygon, and the polygon motor 42 for rotating the polygon mirror 41 at high speed. Are provided with optical components such as a polygon scanner unit 46, a scanning optical system 43, and a mirror 44, which form an optical scanning path.
[0046]
Laser light from a light source 45 such as a laser diode is shaped by an optical system 40 including a collimating lens and an aperture, guided to a polygon scanner unit 46, reflected by a polygon mirror 41 rotated by a polygon motor 42, and deflected and scanned. Then, the fθ lens 47 constituting the scanning optical system 43 changes the equiangular scanning by the polygon mirror 41 to the constant-velocity linear scanning, and the surface tilting correction lens (BTL) 48 constituting the scanning optical system 43 also causes the face tilt of the polygon mirror 41. After correcting such errors, the light is reflected by the mirror 44 and guided to the photoreceptor 11.
[0047]
By the way, in the illustrated first writing device 16, mirrors 53 and 54 are provided outside the effective exposure area of the scanning light from the polygon scanner unit 46, and the scanning light is reflected and guided to the photodetectors 55 and 56, respectively. The pair of photodetectors 55 and 56 are attached on the base member 51 a of the optical housing 51 via the intermediate member 57. Then, they are arranged at the writing position and writing end position outside the image area on the optical scanning path, and the scanning time from the writing position to the writing end position is measured by detecting the laser light guided by the mirrors 53 and 54.
[0048]
The intermediate member 57 has a small thermal expansion coefficient than the base member 51a of the optical housing 51, in the position p of the optical housing 51 as described above, the mounting screws for fixing to the main body frame 50 is a part of the copying machine main unit 10 side At the same time, the writing position side is fastened together with the optical housing 51 using the mounting member.
[0049]
In this way, the influence of the thermal deformation of the optical housing 51 can be completely ignored, and the position fluctuations of the photodetectors 55 and 56 can be reduced. Further, by attaching the writing position side of the intermediate member 57 to the optical housing 51, it is possible to reduce the influence of the thermal deformation and to reduce the writing position shift when starting writing.
[0050]
If the intermediate member 57 cannot be attached to the attachment portion of the optical housing 51 fixed to the main body frame 50, the intermediate member 57 is attached so that the writing position side is attached to the portion where the base member 51a has the smallest thermal deformation. Good. In this way, it is possible to reduce the influence of thermal deformation and to reduce the position fluctuation of each of the photodetectors 55 and 56.
[0051]
First, the scanning light is detected by the light detector 55 on the writing position side, then the scanning light is detected by the light detector 56 on the writing end position side, and the scanning time for scanning one line is measured from the detection result. The fluctuation amount from the target main scanning magnification is calculated from the measurement result, and the writing clock frequency is changed from the calculation result to correct the main scanning magnification error.
[0052]
FIG. 3 shows an optical scanning apparatus that has another optical scanning path Lb in addition to the same optical scanning path La as described above, and forms two optical scanning paths.
[0053]
Similarly, another optical scanning path Lb is formed by the laser light from the light source 45A, such as a laser diode, shaped by the optical system 40A, guided to the polygon scanner unit 46, and reflected by the polygon mirror 41 rotated by the polygon motor 42. Deflection scanning is performed, the equi-angle scanning by the polygon mirror 41 is changed to the constant-velocity linear scanning by the fθ lens 47A constituting the scanning optical system 43A, and the polygon mirror 41 is made by the surface tilt correction lens (BTL) 48A which also constitutes the scanning optical system 43A. After correcting errors such as surface tilt, the light is reflected by the mirror 44A and guided to the photoconductor 11.
[0054]
Then, mirrors 53A and 54A are provided outside the effective exposure area of the scanning light from the polygon scanner unit 46, and the scanning light is reflected and guided to the photodetectors 55A and 56A, respectively. The pair of photodetectors 55A and 56A is attached on the base member 51a of the optical housing 51 via the intermediate member 57A.
[0055]
In the two optical scanning paths La and Lb, the thermal expansion coefficients of the intermediate members 57 and 57A are made different according to the heat distribution of the optical housing 51, respectively. For example, when the thermal deformation is greater at the installation position of the intermediate member 57A than at the installation position of the intermediate member 57 due to the relationship between the heat source positions of the image forming apparatus main body, the thermal expansion coefficient of the intermediate member 57A is made smaller than that of the intermediate member 57. .
[0056]
In this way, even when the thermal deformation is not uniform in the portion of the optical housing 51, the thermal expansion coefficients of the intermediate members 57 and 57A are adjusted to be different from each other, and the optical scanning paths La and Lb are adjusted. In the case of a color image forming apparatus, color misregistration can be prevented.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the pair of photodetectors is attached to the optical housing via the intermediate member having a smaller thermal expansion coefficient, the fabrication is simple and one optical scanning is performed. Compared to the case where a pair of optical detectors used in the path is directly attached to an optical housing with a large coefficient of thermal expansion, the effect of thermal deformation is reduced and their distance fluctuations are reduced, enabling accurate measurement of the scanning time. Misalignment can be eliminated.
[0058]
According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the intermediate member is attached to a portion where the thermal deformation of the optical housing is the smallest. The position fluctuation of the detector can be reduced.
[0059]
According to the invention described in claim 1, in addition to the effect of the invention according to claim 1 described above, since the attachment of the writing start position side of the intermediate member to the optical housing, when starting the write with less influence of thermal deformation Can be reduced.
[0060]
According to the invention described in claim 3 , in addition to the effect of the invention described in claim 1 described above, a plurality of optical scanning paths are formed. For example, in an image forming apparatus having a color-specific light scanning path, color misregistration can be eliminated.
[0061]
According to the invention described in claim 4 , in addition to the effect of the invention described in claim 3 , the thermal expansion coefficient of the intermediate member provided in each of the optical scanning paths to be formed is made different. Even when the thermal deformation is not uniform, the positional deviation between the optical scanning paths can be further reduced by changing the thermal expansion coefficient of the intermediate member accordingly.
[0062]
According to the fifth aspect of the present invention, since the image forming apparatus includes the optical scanning device according to any one of the first to fourth aspects, the image can achieve each of the above effects. A forming apparatus can be provided.
[0063]
According to the invention described in claim 6, in addition to the effect of the invention described in claim 5, the optical housing is simultaneously fixed to the main body frame on the image forming apparatus main body side by using the mounting member for attaching the intermediate member to the optical housing. Therefore, the influence of the thermal deformation of the optical housing can be completely ignored, and the position variation of each photodetector can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a black and red two-color laser copying machine equipped with an optical scanning device according to the present invention, and is an overall schematic configuration diagram of its internal mechanism.
FIG. 2 is a schematic plan view of a first writing device as the optical scanning device.
FIG. 3 is a schematic plan view of an optical scanning device that forms a plurality of optical scanning paths.
[Explanation of symbols]
16 First writing device (optical scanning device)
50 Main body frame (components on the image forming apparatus main body side)
51 Optical housings 55 and 55A Optical detectors 56 and 56A on the writing side Optical detectors 57 and 57A on the writing end position side Intermediate members La and Lb Optical scanning path

Claims (6)

光学ハウジング内に光学部品を備えて光走査路を形成し、その光走査路に一対の光検知器を配置して書出し位置から書き終わり位置までの走査時間を計測する光走査装置において、
前記光学ハウジングに、それより小さい熱膨張係数の中間部材を介して前記一対の光検知器を取り付け、
前記中間部材が、前記光走査装置を平面的に見たとき、直線状に形成される一方、その中間部材の書出し位置側のみが前記光学ハウジングとともに、画像形成装置側の本体フレームに固定される構成となっていることを特徴とする、光走査装置。
In an optical scanning device comprising an optical component in an optical housing to form an optical scanning path, and a pair of photodetectors arranged in the optical scanning path to measure a scanning time from a writing position to a writing end position,
The pair of photodetectors is attached to the optical housing via an intermediate member having a smaller coefficient of thermal expansion,
While the intermediate member is formed in a straight line when the optical scanning device is viewed in plan, only the writing position side of the intermediate member is fixed to the main body frame on the image forming apparatus side together with the optical housing. An optical scanning device characterized by having a configuration.
前記光学ハウジングの熱変形が最も小さな部位に前記中間部材を取り付けることを特徴とする、請求項1に記載の光走査装置。  The optical scanning device according to claim 1, wherein the intermediate member is attached to a portion where the thermal deformation of the optical housing is the smallest. 前記光走査路を複数形成することを特徴とする、請求項1に記載の光走査装置。  The optical scanning device according to claim 1, wherein a plurality of the optical scanning paths are formed. 複数形成する前記光走査路でそれぞれに備える前記中間部材の熱膨張係数を異ならしめることを特徴とする、請求項3に記載の光走査装置。  4. The optical scanning device according to claim 3, wherein the thermal expansion coefficient of the intermediate member provided in each of the plurality of optical scanning paths formed is made different. 請求項1ないし4のいずれか1に記載の光走査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 scanning device according to claim 1. 前記中間部材を前記光学ハウジングに取り付ける取付部材を用いて、前記光学ハウジングを同時に画像形成装置本体側の前記本体フレームに固定することを特徴とする、請求項に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 5 , wherein the optical housing is simultaneously fixed to the main body frame on the main body of the image forming apparatus using an attachment member that attaches the intermediate member to the optical housing.
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