JP2007219244A - ミラー調整機構、光走査ユニット、及びミラー調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来と比較してより簡易な構成の、又は、より操作性の良好なミラー調節機構を提供すること。
【解決手段】光源３０からの光を反射するためのミラー２０を保持するホルダー２１と、ホルダー２１を設置するための溝２５と、ホルダー２１を溝２５の底方向に付勢するための付勢ユニット２７と、ホルダー２１を固定するための固定部材と、を備え、ホルダー２１は、ホルダー２１の外周表面に、回転調整するための凸部２８又は凹部を有している、ミラー調整機構である。
【選択図】図８

Description

本発明は、ミラー調整機構、光走査ユニット、及びミラー調整方法に関する。

近年、カラーデジタルプリンターや、カラー複写機等には、感光体ドラム等の像担持体表面に像を形成するために、レーザー光によって走査を行うレーザー・スキャナー・ユニット（以下、ＬＳＵと呼ぶ）が設けられている。

このＬＳＵは、レーザー光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ、及び反射ミラー等の光学部品を有している。これらの光学部品は、ＬＳＵのフレームの所定位置に固定され、配置されている。

ＬＳＵの製造工程では、個々のフレームで寸法誤差があるため、各ＬＳＵユニット毎にミラーの角度調整を行う必要がある。

このようなミラーの角度を調整する機構としては、反射ミラーの裏面側から、上下２箇所にネジを押し当てることによって調整する機構が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

この特許文献１に記載されているミラー調整機構は、ミラーを支持する支持脚と、ミラーの後側に配置された壁面に上下、２箇所に配置されたネジとを備えている。この支持脚によって支持されるミラーには左右端に支持軸が取り付けられており、ミラーは支持軸を中心にして回動可能な構成となっている。

この特許文献１に記載されているミラー調整機構では、上下２箇所のネジを締める、又は緩めることによって、地面と垂直方向のミラーの角度が調整される。
特開２０００−２４９９５４号公報

しかしながら、特許文献１に示すミラー調整機構は、複雑な構成であり、部品点数が多いためコストがかかっていた。

また、ミラー角度を調節する際の操作性が良いものではなかった。

本発明は、上記従来のミラー調節機構の課題を考慮して、従来と比較して構成がより簡易な、又は、操作性のより良好なミラー調整機構、光走査ユニット、及びミラー調整方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の本発明は、
光源からの光を反射するためのミラーを保持するホルダーと、
前記ホルダーを設置するための溝と、
前記ホルダーを前記溝の底方向に付勢するための付勢ユニットと、
前記ホルダーを固定するための固定部材と、を備え、
前記ホルダーは、前記ホルダーの外周表面に、回転調整するための凸部又は凹部を有している、ミラー調整機構である。

又、第２の本発明は、
前記ホルダーは、前記ミラーを挿入するための挿入穴を有しており、
前記回転調整における前記ホルダーの回転軸は、前記挿入穴の深さ方向と平行である、第１の本発明のミラー調整機構である。

又、第３の本発明は、
前記回転調整における前記ホルダーの回転軸は、前記溝の底面に対して平行である、第２の本発明のミラー調整機構である。

又、第４の本発明は、
前記ホルダーは、前記ミラーを保持するためのバネ部材を有しており、
前記ミラーは、前記バネ部材によって、前記挿入穴を形成する前記ホルダーの内壁に押し当てられることにより前記ホルダーに保持される、第２の本発明のミラー調整機構である。

又、第５の本発明は、
光源と、
前記光源からの光を反射するためのミラーと、
前記ミラーの角度を調整するための、請求項１記載のミラー調整機構と、
像担持体の表面を走査するために、前記ミラーによって反射された光を偏向する多角形走査ミラーと、を備えた、光走査ユニットである。

又、第６の本発明は、
光源からの光を反射するためのミラーが保持されているホルダーを溝に載置するための工程と、
前記ホルダーを前記溝の底方向に付勢するための付勢ユニットを取り付ける工程と、
前記ホルダーの外周表面に設けられた、回転調整するための凸部又は凹部を利用して、前記ホルダーを回転させることによって前記ミラーの位置を調整する工程と、
前記ミラーの位置を固定するために、前記ホルダーを前記溝に固定部材を用いて固定する工程と、を備えた、ミラー調整方法である。

本発明によれば、従来と比較して構成がより簡易な、又は、操作性のより良好なミラー調整機構、光走査ユニット、及びミラー調整方法を提供することが出来る。

以下に、本発明にかかる光走査ユニットを用いた複写機としての一実施例を説明するとともに、本発明のミラー調整機構の一例についても述べる。

図１は、本発明にかかる実施の形態における光走査ユニットを用いた複写機の構成断面図である。

図１に示すように、本実施の形態における複写機は、その本体１の底部に、画像形成される用紙を収納するための２つの給紙カセット２を備えている。又、本実施の形態における複写機は、本体２の上部に、露光ランプ、レンズ、ミラー等により原稿の画像を読み取る原稿読み取りユニット１７を備えている。

また、本実施の形態における複写機は、タンデム方式を用いたカラー複写機であり、ブラック画像形成ユニット３、イエロー画像形成ユニット４、シアン画像形成ユニット５、及びマゼンダ画像形成ユニット６を備えている。これら画像形成ユニット３、４、５、６によって形成された各画像を、用紙に転写する前に重ね合わせる中間転写ベルト７が配置されている。

この中間転写ベルト７上に形成されたトナー画像を、給紙カセット２から給紙された用紙に転写するための転写ユニット８が設けられている。更に、用紙に転写されたトナー画像を定着するための定着ユニット９が設けられている。

上記定着ユニット９によって、トナー画像が定着された用紙が排出される排出トレー１６が設けられている。

次に、画像形成ユニットについて説明するが、４つの画像形成ユニット３、４、５、６の基本的構成は同じであるため、マゼンダ画像形成ユニット６を例に挙げて説明する。

図１に示すように、マゼンダ画像形成ユニット６は、感光体ドラム１０、帯電器１１、現像器１２、転写器１３、及びクリーニングユニット１４等から構成されている。

又、４つの画像形成ユニット３、４、５、６の、各々の帯電器によって帯電された各々の感光体ドラムの表面を光走査することによって静電潜像を形成するレーザースキャナーユニット（以下、ＬＳＵと呼ぶ）１５が設けられている。このＬＳＵ１５は、４つの画像形成ユニット３、４、５、６の下方に配置されている。

次に、ＬＳＵ１５について説明する。

図２は、ＬＳＵ１５の要部平面構成図である。又、図３は、ＬＳＵ１５の断面模式図である。又、図４はＬＳＵ１５の斜視図である。

図２に示すように、ＬＳＵ１５は、４つのレーザー光源３０、及び複数のミラー３１を有するレーザー光源ユニット１８と、感光体ドラムの表面を走査させるために、レーザー光を偏向させるポリゴンミラー１９と、レーザー光源ユニット１８からポリゴンミラー１９へとレーザー光を反射させるための折り返し用のミラー２０を備えている。また、ポリゴンミラー１９で等角度走査されたレーザー光を感光体ドラム上で等速走査させる機能を有する走査レンズ３５が設けられている。尚、レーザー光源ユニット１８は、アルミダイキャストによって作成されているため、ミラー３１とレーザー光源３０の位置は、精度よく配置されている。尚、図２には、一点鎖線によってレーザー光の光路の一例が示されている。

又、図３及び図４に示されているように、走査レンズ３５を通過したレーザー光を各画像形成ユニット３、４、５、６の感光体ドラムに導くための複数のミラー３２と、レーザー光を各画像形成ユニットの感光体ドラム表面に集光するための補正レンズとして複数のｆθレンズ３３が設けられている。

次に、本発明のミラー調整機構の一例について説明する。尚、本発明のミラーの一例は、上記ミラー２０に相当する。

図５は、ミラー２０と、ミラー２０を支持するためのホルダー２１の斜視図である。又、図６はミラー２０とホルダー２１の上断面図である。これら、ミラー２０及びホルダー２１は、ＬＳＵ１５の図４の実線で囲われたＰ部に配置されている。尚、図５において、説明のためにミラー２０は点線で示されている。

図５及び図６に示すように、ホルダー２１は実質上円柱形状であり、透明な樹脂材料で形成されている。ホルダー２１には、一方の平面である面２１ａから長手方向に沿ってミラー２０を挿入するための挿入穴２２が形成されている。面２１ａと反対側の面を面２１ｄとする。

又、ホルダー２１に挿入されたミラー２０のレーザーを反射する面を面２０ａ、面２０ａの反対側の面を面２０ｂとすると、面２０ａと対向するホルダー２１の内壁には、ミラー２０の位置決めを行うための位置決め凸部２３が上下２箇所に形成されている。又、面２０ｂと対向するホルダー２１の内壁にはバネ部材２４が設けられている。すなわち、ミラー２０は、バネ部材２４によって位置決め凸部２３に押し当てられ、ホルダー２１に保持される。

尚、このバネ部材２４及び位置決め凸部２３が設けられている部位の、ホルダー２１の外壁は、曲面に形成されていない。又、上記実質上円柱形状とは、社会通念上円柱形状と認められる範囲のことであり、本実施の形態のホルダー２１は、社会通念上円柱形状と認められる範囲に含まれるものとする。

尚、ホルダー２１は、円柱形状の中心軸がＬＳＵ１５の載置面と平行になるように載置される。いいかえると、ホルダー２１は、円柱形状の曲面部２１ｂ（図５参照）がＬＳＵ１５の筐体上に接するように配置される。また、ホルダーの筐体と接する曲面部２１ｂの反対側の曲面部２１ｃには、調整ツマミ２８が設けられている。

図７は、ホルダー２１が配置されていない状態のＰ部拡大図である。図７に示すように、ＬＳＵ１５には、ホルダー２１を位置決めするための溝２５が形成されている。この溝２５の底部２６は、幅２５ｗの中央に形成された底面部２６ａと、幅２５ｗの両端の底から底面部２６ａにかけて除々に深さが深くなるように形成されたテーパー部２６ｂから構成されている。

図８は、ミラー２０が挿入されたホルダー２１が溝２５に配置されている状態を示すＰ部拡大図である。図８に示すように、ホルダー２１は、上方から金属板状の板バネ部材２７によって押さえられている。

図９は、板バネ部材２７を取り除いた状態のＰ部拡大図である。図９に示すように、板バネ部材２７は、溝２５の側方に形成された凸部２９に取り付けられる。尚、この凸部２９は、ミラー２０の面２０ｂ側に形成されている。

又、溝２５とホルダー２１の間は、接着剤によって接着固定されている。詳しくは後述するが、この接着剤によって固定されていない場合、溝２５内においてホルダー２１は、その円柱形状の中心軸を軸として回転可能であり、この回転によってミラー２０の角度調整が行われることになる。

尚、本発明の付勢ユニットの一例は、本実施の形態の板バネ部材２７に相当し、本発明の固定部材の一例は、本実施の形態の接着剤に相当する。この接着剤としては、例えば、ＵＶ硬化型接着剤が用いられる。また、本発明のミラー調整機構の一例は、本実施の形態の、ホルダー２１、溝２５、板バネ部材２７、及び接着剤に相当する。

又、本発明の回転軸は、例えば、本実施の形態では、実質上円柱形状のホルダー２１の中心軸に相当し、この中心軸が、挿入穴２２の深さ方向と平行となっている。又、中心軸は、溝２５の底面部２６ａに対しても平行となっている。

以下に、本発明のミラー調整方法の一例について説明する。

はじめに、溝２５にＵＶ硬化型接着剤を塗布する。

次に、曲面部２１ｂがテーパー部２６ｂに当接するように、ミラー２０が挿入されたホルダー２１が溝２５に載置される。そして、板バネ部材２７が取り付けられ、ホルダー２１は下方に付勢される。

続いて、レーザー光源ユニット１８から発射されたレーザーが、ポリゴンミラー１９に向けて反射されるように、ミラー２０の角度調整が行われる。

ミラーの角度調整は、レーザー光をモニターしながら、調整ツマミ２８を治具若しくは手によって回転（図８中矢印Ａ参照）させることによって行われる。調整ツマミ２８を矢印Ａ方向に回転させることにより、底面部２６ａに対して垂直方向（図８中矢印Ｂ参照）の、ミラー２０の角度調整を行うことが出来る。

ここでモニターされるレーザー光の強度が所定の範囲内となるように、調整ツマミ２８によってミラー２０の角度の調整が行われる。

この角度調整が終了した状態で、ＵＶ光を照射することによって、接着剤を硬化させる。ホルダー２１の材質が透明であるため、ホルダー２１の上方からＵＶ光を照射することによって、接着剤を硬化させることが出来る。尚、このＵＶ照射による接着剤の硬化過程の間、角度調整された適正位置にホルダー２１を保持しておく必要がある。本実施の形態では、ホルダー２１は板バネ部材２７によって下方に付勢されながら回転可能であるため、治具若しくは直接手によってのみホルダー２１を保持する場合と比較して容易に適正位置を保持することが出来る。

以上のように、本実施の形態のミラー調整機構は、ホルダー２１が溝２５によって位置決めされた状態で回転可能に構成されているため、ホルダー２１が位置ズレを起こさず、底面部２６ａに対するミラー２０の垂直方向の角度だけを調整することが出来るため、迅速、正確にミラーの角度調整をすることが出来る。

尚、本発明の凸部の一例は、本実施の形態の調製ツマミ２８に相当するが、この形状に限られない。又、本実施の形態の調整ツマミ２８は、ホルダー２１の幅２１ｗの実質上中央に配置されているが、中央に配置されていなくても良い。

更に、図１０に示すように、調整ツマミ２８が設けられている部位に、本発明の凹部の一例である穴３４が形成されていてもよい。この穴に先端の細い治具を差込み、この治具を動かすことにより、図８で示す矢印Ａ方向への回転調整が行われても良い。尚、一例としては、穴が十字形状の場合に、治具としてプラスドライバーを用いて角度調整をすることが出来る。

又、本実施の形態では、溝２５の底面２６は、底面部２６ａ及びテーバー部２６ｂから構成されているＶ字形状であるが、テーパー部２６ｂがなく平面であってもよく、要するに、溝２５内でホルダー２１が回転可能でありさえすればよい。

又、本実施の形態では、ミラー調整機構を複写機に用いているが、複写機に限らずミラーを有する光学系を用いた装置に対して適宜適応可能である。

又、本実施の形態では、はじめに接着剤を溝２５に塗布した後に、ホルダー２１を載置し、ミラー２０の角度調整を行っているが、角度調整を行った後に接着剤をホルダー２１と溝２５の隙間に注入しても良い。又、接着剤を溝２５の一部にだけ塗布しても良い。

更に、本実施の形態では、ミラー２０の面２０ａに対して垂直方向の位置は、ホルダー２１の幅２１ｗと溝２５の幅２５ｗによって位置決めされているため、ＵＶ接着の際に膨張が発生した場合であってもミラー２０の反射面と平行な方向に位置が移動するだけであり、レーザー光路に対するミラー２０の角度はほとんど影響を受けない。

又、本実施の形態では、ミラー２０はホルダー２１にバネ部材２４によって保持されているので、取り外し可能に構成されているが、ミラー２０がホルダー２１に接着固定されていてもよい。しかしながら、取り外し可能な構成とする方が、廃棄時の部材の分類が容易であるため、環境面からより好ましい。

本発明のミラー調整機構及び光走査ユニットは、従来と比較して構成がより簡易な、又は、操作性がより良好な効果を有し、複写機等の光学系を用いた装置に対して有用である。

本発明にかかる実施の形態における複写機の断面構成図 本発明にかかる実施の形態における光学走査ユニットの要部平面図 本発明にかかる実施の形態における光学走査ユニットの断面構成図 本発明にかかる実施の形態における光学走査ユニットの斜視図 本発明にかかる実施の形態におけるミラー調整機構のホルダーの外観図 本発明にかかる実施の形態におけるミラー調整機構のホルダーの上断面図 本発明にかかる実施の形態における光学走査ユニットのホルダーを載置してない状態の要部拡大平面図 本発明にかかる実施の形態における光学走査ユニットのホルダーを載置した状態の要部拡大平面図 本発明にかかる実施の形態における光学走査ユニットのホルダーを載置した状態の要部拡大平面図 本発明にかかる実施の形態におけるミラー調整機構のホルダーの外観図

符号の説明

２０ ミラー
２０ａ、ｂ 面
２１ ホルダー
２１ａ 面
２１ｂ、ｃ 曲面部
２２ 挿入穴
２３ 位置決め凸部
２４ バネ部材
２５ 溝
２８ 調整ツマミ

Claims (6)

1. 光源からの光を反射するためのミラーを保持するためのホルダーと、
   前記ホルダーを設置するための溝と、
   前記ホルダーを前記溝の底方向に付勢するための付勢ユニットと、
   前記ホルダーを固定するための固定部材と、を備え、
   前記ホルダーは、前記ホルダーの外周表面に、回転調整するための凸部又は凹部を有している、ミラー調整機構。
2. 前記ホルダーは、前記ミラーを挿入するための挿入穴を有しており、
   前記回転調整における前記ホルダーの回転軸は、前記挿入穴の深さ方向と平行である、請求項１記載のミラー調整機構。
3. 前記回転調整における前記ホルダーの回転軸は、前記溝の底面に対して平行である、請求項２記載のミラー調整機構。
4. 前記ホルダーは、前記ミラーを保持するためのバネ部材を有しており、
   前記ミラーは、前記バネ部材によって、前記挿入穴を形成する前記ホルダーの内壁に押し当てられることにより前記ホルダーに保持される、請求項２記載のミラー調整機構。
5. 光源と、
   前記光源からの光を反射するためのミラーと、
   前記ミラーの角度を調整するための、請求項１記載のミラー調整機構と、
   像担持体の表面を走査するために、前記ミラーによって反射された光を偏向する多角形走査ミラーと、を備えた、光走査ユニット。
6. 光源からの光を反射するためのミラーが保持されているホルダーを溝に載置するための工程と、
   前記ホルダーを前記溝の底方向に付勢するための付勢ユニットを取り付ける工程と、
   前記ホルダーの外周表面に設けられた、回転調整するための凸部又は凹部を利用して、前記ホルダーを回転させることによって前記ミラーの位置を調整する工程と、
   前記ミラーの位置を固定するために、前記ホルダーを前記溝に固定部材を用いて固定する工程と、を備えた、ミラー調整方法。
   

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