JP2009063686A - 走査光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学部品同士の干渉や光路との干渉を避けつつ、ビーム検出用反射ミラーを正しい位置に正確に固定するとともに、コンパクト化を図ることができる走査光学装置を提供すること。
【解決手段】筐体２内に各種光学部品（コリメータレンズ７、シリンドリカルレンズ８、ｆθレンズ９，１０、折り返しミラー１１）から成る走査光学系と、ポリゴンミラー３及びこれを回転駆動するポリゴンモータを含む偏光手段と、ビーム検出用反射ミラー４と受光素子５を含む走査光ビーム検出手段を配置して成る走査光学装置１において、前記ビーム検出用反射ミラー４を固定する基準面を設け、該ビーム検出用反射ミラー４の半分を板バネ１２で挟み込んで固定する。又、前記基準面を前記ビーム検出用反射ミラー４の長手方向に３分割する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式によって画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置に備えられる走査光学装置に関するものである。

走査光学装置の一形態としてのレーザスキャナユニット（ＬＳＵ）は、筐体の内部にコリメータレンズ、シリンドリカルレンズ、結合レンズであるｆθレンズ、折り返しミラー等の各種光学部品、偏光手段であるポリゴンミラーとこれを回転駆動するポリゴンモータの他、走査方向の水平同期信号を得るためのビーム検出用反射ミラーや受光素子等を収容して構成されている。

斯かるレーザスキャナユニットにおいては、光源であるレーザダイオードから出射したレーザ光は、コリメータレンズによって平行光束とされた後にシリンドリカルレンズによってポリゴンミラーの反射面に集光される。そして、ポリゴンミラーに入射したレーザ光は、ポリゴンモータによって回転駆動されるポリゴンミラーによって偏光走査され、その反射光は走査光としてｆθレンズと折り返しミラーを経て感光ドラム等の像担持体上に結像され、結像された走査光は、ポリゴンミラーの回転によって像担持体上を主走査方向に走査し、像担持体の回転によって副走査方向に走査して像担持体上に静電潜像を形成する。尚、像担持体上に形成された静電潜像は、現像装置によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として顕像化され、トナー像は転写装置によって用紙等の記録材上に転写される。

又、ポリゴンミラーによって反射した走査光の一部は、ビーム検出用反射ミラーによって反射して受光素子に入射し、受光素子がこの走査光を検出すると走査開始信号をレーザダイオードに対して出力し、レーザダイオードは、この走査開始信号を受信して画像書き込みのための変調を開始する。

ところで、従来の走査光学装置におけるビーム検出用反射ミラーの取付構造としては、反射側に基準面を設け、裏側から板バネで固定する構成が採用されていた。

特許文献１，２には、折り返しミラー等の取付構造が提案されている。
特開２００１−２０８９５８号公報 特開２００７−０７２２３８号公報

走査光学装置においては、シャッター機構や光路との関係で、ビーム検出用反射ミラーを必要とする反射面から一方向にしか延ばすことができない場合があり、このような場合、光学部品同士の干渉や光路との干渉を避けつつ、ビーム検出用反射ミラーを正しい位置に正確に固定することは至難であった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、光学部品同士の干渉や光路との干渉を避けつつ、ビーム検出用反射ミラーを正しい位置に正確に固定するとともに、コンパクト化を図ることができる走査光学装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、筐体内に各種光学部品から成る走査光学系と、ポリゴンミラー及びこれを回転駆動するポリゴンモータを含む偏光手段と、ビーム検出用反射ミラーと受光素子を含む走査光ビーム検出手段を配置して成る走査光学装置において、前記ビーム検出用反射ミラーを固定する基準面を設け、前記ビーム検出用反射ミラーと前記基準面を構成する部材とを板バネで挟み込んで固定するとき、前記ビーム検出用反射ミラーを前記板バネで押さえる外側に光ビームを反射させる面を延長させたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記基準面を前記ビーム検出用反射ミラーの長手方向に３分割し、２箇所を前記板バネの挟み込み面に設定し、１箇所を押さえの無い面に設定したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ビーム検出用反射ミラーを固定する基準面を設け、該ビーム検出用反射ミラーの半分を板バネで挟み込んで固定するようにしたため、シャッター機構や光路との関係で、ビーム検出用反射ミラーを必要とする反射面から一方向にしか延ばすことができない場合であっても、光学部品同士の干渉や光路との干渉を避けつつ、ビーム検出用反射ミラーを正しい位置に正確に固定するとともに、走査光学装置全体のコンパクト化を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、ビーム検出用反射ミラーを受ける基準面をビーム検出用反射ミラーの長手方向に３分割したため、該基準面の精度を高めることができる。３分割された基準面の間には公差が存在するが、主走査方向の振れは受光素子に調整範囲を設けることによって解消され、副走査方向の振れは走査光学系のレンズによって補正することができ。このため、受光素子の調整のみで水平同期信号の出力タイミングを高精度に設定することができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る走査光学装置の内部構造を示す平面図、図２は同斜視図、図３は同走査光学装置のビーム検出用反射ミラー部分の斜視図、図４はビーム検出用反射ミラーを組み込む前の取付部の平面図、図５は同斜視図、図６はビーム検出用反射ミラーを組み込んだ後の取付部の平面図、図７は板バネの斜視図である。

図１及び図２に示す走査光学装置１は、樹脂にて矩形ボックス状に成形された筐体２内に、各種光学部品から成る走査光学系と、ポリゴンミラー３及びこれを回転駆動する不図示のポリゴンモータを含む偏光手段と、ビーム検出用反射ミラー４と受光素子５を含む走査光ビーム検出手段を配置して構成されている。

ここで、上記走査光学系は、光源であるレーザダイオード６、コリメータレンズ７、シリンドリカルレンズ８、結像レンズである２つのｆθレンズ９，１０及び折り返しミラー１１を備えており、該走査光学系のレーザダイオード６から出射したレーザ光は、コリメータレンズ７によって平行光束とされた後にシリンドリカルレンズ８によってポリゴンミラー３の反射面に集光される。

上述のようにポリゴンミラー３に入射したレーザ光は、ポリゴンモータによって回転駆動されるポリゴンミラー３によって偏光走査され、その反射光は走査光Ｌとしてｆθレンズ９，１０と折り返しミラー１１を経て感光ドラム等の不図示の像担持体上に結像され、結像された走査光Ｌは、ポリゴンミラー３の回転によって像担持体上を主走査方向に走査し、像担持体の回転によって副走査方向に走査して像担持体上に静電潜像を形成する。

又、ポリゴンミラー３によって反射した走査光Ｌの一部Ｌ１は、ビーム検出用反射ミラー４によって反射して受光素子５に入射し、受光素子５がこの走査光Ｌ１を検出すると走査開始信号をレーザダイオード６に対して出力し、レーザダイオード６は、この走査開始信号を受信して画像書き込みのための変調を開始する。

ここで、本発明に係る走査光学装置１におけるビーム検出用反射ミラー４の取付構造について説明する。

本実施の形態においては、ビーム検出用反射ミラー４は、他部品との干渉や光路との干渉を避けるために、必要とする反射面から一方向にしか延ばすことができない。このため、本実施の形態では、ビーム検出用反射ミラー４を固定する基準面を設け、該ビーム検出用反射ミラー４の半分を板バネ１２で挟み込んで固定する構造を採用している。

即ち、図４及び図５に示すように、筐体２のフレームには取付基準面となる矩形プレート状の基準プレート１３が垂直に立設されており、その基準面Ｓは２つの溝１３ａによってビーム検出用反射ミラー４の長手方向に基準面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に３分割されている。又、この基準プレート１３の一側部には、ビーム検出用反射ミラー４の長手方向一端面を受けるストッパ１４が設けられ、基準プレート１３の近傍には、ビーム検出用反射ミラー４を載置するためのベース１５が設けられている。

又、前記板バネ１２は、図７に示すように、ビーム検出用反射ミラー４と基準プレート１３に嵌め込まれて両者をバネ力によって挟持するものであって、門形に屈曲成形され、その一端にはくの字状に屈曲された二股状の爪１２ａが形成され、他端には略Ｕ字状に折り曲げられた係止部１２ｂが形成されている。

而して、ビーム検出用反射ミラー４は、図３及び図６に示すように、ベース１５上に載置され、その裏面を基準プレート１３の基準面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に押し当てるとともに、長手方向一端面をストッパ１４に当接させて位置決めした状態で、走査光Ｌ１の反射に供されない半分を板バネ１２で挟み込んで固定することによって筐体２に取り付けられる。即ち、板バネ１２を係止部１２ｂがビーム検出用反射ミラー４の裏面側に位置するようにしてビーム検出用反射ミラー４と基準プレート１３に上方から嵌め込めば、ビーム検出用反射ミラー４は、板バネ１２の爪１２ａと係止部１２ｂとのバネ力によって基準プレート１３と共に挟持されて固定される。

以上のように、本実施の形態では、ビーム検出用反射ミラー４に固定用の基準面Ｓ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を設け、該ビーム検出用反射ミラー４の半分を板バネ１２で挟み込んで固定するようにしたため、シャッター機構や光路との関係で、ビーム検出用反射ミラー４を必要とする反射面から一方向にしか延ばすことができない本実施の形態のような場合であっても、光学部品同士の干渉や光路との干渉を避けつつ、ビーム検出用反射ミラー４を正しい位置に正確に固定するとともに、走査光学装置１全体のコンパクト化を図ることができる。

又、本実施の形態では、ビーム検出用反射ミラー４の反射側を受ける基準面Ｓをビーム検出用反射ミラー４の長手方向に３分割して３つの基準面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３としたため、該基準面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の精度を高めることができる。ここで、３分割された基準面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の間には公差が存在するが、主走査方向の振れは受光素子５に調整範囲を設けることによって解消され、副走査方向の振れは走査光学系のコリメータレンズ７やシリンドリカルレンズ８、ｆθレンズ９，１０によって補正することができ。このため、受光素子５の調整のみで水平同期信号の出力タイミングを高精度に設定することができる。

本発明に係る走査光学装置の内部構造を示す平面図である。 本発明に係る走査光学装置の内部構造を示す斜視図である。 本発明に係る走査光学装置のビーム検出用反射ミラー部分の斜視図である。 本発明に係る走査光学装置のビーム検出用反射ミラーを組み込む前の取付部の平面図である。 本発明に係る走査光学装置のビーム検出用反射ミラーを組み込む前の取付部の斜視図である。 本発明に係る走査光学装置のビーム検出用反射ミラーを組み込んだ後の取付部の平面図である。 板バネの斜視図である。

符号の説明

１ 走査光学装置
２ 筐体
３ ポリゴンミラー
４ ビーム検出用反射ミラー
５ 受光素子
６ レーザダイオード
７ コリメータレンズ
８ シリンドリカルレンズ
９，１０ ｆθレンズ
１１ 折り返しミラー
１２ 板バネ
１２ａ 板バネの爪
１２ｂ 板バネの係止部
１３ 基準プレート
１３ａ 基準プレートの溝
１４ ストッパ
１５ ベース
Ｌ，Ｌ１ 走査光
Ｓ（Ｓ１〜Ｓ３） 基準面

Claims (2)

1. 筐体内に各種光学部品から成る走査光学系と、ポリゴンミラー及びこれを回転駆動するポリゴンモータを含む偏光手段と、ビーム検出用反射ミラーと受光素子を含む走査光ビーム検出手段を配置して成る走査光学装置において、
   前記ビーム検出用反射ミラーを固定する基準面を設け、前記ビーム検出用反射ミラーと前記基準面を構成する部材とを板バネで挟み込んで固定するとき、前記ビーム検出用反射ミラーを前記板バネで押さえる外側に光ビームを反射させる面を延長させたことを特徴とする走査光学装置。
2. 前記基準面を前記ビーム検出用反射ミラーの長手方向に３分割し、２箇所を前記板バネの挟み込み面に設定し、１箇所を押さえの無い面に設定したことを特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
   

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