JP2005091542A - レーザースキャニングユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単且つ安価にアースが行えるレーザースキャニングユニットを提供する。
【解決手段】 レーザー光源や走査光学系等を収容した絶縁性を有する箱体１、及び箱体１の上面開口を塞ぐ金属製の蓋体２０よりなるレーザースキャニングユニットは、画像形成装置のベースフレーム４０に対して取付け部となる箱体１の第１取付け部１０に金属板３０を備える。この金属板３０は、下端部３０ｂが第１取付け部１０の底壁１０ａ上に配置され、上端部３０ｃが蓋体２０の内面に圧接されている。このレーザースキャニングユニットは、金属板３０の下端部３０ｃが、ベースフレーム４０に対し第１取付け部３０の底壁３０ａとともに金属製のネジ４５で締結されて、画像形成装置に取り付けられる。蓋体２０は金属板３０及びネジ４５を介在させてベースフレーム４０にアースされる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複写機やプリンタといった画像形成装置の内部に取り付けられ、感光体ドラム等の像担持体をレーザー光で露光走査するためのレーザースキャニングユニットに関する。

従来一般のレーザースキャニングユニットは、図５〜図７に示すように、外形が箱体１及び蓋体２０で構成される。この内部には、概略、所定の画像信号に基づくレーザー光を発するレーザー光源としての発光ダイオード（不図示）と、この発光ダイオードからのレーザー光を回転しながら反射させるポリゴンミラー（不図示）と、このポリゴンミラーを回転駆動させるポリゴンモータ（不図示）と、ポリゴンミラーで反射されたレーザー光を走査方向で等速度に変換するｆθレンズ（不図示）と、このｆθレンズからのレーザー光を出射口８（図６参照）に向けて反射させる反射ミラー（不図示）と、を収容している。このような概略構成のもと、発光ダイオードからのレーザー光は、ポリゴンミラー、ｆθレンズ、反射ミラー等から構成される走査光学系により偏向された後、画像形成装置内に配設されている像担持体の表面すなわち被走査面上を走査しながら露光し、被走査面上に所定の静電潜像を形成する。

続いて、より具体的な構成を説明していく。箱体１は、樹脂材料から射出成型されてなるものであって、電気的な絶縁性を有する。この箱体１は、図６に示すように、底壁２、前端壁３、後端壁４、右側壁５、及び左側壁６を有していて、ポリゴンミラーを主軸に連結したポリゴンモータが、底壁２の後端側に形成された４つのネジ穴７に、ボルト等で締結されて底壁２上に固定される。底壁２の前端側には、左右両側壁５，６間に亘ってレーザー光の出射口８が形成されており、この出射口８の上方には、反射ミラーが、箱体１と一体成型された左右一対の支持部９に両端支持されて固定される。

また、左右両側壁５，６の前後中間部の近傍には、内方に向けて突出し箱体１と一体成型された第１取付け部１０が形成され、更に後端壁４の近傍には、後方に向けて突出し箱体１と一体成型された左右一対の第２取付け部１１が形成されており、箱体１は、各第１取付け部１０の底壁１０ａに形成の第１貫通孔１２、及び各第２取付け部１１の底壁１１ａに形成の第２貫通孔１３を通じたネジにより、画像形成装置のベースフレーム（不図示）に対して締結されて、これと一体に取り付けられる。

各第１取付け部１０の前面には、これらの間に亘りｆθレンズ（不図示）が両端支持されて固定される。また、底壁２の後端側であって右側壁５の近傍には、発光ダイオードや、この発光ダイオードからのレーザー光を集光してポリゴンミラーに導くシリンドリカルレンズ等が固定され、更に、発光ダイオード及びポリゴンモータの駆動を制御する回路基板も固定される。また、箱体１の上面開口における隅部の適所には、蓋体２０をネジ止めするためのネジ穴１４が形成されている。

一方、蓋体２０は、金属製の板状材料から打ち抜きプレス成形されてなるものであって、電気的・熱的な伝導性を有する。この蓋体２０には、図７に示すように、箱体１の各ネジ穴１４に対応して貫通孔２１が形成され、更に箱体１の各第１取付け部１０に対応して切欠き２２が形成されている。このような蓋体２０は、箱体１の上面開口を塞ぐように取り付けられるが、その際各貫通孔２１を挿通し箱体１の各ネジ穴１４に螺合したネジ５０により締結されて、箱体１に取り付けられる（図５参照）。なお、蓋体２０は、レーザースキャニングユニットそのものの剛性を高めるとともに、内部のポリゴンモータより発生する熱を有効に放熱する役割を果たすため、これを達成すべく、一般には金属製であり、特に軽量化も考慮してアルミニウムがよく用いられる。

ところで、このようなレーザースキャニングユニットにおいては、蓋体２０には、画像形成装置内に配設されている帯電器や現像器からの像担持体に対する放電により、異常な電荷が溜まり易い。このように蓋体２０に溜まった異常電荷は、内蔵の回路基板や発光ダイオードに不用意にリークしてこれらを破損させるおそれがある。

そのため、一般のレーザースキャニングユニットには、蓋体２０に溜まった異常電荷を画像形成装置のグランド電位であるベースフレームにアースさせるアース構造を備えている。例えば従来では、図５に示すように、蓋体２０と箱体１とを締結するネジ５０の１つに、この頭と蓋体２０との間で挟み込まれるコネクタ付きの金属ワッシャ５１を環装し、更に、この金属ワッシャ５１のコネクタにアース用の電線５２の端子を接続し、この電線５２の他端をベースフレームに接続していた（例えば、特許文献１参照）。
実開平４−１２６２５４号公報

しかし、上記した従来のアース構造では、レーザースキャニングユニットを画像形成装置に対して取り付けるという標準の作業に加えて、金属ワッシャ５１やベースフレームに対しての電線５２の接続という煩雑な作業が強いられる。しかも、決して安価とは言えない金属ワッシャ５１や電線５２を必要とし、またこれらはリサイクルも困難であることから、コスト抑制には極めて不利である。

そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、簡単且つ安価にアースが行えるレーザースキャニングユニットを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明は、レーザー光源と、このレーザー光源からのレーザー光を偏向し被走査面上に露光走査させるための走査光学系とを収容した絶縁性を有する箱体、及びこの箱体の上面開口を塞ぐ金属製の蓋体よりなり、画像形成装置のベースフレームに取り付けられるレーザースキャニングユニットにおいて、前記箱体における前記ベースフレームに対しての取付け部の底壁上に下端部が配置され、上端部が前記蓋体の内面に圧接された金属板を備えており、この金属板の前記下端部が、前記ベースフレームに対し前記取付け部の前記底壁とともに金属製のネジで締結されるようになっている。

これにより、レーザースキャニングユニットを画像形成装置に対して取り付ける、すなわちレーザースキャニングユニットの外形を構成する箱体における取付け部を画像形成装置のベースフレームに対してネジで締結するという標準の作業の中で、これと同時に、レーザースキャニングユニットの外形を構成する蓋体のベースフレームへのアース接続が、単に金属板及びネジを介在させてなされる。

ここで実用的には、前記金属板は、前記下端部及び前記上端部が基部に対して互いに反対方向に折曲され、更にこの上端部が上向きに折曲されてなることが好ましい。このような金属板の形状により、金属板の上端部に自己の弾発力が作用して、その上端部が蓋体の内面に押し付けられて圧接され、その結果両者のアース接続が安定する。更に、金属板の上端部の先端が蓋体の内面に不用意に引っ掛からないように、前記金属板の前記上端部の先端が下向きに湾曲しているとよい。

また、前記金属板の前記上端部にはこれに沿ってスリットが形成されていることが好ましい。これにより、金属板の上端部に適度な弾発力が作用して、その上端部が広範囲で蓋体の内面に圧接され、その結果両者のアース接続がより安定する。

また、レーザースキャニングユニットの組立時や、画像形成装置のベースフレームへの取付け時に、金属板の不用意な位置ずれを防止する観点から、前記取付け部の前記底壁上に突起を設け、前記金属板の前記下端部に前記突起と係合する貫通孔を設けることが好ましい。

本発明のレーザースキャニングユニットによれば、レーザースキャニングユニットを画像形成装置に対して取り付けるという標準の作業の中で、これと同時に、レーザースキャニングユニットの外形を構成する蓋体のベースフレームへのアース接続が、単に金属板及びネジを介在させてなされるため、従来のような煩雑な追加の作業は一切無く、簡単にアースが行える。しかも、金属板は安価に製作できる上、リサイクルも可能であり、コスト抑制に優れたものとなる。

以下に、本発明のレーザースキャニングユニットの一実施形態について、図面を参照しながら詳述する。図１は本発明のレーザースキャニングユニット全体の外観を示す斜視図、図２はそのレーザースキャニングユニットの外形を構成する箱体の外観を示す斜視図、図３はそのレーザースキャニングユニットにおけるアース用の金属板の外観を示す斜視図、図４はそのレーザースキャニングユニットの組立及び取付け手順を示す要部断面図である。なお、これらの図中で図５〜図７と同じ名称で同じ機能を果たす部分には同一の符号を付しており、重複する説明は適宜省略する。

本発明の大きな特徴は、レーザースキャニングユニットの外形を構成する蓋体２０を画像形成装置のベースフレームにアースさせるアース構造に関して、図５に示すような従来のアース構造の構成要素である金属ワッシャ５１及び電線５２に代えて、図１に示すように、アース用の金属板３０を備えた点にある。以下、この特徴点に関して主に説明していく。

先ず、図１に示すように、本発明のレーザースキャニングユニットは、発光ダイオードや走査光学系や回路基板等が収容される箱体１、及びこの箱体１の上面開口を塞ぐ蓋体２０で外形が構成される。箱体１は、ＰＣ（ポリカーボネイト）やＡＢＳ（アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）等の樹脂材料から射出成型されてなるものであって、電気的な絶縁性を有する。一方、蓋体２０は、アルミニウム等の金属製の板状材料から打ち抜きプレス成形されてなるものであって、電気的・熱的な伝導性を有する。

図２に示すように、この箱体１における左右両側壁５，６の前後中間部の近傍には、主として画像形成装置のベースフレームに対して箱体１を取り付けるための第１取付け部１０が、内方に向けて突出するように形成されている。各第１取付け部１０は、箱体１の底壁２が共用される底壁１０ａと、それぞれ箱体１の左右両側壁５，６が共用される外壁１０ｂと、内壁１０ｃと、前壁１０ｄと、後壁１０ｅと、を有している。これらの各第１取付け部１０の内壁１０ｃ、前壁１０ｄ、及び後壁１０ｅ、並びに、箱体１の前端壁３、後端壁４、右側壁５、及び左側壁６の上端は、蓋体２０の内面と密接するよう相互に面一になっている。

また、各第１取付け部１０の底壁１０ａには、ベースフレームに対して箱体１を取り付ける、すなわち第１取付け部１０をネジ止めするための第１貫通孔１２が形成されている。一方、蓋体２０には、箱体１の各第１取付け部１０に対応して切欠き２２が形成されており、箱体１の上面開口を蓋体２０で塞いだ状態で、各第１取付け部１０の底壁１０ａが上方に開放されるようになっている。なお、第１取付け部１０の前壁１０ｄの前面には、これらの間に亘りｆθレンズが両端支持されて固定される。

ここで、第１取付け部１０のうちの一方である右側壁５側の第１取付け部１０（図１及び図２では手前側）には、詳細は後述するアース用の金属板３０が収容されるようになっていて、その第１取付け部１０の底壁１０ａには、第１貫通孔１２の近傍の内壁１０ｃ側に、後述の金属板３０の下端部３０ｂに形成の貫通孔３２と係合する突起１０ａａが形成されている。更に、その第１取付け部１０の内壁１０ｃの上端には、これと蓋体２０との間に後述の金属板３０の上端部３０ｃを許容すべく、その上端部３０ｃの幅と同程度の幅で、且つその厚さと同程度の深さの凹部１０ｃａが形成されている。

次に、アース用の金属板３０について説明する。金属板３０は、金属製の板状材料から打ち抜きプレス成形や折り曲げ加工されてなるものであって、電気的・熱的な伝導性とともにばね性を有する。特に限定はされないが、その材質としては、導電性に優れたりん青銅系の金属が好ましく、その厚みは０．１〜０．５ｍｍの範囲が好ましい。この金属板３０は、図３に示すように、大きくは、基部３０ａと、この基部３０ａに対して互いに反対方向にほぼ直角に折曲された下端部３０ｂ、上端部３０ｃと、よりなる。

下端部３０ｂには、第１取付け部１０の底壁１０ａに形成の第１貫通孔１２に対応する長孔３１と、同じく底壁１０ａに形成の突起１０ａａに係合される貫通孔３２と、が形成されている。一方、上端部３０ｃは、中程で上向きに折曲された後、その先端が下向きに湾曲している。更にこの上端部３０ｃには、これに沿って基部３０ａの近傍から先端に掛けてスリット３３が形成されている。なお、基部３０ａの長さは、第１取付け部１０の内壁１０ｃの高さとほぼ同じである。

引き続き、このような構成のレーザースキャニングユニットの組立及び取付け手順について、図４を参照しながら説明する。先ず、箱体１の内部に、収容されるべき発光ダイオードや走査光学系や回路基板等を組付ける。次いで、図４（ａ）に示すように、箱体１の右側壁５側の第１取付け部１０内に、アース用の金属板３０を挿入し、その下端部３０ｂを第１取付け部１０の底壁１０ａ上に配置させる。この状態で金属板３０は、図４（ｂ）に示すように、基部３０ａが第１取付け部１０の内壁１０ｃに沿いながら、上端部３０ｃが内壁１０ｃの上端の凹部１０ｃａを通じて内方に向けて突出した格好となり、下端部３０ｂの貫通孔３２が底壁１０ａの突起１０ａａに係合されて位置決めされている。

続いて、金属板３０の上端部３０ｃとともに箱体１の上面開口を塞ぐように、蓋体２０を取り付ける。その際、各貫通孔２１を挿通し箱体１の各ネジ穴１４に螺合したネジ５０により、蓋体２０は締結されて箱体１に取り付けられる（図１参照）。この状態で金属板３０は、図４（ｃ）に示すように、下端部３０ｂの貫通孔３２と底壁１０ａの突起１０ａａとの係合でその位置が拘束されているので、上端部３０ｃに自己の弾発力が作用して、その上端部３０ｃが蓋体２０の内面に押し付けられて圧接されている。これでレーザースキャニングユニットの組立が完了する。

次に、このように組み立てたレーザースキャニングユニットを画像形成装置のベースフレーム４０に取り付ける。その際、図４（ｄ）に示すように、金属板３０の下端部３０ｂの長孔３１、及び第１取付け部１０の底壁１０ａに形成の第１貫通孔１２をこの順に挿通し、ベースフレーム４０に形成のネジ孔４１に螺合した金属製のネジ４５により、レーザースキャニングユニットすなわち箱体１は締結される。これと同時に、他の第１取付け部１０の底壁１０ａに形成の第１貫通孔１２、及び各第２取付け部１１の底壁１１ａに形成の第２貫通孔１３を挿通し、ベースフレーム４０に形成のネジ孔に螺合した金属製のネジにより、締結される。このようして、レーザースキャニングユニットがベースフレーム４０に一体に取り付けられて取付けが完了する。

このような、レーザースキャニングユニットを画像形成装置に対して取り付ける、すなわちレーザースキャニングユニットの外形を構成する箱体１を画像形成装置のベースフレーム４０に対してネジで締結するという標準の作業で得られたものにおいては、金属板３０の上端部３０ｃがレーザースキャニングユニットの外形を構成する蓋体２０の内面に圧接されて電気的に接続される一方で、金属板３０の他端部３０ｂがネジ４５を介してグランド電位であるベースフレーム４０に電気的に接続されている。つまり標準の作業の中で、これと同時に、蓋体２０のベースフレーム４０へのアース接続が、単に金属板３０及びネジ４５を介在させてなされる。従って、従来のような煩雑な追加の作業は一切無く、簡単にアースが行える。しかも、金属板３０は安価に製作できる上、リサイクルも可能であり、コスト抑制に優れたものとなる。

特に、蓋体２０への金属板３０の電気的な接続が、上端部３０ｃの弾発力を利用した圧接によりなされるため、両者のアース接続は安定したものと言える。更に、金属板３０の上端部３０ｃに沿ってスリット３３が形成されているため、上端部３０ｃには蓋体２０を浮き上がらせない程度の適度な弾発力が作用しながら、その上端部３０ｃが広範囲で蓋体２０の内面に圧接され、その結果両者のアース接続がより安定したものとなる。これに加え、金属板３０の上端部３０ｃの先端が下向きに湾曲しているため、箱体１に対して蓋体２０を取り付ける際に蓋体２０の内面に不用意に引っ掛かることはなく、円滑に取付けが行える。

また、金属板３０は、相互に係合する下端部３０ｂの貫通孔３２と底壁１０ａの突起１０ａａにより位置決めされるため、第１取付け部１０の底壁１０ａにおける所定位置から不用意に位置ずれすることはなく、レーザースキャニングユニットの組立や、画像形成装置のベースフレーム４０への取付けを簡単且つ確実に行える。

なお、金属板３０の上端部３０ｃは、これと同程度の幅と深さを有する凹部１０ｃａを通じて箱体１の内方に突出しているため、基本的には蓋体２０による箱体１の密封状態は確保され、微細なごみや埃が内部に侵入することはない。

その他本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、金属板３０は、上記の実施形態では右側壁５側の第１取付け部１０に配置されるようにしているが、他方の左側壁６側の第１取付け部１０に配置されるようにしても構わないし、第２取付け部１１に配置されるようにしても構わない。

本発明は、画像形成装置の内部に取り付けられ、像担持体をレーザー光で露光するためのレーザースキャニングユニットに有用である。

本発明のレーザースキャニングユニット全体の斜視図である。 本発明のレーザースキャニングユニットにおける箱体の斜視図である。 本発明のレーザースキャニングユニットにおけるアース用の金属板の斜視図である。 本発明のレーザースキャニングユニットの組立及び取付け手順を示す要部断面図である。 従来のレーザースキャニングユニット全体の斜視図である。 従来のレーザースキャニングユニットにおける箱体の斜視図である。 従来のレーザースキャニングユニットにおける蓋体の斜視図である。

符号の説明

１ 箱体
２ 箱体の底壁
３ 箱体の前端壁
４ 箱体の後端壁
５ 箱体の右側壁
６ 箱体の左側壁
１０ 第１取付け部
１０ａ 第１取付け部の底壁
１０ａａ 突起
１０ｂ 第１取付け部の外壁
１０ｃ 第１取付け部の内壁
１０ｃａ 凹部
１０ｄ 第１取付け部の前壁
１０ｅ 第１取付け部の後壁
１１ 第２取付け部
１２ 第１貫通孔
１３ 第２貫通孔
１４ 蓋体取付け用のネジ穴
２０ 蓋体
２１ 蓋体取付け用の貫通孔
２２ 切欠き
３０ 金属板
３０ａ 基部
３０ｂ 下端部
３０ｃ 上端部
３１ 長孔
３２ 貫通孔
３３ スリット
４０ ベースフレーム
４１ ネジ孔
４５ ネジ
５０ 蓋体取付け用のネジ

Claims (5)

1. レーザー光源と、このレーザー光源からのレーザー光を偏向し被走査面上に露光走査させるための走査光学系とを収容した絶縁性を有する箱体、及びこの箱体の上面開口を塞ぐ金属製の蓋体よりなり、画像形成装置のベースフレームに取り付けられるレーザースキャニングユニットにおいて、
   前記箱体における前記ベースフレームに対しての取付け部の底壁上に下端部が配置され、上端部が前記蓋体の内面に圧接された金属板を備えており、この金属板の前記下端部が、前記ベースフレームに対し前記取付け部の前記底壁とともに金属製のネジで締結されることを特徴とするレーザースキャニングユニット。
2. 前記金属板は、前記下端部及び前記上端部が基部に対して互いに反対方向に折曲され、更にこの上端部が上向きに折曲されてなることを特徴とする請求項１に記載のレーザースキャニングユニット。
3. 前記金属板の前記上端部の先端が下向きに湾曲していることを特徴とする請求項２に記載のレーザースキャニングユニット。
4. 前記金属板の前記上端部にはこれに沿ってスリットが形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレーザースキャニングユニット。
5. 前記取付け部の前記底壁上に突起を設け、前記金属板の前記下端部に前記突起と係合する貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレーザースキャニングユニット。

Images