JP2017072777A - 走査光学装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、更なる小型化が可能な走査光学装置およびそれを用いた画像形成装置を実現することである。【解決手段】光源からの光束を偏向走査する回転多面鏡と一体で回転する回転体と、回転体を回転可能に保持する軸もしくは軸受と、回転体を回転駆動させるための回路部を有し軸もしくは軸受を保持する基板部と、を備える光偏向器と、光偏向器が固定された光学箱と、光学箱に設けられた締結穴と基板部の底面を支持する締結座面からなる複数の締結部と、を有する走査光学装置において、光偏向器は締結部材によって複数の締結部を介して光学箱に固定されており、光偏向器が光学箱に固定された状態において、少なくとも一つの締結部をなす締結穴は、光偏向器の基板部の外周の外側に配置されている。【選択図】 図４

Description

本発明は、シート等の記録材に画像を形成する機能を備えた、レーザプリンタや複写機、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に用いられる走査光学装置およびその走査光学装置を有する画像形成装置に関するものである。

従来のレーザプリンタ等の画像形成装置に用いられる走査光学装置は、画像信号に応じて光源から出射したレーザ光束を光変調し、光変調されたレーザ光束を例えば回転多面鏡からなる光偏向器で偏向走査している。偏向走査されたレーザ光束は、例えばｆθ特性を有する結像光学系などの走査レンズによって、感光体面上にスポット状に結像された状態で光走査して画像記録を行っている。

光偏向器は、回転多面鏡と、回転多面鏡と一体で回転駆動する回転体と、回転体を回転可能に保持する軸もしくは軸受と、回転体を回転駆動させるための回路部を有し、軸もしくは軸受を保持する鉄基板によって構成されている。なお、特許文献１に開示されているように、軸もしくは軸受を保持する鉄基板と回路部を有する駆動回路基板を接着などにより一体化した光偏向器も存在する。以下、上述した回路部を有した鉄基板および、鉄基板と駆動回路基板を一体化したものを基板部とする。

特許文献２に開示されているように、光偏向器は、基板部に設けられた貫通孔を介してビス等の締結部材を用いて光学箱の締結部に固定される。光学箱に設けられた締結部は、光偏向器の軸方向の位置を決める締結座面と、締結部材を締結させる締結穴から成る。

特開２０１１−１３３８１７号公報 特開２０１２−２４２７８６号公報

しかしながら、上記従来例によれば、光学箱に対する光偏向器の固定方法に関して以下のような課題がある。

基板部の回路パターンは、貫通孔を介してビス等の締結部材で光学箱に固定された際に、回路の破断や短絡などの不具合を回避するために、締結部材が基板部に接触する部分と重ならないように配置されなければならない。

そのため、前記締結部材が基板部に接触する部分の周囲には回路パターンを配置しない逃げ部を設けなければならず、基板部は逃げ部も含めた面積を確保する必要があり、光偏向器の小型化を制限してしまう。

本発明の目的は、基板部における逃げ部の面積を極力低減させ、従来に比較して更なる小型化が可能な走査光学装置、およびそれを用いた画像形成装置を実現することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、光源からの光束を偏向走査する回転多面鏡と一体で回転する回転体と、前記回転体を回転可能に保持する軸もしくは軸受と、前記回転体を回転駆動させるための回路部を有し前記軸もしくは軸受を保持する基板部と、を備える光偏向器と、前記光偏向器が固定された光学箱と、前記光学箱に設けられた締結穴と前記基板部の底面を支持する締結座面からなる複数の締結部と、を有する走査光学装置において、前記光偏向器は締結部材によって前記複数の締結部を介して前記光学箱に固定されており、前記光偏向器が前記光学箱に固定された状態において、少なくとも一つの締結部をなす締結穴は、前記光偏向器の基板部の外周の外側に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、光偏向器が光学箱に固定された状態において、基板部の外周の内側において締結部材が接触する逃げ部の面積を小さくし、かつ回路部の面積を大きくすることができる。したがって、基板部への効率的な回路部の配置が可能となり、走査光学装置およびそれを用いた画像形成装置の小型化を実現することができる。

実施例１における画像形成装置を示す断面図 実施例１における走査光学装置を示す斜視図 実施例１における光偏向器の内部構成を示す模式断面図 実施例１における光偏向器の組付け時の斜視図 実施例１における光偏向器の斜視図 実施例１における変形例の光偏向器の組立て時の斜視図 比較例の光偏向器の斜視図 実施例２における光偏向器の組立て時の斜視図 実施例２における光偏向器の締結部の部分断面図

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

〔実施例１〕
図１は実施例１における走査光学装置１０２を用いた画像形成装置１０１を示す模式断面図である。図１に示すように、走査光学装置１０２は、画像形成装置１０１内の光学台１０３に設置されている。光学台１０３は画像形成装置１０１の筐体の一部である。画像形成装置１０１には、その他に記録材Ｐを載置する給送部１０４、給送ローラ１０５、転写手段としての転写ローラ１０６、定着手段としての定着器１０７が設けられている。さらに画像形成装置１０１には、記録材搬送面の転写ローラ１０６に対向する位置にプロセスカートリッジ１０８等の画像形成手段が配置されている。プロセスカートリッジ１０８には像担持体である感光体ドラム１０９が備わっている。そして、後述する走査光学装置１０２により感光体ドラム１０９を走査し、この走査した画像に基づいて感光体ドラム上にトナー像を形成する。一方、記録材Ｐは給送部１０４から給送ローラ１０５によって給送され、転写ローラ１０６により感光体ドラム１０９上に形成されたトナー像が転写される。その後、定着器１０７において記録材Ｐ上のトナー像は熱と圧力によって記録材Ｐに定着され、こうして記録材に画像形成が行われる。トナー像が定着された記録材Ｐは排出ローラ１１０によって画像形成装置１０１の外に排出される。

図２は実施例１における走査光学装置１０２の構成を示す斜視図である。光源装置１１１から出射されたレーザビームＬ（二点鎖線）は、シリンドリカルレンズ１１２によって副走査方向のみ集光される。集光されたレーザビームＬは、黒色樹脂から成る光学箱１１３に形成された光学絞り１１４によって所定のビーム径に制限され、回転多面鏡１１５のレーザビーム反射面１１６に主走査方向に長い線状に集光される。回転多面鏡１１５は、光偏向器１１７によって回転駆動され、入射したレーザビームＬを偏向する。偏向されたレーザビームＬは、例えばｆθ特性を有する結像光学系などの走査レンズ１１８によって感光体ドラム１０９上に集光、走査され、静電潜像を形成する。光学箱１１３の上部開口は、樹脂や板金製の光学蓋１２０によって閉塞される。

図３は走査光学装置１０２に具備された光偏向器１１７の内部構成の一例を示す模式断面図である。光偏向器１１７は、光源装置からの光束を偏向走査する回転多面鏡１１５と一体で回転する回転体としてのロータ１２５を有している。回転多面鏡１１５を回転させる不図示の駆動モータは、軸１２１に支承された軸受１２２を有する。また、前記ロータ１２５は、軸受１２２にカシメ等で一体的に結合されたヨーク１２３及びロータマグネット１２４を備えている。また、光偏向器１１７は、ロータ１２５を回転駆動させるための回路部を有し、前記軸受１２２を保持する基板部１２６を備えている。なお、基板部１２６は、軸受１２２を保持する鉄基板と回路部を有する駆動回路基板を接着により固定して一体化したものである。光偏向器１１７は、基板部１２６に固定されたステータコア１２７及びステータコイル１２８を有するステータ１２９も備えている。回転多面鏡１１５は、軸受１２２が一体となって有する座面１３０に固定され、軸受１２２及びロータ１２５等と一体的に回転する。また、基板部１２６の裏側にはロータ１２５を回転支持するための軸１２１が突出しており、光学箱１１３に設けられた嵌合穴１１４（図４参照）と嵌合して位置決めするために用いられる。

図４は実施例１における走査光学装置１０２の斜視図であり、光学箱１１３と光偏向器１１７の組み付けの様子について説明したものである。図５は実施例１における光偏向器１１７の斜視図である。光偏向器１１７の基板部１２６は、回路部としての回路パターン１３８が実装されている。この基板部１２６は、回路パターン１３８に接触しないように、貫通孔１３２、切欠部１３３、挟持部１３４を有している。また、光偏向器１１７が固定される光学箱１１３には、光偏向器１１７を固定するための複数の締結部１３７ａ，１３７ｂが設けられている。締結部１３７ａ，１３７ｂは、それぞれ、締結穴１３５ａ，１３５ｂと、基板部１２６の底面を支持する締結座面１３６ａ，１３６ｂから成る。この複数の締結部１３７ａ，１３７ｂのうち、少なくとも一つの締結部１３７ｂの締結穴１３５ｂは、光偏向器１１７が光学箱１１３に固定された状態において、光偏向器１１７の基板部１２６の外周の外側に配置されている。光偏向器１１７は、締結部材としてのビス１３１ａ，１３１ｂによって、貫通孔１３２、切欠部１３３、挟持部１３４を介して、光学箱１１３に設けられた複数の締結部１３７ａ，１３７ｂに固定される。基板部１２６上に配置された回路パターン１３８は、光偏向器１１７を光学箱１１３に固定する際、ビス１３１ａ、１３１ｂが回路パターンに接触しないよう、貫通孔１３２、挟持部１３４の周囲を避けた図中の斜線部内に配置されている。

また、本実施例では図４及び図５に示すように、光偏向器１１７を固定する光学箱１１３が有する複数の締結部として、ここでは２つの締結部１３７ａ，１３７ｂを有する構成を例示したが、光偏向器１１７の固定箇所は２箇所に限定されるものではない。例えば、光偏向器１１７が回転駆動することによって生じる振動の悪化が生じる場合は、さらに固定箇所を増やしてもよい。具体的には、図６に示すように光偏向器１１７および光学箱１１３に３点目の固定箇所として、上記構成に加えて更に、締結穴１３５ｃと締結座面１３６ｃから成る締結部１３７ｃを設けた構成としても良い。さらに基板部１２６にも、回路パターン１３８に接触しないように、前記締結部１３７ｃに対応する切欠部１３３、挟持部１３４を設ける。この基板部１２６の挟持部１３４と、光学箱１１３の締結部１３７ｃとをビス１３１ｃによって更に固定することで、前述の振動を抑制しても良い。

図７は光偏向器の比較例を示す斜視図である。この比較例の光偏向器３１７では、図７に示すように、複数の貫通孔３３２が設けられている。ビスが基板部３３６に接触する部分となる各貫通孔３３２の周囲には、回路パターン３３８を配置しない逃げ部（挟持部３３４）が設けられている。そして、基板部３３６上に配置された回路パターン３３８は、光偏向器３１７を光学箱に固定する際、ビスが回路パターンに接触しないよう、貫通孔３３２、挟持部３３４の周囲を避けた図中の斜線部内に配置されている。このため、図７に示す比較例では、光偏向器３１７の小型化が制限されてしまう。

この比較例に対し、上述した実施例１における光学箱１１３では、図４に示すようにビス等の締結部材によって光学箱１１３に基板部１２６を固定する際、基板部１２６の外周の外側に締結穴１３５ｂを設けている。そのため、基板部１２６の外周の内側において締結部材が接触する逃げ部（挟持部１３４）を比較例に比べて縮小することができ、回路パターンが配置できる部分の割合を増大させることができる。したがって、基板部への効率的な回路パターンの配置が可能となり、光偏向器および走査光学装置の小型化を実現することができる。

〔実施例２〕
次に、図８及び図９を用いて実施例２に係る走査光学装置について説明する。なお、実施例２において、前述した実施例１と共通箇所については同一符号を付して説明を省略する。図８は、実施例２における光学箱２０２と光偏向器１１７の組み付けの様子を示す図である。図９は、実施例２における光学箱２０２と光偏向器１１７の挟持部１３４と締結部１４１の締結の様子を示す部分断面図である。

光偏向器１１７の挟持部１３４と、光学箱２０２に設けられた複数の締結部のうちの少なくとも１つの締結部１４１は、光偏向器１１７の基板部１２６の外周の外側に配置され、ビス１３１ａによって締結される。なお、ビス１３１ｂによって締結される光学箱２０２に設けられた締結部は前述した実施例１と同様である。前記締結部１４１は、締結穴１３９と、基板部１２６の底面を支持する締結座面１４０から成る。更に締結座面１４０は、光偏向器１１７の基板部１２６の外周の外側に、基板部１２６の上面と略同一平面をなす円弧状リブ１４２を有している。このため、締結部材であるビス１３１ａによって光学箱２０２に基板部１２６を固定する際、締結部１４１の上面の円弧状リブ１４２は、挟持部１３４の上面と略同一平面になる。このように、実施例２において、ビス等の締結部材によって光学箱２０２に基板部１２６を固定する際、基板部１２６の外周の外側に締結穴１３９を設けている。

上記構成により、前述した実施例１と同様に、基板部１２６の外周の内側においてビス１３１ａが接触する逃げ部（挟持部１３４）を縮小し、回路パターンが配置できる部分の割合を増大させることができる。したがって、基板部への効率的な回路パターンの配置が可能となり、光偏向器および走査光学装置の小型化を実現することができる。

更に、ビスによって光学箱に基板部を固定する際、ビス１３１ａは挟持部１３４と締結部１４１を同時に押さえる。そのため、光偏向器１１７に対するビス１３１ａの姿勢が安定し、ビス１３１ａの締結力が、より安定して挟持部１３４と締結部１４１に伝わることになる。これにより、ビス山部の破損や、ビス１３１ａの光偏向器１１７に対する片当たりを防止し、基板部１２６の姿勢、ひいては光偏向器１１７の軸倒れ精度を、より安定させることができる。

なお、前述した実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に用いられる光学走査装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

１０２ …走査光学装置
１１３，２０２ …光学箱
１１７，３１７ …光偏向器
１２５ …ロータ
１２６，３３６ …基板部
１２８，３３８ …回路パターン
１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ …ビス
１３２，３３２ …貫通孔
１３３ …切欠部
１３４ …挟持部
１３５ａ，１３５ｂ，１３５ｃ，１３９ …締結穴
１３６ａ，１３６ｂ，１３６ｃ，１４０ …締結座面
１３７ａ，１３７ｂ，１３７ｃ，１４１ …締結部
１３８ …回路パターン
１４２ …円弧状リブ

Claims (4)

1. 光源からの光束を偏向走査する回転多面鏡と一体で回転する回転体と、前記回転体を回転可能に保持する軸もしくは軸受と、前記回転体を回転駆動させるための回路部を有し前記軸もしくは軸受を保持する基板部と、を備える光偏向器と、前記光偏向器が固定された光学箱と、前記光学箱に設けられた締結穴と前記基板部の底面を支持する締結座面からなる複数の締結部と、を有する走査光学装置において、
   前記光偏向器は締結部材によって前記複数の締結部を介して前記光学箱に固定されており、前記光偏向器が前記光学箱に固定された状態において、少なくとも一つの締結部をなす締結穴は、前記光偏向器の基板部の外周の外側に配置されていることを特徴とする走査光学装置。
2. 前記基板部は、前記軸もしくは軸受を保持する鉄基板と前記回路部を有する回路基板を接着により固定したものであることを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
3. 前記光偏向器が前記光学箱に固定された状態において、前記少なくとも一つの締結部をなす締結座面は、前記光偏向器の基板部の外周の外側に、前記基板部の上面と略同一平面をなす円弧状リブを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走査光学装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の走査光学装置と、前記走査光学装置により像担持体を走査し、この走査された画像に基づいて記録材に画像形成を行う画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。

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