JP3215576B2 - 走査光学装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走査光学装置に関し、
より詳しくは、走査光学装置における光ビームにて画像
の書き出しを行う画像形成装置の書き出し位置検出手段
の取付け部分の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、レーザプリンタ、複写機、フ
ァクシミリ装置等の電子写真式画像形成装置等に適用す
る走査光学装置は、実開平２−６４９５９号公報に開示
されているように、上面解放箱型のハウジングケース内
に、その底面に取付けられたモータにて回転する偏向器
としての平面視六角形状等の回転多面鏡と、ｆθレンズ
等の走査光学系としてのレンズ群が固定されて設けら
れ、光源としての半導体レーザ素子とコリメートレンズ
からなるレーザユニットが、ハウジングケースの一側壁
面に取付けられており、レーザユニットから発射された
光ビームは、画像データに応じて変調されて回転多面鏡
に照射され、ここで反射された光ビームはｆθレンズ等
のレンズ群を介してハウジングケース内に設けたミラー
により進路を変更させ、該ミラーからハウジングケース
の一側に穿設された窓孔を通り、回転する感光体ドラム
の表面をその回転軸と平行状に走査し、集光（結像）す
るように構成することが知られている。

【０００３】そして、前記実開平２−６４９５９号公報
では、前記ハウジングケースに、書き出し位置検出用
鏡、書き出し位置検出部としての受光素子を配置固定す
ることが開示されている。

【０００４】他方、特開昭６２−２１５２２７号公報で
は、プリント基板（電子回路基板）の片面に円筒状の受
光部支持部材を固定し、その内部に前記書き出し位置検
出部としての受光素子を固定する一方、受光素子の前面
側の外部光遮光用の箱筒を介して集光レンズとしてのシ
リンドリカルレンズを取りつけることを提案している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、受光素
子や集光レンズを筒状の支持部材等に嵌め入れて固定す
ると、集光レンズと受光素子との配置間隔が予め決定さ
れ、且つ確実に取付けすることができる点で好都合であ
る反面、その装着作業に手間が掛かると共に、外部光を
遮断することができるハウジングケース内に、前記筒状
などの遮光性の支持部材を介して受光素子や集光レンズ
を装着することは、機能的に重複することになり、生産
性、製造コストの点から好ましくないという問題があっ
た。

【０００６】本発明は、これらの問題を解決すべくなさ
れたものであって、生産性を向上させ且つ製造コストの
廉価な走査光学装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明の走査光学装置は、光源から発
射された光ビームを偏向器を介して偏向させて画像形成
面を照射する水平走査を実行し、その走査開始端に入射
する光ビームを、集光レンズを介して書き出し位置信号
検出センサに入射して水平走査同期信号を得るように構
成してなる走査光学装置において、一側解放箱型のハウ
ジングケース内に形成した一対の取付け溝に集光レンズ
の縁部を位置規制的に嵌挿する一方、走査光学装置の動
作を制御するための電子回路基板を、それに固定した書
き出し位置検出センサが前記集光レンズの背面側に位置
するように、前記ハウジングケースの解放側に取付け、
前記電子回路基板により、前記集光レンズの取付け溝を
覆うように構成したものである。

【０００８】

【実施例】次に、本発明を具体化した実施例について説
明する。図１は画像形成装置としてのレーザビーム式プ
リンタ１の概略側断面図、図２は走査光学装置の側断面
図、図３はハウジングケース３０内の構成部品の配置関
係を示す下面図である。

【０００９】本実施例のプリンタ１における本体ケース
２の一側上側に給紙部としての給紙カセット３を着脱自
在に装着し、給紙ローラ４と分離パッド５とにより、給
紙カセット３内に積層された被記録媒体としての用紙Ｐ
が一枚ずつに分離されて給送ローラ対６を介して画像形
成ユニット９に送られる。

【００１０】画像形成ユニット９は、感光体としての回
転する感光体ドラム７と転写手段としての転写ローラ８
と、前記給紙カセット３側に近い位置のトナーカートリ
ッジ１０や現像ローラ１１等からなる現像装置ユニット
１２と、感光体ドラム７下面側の帯電装置１３、クリー
ニング装置１４等を１つのキットとしてケース内に収納
して単一ユニットを構成している。

【００１１】画像形成ユニット９の排出側には、押圧ロ
ーラ１５と加熱ローラ１６とからなる定着装置１７が配
置されている。

【００１２】画像形成ユニット９の下方には、前記感光
体ドラム７の下面に向かってレーザ光を走査するための
走査光学装置としてのスキャナユニット１８における下
向き解放箱状のハウジングケース３０が、その天板３０
ａを上側にして本体ケース２におけるメインフレーム２
ａの平板部２ｂの上面にスポンジ材等のシール材４２を
介して載置され、ハウジングケース３０の天板３０ａ上
面に取りつけられたタイバー４０，４１を介して前記メ
インフレーム２ａの左右両側部位に着脱自在に装着され
ている。

【００１３】そして、帯電装置１３にて予め帯電させた
感光体ドラム７の表面に、図示しないホストコンピュー
タ等の外部機器から伝送された画像データに応じて、後
述するスキャナユニット１８から出射されたレーザ光を
結像させて、感光体ドラム７の表面（画像形成面）に静
電潜像を形成し、次いで、現像ローラ１１を回転して帯
電させた粉体状のトナーの供給により前記潜像を可視像
化するという現像を実行した後、この感光体ドラム７と
転写ローラ８との間の転写部位に供給された用紙Ｐに前
記トナー像を転写し、次に、定着装置１７における加熱
ローラ１６と押圧ローラ１５との間を通過して、前記転
写されたトナー像に熱及び圧力を付加して用紙Ｐにトナ
ー像を定着させる。その後、排紙ローラ対６２を介して
排紙トレイ６３に排紙されるものである。

【００１４】なお、前記メインフレーム２ａの下方側に
は、制御基板６０，帯電装置１３や転写ローラ８に高電
圧を印加するための高電圧基板６１が配置されている。

【００１５】次に、スキャナユニット１８の構成につい
て、図２〜図８を参照しながら説明する。図３は図２の
III−III 線矢視図であって、下向き解放箱型であっ
て、短ガラス繊維を混入させたガラス強化プラスチック
製のハウジングケース３０の内部を観察した下面図であ
る。

【００１６】スキャナユニット１８における、レーザ発
光部ユニット２０、偏向器としての回転多面鏡２７、ｆ
θレンズ２１、シリンドリカルレンズ２２、折り返し鏡
２３、書き出し位置信号用（ＢＤ）ミラー２５、スリッ
ト体３５、集光レンズ３６、受光素子等の書き出し位置
信号検出（ＢＤ）センサ２６等からなる構成部品が、下
向き解放箱型のハウジングケース３０内にてその天板３
０ａの内面（下面）に固定されて構成されている。

【００１７】光源としての半導体レーザとコリメートレ
ンズ（共に図示せず）をブロック体２８に内蔵したレー
ザ発光部ユニット２０は、感光体ドラム７から遠い側の
一側に配置されて前記天板３０ａの下面にねじ止め固定
されている。ブロック体２８の背面には印刷配線板２９
が取付けられている。

【００１８】前記天板３０ａの内面に固定された駆動モ
ータ３１にて図４の矢印Ａ方向に回転する６面鏡等の回
転多面鏡２７は、この鏡面に向かって前記レーザ発光部
ユニット２０から入射される光ビームの光軸が感光体ド
ラム７の回転軸線と略平行状になるように配置されてい
る。前記回転多面鏡２７の鏡面にて反射された光ビーム
Ｌは、両端部を各々板ばね製の取付け金具３２ａ，３２
ｂ、３３ａ，３３ｂを介して天板３０ａに固定されたｆ
θレンズ２１及びシリンドリカルレンズ２２を経て、折
り返し鏡２３で感光体ドラム７の下面方向に反射され
る。ハウジングケース３０の天板３０ａには、前記感光
体ドラム７の下面に近い部分に感光体ドラム７の軸線と
平行状に長い窓孔３４が穿設されており、その窓孔３４
を覆うガラス板等の光透過性のカバー板２４を通して、
前記偏向された光ビームＬが感光体ドラム７の下側表面
に当該感光体ドラム７の軸線方向に沿って走査されるも
のである。

【００１９】なお、前記ｆθレンズ２１は、このレンズ
２１の光軸から感光体ドラム７表面の結像スポットまで
の距離が、偏向器である回転多面鏡２７の反射面で反射
された主光線とｆθレンズ２１の光軸とのなす偏向角θ
に比例するという特性を有するものである。

【００２０】そして、図３及び図４に示すように、折り
返し鏡２３の長手方向一側端近傍には、同じく板ばね
（図示せず）にて固定された書き出し位置信号用ミラー
（ＢＤ（Beam Detector)ミラー）２５が配置されてい
る。そして、前記回転多面鏡２７側から書き出し位置信
号用ミラー２５に入射される光路と、書き出し位置信号
用ミラー２５で反射されて後述するスリット体３５、集
光レンズ３６及び書き出し位置信号検出センサ２６に至
る光路とは隔壁４３にて隔てられ、書き出し位置信号用
ミラー２５で反射された光ビームＬのみがスリット体３
５に向かい、回転多面鏡２７からの光ビームＬが周囲側
壁３０ｂや隔壁４３の内面にて乱反射された後にスリッ
ト体３５、集光レンズ３６及び書き出し位置信号検出セ
ンサ２６に入射されないように遮光されている。

【００２１】また、合成樹脂製等のスリット体３５は、
図４〜図６に示すように、ハウジングケース３０の天板
３０ａ内面に対してほぼ垂直方向に延び、且つ断面略Ｌ
字状の左右両遮光壁３５ａ，３５ｂと、該左右両遮光壁
３５ａ，３５ｂ間に穿設され、且つ天板３０ａ内面に対
してほぼ垂直方向に延びる細幅状のスリット４４と、前
記左右両遮光壁３５ａ，３５ｂに連設して天板３０ａ内
面に沿う基板３５ｃと、スリット４４の位置調節のため
スリット体３５を天板３０ａ内面の装着凹所４５に対し
て回動させる中心位置となるボス３５ｄとを有する。

【００２２】そして、書き出し位置信号用ミラー２５で
反射した光ビームＬがスリット４４に入射した後、後述
する集光レンズ３６を介して書き出し位置信号検出セン
サ２６に入るように前記スリット体３５の姿勢を調節す
るには、図示しない回動治具をスリット体３５の上面に
押し当てて、前記装着凹所４５にボス３５ｄを嵌入した
状態でスリット体３５を回動させる。このとき、スリッ
ト４４とボス３５ｄのほぼ中心とを結ぶ線が、前記書き
出し位置信号用ミラー２５からの入射光軸線と略一致、
または微小距離だけ略平行状に偏位するように設定され
ている。なお、ボス３５ｄの位置に対してスリット４４
の位置が入射光の下流側に位置するような配置であって
も良い。また、書き出し位置信号用ミラー２５からの入
射光はスリット４４箇所で結像するよう設定されてい
る。

【００２３】このように構成すると、スリット体３５を
入射光軸線に対して直交する方向に移動するのに比べて
小さい回動角度の調整で、スリット４４の位置を入射光
軸線に対して直交する方向に広い範囲にわたって移動す
るように調整することができ、且つ、スリット４４の箇
所での結像のピンぼけ現象も少なくなる。

【００２４】このように、スリット体３５を回動して位
置調節したのち、接着剤にてスリット体３６のボス３５
ｄ箇所等を天板３０ａ内面に固定するものである。

【００２５】以上のように位置調整されたスリット体３
５は、その前記左右両遮光壁３５ａ，３５ｂの表面が、
図４に示すごとくに、光ビームＬの入射光軸線に対して
適宜角度に傾斜しているように配列されていることにな
る。

【００２６】従って、左右両遮光壁３５ａ，３５ｂの表
面で反射した光ビームＬが直接的に書き出し位置信号用
ミラー２５に戻って、そのミラー２５より再反射される
ことがないので、光ビームＬが直接的に書き出し位置信
号用ミラー２５から回転多面鏡２７に戻った後、感光体
ドラム７表面（画像形成面）の画像形成領域に不必要な
ゴースト像を発生させるという現象がない。

【００２７】さらに、図４に示すように、スリット体３
５が配置された近傍の周囲側壁３０ｂの内面に、スリッ
ト体３５における一方の遮光壁３５ｂに向かって接近す
るように突出し、且つ前記スリット４４の延びる方向と
平行状の突条４６を設ける。

【００２８】これにより、書き出し位置信号用ミラー２
５からスリット体３５に向かう光ビームＬのうち周囲側
壁３０ｂの内面に接近した光ビームＬが、スリット体３
５の遮光壁３５ｂ等に邪魔されずに侵入しても、前記突
条４６の箇所で邪魔されるから、直接的に集光レンズ３
６に入射されて書き出し位置信号として誤検出すること
がない。

【００２９】図５〜図７に示すように、集光レンズ３６
は、ほぼ矩形状の平板部３６ｂの表裏両面にレンズ部３
６ａ，３６ａが形成され、平板部３６ｂの表裏両面の縁
部には係合用の突起３６ｃがそれぞれ４つ形成されたも
のであり、光透過性合成樹脂材にて一体的に形成された
ものである。

【００３０】そして、この集光レンズ３６を、図５〜図
７に示すように、スリット体３５の背面側であってハウ
ジングケース３０の一側周囲側壁３０ｂの内面と、隔壁
４３内面との間に設けられた断面略コ字状等の相対向す
るように開口する一対の取付け溝４７ａ，４７ｂに平板
部３６ｂを差し込むと、表裏両面の突起３６ｃがそれぞ
れ取付け溝４７ａ，４７ｂ内面に圧接されてガタつきな
く位置決めされ、レンズ部３６ａ，３６ａがスリット体
３５におけるスリット４４からの入射光軸線上に位置す
る。

【００３１】他方、ホトダイオード等の受光素子からな
る書き出し位置信号検出センサ２６に入力された水平同
期信号を処理してレーザ発光部ユニット２０を駆動する
ためのレーザ駆動用の電子回路基板（印刷配線板）３７
の片面には、前記書き出し位置信号検出センサ２６のリ
ード端子２６ａを半田付け等により予め所定位置に立設
固定されている。そして、この電子回路基板３７をハウ
ジングケース３０の解放面側から被せ、天板３０ａの内
面から下向きに突出するリブ４８や隔壁４３の端面に当
接させて、所定の孔部４９にねじ３８にて固定する。こ
の場合、図５及び図６に示すように、電子回路基板３７
が前記一対の取付け溝４７ａ，４７ｂ箇所を覆うから、
その箇所に嵌挿された集光レンズ３６は不用意に脱落し
たり、ずれ動くことを防止できる。しかも、書き出し位
置信号検出センサ２６が電子回路基板３７の所定位置に
予め固定されているから、当該電子回路基板３７をハウ
ジングケース３０に取付けるだけで、書き出し位置信号
検出センサ２６と集光レンズ３６との前後方向等の配置
間隔が自動的に決まることになり、書き出し位置信号検
出センサ２６等の取付け作業を至極簡素化することがで
きる。

【００３２】この構成により、前記レーザ発光部ユニッ
ト２０から発射された光ビームＬのうちの感光体ドラム
７の水平方向への書き出し位置を検出するための書き出
し位置信号を、前記回転多面鏡２７、ｆθレンズ２１、
シリンドリカルレンズ２２、書き出し位置信号用ミラー
２５、スリット体３５、集光レンズ３６の経路を経て書
き出し位置信号検出センサ２６に入力するとき、回転多
面鏡２７が図４の矢印Ａ方向に回転するにつれて、書き
出し位置信号用ミラー２５で反射された光ビームＬは図
４の周囲側壁３０ｂに近い側から隔壁４３方向に適宜角
度だけ走査する。そして、前記光ビームＬがスリット４
４の縁内に入った瞬間であって、所定以上の光エネルギ
ーが書き出し位置信号検出センサ２６に入射されたとき
をもって書き出し位置信号検出とする。

【００３３】本発明は、ファクシミリや複写機等の電子
写真式画像形成装置における走査光学装置、その他の画
像処理等に使用される光学装置にも適用できることはい
うまでもない。

【００３４】

【発明の作用・効果】以上に説明したように、請求項１
記載の発明の走査光学装置は、光源から発射された光ビ
ームを偏向器を介して偏向させて画像形成面を照射する
水平走査を実行し、その走査開始端に入射する光ビーム
を、集光レンズを介して書き出し位置信号検出センサに
入射して水平走査同期信号を得るように構成してなる走
査光学装置において、一側解放箱型のハウジングケース
内に形成した一対の取付け溝に集光レンズの縁部を位置
規制的に嵌挿する一方、走査光学装置の動作を制御する
ための電子回路基板を、それに固定した書き出し位置検
出センサが集光レンズの背面側に位置するように、前記
ハウジングケースの解放側に取付けたものである。

【００３５】従って、予めハウジングケースの所定の取
付け溝に集光レンズを嵌挿したのち、書き出し位置検出
センサ付きの電子回路基板をハウジングケースに取付け
るだけで、集光レンズと書き出し位置検出センサとの配
置間隔が決まり、複数の部品の取付け作業が至極簡単に
なるという効果を奏する。

【００３６】しかも、前記電子回路基板により、前記集
光レンズの取付け溝を覆うように構 成したものであるか
ら、ハウジングケースに取り付けられた電子回路基板に
て集光レンズの脱落を簡単に防止できると共に、ハウジ
ングケース内に位置した集光レンズと書き出し位置検出
センサとを電子回路基板にて覆うことになるので、他か
らの光が集光レンズや書き出し位置検出センサに侵入せ
ず、遮光できる効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザプリンタの概略側断面図である。

【図２】走査光学装置の側断面図である。

【図３】図２の III−III 線矢視図である。

【図４】要部平断面図である。

【図５】集光レンズ及び書き出し位置信号検出センサの
配置部の拡大平面図である。

【図６】図５のVI−VI線矢視断面図である。

【図７】集光レンズ及び書き出し位置信号検出センサの
配置部の斜視図である。

【符号の説明】

１ プリンタ １８ スキャナユニット ２０ レーザ発光部ユニット ２１ ｆθレンズ ２３ 折り返し鏡 ２４ カバー板 ２５ 書き出し位置信号用ミラー ２６ 書き出し位置信号検出センサ ２７ 回転多面鏡 ３０ ハウジングケース ３０ｂ 周囲側壁 ３５ スリット体 ３６ 集光レンズ ３６ａ レンズ部 ３６ｃ 突起 ３７ 電子回路基板 ３８ ねじ ４７ａ 取り付け溝 ４３ 隔壁

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から発射された光ビームを偏向器を
   介して偏向させて画像形成面を照射する水平走査を実行
   し、その走査開始端に入射する光ビームを、集光レンズ
   を介して書き出し位置信号検出センサに入射して水平走
   査同期信号を得るように構成してなる走査光学装置にお
   いて、一側解放箱型のハウジングケース内に形成した一
   対の取付け溝に集光レンズの縁部を位置規制的に嵌挿す
   る一方、走査光学装置の動作を制御するための電子回路
   基板を、それに固定した書き出し位置検出センサが前記
   集光レンズの背面側に位置するように、前記ハウジング
   ケースの解放側に取付け、前記電子回路基板により、前
   記集光レンズの取付け溝を覆うように構成したことを特
   徴とする走査光学装置。