JP2004301898A

JP2004301898A - 光偏向装置

Info

Publication number: JP2004301898A
Application number: JP2003091589A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Tanaka; 嘉彦田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-28

Abstract

【課題】部品点数削減による光偏向装置の低コスト化。蓋からの生じる騒音低減、光学部品の振動低減による低騒音で良質画像を得ることのできる光偏向装置の提供。
【解決手段】レ−ザ発光手段と、該レーザ発光手段より発光されたレーザ光を回転多面鏡上に結像させるシリンドリカルレンズと、前記回転多面鏡を回転駆動するモータと、前記回転多面鏡によって所定の走査方向に走査された走査光を感光体ドラム上に結像させる光学系と、前記レーザ光を反射する折り返しミラーと、前記光学系等を収容する光学箱とを有する光偏向装置において、前記光学箱は該光学箱の開口部を閉塞する蓋を備え、前記折り返しミラーは前記蓋以外の別部材で前記光学箱に保持する手段を持たず、前記蓋は該蓋から突出する１つまたは複数の突起部を有し、該突起部が前記折り返しミラーを押圧するように接していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレ−ザビ−ムプリンタやレ−ザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる光偏向装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザビームプリンタやレ−ザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる一般的な光偏向装置を図４に基づいて説明する。半導体レーザユニット１からはレーザ光束Ｌを発生させ、前方の光路上にはシリンドリカルレンズ２、回転多面鏡３、回転多面鏡３を回転駆動するモ−タ４が順次に配列され、回転多面鏡３の反射方向の光路上には、Ｆθレンズ７、折り返しミラー８、感光体ドラム１１が配列されている。また、感光体ドラム１１の有効画像領域外で偏向走査されるレーザ光束の一部の光路上には結像レンズ５と信号検知センサ６が設けられている。これらの部品は光学箱１０に精度良く取付けられ収容されている。また、光学箱１０の上部開口部は図示しない蓋部材によって閉塞される。
【０００３】
半導体レーザユニット１から発生させたレーザ光束Ｌは、シリンドリカルレンズ２によって回転多面鏡３上に線像を結像する。そして、このレーザ光束Ｌは回転多面鏡３をモータ４により回転させることによって偏向され、Ｆθレンズ７によって折り返しミラー８で反射され感光体ドラム１１上に結像走査される。
【０００４】
折り返しミラー８は光学箱１０に組付けられており、固定手段としては反射面を光学箱１０に押圧するように折り返しミラー８の長手方向において両端を板バネ９等で固定している。また、板バネ９には折り返しミラー８が光偏向装置の振動や落下によって外れ（外れるとは、折り返しミラー８を取り付ける光学箱１０の取付け面の対向上から折り返しミラー８が外れること）ないように、図４において下方向に折り返しミラー８を付勢する形状が一体化されている。
【０００５】
Ｆθレンズ７は、回転多面鏡３において反射される光束が感光体ドラム１１上においてスポットを形成するように集光され、またスポットの走査速度が等速に保たれるように設計されている。このようなＦθレンズ７の特性を得るために、Ｆθレンズ７は球面レンズもしくはトーリックレンズ５ａとトーリックレンズ５ｂの２つのレンズで構成されている。
【０００６】
また、偏向されたレーザ光束Ｌの一部は画像領域外の部分を利用して信号検知ミラー８によって反射され、結像レンズ５を介して、信号検知センサ６に導かれて検知され、書き出し位置調整が行われる。
【０００７】
回転多面鏡３の回転によって、感光体ドラム１１においては光束による主走査が行われ、また感光体ドラム１１がその円筒の軸線まわりに回転駆動することによって副走査が行われる。このようにして感光体ドラム１１の表面には静電潜像が形成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術によれば、折り返しミラーの固定手段に板バネ等の部品を使用しており、光学箱や蓋とは別体の部品となるため、次のような問題がある。
【０００９】
折り返しミラーの固定のためだけに板バネ等の固定手段を用いているため、光偏向装置の低コスト化に向けた部品点数の削減等の阻害となり、更なる低コスト化実現の妨げとなる。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、更なる低コスト化を実現する光偏向装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明の光偏向装置は、レ−ザ発光手段と、該レーザ発光手段より発光されたレーザ光を回転多面鏡上に結像させるシリンドリカルレンズと、前記回転多面鏡を回転駆動するモータと、前記回転多面鏡によって所定の走査方向に走査された走査光を感光体ドラム上に結像させる光学系と、前記レーザ光を反射する折り返しミラーと、前記光学系等を収容する光学箱とを有する光偏向装置において、前記光学箱は該光学箱の開口部を閉塞する蓋を備え、前記折り返しミラーは前記蓋以外の別部材で前記光学箱に保持する手段を持たず、前記蓋は該蓋から突出する１つまたは複数の突起部を有し、該突起部が前記折り返しミラーを押圧するように接していることを特徴とする。
【００１２】
前記蓋の前記突起部は、前記蓋を前記光学箱に取り付けた状態において前記折り返しミラーを弾性的に変形しながら前記光学箱へ押圧する形状であるとよい。
【００１３】
前記蓋または前記光学箱は、前記蓋を前記光学箱に取り付けた状態において前記突起部以外に弾性的に変形する箇所を有しているとよい。
【００１４】
前記蓋の前記突起部は、前記蓋を前記光学箱に取り付けた状態で、前記折り返しミラーの一面またはそれ以上の面、稜線で接し、一面で接する場合は前記折り返しミラーの押圧方向と垂直方向へ前記折り返しミラーが移動した時に、該折り返しミラーと接している前記突起部と一体部分に前記折り返しミラーが接する形状であること、または前記折り返しミラーと接している前記突起部とは他に前記蓋と一体の突起部を有し、移動した時の前記折り返しミラーが該突起部に接するとよい。
【００１５】
上述の構成を有する光偏向装置は、折り返しミラーの光学箱への保持を光学箱の開口部を閉塞する蓋から一体に突出させた突起部で行うため、保持部材として別体の部品を用いる必要がない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
〔第１の実施例〕
図１は第１の実施例による折り返しミラー近傍の斜視図である。この図において８は折り返しミラー、１０は光学箱、１２は蓋、１２ａ、１２ｂは蓋１２よりマイナスｚ方向に突出した突起部である。蓋１２の材質は樹脂または板金である。
【００１８】
上述の構成において、光学箱１０の上部開口部は蓋１２によって閉塞される。蓋１２は図示しないビス等の公知の手段で光学箱１０と締結される。本実施例ではビス等の蓋１２の締結手段を補助するために折り返しミラー近傍において光学箱１０から突起部を形成し、蓋１２の引掛け部を光学箱１０の突起部に引掛けるスナップフィットを併用した構成を示している。
【００１９】
スナップフィットはビス等の締結手段から更なる低コスト化を実現できる結合手段であるためビス等の締結手段の代替として一般的に良く使用されている。蓋１２を光学箱１０に組付ける前は、折り返しミラー８は自重で光学箱１０に二面を当接した状態で設置されており、長手方向においては光学箱１０との当接部から折り返しミラー８が外れないように折り返しミラー８の両端部に光学箱１０から規制部材が形成されている。突起部１２ａは蓋１２の内側（光学箱１０に収容された各光学部品と対向する側）よりマイナスｚ方向に突出しており、蓋１２と一体に形成されている。
【００２０】
蓋１２を光学箱１０に組付ける際、突起部１２ａの先端は折り返しミラー８の背面（反射面の対向面）に接触し、更にｚ方向において光学箱１０と蓋１２を近付けると突起部１２ａの先端は弾性的に変形しながら折り返しミラー８の背面を押圧していく。蓋１２の組付けの最後には、蓋１２を光学箱１０に対して各々の穴またはピン等を用いて、ｘ、ｙ方向において位置決めし、蓋１２のスナップフィット部を光学箱１０の突起部に引掛け、ビス等で蓋１２を光学箱１０に締結する。このとき蓋１２には折り返しミラー８から反力が働くため、手組みで蓋１２を組付ける場合は組付けづらく作業者の組立効率アップの妨げとなる。そのため蓋１２の組付け時に蓋１２に働くｘ方向の力を作業者に規制させることがないように、蓋１２がｘ方向に移動したとき光学箱１０と突き当たるガイド形状を蓋１２または光学箱１０に設けておくと良い。
【００２１】
このガイド形状における蓋１２と光学箱１０のｘ方向の間隔は、前述した蓋１２と光学箱１０のｘ、ｙ方向の位置決め穴またはピン等が蓋１２の組付け時にｘ、ｙ方向にずれてもお互いの形状の面取りなど位置決めガイドにならって最終的に目標の位置に位置決めできるずれ量内であることが好ましい。これにより作業者はマイナスｘ方向だけの組付け方向により蓋１２を光学箱１０へ組付けることが可能であり、突起部１２ａを有していても組付けづらくなることはない。
【００２２】
更に蓋１２を組付けた状態では、蓋１２と光学箱１０のｘ、ｙ方向の位置決め穴またはピン等の位置決め手段と突起部１２ａへの間には常に折り返しミラー８からの反力が蓋１２または光学箱１０にかかるため、その応力の影響をなるべく少なくしたい場合は位置決め手段を突起部１２ａの近傍に設けるのが良い。また、突起部１２ｂは蓋１２と一体に形成されており、折り返しミラー８をｙ方向から見た場合、突起部１２ａの押圧力と垂直方向において、折り返しミラー８が光偏向装置の振動や落下によって光学箱１０から外れないように設置した係止部である。本実施例では突起部１２ａと１２ｂは折り返しミラー８の長手方向において両端に各々２箇所設けたが、折り返しミラー８上において長手方向でお互いに更に内側に設置しても良く、また突起部の数も各々この限りではなく１箇所以上なら何箇所でも良い。
【００２３】
なお、突起部１２ｂに関しては、折り返しミラー８の外れ防止のために設置しているものであり、蓋１２から突起部１２ｂを突出させなくても、蓋１２と折り返しミラー８の隙間が少なく折り返しミラー８の外れを防ぐことができる場合は必要ない。また突起部１２ｂは係止部として設置しているが、蓋１２を光学箱１０に締結した状態時に、折り返しミラー８の上述の外れ方向とは逆に突起部１２ａと同様に折り返しミラー８を光学箱１０に押圧するような形状でも良い。ただし、その際は突起部１２ａとの折り返しミラー８への押圧力の分配に注意する必要がある。更には、図１では突起部１２ｂは突起部１２ａと別体で蓋１２から突出しているが、突起部１２ａと突起部１２ｂが一体となって蓋１２から突出していても良い。
【００２４】
このように、蓋１２を光学箱１０に組付けた状態で蓋１２と一体で形成された突起部１２ａ、１２ｂで折り返しミラー８を光学箱１０に保持可能であり、折り返しミラー８の固定に別体の固定手段を用いる必要はない。また、突起部１２ａにより折り返しミラー８を光学箱１０に押圧している時には突起部１２ａにも押圧方向と反対側に力が働くため蓋１２はｚ方向に持ち上がろうとする。その時、図１で示した部分の近傍にネジ等の蓋１２の締結手段がない場合は、蓋１２のスナップフィット部が光学箱１０の突起部に引掛り蓋１２は光学箱１０に固定されるのだが、スナップフィット部には常に付勢力が働いているため、その箇所において蓋１２と光学箱１０はしっかりと突き当たった状態となる。
【００２５】
つまり、蓋１２のスナップフィット部に光学箱１０とのガタがないため、回転多面鏡が回転することによって生じる光学箱１０の振動が蓋１２へ伝わる経路において、ガタによるガタつきがなく蓋１２と光学箱１０との間における蓋１２の振動量をより抑えることができる。更に光学箱１０においても同様に、折り返しミラー８付近のスナップフィット部を介して光学箱１０と蓋１２が互いに付勢し合っているため光学箱１０の上記振動源からスナップフィット部までの剛性が上がり折り返しミラー８等の光学部品の振動量をより抑えることが可能となる。
【００２６】
〔第２の実施例〕
図２は第２の実施例による折り返しミラー近傍の斜視図である。この図において１２ｃは蓋１２の内側において側面から突出した蓋１２と一体の突起部である。その他の構成は第１の実施例と同様であり、同じ符号は同じ部材を表し説明は省略する。
【００２７】
上述の構成において、突起部１２ｃは実施例１と同様に折り返しミラー８の押圧手段であり、蓋１２を光学箱１０に組付ける際に、折り返しミラー８の背面に接触し、更にｚ方向において光学箱１０と蓋１２を近付けることによって折り返しミラー８の背面を光学箱１０側へ押圧して、最後に蓋１２のスナップフィット部が光学箱１０に引掛かって蓋１２が固定され、折り返しミラー８が光学箱１０に押圧された状態で組付けられる。突起部１２ｂは実施例１と同様の目的で蓋１２に設けられており、本実施例では蓋１２からマイナスｚ方向に突出しているが、突出部１２ｃと同様に蓋１２の側面から突出していても折り返しミラー８の外れを防ぐことができる形状であれば問題ない。なお、折り返しミラー８の押圧固定手段として蓋１２からの突出していると述べたが、特に突出しているような形状ではなくても蓋１２と一体で形成された部分が折り返しミラー８を押圧しているのであればその限りではない。
【００２８】
このように、折り返しミラー８の押圧手段である蓋１２からの突出部は、蓋の側面から突出していても良く、このような形状でも折り返しミラー８を別体の固定手段を用いることなく光学箱１０に固定することができ、実施例１と同様の作用を得ることができる。
【００２９】
〔第３の実施例〕
図３は第３の実施例による折り返しミラー近傍の斜視図とそれとは反対側部分の斜視図である。この図において１２ｄは蓋１２と一体で形成された突起部、１２ｅは図示しないモータ近辺の蓋１２と光学箱１０の突起部で形成されたスナップフィット部である。その他の構成は第１の実施例と同様であり、同じ符号は同じ部材を表し説明は省略する。
【００３０】
上述の構成において、スナップフィット部１２ｅ蓋と一体で形成されており、蓋１２を組付けた状態で弾性変形するようになっている。弾性変形により蓋１２にはマイナスｘ方向の力が作用し、その力によって折り返しミラー８の背面が突起部１２ｄによって押圧され、折り返しミラー８が光学箱１１に保持される。蓋と一体で形成された突起部１２ｄは折り返しミラー８を押圧しているがそれ自身は弾性変形はしておらず堅固な状態で接している。本実施例では蓋１２の光学箱１０への位置決め手段としてはｙ方向のみを有しており、ｘ方向に関しては突起部１２ｄが折り返しミラー８へ突き当たることによって行われる。蓋１２の組付けの最後にはマイナスｚ方向からの図示しないネジ等の締結手段で光学箱１０にしっかりと固定される。
【００３１】
また、突起部１２ｄにはｙ方向から見たとき、折り返しミラー８が光偏向装置の振動や落下で蓋１２から押圧されている方向とは垂直方向へ外れないような規制形状を備えていると良い。本実施例では、蓋１２の上部から突起部１２ｄを折り返しミラー８の長手方向における端部の２箇所で突出させたが、折り返しミラー８の背面を押圧できる形状ならば蓋１２の任意の箇所から突出させても良く、個数もこの限りではない。なお、折り返しミラー８の保持のためにスナップフィット部１２ｅを弾性変形させたが、弾性変形部は光学箱１０側にあっても良く、弾性変形箇所もこの限りではない。
【００３２】
このように、蓋１２からの突起部１２ｄを弾性変形させなくても、スナップフィット部１２ｅまたはその他の箇所に弾性変形部を設けることによって、折り返しミラー８を実施例１と同様に光学箱１０に保持することが可能である。したがって、折り返しミラー８に別体の固定手段を用いる必要がなく、実施例１と同様の作用を得ることができる。また、本実施例における突起部１２ｄは、実施例１、２のように弾性変形をさせることがないためアンダーカットにならない形状を容易に成型可能であり蓋１２の上部に穴があくことはないため、蓋上部からの埃などの進入による光学部品の汚れの増加を防ぐことができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので、以下に記載するような効果を奏する。
【００３４】
折り返しミラーの固定にバネ等の部品を追加して別体の固定手段を用いる必要はなく、蓋から一体に形成された突起部によって折り返しミラーを光学箱に押圧固定することが可能であるため、従来より部品点数を削減でき、かつ蓋の組付けと同時に折り返しミラーの固定が行われるため組立コストも削減できるため光偏向装置の更なる低コスト化を実現できる。
【００３５】
また、折り返しミラー近傍において蓋と光学箱をネジ等で締結するのではなくスナップフィット等の結合手段で組付ける構成で、蓋の突起部が折り返しミラーに接触かつ押圧する構成の場合は、スナップフィット部と光学箱突起部の間にガタが生じないため、光学箱に生じる振動が蓋へ伝わる経路においてガタつきがなく蓋と光学箱との間における蓋の振動量をより抑えることができ、蓋から発生する騒音を低減することができる。
【００３６】
更に、光学箱側においても振動源であるモータから折り返しミラー付近までの剛性が上がるため、折り返しミラー等の光学部品の振動量をより少なくすることができ、折り返しミラー等の振動により生じる感光体ドラム面上での副走査方向への走査線のずれを低減することができる。したがって画像のピッチむらを低減することができ良質な画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の折り返しミラー近傍の斜視図である。
【図２】第２の実施例の折り返しミラー近傍の斜視図である。
【図３】第３の実施例の折り返しミラー近傍の斜視図とそれとは反対側部分の斜視図である。
【図４】従来例の光偏向装置の斜視図である。
【符号の説明】
１‥‥半導体レーザユニット
２‥‥シリンドリカルレンズ
３‥‥回転多面鏡
４‥‥モータ
５‥‥結像レンズ
６‥‥信号検知センサ
７‥‥Ｆθレンズ
８‥‥折り返しミラー
９‥‥板バネ
１０‥‥光学箱
１１‥‥感光体ドラム
１２‥‥蓋
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ‥‥突起部
１２ｅ‥‥スナップフィット部
Ｌ‥‥レーザ光束

Claims

レ−ザ発光手段と、該レーザ発光手段より発光されたレーザ光を回転多面鏡上に結像させるシリンドリカルレンズと、前記回転多面鏡を回転駆動するモータと、前記回転多面鏡によって所定の走査方向に走査された走査光を感光体ドラム上に結像させる光学系と、前記レーザ光を反射する折り返しミラーと、前記光学系等を収容する光学箱とを有する光偏向装置において、前記光学箱は該光学箱の開口部を閉塞する蓋を備え、前記折り返しミラーは前記蓋以外の別部材で前記光学箱に保持する手段を持たず、前記蓋は該蓋から突出する１つまたは複数の突起部を有し、該突起部が前記折り返しミラーを押圧するように接していることを特徴とする光偏向装置。
前記蓋の前記突起部は、前記蓋を前記光学箱に取り付けた状態において前記折り返しミラーを弾性的に変形しながら前記光学箱へ押圧する形状であることを特徴とする請求項１に記載の光偏向装置。
前記蓋または前記光学箱は、前記蓋を前記光学箱に取り付けた状態において前記突起部以外に弾性的に変形する箇所を有していることを特徴とする請求項１に記載の光偏向装置。
前記蓋の前記突起部は、前記蓋を前記光学箱に取り付けた状態で、前記折り返しミラーの一面またはそれ以上の面、稜線で接し、一面で接する場合は前記折り返しミラーの押圧方向と垂直方向へ前記折り返しミラーが移動した時に、該折り返しミラーと接している前記突起部と一体部分に前記折り返しミラーが接する形状であること、または前記折り返しミラーと接している前記突起部とは他に前記蓋と一体の突起部を有し、移動した時の前記折り返しミラーが該突起部に接することを特徴とする請求項１ないし３いずれか一項記載の光偏向装置。