JP3347479B2 - 走査光学装置の取付け構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタ、複写
機、ファクシミリ装置等の静電写真式等の画像形成装置
に関し、より詳しくは、感光体ドラム等の感光体に静電
潜像を形成するための走査光学装置の取付け構造に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、この種の走査光学装置は、特
開平４−１７５７１９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、走査光学系としてのｆθレンズ
と細長い検光レンズ等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
外面に取付けられたものが知られている。

【０００３】そして、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
ンズ群を介して回転する感光体ドラムの表面に集光（結
像）するように構成されている。この場合、走査開始位
置に到達した光ビームをハウジングケース内に固定され
た書き出し位置（ＢＤ）鏡にて反射させ、同じくハウジ
ングケース内に設けたＢＤセンサにて検出するように構
成し、いわゆるレーザ光が感光体ドラム表面を走査する
ときの水平同期を取るようにしている。

【０００４】また、一定回転数にて回転する感光体ドラ
ムの表面は、コロナ放電器等の帯電器により予め一様に
帯電されており、前記光ビームの照射による露光にて、
感光体ドラムの表面電位が画像データに応じた電位パタ
ーンとして形成されて、いわゆる静電潜像が形成され
る。この静電潜像に現像装置にて所定の極性に帯電され
たトナーを付着させ、顕在化したトナー像を転写位置に
持ち来たし、ここで用紙等の被記録媒体表面に転写した
トナー像を後の定着装置にて圧力や熱にて画像を定着さ
せるものである。

【０００５】ところで、上記公報に記載された装置で
は、プリンタの本体フレームに対して予め装着された感
光体ドラムの軸線に平行な表面に沿って光ビームが走査
され、且つ当該感光体ドラムの所定位置の表面に結像さ
れるように、前記走査光学系を内蔵したハウジングケー
スを本体フレームに装着して後調節するようしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載された装置では、レーザユニット、回転多面
鏡、光学系の配置関係等を調節してハウジングケース内
に予めセットしてあっても、このハウジングケースをプ
リンタの本体フレームに取付けするに際して、感光体ド
ラムの軸線の左右両側に対するハウジングケースの平行
度（傾き）や取付け間隔等が狂うと、走査光学装置から
出射された光ビームが感光体ドラムの表面に対して正確
に結像することができないから、走査光学装置の故障や
点検の場合に、前記ハウジングケースごと本体フレーム
から取り外して装着替えすると、再度のハウジングケー
スの取付け調節作業に至極手間取るという問題があっ
た。

【０００７】本発明は、この技術的課題を解決すべくな
されたものであって、取付け作業、調節作業を簡単化で
きる走査光学装置の取付け構造を提供することを目的と
するものである。

【０００８】

【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の取付け構造
は、画像形成装置における無端移動する感光体に静電潜
像を形成すべく光を走査する走査光学装置において、下
面解放箱型のハウジングケースの天板内側に、少なくと
も光線を偏向させるための偏向器と、その光線を前記感
光体上に集光するためのｆθレンズと折り返し鏡を含む
光学系と、書き出し位置検出ユニットとを装着し、予め
走査光学装置の調整用の治具に着脱自在に装着した前後
一対タイバーに対して前記ハウジングケースを位置決め
調整して締着固定して、その状態で走査光学装置の性能
検査及び調整を実行するように構成し、該ハウジングケ
ースを、前記前後一対のタイバーを介して画像形成装置
のメインフレームに対して装着したものである。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、前記請求項
１記載の走査光学装置の取付け構造において、前記ハウ
ジングケースの天板上面と、前記少なくとも一方のタイ
バーとにはその両者の取付け姿勢を調節規制するための
規制手段を複数箇所に設け、メインフレームには、前記
一方のタイバーに対する取付け位置決め用の基準突起を
設けたものである。

【００１０】

【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
図である。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。

【００１１】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。

【００１２】画像形成ユニット９の排出側には、加熱ロ
ーラ１６と押圧ローラ１５とからなる定着装置１７が配
置されている。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が、その
下向き解放状のハウジングケース３０の天板３０ａを上
側にして本体ケース２におけるメインフレーム２ａの平
板部２ｂの上面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
照射して、感光体ドラム７の表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５２を介して排紙トレイ５３
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５０と、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５１とが配置されてい
る。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−II
I 線矢視図であって、下向き解放箱型のハウジングケー
ス３０の内部を観察した下面図であり、図４は図２のIV
−IV線矢視図であって、ハウジングケース３０を下向き
にして（天板３０ａを上にして）見た上面図である。

【００１５】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、書き出し信号（ＢＤ）用鏡２５、書き出し信号
（ＢＤ）検出センサ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３０ａ
の内面（下面）に固定されて構成されている。なお、カ
バーガラス２４は前記天板３０ａの上面（外面）側に固
定されている。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２
９が取付けられている。

【００１６】前記天板３０ａの内面に固定された駆動モ
ータ３１にて略水平方向に回転する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は、両
端部を各々板ばね製の取付け金具３２ａ，３２ｂ、３３
ａ，３３ｂを介して天板３０ａの取付けスリット（図示
せず）に固定されたｆθ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３
０ａ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を覆う前記カバーガラス２４を通し
て、前記偏向された光ビームが感光体ドラム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。

【００１７】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。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ＢＤ（Beam Detector)ミラー２５が
配置されており、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（Ｂ
Ｄ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、ＢＤミラー２５、スリット体
３５、集光レンズ３６の経路を経てＢＤ検出センサ２６
に入力されるようにするものである。なお、ＢＤ検出セ
ンサ２６に入力された信号を処理し、また、レーザ発光
部ユニット２０を駆動するためのレーザ駆動基板（印刷
配線板）３７は天板３０ａの内面から下向きに突出する
リブの端面に当接させて、ねじ３８にて固定されてい
る。

【００１８】そして、この走査光学装置としてのスキャ
ナユニット１８をプリンタ１に対して組み立てるには、
次のような構成にする。即ち、ハウジングケース３０を
裏返して、その天板３０ａの内面が上向くように配置し
て（図３参照）、この天板３０ａの内面に前記各構成部
品や、印刷配線板３７を固定する。次いで、図６に示す
ような性能検査用治具としての左右一対の治具ブロック
６４，６５を別途準備し、この左右一対の治具ブロック
６４，６５上に、前記感光体ドラム７の軸線に沿って長
く互いに略平行状に前後一対のタイバー４０，４１を載
置し、この両タイバー４０，４１に対してハウジングケ
ース３０の天板３０ａの上面（外面）をねじ４２，４
３，４４，４５にて仮止めする。

【００１９】この場合、前記ハウジングケース３０の天
板３０ａ上面と、前記少なくとも一方のタイバーである
前部タイバー４０（窓孔３４に近い側のタイバー）とに
はその両者の取付け姿勢を調節規制するための規制手段
を複数箇所に設ける。その一実施例として、図４及び図
７に示すように、ハウジングケース３０の天板３０ａの
上面には、前記窓孔３４が形成された側（ハウジングケ
ース３０の前側という、以下同じ）左右両側寄り部位に
各々規制突起６０、６１を形成する一方、前部タイバー
４０には、前記書き出し位置用鏡２５から遠い側に、前
部タイバー４０の長手方向沿って長い長孔６２を穿設
し、また、書き出し位置用鏡２５に近い側に、前部タイ
バー４０の幅方向に長い長孔６３を穿設する。

【００２０】他方、前記左右一対の治具ブロック６４，
６５の上面には、前部タイバー４０に対する取付け位置
決め用の丸軸状の基準突起６６，６７を設ける。この左
右一対の基準突起６６，６７は、図３に示し、且つ後述
するように、メインフレーム２ａの左右一対の段部２
ｃ，２ｃ上面に設けられた前部タイバー４０に対する取
付け位置決め用の丸軸状の基準突起６８，６９と同じ間
隔であり、且つ同直径である。

【００２１】また、前記前部タイバー４０の長手方向両
端部には、図８に示すように、前記基準突起６６（６
８），６７（６９）に対応する基準孔７０，７１が穿設
されている。そのうち、書き出し位置用鏡２５に近い側
の基準孔７０は平面視ほぼ正方形であり、前記丸軸状の
基準突起６６（６８）がガタ付きなく嵌挿できる程度に
設定されている。また、書き出し位置用鏡２５から遠い
側には、前部タイバー４０の長手方向に長く、且つ前記
丸軸状の基準突起６７（６９）の直径とほぼ等しい幅寸
法の基準孔７１が穿設されている。

【００２２】なお、ハウジングケース３０の回転多面鏡
２７が位置する側に設ける後部タイバー４１を前記左右
一対の治具ブロック６４，６５の上面にガタ付きなく配
置するため、後部タイバー４１に対する取付け孔７２，
７３に嵌挿する規制ピン（図示せず）を左右一対の治具
ブロック６４，６５の上面に設ける。次いで、前部タイ
バー４０長手方向軸線とハウジングケース３０の前縁等
の基準線との平行度を調整して取付けねじ４２，４３，
４４，４５を締着固定する。

【００２３】この場合、タイバー４０における書き出し
位置用鏡２５から遠い側の長孔６２嵌まる規制突起６１
の箇所を中心にしてハウジングケース３０を図６の紙面
と略平行な平面上で回動させることにより、感光体ドラ
ム７表面におけるその軸線方向（図６のＸ軸方向）に対
する書き出し位置はほとんど変化しない（変化量がすく
ない）ことがわかった。

【００２４】次いで、左右一対の治具ブロック６４，６
５にハウジングケース３０を載置した状態で、以下のよ
うな性能検査及び調整を実行する。即ち、レーザ発光部
ユニット２０から発射される光ビームの強さを所定値に
なるように設定し、その後、前記左右一対の治具ブロッ
ク６４，６５から適宜離れた所定位置（感光体ドラム７
の表面の所定の書き出し位置等に対応する位置）に予め
設置した走査位置検査用センサ（図示せず）に、光ビー
ムが当たるようにする、いわゆる走査位置調整を実行
し、さらに、この状態で前記ＢＤ信号がＢＤ検出センサ
２６にて受光されるように、スリット体３５の位置を調
節したのち接着剤にてスリット体３５を固定し、且つＢ
Ｄ検出センサ２６の取付け位置も固定する。

【００２５】このような手順で調節・固定した走査光学
装置にあっては、ハウジングケース３０と前後一対のタ
イバー４０，４１とが一体的となった状態で、すでに走
査位置の調整が済んでいるから、プリンタ１のメインフ
レーム２ａに対して前記走査光学装置を組み込むに際し
ては、前部タイバー４０の基準孔７０，７１がメインフ
レーム２ａにおける前記基準突起６８，６９に嵌合する
ようにセットし（図８参照）、ねじ４７，４８にて固定
すれば良いのである。

【００２６】このようにして、走査光学装置のプリンタ
１のメインフレーム２ａに対する位置調節を最小限なも
のにして、且つ所定の精度のもとで簡単に組立作業を実
行することができるという効果を奏するのである。な
お、前記走査光学装置をプリンタ１のメインフレーム２
ａに対して装着するに際して、ハウジングケース３０の
周囲側壁３０ｂの自由端縁にわたって合成樹脂製のスポ
ンジ材等のシール材４６を置き、このハウジングケース
３０を下向きにして（天板３０ａを上にして）（図４及
び図５参照）、合成樹脂製のメインフレーム２ａの平板
部２ｂの上面に載置し、前記一対のタイバー４０，４１
の両端をメインフレーム２ａの段部２ｃ等の所定箇所に
ねじ４７，４８にて固定するものである。

【００２７】このように構成すれば、走査光学装置の各
構成部品である、レーザ発光部ユニット２０、回転多面
鏡２７、ｆθレンズ２１等の光学系は全て下面解放箱型
のハウジングケース３０で上から覆われ、しかも、ハウ
ジングケース３０の周囲側壁３０ｂの下端縁とメインフ
レーム２ａの平板部２ｂ上面との間にシール材４６を介
挿して固定したものであるから、従来のような上向き解
放箱型のハウジングケースの上面に別体の蓋を装着する
手間を省くことができるものでありながら、ハウジング
ケース３０の上方から漏れ出したトナーがハウジングケ
ース３０の内部に侵入することを完全に防止でき、ハウ
ジングケース３０内の走査光学装置の各構成部品を汚す
ことがない。

【００２８】なお、前述したように、ハウジングケース
３０とタイバーとの取付け姿勢を調節規制するための規
制手段として、前記ハウジングケース３０の天板３０ａ
上面に複数の規制突起６０，６１を設ける一方、前記少
なくとも一方のタイバー（実施例では前部タイバー４
０）には規制突起６０，６１が嵌まる長孔６２，６３を
複数箇所に設けることにより、両者の取付け姿勢の調節
作業が至極容易となる。また、メインフレーム２ａの段
部２ｃ上面には、前部タイバー４０に対する取付け位置
決め用の基準突起６８，６９を設ける一方、前部タイバ
ー４０側には基準突起６８，６９に嵌まる基準孔７０，
７１を設けることにより、一つのタイバー４０を本体フ
レーム２の所定位置に簡単に、且つ精度良く装着するこ
とができるという効果を奏するのである。さらに、これ
らダイバー４０，４１をメインフレーム２ａに取り付け
ることにより、メインフレーム２ａを補強することもで
きる。

【００２９】なお、他の実施例として、ハウジングケー
ス３０の周囲側壁の一側外側にレーザ発光部ユニット２
０を固定するようにしても良いことはいうまでもない。
また、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にも適用できること
はいうまでもない。

【００３０】

【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の取付け構造は、画像形成装
置における無端移動する感光体に静電潜像を形成すべく
光を走査する走査光学装置において、下面解放箱型のハ
ウジングケースの天板内側に、少なくとも光線を偏向さ
せるための偏向器と、その光線を前記感光体上に集光す
るためのｆθレンズと折り返し鏡を含む光学系と、書き
出し位置検出ユニットとを装着し、予め走査光学装置の
調整用の治具に着脱自在に装着した前後一対タイバーに
対して前記ハウジングケースを位置決め調整して締着固
定して、その状態で走査光学装置の性能検査及び調整を
実行するように構成し、該ハウジングケースを、前記前
後一対のタイバーを介して画像形成装置のメインフレー
ムに対して装着したものである。

【００３１】従って、基準位置等を検査することのでき
る治具に対して所定位置で装着されたタイバーに、ハウ
ジングケースを取付け固定するので、ハウジングケース
とタイバーとが一体となった状態では、すでに書き出し
位置の調整等の諸調整作業が完了しているから、画像形
成装置のメインフレームに対する位置調節を最小限なも
のにして、且つ所定の精度のもとで簡単に組立作業を実
行したり、走査光学装置の取り替え作業を容易にするこ
とができるという効果を奏するのである。

【００３２】また、請求項２記載の発明は、前記請求項
１記載の走査光学装置の取付け構造において、前記ハウ
ジングケースの天板上面と、前記少なくとも一方のタイ
バーとにはその両者の取付け姿勢を調節規制するための
規制手段を複数箇所に設け、メインフレームには、前記
一方のタイバーに対する取付け位置決め用の基準突起を
設けたものである。

【００３３】従って、基準となる治具上の少なくとも一
方のタイバーとハウジングケースとの取付け姿勢が、複
数箇所の規制手段により規制される結果、両者の取付け
作業が簡素化され、また、ハウジングケースと一体化し
たタイバーを画像形成装置のメインフレームおける基準
突起に対して装着すれば、そのまま取付け精度が確定で
きる。従って、本発明によれば、画像形成装置に対する
走査光学装置の取付け精度を保持しながら、当該走査光
学装置の組立、取り替え作業を簡単できるという効果を
奏するのである。

【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】図２のIV−IV線矢視図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線矢視断面図である。

【図６】治具ブロック上に載置したハウジングケースの
平面図である。

【図７】図４のVII −VII 線矢視断面図である。

【図８】図４の VIII −VIII線矢視側面図である。

【符号の説明】

１ プリンタ ２ 本体ケース ２ａ メインフレーム ２ｂ 平板部 ７ 感光体ドラム ９ 画像形成ユニット 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 ２２ シリンドリカルレンズ ２３ 折り返し鏡 ２４ カバーガラス ２５ 書き出し信号用鏡 ２６ ＢＤ検出センサ ２７ 回転多面鏡 ３０ ハウジングケース ３０ａ 天板 ４０，４１ タイバー ４２，４３，４４，４５ 取付けねじ ６０、６１ 規制用突起 ６４，６５ 治具ブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−251054（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−282516（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−19869（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−119754（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−208009（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−304477（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−110912（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−156415（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 G03G 15/04 G03G 21/16 - 21/18 B41J 2/44 - 2/46 G02B 26/10 - 26/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置における無端移動する感光
   体に静電潜像を形成すべく光を走査する走査光学装置に
   おいて、 下面解放箱型のハウジングケースの天板内側に、少なく
   とも光線を偏向させるための偏向器と、その光線を前記
   感光体上に集光するためのｆθレンズと折り返し鏡を含
   む光学系と、書き出し位置検出ユニットとを装着し、 予め走査光学装置の調整用の治具に着脱自在に装着した
   前後一対タイバーに対して前記ハウジングケースを位置
   決め調整して締着固定して、その状態で走査光学装置の
   性能検査及び調整を実行するように構成し、 該ハウジングケースを、前記前後一対のタイバーを介し
   て画像形成装置のメインフレームに対して装着したこと
   を特徴とする走査光学装置の取付け構造。
2. 【請求項２】 前記ハウジングケースの天板上面と、前
   記少なくとも一方のタイバーとにはその両者の取付け姿
   勢を調節規制するための規制手段を複数箇所に設け、前
   記メインフレームには、前記一方のタイバーに対する取
   付け位置決め用の基準突起を設けたことを特徴とする請
   求項１記載の走査光学装置の取付け構造。