JP2007199437A

JP2007199437A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2007199437A
Application number: JP2006018486A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Oyama; 宏記大山
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】プリズムを取付部に接着剤を使用することなしに容易に取付けることができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】画像形成装置の光学系には、レーザダイオード３，４のレーザ光によりプリズム２０を介して感光体上に静電潜像を形成する手段を用いることで記録媒体に画像を形成し、プリズム２０が光学系のレーザダイオードブロック２に取付けられている。ブロック２にプリズム２０の移動を規制する収容溝を形成し、収容溝に規制されたプリズム２０の傾斜面を板バネ金具２１に形成した第１反射面付勢バネ２７によって押圧して収容溝に固定している。
【選択図】図１

Description

本発明は、走査部に使用される光学系のプリズムをその取付部であるベース部に容易に取付けできる画像形成装置に関する。

図１０は、従来の画像形成装置のレーザ走査装置部を示す。
レーザ走査装置６３には、第１光学系のレーザダイオードユニット６４が配設され、レーザダイオードユニット６４には、レーザ光を出射するレーザダイオード５１，５２が配設されている。そして、レーザダイオード５１，５２から出射されたレーザビームａ，ｂは、ビームを平行光にするコリメータレンズを備えたコリメータ５３，５４、ビームの角度（進行方向）を調整するウェッジプリズム５５，５６を経て、第１反射面５７ａおよび第２反射面５７ｂを備えたプリズム５７に導かれる。こうして、２本のレーザビームａ，ｂは、プリズム５７により互いに平行で近接したビームとされる。

さらに、レーザビームａ，ｂは、感光体ドラム６２上で主走査方向と垂直方向（副走査方向）に結像させる第２光学系のシリンドリカルレンズ５８を経て、アパーチャ５９の開口を通過する。アパーチャ５９により、レーザビームａ，ｂは絞られ、同時にビーム断面の形が整えられる。すなわち、レーザビームａ，ｂの光路において、アパーチャ５９より前のレーザビームａ，ｂの断面は、アパーチャ５９の開口より大きく拡がっており、アパーチャ５９の開口を通ることにより、レーザビームａ，ｂの所定の領域以上に拡がった部分は遮断される。
なお、これにより、感光体ドラム６２上には、ビーム径の小さなレーザビームａ，ｂが出射されるので、解像度の高い静電潜像が形成され、解像度が高い出力画像が得られる。

第１光学系のレーザダイオードユニット６４で生成され調整されたレーザビームａ，ｂは、第２光学系を経て、ポリゴンミラー６０で反射されて第３光学系のレンズ６１を介して感光体ドラム６２の方へ導かれる構成となっている。レーザビームａ，ｂは、ポリゴンミラー６０が高速で回転することにより、感光体ドラム６２上を感光体ドラム６２の長さ方向（主走査方向）に走査される。ポリゴンミラー６０は一定の角速度で回転するが、レンズ６１により、レーザビームａ，ｂが感光体ドラム６２上を等速度で走査するようにされる。
特開２００２−３５０７５５

しかしながら、第１光学系のベースにプリズム５７を取付けるために従来では、ベース部材のプリズム取付部に接着剤を塗布し、ＵＶ接着することによりプリズムを固定していた。このようにプリズムを取付けるために、接着剤を使用するとプリズムのレンズ面に接着剤が付着することがある。また、プリズムをＵＶ接着するには、特別なＵＶ光を発する照射装置を必要とし、コストと手間がかかる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、プリズムを取付部に接着剤を使用せずに、容易に取付けできる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、上記目的を達成するために、レーザダイオードを備えた光学系で、前記レーザダイオードのレーザ光によりプリズムを介して感光体上に静電潜像を形成する手段を用いることによって記録媒体に画像を形成し、前記プリズムが前記光学系のベース部材に取付けられている画像形成装置において、前記プリズムの断面形状が反射面としての傾斜面を有する四角形であって、前記ベース部材に前記プリズムの移動を規制する規制部を形成し、該規制部に規制された前記プリズムの傾斜面を板バネに形成した押圧部によって押圧して前記プリズムを前記規制部に固定している。
上記画像形成装置は、前記規制部が前記ベース部材に形成された前記プリズムの底面を収容する溝とすることができる。
また、上記画像形成装置は、前記板バネの押圧部を延長して屈曲部を形成し、該屈曲部を前記プリズムの全反射面に隣接するビーム光の出射面まで延長し、該出射面を前記屈曲部によって押圧することができる。
さらに、上記画像形成装置は、前記板バネに前記プリズムの天井面を前記底面側に押圧する押当て部を形成することができる。

本発明の画像形成装置は、レーザダイオードを備えた光学系で、前記レーザダイオードのレーザ光によりプリズムを介して感光体上に静電潜像を形成する手段を用いることによって記録媒体に画像を形成し、前記プリズムが前記光学系のベース部材に取付けられている画像形成装置において、前記プリズムの断面形状が反射面としての傾斜面を有する四角形であって、前記ベース部材に前記プリズムの移動を規制する規制部を形成し、該規制部に規制された前記プリズムの傾斜面を板バネに形成した押圧部によって押圧して前記プリズムを前記規制部に固定している。すなわち、傾斜面を押圧部で押圧することによって、押圧（付勢）力が２方向の面に分配されることよって、プリズムの２面を規制部に押圧することによって、プリズムを所望の場所に確実に取付けることができる。
上記画像形成装置は、前記規制部が前記ベース部材に形成された前記プリズムの底面を収容する溝であるので、プリズムを溝に収容することでより安定させてプリズムを取付けることができる。
上記画像形成装置は、前記板バネの押圧部を延長して屈曲部を形成し、該屈曲部を前記プリズムの全反射面に隣接するビーム光の出射面まで延長し、該出射面を前記屈曲部によって押圧するようにしたので、プリズムをより大きな押圧力で取付けができる。
上記画像形成装置は、前記板バネに前記プリズムの天井面を前記底面側に押圧する押当て部を形成したので、さらに、プリズムの取付強度が多方向にわたって大きくなる。

以下、本発明の実施の形態の画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、レーザプリンターなどの画像形成装置に使用されている第１光学系におけるレーザダイオードユニット１の斜視図、図２はその平面図、図３は正面図である。
これらの図に示すように、レーザダイオードユニット（以下、ＬＤユニットする）１には、縦壁２ａと底壁２ｂを有する断面がＬ字形のレーザダイオードブロック（以下、ＬＤブロックとする）２が配設され、縦壁２ａは底壁２ｂの端縁部から垂直に立設している。縦壁２ａの外面側には、一対のレーザダイオード３，４が横方向に並設されている。

縦壁２ａの内面側には、レーザビームａ，ｂ（図２参照）を平行光にするコリメータレンズ６，７がレーザダイオード３，４のレーザビームａ，ｂの照射方向に対応して配置されている。コリメータレンズ６，７は、ＬＤブロック２に板状金具８に外周面が押さえられるようにしてビス９によって取付けられている。
コリメータレンズ６，７の先端側には、ビーム光を絞るアパーチャ１０，１１が配設され、ビーム光の進行方向に対してアパーチャ１０，１１と間隔を空けて平行平板１２，１３を配設している。平行平板１２，１３は、ビーム光を平行にずらす働きをする。そして、平行平板１２，１３のレーザビームａ，ｂの進行方向には、ウェッジプリズム１４，１５が配設されている。ウェッジプリズム１４，１５は、ビーム光の角度を変えることができる。このウェッジプリズム１４，１５は、板状金具１６とビス１７によってＬＤブロック２に取付けられている。

一方のウェッジプリズム１４のレーザビームａの進行方向には、本発明に係わるプリズム２０が、板バネ金具２１によってＬＤブロック２に取付けられている。
プリズム２０は、横断面が平行四辺形であって、レーザダイオード３，４の照射方向に対して直交する向かい合う２辺の入射面２０ａ及び出射面２０ｂとこれらの２辺とは別の向かい合う第１反射面（全反射面）２０ｃ及び第２反射面２０ｄを備えている。
ＬＤブロックにはその基準面２ｃから下側に窪む収容溝２３を形成している。収容溝（又は有底孔）２３は、プリズム２０の底面２０ｅを収容できる形状となっており、基本的にはプリズム２０の底面２０ｅに対応する略平行四辺形状である。

プリズム２０を収容溝２３に収容したときに、プリズム２０の入射面２０ａに対応する内壁には、収容溝２３の内方側に突出するビード状の突起２３ａ，２３ｂが上下方向（収容溝２３の底部から開口側）へ形成されている。同様に、プリズム２０の出射面２０ｂに対応する内壁には、収容溝２３の内方側に突出するビード状の突起２３ｃ，２３ｄが上下方向（収容溝２３の底部から開口側）へ形成されている。これらの突起２３ａ，２３ｂと突起２３ｃ，２３ｄ間の間隔が、プリズム２０の入射面２０ａと出射面２０ｂとの間隔に等しいか、やや大きく形成される。
プリズム２０の第２反射面２０ｄに対応する収容溝２３の面には、縦リブ２４が形成されている。縦リブ２４の面は、収容溝２３の内面から上方へ連続させた平坦面２３ｅが形成されている。収容溝２３の一方の突起２３ａ，２３ｂの先端部とこの平坦面２３ｅは、プリズム２０の入射面２０ａと第２反射面２０ｄに対応する角度で形成され、プリズム２０の取付精度を出すために一定以上の精度が要求される。

図５及び図６は、プリズム２０をＬＤブロック２に固定する板バネ金具２１を示す。板バネ金具２１は、板材を一体成形して形成したものであって、舌片状の取付部２５と、取付部２５から立設する基部２６と基部２６の一方の側部からＪ形状に延びる第１反射面付勢バネ２７と基部２６の他方の側部から鈍角に曲がって延びる出射面付勢バネ２８と、基部２６の上面から取付部２５の面にほぼ平行に延びる上面付勢バネ２９とを一体に備えている。
取付部２５には、ＬＤブロック２の底面上に突出する一対位置決め突起３１，３２を嵌合する位置決め孔２５ａ，２５ｂを形成している。このうち一方の位置決め孔２５ｂは、プリズム２０の入射面２０ａに平行な方向へ向けて長孔状に形成されている。これらの位置決め孔２５ａ，２５ｂのほぼ間には、板バネ金具２１をＬＤブロック２に取付けるためのビス取付孔２５ｃを形成している。

第１反射面付勢バネ２７は、基部２６の裏面側へ折り返され、その先端側の下部にはプリズム２０の第１反射面２０ｃ側に突出する曲面形状の突出部２７ａを形成し、突出部２７ａによってプリズム２０の第１反射面２０ｃを点接触によって押圧することができる。すなわち、第１反射面付勢バネ２７は、プリズム２０の第１反射面２０ｃに突出部２７ａの突出分だけ隙間を空けてほぼ平行に配設され、突出部２７ａのみ第１反射面２０ｃに当接する。したがって、突出部２７ａは、傾斜面としての第１反射面２０ｃに対して直角方向へ第１反射面付勢バネ２７の付勢力を付加することができる。
出射面付勢バネ２８は長さが短く、図７に示すように、プリズム２０の出射面２０ｂの側端部を、入射面２０ａ方向へ押圧することができる。上面付勢バネ２９には、先端側に下向きに突出する折曲部２９ａを形成し、上面付勢バネ２９は折曲部２９ａによって、図８に示すように、プリズム２０の上面２０ｆの中央部を下側へ押圧することができる。

プリズム２０の出射面２０ｂに対向する位置には、シリンダレンズ３４が配設されている。シリンダレンズ３４は、ビーム光をポリゴンミラーに当てるために光りを絞る働きをする。
なお、レーザダイオード３のレーザビームａは、コリメータレンズ６，アパーチャ１０，平行平板１２，ウェッジプリズム１４を通り、プリズム２０の第１反射面２０ｃ及び第２反射面２０ｄでビーム光が屈曲した後、シリンダレンズ３４を通って下流側のポリゴンミラーへ進む。他方のレーザダイオード４のレーザビームｂは、コリメータレンズ７，アパーチャ１１，平行平板１３，ウェッジプリズム１５を通って、シリンダレンズ３４を通って、下流側のポリゴンミラーへ進む。

ＬＤブロック２にプリズム２０を固定するときは、収容溝２３にプリズム２０の底面２０ｅを収容してプリズム２０をセットする。
次いで、板バネ金具２１の第１反射面付勢バネ２７をプリズム２０の第１反射面２０ｃに当て、出射面付勢バネ２８を出射面２０ｂに当てる。すると、プリズム２０の上面２０ｆに板バネ金具２１の上面付勢バネ２９が当接する。このとき、板バネ金具２１の取付部２５の位置決め孔２５ａ，２５ｂを、ＬＤブロック２の位置決め突起３１，３２に差し込こんで、板バネ金具２１の位置決めと仮止めができる。

一方の位置決め孔２５ｂは、長孔形状が第１反射面付勢バネ２７の伸縮方向へ形成しているので、板バネ金具２１に移動のための遊び部分が生じ、第１反射面付勢バネ２７の付勢力にさほど影響されることなく、位置決め孔２５ａ，２５ｂを突起３１，３２に差込みでき、板バネ金具２１の装着時における作業性に優れている。この板バネ金具２１の仮止め状態で、ビス３６によって板バネ金具２１をＬＤブロック２に完全に固定できる。
よって、ＬＤブロック２にプリズムを取付けるために、接着剤を使用することなく、ビス３６を１本使用するだけで取付けることができ、取付作業を容易にするとともに、作業時間の短縮を図ることができる。

プリズム２０がＬＤブロック２に取付けられた状態では、図９に示すように、第１反射面付勢バネ２７が、バネの付勢力Ｆでプリズム２０の第１反射面２０ｃを押圧する。この付勢力Ｆを入射面２０ａと第２反射面２０ｄの各面にかかる力成分に分けると、入射面２０ａにＦｘの力が付加し、第２反射面２０ｄにＦｙの力がかかる。よって、プリズム２０が収容溝２３に取付けられている状態で、第１反射面付勢バネ２７の付勢力により、入射面２０ａがＦｘの力で収容溝２３の内壁に形成した突起２３ａ，２３ｂに付勢され、第２反射面２０ｄがＦｙの力で平坦面２３ｅに付勢される。すなわち、入射面２０ａが突起２３ａ，２３ｂと当接し、第２反射面２０ｄが平坦面２３ｅに当接することによって、２方向へ力を分散し、１つの力の作用点で同時に２つの面を収容溝２３に押圧させることができる。収容溝２３の突起２３ａ，２３ｂと平坦面２３ｅは、プリズム２０の取付けに対して十分な精度出しをしているので、プリズム２０は正規の位置に取付けられる。
上面付勢バネ２９は、プリズム２０の上面２０ｆを下側に押圧し、上下方向の力に対してプリズム２０が収容溝２３から外れることを防止する。

なお、出射面付勢バネ２８は、プリズム２０の出射面２０ｂをバネ力で付勢し、入射面２０ａを突起２３ａ，２３ｂ側に付勢する力を生じるとともに位置決めの役割を果たすが、これを省略してもよく、第１反射面付勢バネ２７のみで、プリズム２０を突起２３ａ，２３ｂ及び平坦面２３ｅ側へ押圧することができる。
このように、プリズム２０は収容溝２３の所定の位置に確実に取付けることができ、位置ずれも防止できる。
プリズム２０を外すときは、ビス３６を外すだけで板バネ金具２１を取り外し、プリズム２０を取り外すことができる。プリズム２０の取付けに接着剤を使用していないので、リサイクル時の分解をするときなどの取り外しが容易になる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的思想に基づいて、勿論、本発明は種々の変形又は変更が可能である。
上記実施の形態では、プリズム２０をＬＤブロック２に装着させるため、収容溝２３を形成したが、収容溝２３に代えて、ＬＤブロック２の面にプリズム２０の入射面２０ａと第２反射面２０ｄの面形状に対応した縦リブを形成してもよい。
また、収容溝２３は、有底の溝形状であるが、材料費の節約や軽量化のため底部をくり抜いた孔によって形成してもよい、

本発明の実施の形態の画像形成装置のレーザダイオードユニットの斜視図である。図１のレーザダイオードユニットの平面図である。図１のレーザダイオードユニット正面図である。図１のレーザダイオードユニットのプリズムの収容溝とプリズムの斜視図である。図１のプリズムを固定している板バネ金具を上方向から見た斜視図である。図１のプリズムを固定している板バネ金具を下方向から見た斜視図である図３のＡ−Ａ線方向における断面図である。図２のＢ−Ｂ線方向における断面図である。図１のプリズムが取付けられている状態でのプリズムにかかる力を説明するためのプリズムの平面図である。従来のレーザ走査部の概略図である。

符号の説明

１レーザダイオードユニット（ＬＤユニット）
２レーザダイオードブロック（ＬＤブロック）
３，４レーザダイオード
２０プリズム
２０ｃ第１反射面
２１板バネ金具
２３収容溝
２５取付部
２６基部
２７第１反射面付勢バネ
２８出射面付勢バネ
２９上面付勢バネ

Claims

レーザダイオードを備えた光学系で、前記レーザダイオードのレーザ光によりプリズムを介して感光体上に静電潜像を形成する手段を用いることによって記録媒体に画像を形成し、前記プリズムが前記光学系のベース部材に取付けられている画像形成装置において、
前記プリズムの断面形状が反射面としての傾斜面を有する四角形であって、前記ベース部材に前記プリズムの移動を規制する規制部を形成し、該規制部に規制された前記プリズムの傾斜面を板バネに形成した押圧部によって押圧して前記プリズムを前記規制部に固定してなることを特徴とする画像形成装置。
前記規制部が前記ベース部材に形成された前記プリズムの底面を収容する溝又は孔であることを特徴する請求項１に記載の画像形成装置。
前記板バネの押圧部を延長して屈曲部を形成し、該屈曲部を前記プリズムの全反射面に隣接するビーム光の出射面まで延長し、該出射面を前記屈曲部によって押圧するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記板バネに前記プリズムの天井面を前記底面側に押圧する押当て部を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。