JP2013225133A - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】光源を取り付けるホルダを削除して部品点数の削減を図りながら、光源を容易に交換することができるとともに、光源取付け後に、光源を回転方向に調整可能としたことを特徴とする光走査装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】光学素子であるシリンドリカルレンズやコリメートレンズと、光ビームを偏向走査する偏向走査手段であるポリゴンスキャナとを収納する光学ハウジングである第1筐体に、光源であるLDA51cが光軸方向に突き当たることで、LDA51cが光軸方向に位置決される位置決め部たる位置決め面754を設ける。そして、LDA51cを位置決め面754に位置決めして押圧部材110の押圧面112でLDA51cを位置決め面側に押圧することで、押圧部材110と位置決め面754とで第1筐体にLDA51cを挟持固定する。
【選択図】図10

Description

本発明は、光走査装置および画像形成装置に関するものである。
潜像担持体である感光体上に画像情報に応じた書込光を偏向走査することにより照射して感光体上に潜像を形成し、この潜像を現像して画像を得るものが知られている。書込光を偏向走査する光走査装置は、一般に、レーザーダイオード(LD)などの光源から照射された光は、コリメートレンズやアパーチャーによって所定の形状に成形されてポリゴンミラーに入射する。ポリゴンミラーに入射した光は、ポリゴンミラーで偏向走査され、感光体表面に結像される。
このような光走査装置においては、特許文献1に記載のように、光源は、ホルダなどに設けられた光源取付け部に圧入固定されている。
しかしながら、光源取付け部に光源を圧入固定している場合、光源に初期不良などが生じて光源取付け部から光源を取り外すときは、光源取付け部から光源を無理やりに引き抜くため、光源取付け部に対して光源を真直ぐに引き抜かないと光源取付け部が破損してしまうという不具合があり、光源交換作業が困難であった。
また、光源としてのレーザーダイオード(LD)は、発散角が縦方向と横方向で異なり楕円形状の光を出射する。よって、アパーチャーを通過した光を、狙いの形状に成形するためには、楕円形状の光における長径部分をアパーチャーのスリット方向に合わせる必要がある。しかし、光源取付け部に光源を圧入固定している場合、圧入固定後は、光源を回転させることができない。よって、楕円形状の光における長径部分とアパーチャーのスリット方向とがずれている場合、光源の回転によっては、楕円形状の光における長径部分とアパーチャーのスリット方向とを合わせることができず、アパーチャーを通過した光を、狙いの形状に成形することができなくなるおそれがあった。
さらに、光源として複数の発光点を備え、これら発光点がアレイ状に配列されたレーザダイオードアレイ(LDA)を用いて、マルチビーム走査方式にした光走査装置の場合、ビームピッチが狙いのピッチとなるように、光源を回転方向に位置決めして光源取付け部に取り付ける必要がある。しかし、光源取付け部に光源を圧入固定する場合、圧入固定後は、光源を回転させることができない。このため、光源圧入時に光源が回転方向に回転してまい、光源が回転方向にずれて圧入固定された場合、取り付け後は、光源を回転させてビームピッチが狙いのピッチとなるように調整できないという不具合も生じてしまう。
特許文献1のように、ホルダに光源を取り付けて、ホルダを光学ハウジングに対して回転可能に取り付ければ、ホルダを光学ハウジングに対して回転させることで、ビームピッチが狙いのピッチとなるようにする調整や、アパーチャーを通過した光を、狙いの形状に成形する調整が可能となるが、ホルダなどの部品点数が増えてしまい、コスト高になってしまう。
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、光源を取り付けるホルダを削除して部品点数の削減を図りながら、光源を容易に交換することができるとともに、光源取付け後に、光源を回転方向に調整可能としたことを特徴とする光走査装置および画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、光源から出射した光ビームによって走査対象物を光走査する光走査装置において、前記光源から出射される光ビームを狙いの形状に成形する光学素子と、該光ビームを偏向走査する偏向走査手段とを収納する光学ハウジングを有し、該光学ハウジングに前記光源が光軸方向に突き当たることで、前記光源が光軸方向に位置決めされる位置決め部を有し、前記位置決め部によって位置決めされた光源を前記位置決め部に向かって押圧する押圧部材を設け、前記押圧部材と前記位置決め部とで前記光源を挟持することで前記光源を固定したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の光走査装置において、前記押圧部材は、ネジにて前記光学ハウジングに締結されることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の光走査装置において、前記押圧部材は、バネ部材にて前記光学ハウジングに押圧されることで前記光学ハウジングに対して固定されることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3いずれかの光走査装置において、前記押圧部材は、前記光源と当接して光源を押圧する押圧面と、前記光学ハウジングに取付けられる取付面とを有し、押圧部材を固定したとき、少なくとも押圧面の周囲が弾性変形するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4の光走査装置において、前記押圧面と前記取付面との光軸方向の位置を異ならせたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項4または5の光走査装置において、前記取付面を前記押圧面と平行にしたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項4乃至6いずれかの光走査装置において、前記押圧面を光軸方向に対して垂直にしたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項4乃至7いずれかの光走査装置において、前記押圧面を、同一平面上に2または3個設けたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項8の光走査装置において、各押圧面と光源との接触面積を同一にしたことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項1乃至9いずれかの光走査装置において、前記押圧部材は、前記光源の光ビーム出射側の面と反対側の面を押圧するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項1乃至9いずれかの光走査装置において、前記押圧部材を絶縁部材としたことを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項1乃至9いずれかの光走査装置において、前記押圧部材と前記光源との間に絶縁材料を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項1乃至12いずれかの光走査装置において、前記押圧部材を前記光源と、前記光源を制御する制御基板との間に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項1乃至14いずれかの光走査装置において、前記位置決め部は、光軸方向に対して垂直な位置決め面であり、該位置決め面を同一平面上に2または3個有することを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項14の光走査装置において、前記押圧面が同一平面上に複数あり、前記位置決め面が同一平面上に前記押圧面の個数と同数あるように構成し、前記押圧面が、前記光源を挟んで前記位置決め面と対向するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、請求項1乃至15いずれかの光走査装置において、前記押圧部材は、前記光学ハウジングに固定される構成において、前記光学ハウジングの前記押圧部材端部と対向する箇所を光軸方向に凹ませた逃げ部を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項17の発明は、請求項1乃至16いずれかの光走査装置において、前記押圧部材は、前記光学ハウジングに取付けられる取付面を有し、前記取付面の端部を曲面としたことを特徴とするものである。
また、請求項18の発明は、請求項1乃至17いずれかの光走査装置において、複数の位置決め部と、各位置決め部に位置決めされる複数の光源とを備え、前記押圧部材は、複数の光源を押圧するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項19の発明は、請求項2の光走査装置において、前記光学ハウジングに固定される前の押圧部材を回転方向に位置決めする押圧部材位置決め手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項20の発明は、請求項19の光走査装置において、前記押圧部材位置決め手段は、前記押圧部材の長手方向に延びる一方の端面の長手方向中央部以外に当接する第1の係合凸部と、前記押圧部材の長手方向に延びる他方の端面の長手方向中央部以外に当接する第2の係合凸部とで構成したことを特徴とするものである。
また、請求項21の発明は、請求項19の光走査装置において、前記押圧部材位置決め手段は、前記光学ハウジングに設けた係合凸部と、前記押圧部材に設けられ、前記係合凸部が係合する係合穴とで構成したことを特徴とするものである。
また、請求項22の発明は、請求項20または21の光走査装置において、前記押圧部材の前記光源を押圧する位置が、前記押圧部材の長手方向中央部であって、前記係合凸部の前記押圧部材との係合位置を、前記押圧部材のネジによる締結位置よりも長手方向端側にしたことを特徴とするものである。
また、請求項23の発明は、請求項2の光走査装置において、前記ネジと前記押圧部材との間に別部材を設け、前記押圧部材締結時に前記ネジと前記別部材との間および前記押圧部材と前記別部材との間の少なくとも一方に回転方向の滑りを発生させたことを特徴とするものである。
また、請求項24の発明は、請求項23の光走査装置において、前記別部材として、平座金を用いたことを特徴する光走査装置。
また、請求項25の発明は、請求項1乃至24いずれかの光走査装置において、前記光源として、半導体レーザーを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項26の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、光走査によって該潜像担持体の表面に潜像を形成する光走査手段と、該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、上記光走査手段として、請求項1乃至25いずれかの光走査装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項27の発明は、請求項26の画像形成装置において、前記潜像担持体を複数備え、各潜像担持体上で現像された可視像をそれぞれ転写体に重ね合わせて転写体にカラー画像を形成することを特徴する画像形成装置。
請求項1乃至27の発明においては、光源を押圧部材と位置決め部とで挟持固定するので、押圧部材を装置から取り外すだけで、光源の挟持力が失われて光源を容易に装置から取り外すことができる。よって、光源を圧入固定するものに比べて、光源を容易に交換することができる。
また、光源は、位置決め部と押圧部材とで挟持されているだけであるので、押圧部材の押圧力を弱めれば、光源への挟持力が弱まり、光源を回転させることができる。よって、光源取付け後に、光源を回転させて、ビームピッチの調整や光源から出射される光の形状を調整することができる。
また、光学ハウジングに直接取り付けた光源を回転させることができるので、ホルダに光源を取り付けて、ホルダを光学ハウジングに対して回転可能に取り付けた構成に比べて、部品点数を削減することができる。
実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。 同プリンタの作像ステーションの概略構成を示す構成図。 光書込ユニットの構成を示す概略断面図である。 第1筐体を上から見た図。 第1筐体の斜視図。 第1筐体を第2筐体に取り付ける様子を説明する図。 第1筐体の光源取付面周辺の概略構成図。 押圧部材の斜視図。 LDAをネジで第1筐体に取り付ける前の様子を示す図。 LDAをネジで第1筐体に固定した様子を示す図。 押圧部材の押圧面がLDAを押圧する様子を説明する図。 第1筐体に固定されたLDAに制御基板を取り付けた様子を説明する図。 位置決め基準面を円周方向に等間隔で3箇所設けた実施形態を示す図。 位置決め基準面と押圧面とをLDAの台座部を挟んで対向させた様子を示す図。 押圧面と台座部との間や貫通孔の内周と給電部との間に絶縁性部材を設けた実施形態を示す図。 押圧部材の長手方向端部が光源取付面に引っ掛かる様子を説明する図。 光源取付面の取付面の長手方向外側端部と対向する箇所に逃げ部を形成した実施形態を示す図。 押圧部材の取付面の長手方向端部を曲面形状にした実施形態を示す図。 ネジ締結時に押圧部材に回転方向の力が働き、LDAを回転させる様子を説明する図。 押圧部材位置決め手段の第1の態様を示す図。 押圧部材位置決め手段の第2の態様を示す図。 ネジの頭部と押圧部材との間に別部材を設けた実施形態を示す図。 2つの光源をひとつの押圧部材で押圧する実施形態を示す図。 押圧部材をバネ部材で固定する実施形態を示す図。 モノクロ画像形成装置の概略構成図。
以下、本発明を、画像形成装置としてのプリンタに適用した一実施形態について説明する。本実施形態は、いわゆる中間転写方式のタンデム型画像形成装置を例に挙げて説明するが、これに限られるものではない。
図1は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。
このプリンタは、装置本体1と、この装置本体1から引き出し可能な給紙カセット2とを備えている。装置本体1の中央部には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンダ(M)、黒(K)の各色のトナー像(可視像)を形成するための作像ステーション3Y,3C,3M,3Kを備えている。以下、各符号の添字Y、C、M、Kは、それぞれイエロー、シアン、マゼンダ、黒用の部材であることを示す。
図2は、イエロー(Y)の作像ステーションの概略構成を示す構成図である。なお、他の作像ステーションも同様の構成である。
図1及び図2に示すように、作像ステーション3Y,3C,3M,3Kは、図中矢印A方向に回転する潜像担持体としてのドラム状の感光体10Y,10C,10M,10Kを備えている。感光体10Y,10C,10M,10Kは、直径40mmのアルミニウム製の円筒状基体と、その表面を覆う、例えばOPC(有機光半導体)感光層とから構成されている。各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kは、それぞれ、感光体10Y,10C,10M,10Kの周囲に、感光体を帯電する帯電装置11Y,11C,11M,11K、感光体に形成された潜像を現像する現像手段としての現像装置12Y,12C,12M,12K、感光体上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置13Y,13C,13M,13Kを備える。各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kの下方には、感光体10Y,10C,10M,10Kに書込光Lを照射可能な光走査装置である光書込手段としての光書込ユニット4を備えている。各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kの上方には、各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kにより形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト20を備えた中間転写ユニット5を備えている。また、中間転写ベルト20に転写されたトナー画像を記録材である転写紙Pに定着する定着ユニット6を備えている。また、装置本体1の上部には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、黒(K)の各色のトナーを収容するトナーボトル7Y,7C,7M,7Kが装填されている。このトナーボトル7Y,7C,7M,7Kは、装置本体1の上部に形成される排紙トレイ8を開くことにより、装置本体1から脱着可能に構成されている。
上記光書込ユニット4は、光源であるレーザダイオードから発射させる書込光(レーザ光)Lをポリゴンミラー等によって偏向し、感光体10Y,10C,10M,10K上に走査しながら照射する。光書込ユニット4の詳しい説明は後述する。
上記中間転写ユニット5の中間転写ベルト20は、駆動ローラ21、テンションローラ22及び従動ローラ23に掛け回され、所定タイミングで図中反時計回り方向に回転駆動される。また、中間転写ユニット5は、感光体10Y,10C,10M,10Kに形成されたトナー像を中間転写ベルト20に転写する一次転写ローラ24Y,24C,24M,24Kを備えている。中間転写ユニット5は、中間転写ベルト20上に転写されたトナー像を転写紙Pに転写する二次転写ローラ25、転写紙P上に転写されなかった中間転写ベルト20上の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置26を備えている。
次に、上記構成のプリンタにおいて、カラー画像を得る工程について説明する。
まず、作像ステーション3Y,3C,3M,3Kにおいて、感光体10Y,10C,10M,10Kが帯電装置11Y,11C,11M,11Kによって一様に帯電される。その後、光書込ユニット4により、画像情報に基づきレーザ光Lが走査露光されて感光体10Y,10C,10M,10Kの表面に潜像が形成される。感光体10Y,10C,10M,10K上の潜像は、現像装置12Y,12C,12M,12Kの現像ローラ15Y,15C,15M,15K上に担持された各色のトナーによって現像されてトナー像として可視像化される。感光体10Y,10C,10M,10K上のトナー像は、各一次転写ローラ24Y,24C,24M,24Kの作用によって反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト20上に順次重ねて転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト20上の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト20の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。一次転写終了後の感光体10Y,10C,10M,10Kは、クリーニング装置13Y,13C,13M,13Kのクリーニングブレード13aによってその表面がクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。トナーボトル7Y,7C,7M,7Kに充填されているトナーは、必要性に応じて図示しない搬送経路によって各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kの現像装置12Y,12C,12M,12Kに所定量補給される。
一方、上記給紙カセット2内の転写紙Pは、給紙カセット2の近傍に配設された給紙ローラ27によって、装置本体1内に搬送され、レジストローラ対28によって所定のタイミングで二次転写部に搬送される。そして、二次転写部において、中間転写ベルト20上に形成されたトナー画像が転写紙Pに転写される。トナー画像が転写された転写紙Pは、定着ユニット6を通過することで画像定着が行われ、排出ローラ29によって排紙トレイ8に排出される。感光体10と同様に、中間転写ベルト20上に残った転写残のトナーは、中間転写ベルト20に接触するベルトクリーニング装置26によってクリーニングされる。
次に、上記光書込ユニット4の構成について説明する。
図3は、上記光書込ユニット4の構成を示す概略断面図である。
図4は、第1筐体70を上から見たときの要部概略構成図であり、図5は、第1筐体70の斜視図である。
本実施形態の光書込ユニット4は、光源たるレーザダイオードアレイ(以下、LDA)からfθレンズ43a、43bまでの間の光路上に設けられた光学系部品を収納する第1筐体70と、fθレンズ43a、43bから感光体までの間の光路上に設けられた光学系部品を収納する第2筐体60とで構成されたものである。
本実施形態の光書込ユニットは、LDAを用いて、感光体表面に同時に複数本の光を走査するマルチビーム走査方式である。このように、マルチビーム走査方式を採用することで、画像形成速度を速めることができる。
図4、図5に示すように、光学ハウジングたる第1筐体70には、光源であるLDA51a、51b、51c、51dから出射される光ビームを狙いの形状に成形する光学素子であるコリメートレンズ52a、52b、シリンドリカルレンズ53a、53b、偏向走査手段たるポリゴンスキャナ140、レーザ走査の等角度運動を等速直線運動へと変える走査レンズたるfθレンズ43a、43bなどが収納されている。
図5に示すように、LDA51a、51b、51c、51dは、詳細は後述するが、第1筐体70の端部に設けられた光源取付面75a、75bの光源取付穴76a、76b、76c(不図示)、76dにそれぞれ取り付けられる。
なお、図5においては、LDA51cのみを第1筐体70に取り付けた状態を示したものである。
ポリゴンスキャナ140は、正多角柱形状からなる2つのポリゴンミラー(回転偏向器)41a、41bと、ポリゴンモータ(駆動手段)144と、ポリゴンモータ144の駆動を制御するための電子部品を搭載した回路基板141とで構成されている。ポリゴンスキャナ140は、ポリゴンスキャナ収容壁74に囲まれたポリゴンスキャナ収容部73にネジによって第1筐体70に締結される。
fθレンズ43a、43bは、第1筐体70の走査レンズ収容部に取り付けられる。また、コリメートレンズ52a、52b、シリンドリカルレンズ53a、53bは、第1筐体70のLDA51a、51b、51c、51dからポリゴンミラー41a、41bまでの光路上にそれぞれ取り付けられる。また、第1筐体70のポリゴンスキャナ収容壁74には、防音ガラス49a,49bが設けられている。
第1筐体70は、図6に示すように、第2筐体60に取り付けられる。第2筐体60は、図3に示すように、第1筐体70のほかに、感光体10Y,10C,10M,10Kへとレーザ光を導くミラー44a,44b,44c,44d,46a,46b,46c,46d,47a,47b,47c,47d、ポリゴンミラー41a、41bの面倒れを補正する長尺レンズ50a,50b,50c,50d、図示しない同期検知手段などが取り付けられている。なお、図3中符号La,Lb,Lc,Ldは、それぞれ各感光体10Y,10C,10M,10Kに照射される書込光の光路を示すものである。
LDA51a〜d、から出射された光は、コリメートレンズ52a(52b)を透過した後、第1筐体70に設けられた図示しないアパーチャーで一定の形状に成形された後、シリンドリカルレンズ53a(53b)を透過することで、副走査方向(感光体表面上における感光体表面移動方向に相当する方向)に集光せしめられる。次いで、ポリゴンモータ144によって高速回転される正六面体構造のポリゴンミラー41a(41b)における6つの側面にそれぞれ形成された鏡面のうち、何れかで反射しながら主走査方向(感光体表面上における軸線方向に相当する方向)に偏向せしめられる。そして、ポリゴンミラー41a(41b)によって一定の角速度で主走査方向に偏向せしめられる光の偏向方向の移動速度を等速に変換するfθレンズ43a(43b)、ミラー、面倒れを補正するための長尺レンズ、光走査装置を密閉する防塵ガラスを順次経由した後、図示しない感光体の表面に達する。
次に、LDAの第1筐体70への取り付けについて説明する。なお、以下の説明では、LDA51cの取り付けについて説明するが、LDA51a、51b、51dの取り付けに関しても同様である。
図7は、第1筐体70の光源取付面周辺の概略構成図である。図8は、押圧部材110の斜視図である。図9は、LDA51cをネジで第1筐体に取り付ける前の様子を示す図である。
図7に示すように、LDA51cは、発光部512、台座部513、給電部511などを有している。台座部513の外径は、発光部512の外径よりも大きくなっており、台座部513の発光部側の面が、光軸方向の位置決めを行うための基準面513aとなっている。給電部511は、台座部513の発光部側の面と反対側の面から延びており、後述する制御基板などに接続されて、発光部512内にアレイ状に配列された不図示の発光素子に電力を供給する。
第1筐体70の光源取付面75bには、光源取付穴76cと、ネジ穴752とが設けられている。光源取付穴76cは、LDA51cの発光部512の径よりも僅かに大きい発光部挿入部752と、LDA51cの台座部513の径よりも僅かに大きい台座部挿入部755とが設けられている。この台座部挿入部755と発光部挿入部752とを結び光軸方向に対して垂直な面が、LDA51cを光軸方向に位置決めする位置決め部たる位置決め面754となっている。台座部挿入部755の光軸方向の長さは、台座部513の光軸方向長さよりも短くなっており、LDA51cが位置決め面754により位置決めされたとき、台座部513の一部が光源取付面75bから突出するようになっている。
LDA51cを押圧する押圧部材110は、長方形状の板状部材であり、板金を曲げ加工して成形されたり、樹脂を射出成形して成形されたりしたものである。押圧部材110の略中央部にはLDA51cの給電部511が貫通するための貫通孔114が設けられている。この貫通孔114を囲むように、LDAの台座部の基準面513aと反対側の面に当接して、LDA51cを位置決め面754側に押圧する押圧面112が、同一平面内で円周方向等間隔に3箇所設けられている(図8参照)。各押圧面112は、LDA51cを光軸方向に良好に押圧できるよう、光軸方向に対して垂直な面となっており、各押圧面の形状は、同一形状となっている。
これら押圧面112のよりも長手方向外側には、ネジが貫通するネジ貫通孔113を備えた取付面111が設けられている。
押圧面112は、取付面111よりも第1筐体70から光軸方向に離れた位置に設けられており、押圧面112と取付面111との光軸方向の位置を異ならせている。また、取付面111は、押圧面112と平行な面である。
図9は、LDA51cを第1筐体70にネジで締結する前の様子を示す図である。
図に示すように、LDA51cの発光部512を発光部挿入部753に挿入し、台座部513を台座部挿入部755に挿入して、位置決め基準面513aを位置決め面754に当接させる。これにより、LDA51cが、光軸方向に位置決めされる。また、発光部挿入部752の径は、LDA51cの発光部512の径よりも僅かに大きく、台座部挿入部755の径はLDA51cの台座部513の径よりも僅かに大きいため、光源取付穴76cに挿入されたLDA51cは、回転可能となっている。
次に、LDA51cの給電部511を押圧部材110の貫通孔114に貫通させて、押圧面112を台座部513の位置決め基準面と反対側の面に当接させる。このとき、押圧面112は、取付面111よりも光源取付面75bから光軸方向に離れた位置に設けて、押圧面112を窪ませているので、この窪みに台座部513を遊嵌させることで、押圧面112を確実に台座部513の位置決め基準面と反対側の面に当接させることができる。
LDA51cが位置決め部754により位置決めされたとき、台座部513の一部が光源取付面75bから突出するようになっているため、図9に示すように、押圧部材110の押圧面112を台座部513の位置決め基準面と反対側の面に当接させたとき、押圧部材110の取付面111と光源取付面75bとの間には隙間ができる。
そして、押圧部材110の取付面111と第1筐体70の光源取付面75bとの間に隙間ができた状態から、押圧部材110のネジ貫通孔113にネジ120を挿入し、押圧部材110の取付面111が光源取付面75bに密着するまで光源取付面75bのネジ穴752にネジ120をねじ込んで押圧部材110を第1筐体70に締結すると、図10に示すように、押圧面112の周囲が弾性変形する。その結果、押圧面112に復元力が働き、押圧面112がLDA51cを位置決め面754側に押圧する。これにより、LDA51cの台座部513が押圧面112と位置決め部754とに挟持され、LDA51cが第1筐体70に取り付けられる。
本実施形態においては、押圧部材110の取付面111を押圧面112と平行にしているので、押圧部材110を固定するときに、固定する部材(ネジ)から押圧部材110にLDA51cを押圧する向きの力が加わる。その結果、押圧部材110を固定するだけで、LDA51cに押圧力を付与することができ、LDA51cに押圧力を付与するために複雑な構造を有さなくてもよい。よって、安価な構成でLDA51cに押圧力を付与することができる。
さらに、本実施形態によれば、押圧面112と取付面111との光軸方向の位置を異ならせているので、LDA51cを光軸方向に良好に押圧することができ、かつ、LDA51cの光軸方向への押圧力を高めることができる。
以下に、具体的に説明する。
押圧面112と取付面111とが同一平面内にある場合、押圧部材110を固定して、押圧面周辺が弾性変形したとき、押圧面112の一部が台座部512から浮き上がってしまう。その結果、LDA51cを押圧する向きが、光軸方向に対して斜めとなり、LDA51cを光軸方向へ押圧する力が弱まってしまう。
一方、押圧面112と取付面111とを光軸方向に異ならせた場合、押圧部材110を固定して、押圧面周辺が弾性変形したとき、押圧面112と取付面111との接続部が弾性変形して、押圧面112が台座部の位置決め基準面から浮き上がるのを抑制することができる。その結果、LDA51cを光軸方向に押圧することができる。また、接続部も弾性変形するので、この接続部の復元力も押圧面に加わることになる。その結果、LDA51cの光軸方向への押圧力を増加させることができる。
また、本実施形態によれば、押圧面を、同一平面上に3個設け、円周方向3箇所でLDA51cを押圧するようにしている。押圧面を全周にわたり設け、輪状なものとした場合、押圧面の平面度などによって、LDA51cへの押圧力が片寄る場合があり、LDA51c良好に挟持できないおそれがある。しかし、押圧面を円周方向等間隔で3箇所設けることにより、図11に示すように、LDA51cを3点で押圧することができ、LDA51cを円周方向均等に押圧することができる。また、3箇所の押圧面の平面度の精度を上げればよいだけであるので、押圧面を輪状なもののように全周の平面度を上げるものに比べて、容易に平面度の精度を上げることができる。なお、上述では、押圧面を3個設けているが、2個でも、同様な効果を得ることができる。
また、各押圧面の形状を同一形状にしているので、各押圧面とLDA51cとの接触面積を同一にすることができ、LDA51cを均等に押圧することができる。
また、本実施形態においては、LDA51cを用いて、感光体表面に同時に複数本の光を走査するマルチビーム走査方式としているが、LDA51cの各発光点の位置が狙いからずれると、ビームピッチが狙いの間隔と異なり、実際よりも縮んだ画像となったり、伸びた画像となったりする。
特許文献1に記載のように、LDA51cを圧入固定するように構成した場合、ビームピッチを調整可能にするためには、LDA51cを第1筐体とは別部材の光源ユニットに取り付け、この光源ユニットを第1筐体に対して相対的に回転させるようにする必要がある。このため、部品点数が多くなり、装置のコストが高くなってしまう。
一方、本実施形態においては、光源取付穴76cの発光部挿入部752は、LDA51cの発光部512の径よりも僅かに大きく、光源取付穴76cの台座部挿入部の径は、台座部の径よりも僅かに大きくなっており、LDA51cを光源取付穴76c内で回転させることができるようになっている。また、LDA51cは、位置決め面754と押圧部材110の押圧面112とで光軸方向に挟持されることで、固定されているだけである。よって、ネジ120を緩めて、LDA51cの挟持力を弱めるだけで、LDA51cを、光源取付穴76c内で回転させることができる。よって、LDA51cの各発光点の位置が狙いからずれて、ビームピッチが狙いの間隔と異なる場合、ネジ緩めてLDA51cの挟持力を弱めた状態で、LDA51cを光源取付穴76c内で回転させて、ビームピッチを調整することができる。よって、容易にビームピッチを調整することができる。また、第1筐体70にLDA51cを直接取り付けてもビームピッチを調整できるので、部品点数を削減でき、装置を安価にすることができる。
さらに、本実施形態においては、押圧部材110が光源の光ビーム出射側の面と反対側の面を押圧するように構成しているので、LDA51cの取り付け、取り外しを容易に行うことができる。
以下に具体的に説明する。第1筐体70に設けられた位置決め面754をLDA51cの台座部513の給電部511側の面と当接するように構成し、押圧部材110をLDA51aの台座部513の発光部512側の面を押圧するように構成した場合は、LDA51cを第1筐体内部側から光源取付穴76cに差し込むこととなる。また、押圧部材110を第1筐体内部側からネジ止めすることとなる。この場合、LDA51cを光源取付穴76cに挿入するときに、例えば、給電部511の先端が、第1筐体内内部のレンズと当接してレンズを傷つけるおそれがある。また、同様に、押圧部材110を取り付ける際にも、押圧部材110やネジ120、ドライバーなどがレンズと当接してレンズを傷つけてしまうおそれがある。また、第1筐体内のレンズなどの部品を傷つけないように、慎重にLDA51cなどを取り付ける必要があるため、LDA51c取り付け作業性が悪くなる。また、ドライバーをネジ120に差し込む際に第1筐体70の部品が邪魔になって、LDA51cの取り付け作業や、ビームピッチ調整作業なども困難となる。
一方、位置決め面754をLDA51cの台座部513の発光部512側の面と当接するように構成し、押圧部材110をLDA51cの台座部513の給電部511側の面を押圧するように構成した場合は、LDA51cおよび押圧部材110を第1筐体70の外側から取り付けることができる。これにより、第1筐体内のレンズなどの部品が傷つくのを防止することができる。また、ドライバーをネジ120に差し込む際に第1筐体70の部品が邪魔になることがなく、LDA51cの取り付け作業や、ビームピッチ調整作業などを容易に行うことができる。
もちろん、何らかの理由で、第1筐体70の外側からLDA51c、押圧部材110を取り付けることができない場合は、第1筐体70に設けられた位置決め面754をLDA51cの台座部513の給電部511側の面と当接するように構成し、押圧部材110をLDA51aの台座部513の発光部512側の面を押圧するように構成してもよい。
また、ネジ120で押圧部材110を第1筐体70に固定しているので、接着剤などで押圧部材110を固定するものに比べて、押圧部材110の取り付け・取り外しを容易に行うことができ、LDA51cを容易に交換することができる。また、ネジ120を緩めるだけで、ビームピッチの調整を行うことができる。
そして、LDA51cが第1筐体70に固定されたら、図12に示すように、LDA51cの給電部511にLDA51cを制御するための制御基板130を取り付ける。制御基板130は、不図示のネジなどによって第1筐体70に固定される。このように制御基板130を取り付けることで、LDA51cと制御基板130との間の狭い隙間に押圧部材110が配置されることとなる。これにより、第1筐体70を第2筐体60に取り付けるときなどに、なんらかの部材が押圧部材110にぶつかるなどして、LDA51cの挟持力が弱まったり、LDA51cに対して片寄った押圧力が発生したりして、LDA51cが回動してしまうのを抑制することができる。その結果、発光点の位置が狙いの位置からずれてしまい、再度、ビームピッチを調整する必要が生じるなどの不具合を抑制することができる。
また、制御基板130の押圧部材110を固定するネジ120と対向する箇所にドライバーが貫通するための貫通孔を設けてもよい。これにより、押圧部材110を固定するネジ120にドライバーを容易にアクセスすることができ、ネジ120を緩めて、ビームピッチの調整作業を容易に行うことができる。また、押圧部材110の取り外しも容易に行うことができ、LDA51cの交換も容易に行うことができる。
また、図13に示すように、位置決め面754を同一平面上に3個設け、円周方向3箇所でLDA51cを位置決めしてもよい。位置決め面を全周にわたり設け、輪状なものとした場合、位置決め面の平面度などによって、LDA51cが狙いの姿勢に対して傾いて取り付けられてしまう場合がある。しかし、位置決め面を円周方向等間隔で3箇所設けることにより、LDA51cを3点で位置決めすることとなる。よって、3箇所の位置決め面の平面度の精度を上げればよいだけであるので、位置決め面を輪状なもののように全周の平面度を上げるものに比べて、容易に平面度の精度を上げることができる。よって、LDA51cを正しく位置決めすることができる。なお、図13では、位置決め面754を3個設けているが、2個でも、同様な効果を得ることができる。
また、位置決め面754は、押圧面112の個数と同じ数として、図14に示すように、位置決め面754(図中点線)が、LDA51cの台座部513を挟んで押圧面112と対向するように構成するのが好ましい。これにより、押圧面112の光軸方向の押圧力を位置決め面112で受けることができ、良好にLDA51cを挟持固定することができる。
また、押圧部材110は、樹脂などの絶縁性部材で構成するのが好ましい。これは、LDA51cの給電部511は、押圧部材110を貫通しているため、例えば、ネジ120を緩めてLDA51aを発光しながらLDA51aのビームピッチや光量を調整する場合、手などが押圧部材110にぶつかるなどして、貫通孔114の内周(押圧面112の給電部対向面)と給電部511とが当接してしまうおそれがある。その結果、押圧部材110を導電性のある材料で構成した場合、給電部511から電流がリークするおそれがある。また、LDA51cとして、台座部513がグラウンドレベルではないものを用いた場合は、押圧部材110を導電性のある材料で構成すると、押圧面112に電流がリークしてしまう。また、制御基板130との隙間を狭くした場合に制御基板130と押圧部材110とが接触する部分が生じ、押圧部材110を導電性のある材料で構成すると、押圧部材110に電流がリークする場合もある。よって、押圧部材110を絶縁性部材で構成することで、押圧部材110への電流のリークを無くすことができる。
また、LDA51cを保持するための必要な押圧力を得るために、どうしてもアルミや鉄などの導電性部材を用いる必要がある場合は、押圧面112や貫通孔114の内周(押圧面112の給電部対向面)に絶縁性材料を塗布したり、図15に示すように、押圧面112と台座部513との間や貫通孔114の内周(押圧面112の給電部対向面)と給電部511との間にゴムなどの絶縁性部材を設けたりして、LDA51cと押圧部材との間に絶縁材料を設けてもよい。
LDA51cの台座部513がグラウンドレベルの場合は、貫通孔114の内周(押圧面112の給電部対向面)にのみ絶縁材料を塗布したり、貫通孔114の内周(押圧面の給電部対向面)と給電部511との間に絶縁性部材を設けたりしてもよい。
また、制御基板130を取り付けた際に、押圧部材110の制御基板130と当接しそうな部分に絶縁材料を塗布したり、ゴムなどの絶縁性の部材を貼り付けたりしてもよい。
このように構成することで、押圧部材110は、LDA51aを保持するための必要な押圧力と絶縁性とを確保することができる。
また、押圧部材110をネジ止めするとき、図16に示すように、押圧部材110の長手方向中央部が光源取付面75bから最も離間し、取付面111の長手方向外側端部(図中点線で囲われたA部)が最も光源取付面75bに近い、湾曲形状となる。従って、押圧部材110の取付面111を光源取付面75bに密着させるべく、さらにネジ120で押圧部材110を光源取付面側へ押し込んでいくと、取付面111の長手方向外側端部が取り付け面に対して、角度をつけて当接する。このように、取付面の長手方向外側端部が光源取付面75bに対して、角度をつけて当接するため、取付面111の長手方向外側端部が光源取付面75bに引っ掛かって、押圧部材110が狙い形状に変形をせずに、LDA51cを均等に押圧することができなくなったり、所望の押圧力が得られなくなったりするおそれがある。特に、トルク管理されたドライバーでネジ120を締結する場合は、押圧部材110が狙い形状に変形せずに、LDA51cを均等に押圧することができなくなったり、所望の押圧力が得られなくなったりするおそれが高くなる。
さらに、取付面111の長手方向外側端部によって、光源取付面75bが削れ、その削れカスが光書込ユニット内のミラーやレンズなどに付着して、異常画像となったり、LDA51cの給電部511に付着して、電気的な不具合が生じてしまったりするおそれもある。
そこで、図17に示すように、光源取付面75bの取付面111の長手方向外側端部と対向する箇所を他の部分よりも窪ませた逃げ部756を形成し、取付面111の長手方向外側端部と光源取付面75bとを非接触にすることが好ましい。
図17に示すように、光源取付面75bに逃げ部756を設けることで、ネジ120で押圧部材110を光源取付面75bに押し込んでいったときに、取付面111の長手方向外側端部が光源取付面75bに引っ掛かることがない。これにより、取付面111の長手方向外側端部が図中B方向にスムーズに移動し、取付面111が光源取付面75bに密着するように押圧部材110を変形させることができ、LDA51cを均等に押圧することができ、かつ、所望の押圧力を得ることができる。さらに、光源取付面75bが取付面111の長手方向外側端部によって削られることもないので、異常画像となったり、LDA51cの給電部511に付着して、電気的な不具合が生じてしまったりするおそれもない。
また、図18に示すように、取付面111の長手方向外側端部を曲面形状としてもよい。これにより、取付面111の長手方向外側端部が光源取付面75bに当接しても、取付面111の長手方向外側端部が光源取付面75bに引っ掛かることがない。よって、取付面111が光源取付面75bに密着するように押圧部材110をスムーズに変形させることができ、LDA51cを均等に押圧することができ、かつ、所望の押圧力を得ることができる。さらに、光源取付面75bが取付面111の長手方向外側端部によって削られることもないので、削りカスが生じることがなく、削りカスがレンズなどに付着して異常画像となったり、LDA51cの給電部511に付着して、電気的な不具合が生じてしまったりするおそれもない。
また、取付面111の長手方向外側端部や光源取付面75bの取付面111の長手方向外側端部との当接箇所に摩擦係数の低い部材などを貼り付けて、取付面111の長手方向外側端部の引っ掛かりを抑制してもよい。
また、図19に示すように、ネジ120で押圧部材110を締結するので、押圧部材110に回転方向の力が生じて、押圧部材110が回転方向に僅かに回転してしまう場合がある。押圧部材110が回転すると、押圧部材110により押圧されているLDA51cが回転し、ビームピッチがずれてしまう場合があった。
このため、図20に示すように、第1筐体70に固定される前の押圧部材110を回転方向に位置決めする押圧部材位置決め手段を設けることが好ましい。
図20に示す押圧部材位置決め手段は、光源取付面75bから突出する円柱状の第1係合凸部757a、第2係合凸部757bと、押圧部材110に設けられ、第2係合凸部757bと係合する係合長穴116と第1係合凸部757aと係合する係合丸穴117とで構成されている。
係合長穴116と係合丸穴117とは、ネジ貫通孔113よりも長手方向外側に設けられている。また、これら係合穴116、117の短手方向長さは、第1、第2係合凸部757a、757bの径とほぼ同じ長さとなっている。よって、係合穴116、117と係合凸部757a、757bとが係合したときに、短手方向において、係合穴116、117と係合凸部757a、757bとが隙間なく係合する。これにより、押圧部材110が回転方向に位置決めされ、ネジ120で締結時に押圧部材110に回転方向の力が働いても、押圧部材110が回転することがない。よって、LDA51cが、ネジ締結時に回転することがなくなり、LDA取り付け後にビームピッチが狙いと異なることが抑制される。
また、丸穴117と第1係合凸部757aとは、嵌合するので、回転方向のみならず、光軸に対して垂直方向の位置決めを行うことができる。
また、押圧部材110は、ネジ120との締結位置を中心として回転するので、締結位置と、LDA51cを押圧する押圧位置とが近ければ近いほど、LDA51cに働く回転力は、小さくと済む。また、係合穴116、117と係合凸部757a、757bとの係合位置が、ネジ120の締結位置から離れれば離れるほど、係合穴116、117と係合凸部757a、757bとに短手方向に隙間があったときの押圧部材110の回転量を少なくすることができる。
このようなことから、押圧部材110の係合穴116,117を、ネジ貫通孔113よりも長手方向外側に配置した。これにより、締結位置と、LDA51cを押圧する押圧位置とを近づけることができ、LDA51cに働く回転力を極力小さくすることができる。また、長穴116と第1係合凸部757aとの係合位置を、丸穴117に隣接するネジ120の締結位置から離して設けることができる。よって、丸穴117に隣接するネジ120の締結位置を中心として押圧部材110が回転したとき、押圧部材110の回転方向の動きを長穴116と第1係合凸部757aとの係合で良好に抑制することができる。また、丸穴117と第2係合凸部757bとの係合位置を、長穴116に隣接するネジ120の締結位置から離して設けることができ、長穴116に隣接するネジ120の締結位置を中心として押圧部材110が回転したとき、押圧部材110の回転方向の動きを丸穴117と第1係合凸部757aとの係合で良好に抑制することができる。
また、図21に示すように、位置決め手段を、第1筐体70の光源取付面75bに設けられた円柱形状の第1係合凸部757a、第2係合凸部757bのみで形成し、第1の係合凸部757aを押圧部材110の長手方向に延びる一方の面である上端面と当接させ、第2の係合凸部757bを押圧部材110の長手方向に延びる他方の面である下端面と当接させてもよい。この場合も各係合凸部757a、757bと係合する係合位置をネジの締結位置よりも長手方向に外側に設ける。また、第1係合部757aを上端面に当接させるか下端面に当接させるかは、ネジの締結時における押圧部材の回転方向に基づき決定する。また、第1の係合凸部757aに下端部から、第2の係合凸部757bの上端部までの上下方向の長さは、押圧部材110の短手方向長さとほぼ同じ長さとなっている。
この図21の構成においても、2つの係合凸部757a、757bによって、押圧部材110が回転するのを規制することができ、ネジ120の締結時にLDA51cに回転力が働くのを抑制することができ、LDA51cが回転するのを抑制することができる。また、各係合凸部757a、757bと係合する係合位置をネジ120の締結位置よりも長手方向に外側に設けることで、ネジ120の締結位置を、LDA51cを押圧する押圧位置に近づけることができ、ネジ120の締結時にLDA51cに回転力が働くのをより一層抑制することができる。
また、押圧部材110の上端面の第1係合凸部757aと当接する箇所および押圧部材110の下端面の第2係合凸部757bと当接する箇所に、それぞれ係合溝を設け、これらの係合溝に係合突起を係合させてもよい。
また、さらに、図22に示すように、ネジ120の頭部と押圧部材110との間に別部材118を設けてもよい。このように、ネジ120の頭部と押圧部材110との間に別部材118を設けることで、ネジ締結時に別部材118がネジ頭部との間で滑りが発生させたり、押圧部材と別部材との間で滑りが発生させたりして、押圧部材110にネジの回転力が伝達するのを抑制し、押圧部材110に光軸方向の力のみを付与することができる。
別部材118としては、ネジ120の頭部との摩擦係数が小さいものが望ましく、平座金などを用いることができる。摩擦係数の小さい部材を用いることで、ネジ締結時にネジ頭部との間で良好な滑りが生じて、別部材118に対して与える回転力を抑制することが可能となり、ひいては、押圧部材110の微小な回転移動を防止することが可能となる。
また、押圧部材110との摩擦係数も小さくすることで、押圧部材110と別部材118との間で滑りが生じて、押圧部材110に回転力を極力伝達させないようにすることができる。これにより、押圧部材110により固定されるLDA51cは当初の設定位置を精度良く保つことが可能となり、所望の光学特性を得ることができる。
また、図23に示すように、LDA51cと、LDA51cが挿入される光源取付穴76cの真下の光源取付穴76dに挿入されるLDA51dとをひとつの押圧部材110で挟持してもよい。また、同様に、LDA51aが挿入される光源取付穴76aの真下の光源取付穴76bに挿入されるLDA51bとをひとつの押圧部材で挟持してもよい。
このように、一つの押圧部材110で複数のLDA51cを挟持することで、部品点数を削減することができ、コストダウンを図ることができる。また、組み立て工数も削減することができ、製造コストも安価にすることができる。
また、上述では、ネジ120の締結により押圧部材110を光源取付面75bに固定しているが、図24に示すように、バネ部材121により、押圧部材110を光源取付面75bに固定してもよい。このように構成しても、押圧部材110は、バネ部材121の押圧力によって、取付面111が光源取付面75bに密着するように変形し、押圧面112の周囲を弾性変形させることができる。よって、この構成においても、押圧部材110の押圧面112でLDA51cを良好に押圧することができ、位置決め面754と押圧面112でLDA51cを挟持することができる。
ビームピッチを調整するために、LDA51cを回転させたいときは、光源取付面75bとバネ部材121との間に詰め物をして、押圧部材110にかかる押圧力を低減させることで、LDA51cへの挟持力が弱まり、LDA51cを容易に回転させることができ、ビームピッチの調整を容易に行うことができる。
また、上述では、カラー画像形成装置に適用した例について説明したが、図25に示すようなモノクロ画像形成装置にも本発明を適用することができる。
また、上述では、光源としてLDAを用いて、感光体表面に同時に複数本の光を走査するマルチビーム走査方式の光書込ユニットについて説明したが、光源として一つの発光点を有するレーザダイオード(LD)を用いて感光体表面に同時に1本の光を走査する走査方式の光書込ユニットにも本発明を適用することができる。このLDを第1筐体の位置決め面と押圧部材の押圧面とで挟持固定することで、圧入固定するものに比べて、容易にLDの交換を行うことができる。
また、LDは、発散角が縦方向と横方向で異なり楕円形状の光を出射するため、アパーチャーを通過した光が狙いの形状とするためには、楕円形状の光における長径部分をアパーチャーのスリット方向に合わせる必要がある。このため、LDを回転方向位置決めした状態で、第1筐体に取り付けるが、何らかの要因によって第1筐体に取り付けたLDが回転方向にずれてしまう場合がある。このような場合は、押圧部材を第1筐体に固定するネジを緩めて、LDの挟持力を弱める。これにより、LDを第1筐体に取り付けた状態で、LDを回転させて、LDから出射する楕円形状の光における長径部分をアパーチャーのスリット方向に合うように調整することができる。
以上、光源たるLDAから出射した光ビームによって走査対象物たる感光体を光走査する本実施形態の光走査装置たる光書込ユニットは、LDAが光軸方向に突き当たることで、LDAが光軸方向に位置決される位置決め部たる位置決め面と、LDAを光軸方向に押圧する押圧部材とを有し、LDAを押圧部材と位置決め面とで挟持固定する。このように構成することで、押圧部材を装置から取り外すだけで、LDAの挟持力が失われてLDAを容易に装置から取り外すことができる。よって、LDAを圧入固定するものに比べて、LDAを容易に交換することができる。
また、LDAは、位置決め面と押圧部材とで挟持されているだけであるので、押圧部材の押圧力を弱めれば、LDAへの挟持力が弱まり、LDAを回転させることができる。よって、LDA取付け後に、LDAを回転させて、ビームピッチの調整やLDAから出射される光の形状を調整することができる。
また、LDAから出射される光ビームを狙いの形状に成形する光学素子であるシリンドリカルレンズやコリメートレンズと、光ビームを偏向走査する偏向走査手段であるポリゴンスキャナとを収納する光学ハウジングである第1筐体にLDAを位置決めして固定する。このように、第1筐体にLDAを直接位置決めして固定するので、光源ユニットなどの別部材にLDAを位置決め固定してから、光源ユニットを第1筐体に固定するものに比べて、部品点数を削減することができ、装置を安価にすることができる。
また、押圧部材を、ネジにて位置決め面を有する部材である第1筐体に締結する。これにより、押圧部材を容易に第1筐体に取り付けたり取り外したりすることができる。よって、押圧部材を接着剤で固定したものに比べて、LDAの交換を容易に行うことができる。また、ネジを緩めることで、押圧部材のLDAへの押圧力を弱めることができ、LDAを回転させることができる。これにより、LDAを第1筐体に保持した状態で、LDAを回転させて、ビームピッチの調整やLDAから出射される光の形状を調整することができる。
また、押圧部材を、バネ部材にて第1筐体に押圧することで第1筐体に固定してもよい。これにより、バネ部材の押圧部材への押圧力をなくすだけで、押圧部材を取り外すことができ、押圧部材を接着剤で固定したものに比べて、LDAの交換を容易に行うことができる。また、バネ部材の押圧部材への押圧力を弱めることで、押圧部材のLDAへの押圧力を弱めることができ、LDAを回転させることができる。これにより、LDAを第1筐体に保持した状態で、LDAを回転させて、ビームピッチの調整やLDAから出射される光の形状を調整することができる。
また、押圧部材は、LDAと当接してLDAを押圧する押圧面と、第1筐体に取り付けられる取付面とを有し、押圧部材を固定したとき、少なくとも押圧面の周囲が弾性変形するよう構成した。これにより、押圧面に復元力が働いて、押圧面がLDAを光軸方向に押圧することができる。その結果、LDAを固定するのに十分な挟持力を得ることができる。
また、押圧面と取付面との光軸方向の位置を異ならせることで、押圧面の周囲が弾性変形したときに、押圧面がLDAから浮き上がるのを抑制することができ、LDAを光軸方向に良好に押圧することができる。また、押圧面と取付面とを接続する箇所も弾性変形するのでLDAの光軸方向への押圧力を高めることができる。
また、押圧部材の取付面を押圧面と平行にすることで、押圧部材を固定するときに、固定する部材(ネジ)から押圧部材にLDAを押圧する方向の力が加わる。その結果、押圧部材を固定するだけで、LDAに押圧力を付与することができ、LDAに押圧力を付与するために複雑な構造を有さなくてもよい。よって、安価な構成でLDAに押圧力を付与することができる。
また、押圧面を光軸方向に対して垂直にすることで、LDAを光軸方向に押圧することができ、LDAを固定するのに十分な挟持力を得ることができる。
また、押圧面を、同一平面上に2または3個設けることで、ひとつの押圧面でLDA全体を押圧するものに比べて、LDAを押圧する表面積を少なくすることができ、平面度の精度を高める面積を少なくすることができる。よって、LDAを均等に押圧する構成を安価で製造することができる。
また、各押圧面とLDAとの接触面積を同一にすることで、LDAを均等に押圧することができ、LDAを良好に挟持固定することができる。
また、押圧部材は、LDAの光ビーム出射側の面と反対側の面を押圧するよう構成することで、押圧部材やLDAを第1筐体の外側から取り付け、取り外しを行えることができ、LDAの交換を容易に行うことができる。
また、押圧部材を絶縁部材とすることで、LDAに流れる電流が押圧部材にリークするのを防止することができる。
また、押圧部材とLDAとの間に絶縁材料を設けることでも、LDAに流れる電流が押圧部材にリークするのを防止することができる。
また、押圧部材をLDAと、LDAを制御する制御基板との間に配置することで、第1筐体を第2筐体に取り付けるときなどに、押圧部材に他の部材が突き当たるのを制御基板で防ぐことができる。これにより、第1筐体を第2筐体に取り付けるときなどに、LDAが回転してしまい、再度、ビームピッチの調整が必要となるなどの不具合を抑制することができる。
また、位置決め面を同一平面上に2または3個有することで、ひとつの位置決め面がLDA全体と当接して位置決めするものに比べて、LDAを位置決めするための表面積を少なくすることができ、平面度の精度を高める面積を少なくすることができる。よって、LDAを光軸方向に位置決めする構成を安価で製造することができる。
また、押圧面が、LDAを挟んで位置決め面と対向するよう構成したことで、押圧面の光軸方向の押圧力を押圧面で受けることができ、LDAを固定するのに十分な挟持力を得ることができる。
また、第1筐体の押圧部材端部と対向する箇所を光軸方向に凹ませた逃げ部を設けることで、押圧部材を第1筐体に固定するときに押圧部材端部が第1筐体に当らなくなり、押圧部材をスムーズに変形させることができる。また、押圧部材の端部によって第1筐体が削られることがなくなり、削りカスがレンズに付着するなどにして異常画像を引き起こしたり、LDAの給電部に付着して電気的な不具合が生じてしまったりするおそれもない。
また、取付面の端部を曲面とすることでも、取付面端部が第1筐体に引っ掛かることがなくなり、押圧部材をスムーズに変形させることができる。また、取付面の端部によって第1筐体が削られることがなくなり、削りカスがレンズに付着するなどにして異常画像を引き起こしたり、LDAの給電部に付着して電気的な不具合が生じてしまったりするおそれもない。
また、押圧部材で、位置決め面に位置決めされている複数の光源を押圧するよう構成することで、一個の光源に対して一個の押圧部材で押圧するものに比べて、部品点数を削減することができ、装置を安価にすることができる。また、組み立て工数を削減することができる。
また、第1筐体に固定される前の押圧部材を回転方向に位置決めする押圧部材位置決め手段を設けることで、押圧部材をネジで第1筐体に固定するときに、押圧部材にネジの回転力が伝達されても、押圧部材位置決め手段により規制されて押圧部材が回転することがない。このように、押圧部材固定時における押圧部材の回転を抑制することができるので、押圧部材に押圧されているLDAの回転が抑制され、押圧部材の固定によって、ビームピッチが狙いから外れてしまうのを抑制することができる。
また、押圧部材位置決め手段を、押圧部材の長手方向に延びる一方の端面である上端面の長手方向中央部以外に当接する第1の係合凸部と、押圧部材の長手方向に延びる他方の端面である下端面の長手方向中央部以外に当接する第2の係合凸部とで構成している。押圧部材が固定時に回転しようとすると、押圧部材の上端面および下端面が第1および第2の係合凸部に突き当たり、押圧部材の回転を抑制することができる。
また、押圧部材位置決め手段を、第1筐体に設けた係合凸部と、押圧部材に設けられ、係合凸部が係合する係合穴とで構成してもよい。このように構成しても押圧部材が固定時に回転しようとすると、押圧部材の係合穴が係合凸部に突き当たり、押圧部材の回転を抑制することができる。
また、係合凸部の押圧部材との係合位置を、押圧部材のネジによる締結位置よりも長手方向端側にすることで、長手方向中央のLDA押圧位置とネジにより締結位置とを近接させることができ、LDAにかかるネジによる回転力を小さくすることができ、LDAの回転を抑制することができる。
また、ネジと押圧部材との間に別部材を設け、押圧部材締結時にネジと別部材との間および押圧部材と別部材との間の少なくとも一方に回転方向に滑りを発生させることで、ネジの回転力が押圧部材に伝達されるのを抑制することができ、押圧部材の回転を抑制することができる。よって、押圧部材に押圧されているLDAの回転が抑制され、押圧部材の固定によって、ビームピッチが狙いから外れてしまうのを抑制することができる。
また、別部材として、平座金を用いることで、押圧部材締結時にネジと別部材との間および押圧部材と別部材との間に回転方向の滑りを良好に発生させることができ、ネジの回転力が押圧部材に伝達されるのを良好に抑制することができる。
また、光源として、半導体レーザーであるLDAを用いることで、良好に感光体に光を走査することができる。
また、画像形成装置に上述の光書込ユニットを用いることで、画像の伸びや縮みのない良好な画像を得ることができる。
3Y,3C,3M,3K 作像ステーション
4 光書込ユニット
10Y,10C,10M,10K 感光体
11Y,11C,11M,11K 帯電装置
12Y,12C,12M,12K 現像装置
51a,51b,51c,51d LDA
20 中間転写ベルト
60 第2筐体
70 第1筐体
110 押圧部材
111 取付面
112 押圧面
115 絶縁部材
120 ネジ
121 バネ部材
130 制御基板
511 給電部
512 発光部
513 台座部
754 位置決め面
756 逃げ部
757a 第1係合凸部
757b 第2係合凸部
特許第3681555号公報
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、光源から出射した光ビームによって走査対象物を光走査する光走査装置において、前記光源から出射される光ビームを狙いの形状に成形する光学素子と、該光ビームを偏向走査する偏向走査手段とを収納する光学ハウジングを有し、該光学ハウジングは、前記光源が光軸方向に突き当たることで、前記光源が光軸方向に位置決めされる位置決め部を有し、前記位置決め部によって位置決めされた光源を前記位置決め部に向かって押圧する押圧部材を設け、前記押圧部材と前記位置決め部とで前記光源を挟持することで前記光源を固定し、前記押圧部材による前記光源に対する挟持力を調整可能に構成し、前記光源に対する挟持力を弱めることで、押圧部材に対して前記光源を回転調整可能にし、前記位置決め部は、光軸方向に対して垂直な位置決め面であり、該位置決め面を同一平面上に2または3個有することを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、光源から出射した光ビームによって走査対象物を光走査する光走査装置において、前記光源から出射される光ビームを狙いの形状に成形する光学素子と、該光ビームを偏向走査する偏向走査手段とを収納する光学ハウジングを有し、該光学ハウジングは、前記光源が光軸方向に突き当たることで、前記光源が光軸方向に位置決めされる位置決め部を有し、前記位置決め部によって位置決めされた光源を前記位置決め部に向かって押圧する押圧部材を設け、前記押圧部材と前記位置決め部とで前記光源を挟持することで前記光源を固定し、前記押圧部材による前記光源に対する挟持力を調整可能に構成し、前記光源に対する挟持力を弱めることで、押圧部材に対して前記光源を回転調整可能にし、複数の位置決め部と、各位置決め部に位置決めされる複数の光源とを備え、前記押圧部材は、複数の光源を押圧するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は請求項1または2の光走査装置において、前記押圧部材は、ネジにて前記光学ハウジングに締結され、前記ネジを回転させることにより前記挟持力を調整することを特徴とするものである
た、請求項の発明は、請求項1乃至いずれかの光走査装置において、前記押圧部材は、記光源の光ビーム出射側の面と反対側の面を押圧する光軸方向に対して垂直な押圧面と、前記押圧面と平行で、前記押圧面と光軸方向の位置が異なる前記光学ハウジングに取り付けられる取付面とを有し、押圧部材を固定したとき、少なくとも押圧面の周囲が弾性変形するよう構成したことを特徴とするものである
た、請求項の発明は、請求項の光走査装置において、前記押圧面を、同一平面上に2または3個設け、各押圧面と光源との接触面積を同一にしたことを特徴とするものである
た、請求項の発明は、請求項の光走査装置において、前記押圧面が同一平面上に複数あり、前記位置決め面が同一平面上に前記押圧面の個数と同数あるように構成し、前記押圧面が、前記光源を挟んで前記位置決め面と対向するよう構成したことを特徴とするものである
た、請求項の発明は、請求項1乃至いずれかの光走査装置において、前記押圧部材は、前記光学ハウジングに取付けられる取付面を有し、前記取付面の端部を前記光学ハウジングから離間する方向に曲がる曲面としたことを特徴とするものである
た、請求項の発明は、請求項の光走査装置において、前記光学ハウジングに固定される前の押圧部材を回転方向に位置決めする押圧部材位置決め手段を設けたことを特徴とするものである
た、請求項の発明は、請求項の光走査装置において、前記ネジと前記押圧部材との間に別部材を設け、前記押圧部材締結時に前記ネジと前記別部材との間および前記押圧部材と前記別部材との間の少なくとも一方に回転方向の滑りを発生させたことを特徴とするものである
た、請求項10の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、光走査によって該潜像担持体の表面に潜像を形成する光走査手段と、該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、上記光走査手段として、請求項1乃至いずれかの光走査装置を用いたことを特徴とするものである
本発明においては、光源を押圧部材と位置決め部とで挟持固定するので、押圧部材を装置から取り外すだけで、光源の挟持力が失われて光源を容易に装置から取り外すことができる。よって、光源を圧入固定するものに比べて、光源を容易に交換することができる。
また、光源は、位置決め部と押圧部材とで挟持されているだけであるので、押圧部材の押圧力を弱めれば、光源への挟持力が弱まり、光源を回転させることができる。よって、光源取付け後に、光源を回転させて、ビームピッチの調整や光源から出射される光の形状を調整することができる。
また、光学ハウジングに直接取り付けた光源を回転させることができるので、ホルダに光源を取り付けて、ホルダを光学ハウジングに対して回転可能に取り付けた構成に比べて、部品点数を削減することができる。

Claims (27)

  1. 光源から出射した光ビームによって走査対象物を光走査する光走査装置において、
    前記光源から出射される光ビームを狙いの形状に成形する光学素子と、該光ビームを偏向走査する偏向走査手段とを収納する光学ハウジングを有し、
    該光学ハウジングは、前記光源が光軸方向に突き当たることで、前記光源が光軸方向に位置決めされる位置決め部を有し、
    前記位置決め部によって位置決めされた光源を前記位置決め部に向かって押圧する押圧部材を設け、
    前記押圧部材と前記位置決め部とで前記光源を挟持することで前記光源を固定したことを特徴とする光走査装置。
  2. 請求項1の光走査装置において、
    前記押圧部材は、ネジにて前記光学ハウジングに締結されることを特徴とする光走査装置。
  3. 請求項1または2の光走査装置において、
    前記押圧部材は、バネ部材にて前記光学ハウジングに押圧されることで前記光学ハウジングに対して固定されることを特徴とする光走査装置。
  4. 請求項1乃至3いずれかの光走査装置において、
    前記押圧部材は、前記光源と当接して光源を押圧する押圧面と、前記光学ハウジングに取付けられる取付面とを有し、
    押圧部材を固定したとき、少なくとも押圧面の周囲が弾性変形するよう構成したことを特徴とする光走査装置。
  5. 請求項4の光走査装置において、
    前記押圧面と前記取付面との光軸方向の位置を異ならせたことを特徴とする光走査装置。
  6. 請求項4または5の光走査装置において、
    前記取付面を前記押圧面と平行にしたことを特徴とする光走査装置。
  7. 請求項4乃至6いずれかの光走査装置において、
    前記押圧面を光軸方向に対して垂直にしたことを特徴とする光走査装置。
  8. 請求項4乃至7いずれかの光走査装置において、
    前記押圧面を、同一平面上に2または3個設けたことを特徴とする光走査装置。
  9. 請求項8の光走査装置において、
    各押圧面と光源との接触面積を同一にしたことを特徴とする光走査装置。
  10. 請求項1乃至9いずれかの光走査装置において、
    前記押圧部材は、前記光源の光ビーム出射側の面と反対側の面を押圧するよう構成したことを特徴とする光走査装置。
  11. 請求項1乃至9いずれかの光走査装置において、
    前記押圧部材を絶縁部材としたことを特徴とする光走査装置。
  12. 請求項1乃至9いずれかの光走査装置において、
    前記押圧部材と前記光源との間に絶縁材料を設けたことを特徴とする光走査装置。
  13. 請求項1乃至12いずれかの光走査装置において、
    前記押圧部材を前記光源と、前記光源を制御する制御基板との間に配置したことを特徴とする光走査装置。
  14. 請求項1乃至14いずれかの光走査装置において、
    前記位置決め部は、光軸方向に対して垂直な位置決め面であり、該位置決め面を同一平面上に2または3個有することを特徴とする光走査装置。
  15. 請求項14の光走査装置において、
    前記押圧面が同一平面上に複数あり、前記位置決め面が同一平面上に前記押圧面の個数と同数あるように構成し、
    前記押圧面が、前記光源を挟んで前記位置決め面と対向するよう構成したことを特徴とする光走査装置。
  16. 請求項1乃至15いずれかの光走査装置において、
    前記押圧部材は、前記光学ハウジングに固定される構成において、
    前記光学ハウジングの前記押圧部材端部と対向する箇所を光軸方向に凹ませた逃げ部を設けたことを特徴とする光走査装置。
  17. 請求項1乃至16いずれかの光走査装置において、
    前記押圧部材は、前記光学ハウジングに取付けられる取付面を有し、
    前記取付面の端部を曲面としたことを特徴とする光走査装置。
  18. 請求項1乃至17いずれかの光走査装置において、
    複数の位置決め部と、
    各位置決め部に位置決めされる複数の光源とを備え、
    前記押圧部材は、複数の光源を押圧するよう構成したことを特徴とする光走査装置。
  19. 請求項2の光走査装置において、
    前記光学ハウジングに固定される前の押圧部材を回転方向に位置決めする押圧部材位置決め手段を設けたことを特徴とする光走査装置。
  20. 請求項19の光走査装置において、
    前記押圧部材位置決め手段は、前記押圧部材の長手方向に延びる一方の端面の長手方向中央部以外に当接する第1の係合凸部と、前記押圧部材の長手方向に延びる他方の端面の長手方向中央部以外に当接する第2の係合凸部とで構成したことを特徴とする光走査装置。
  21. 請求項19の光走査装置において、
    前記押圧部材位置決め手段は、前記光学ハウジングに設けた係合凸部と、
    前記押圧部材に設けられ、前記係合凸部が係合する係合穴とで構成したことを特徴とする光走査装置。
  22. 請求項20または21の光走査装置において、
    前記押圧部材の前記光源を押圧する位置が、前記押圧部材の長手方向中央部であって、
    前記係合凸部の前記押圧部材との係合位置を、前記押圧部材のネジによる締結位置よりも長手方向端側にしたことを特徴とする光走査装置。
  23. 請求項2の光走査装置において、
    前記ネジと前記押圧部材との間に別部材を設け、前記押圧部材締結時に前記ネジと前記別部材との間および前記押圧部材と前記別部材との間の少なくとも一方に回転方向の滑りを発生させたことを特徴とする光走査装置。
  24. 請求項23の光走査装置において、
    前記別部材として、平座金を用いたことを特徴する光走査装置。
  25. 請求項1乃至24いずれかの光走査装置において、
    前記光源として、半導体レーザーを用いたことを特徴とする光走査装置。
  26. 潜像を担持する潜像担持体と、光走査によって該潜像担持体の表面に潜像を形成する光走査手段と、該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、
    上記光走査手段として、請求項1乃至25いずれかの光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
  27. 請求項26の画像形成装置において、
    前記潜像担持体を複数備え、
    各潜像担持体上で現像された可視像をそれぞれ転写体に重ね合わせて転写体にカラー画像を形成することを特徴する画像形成装置。
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