JP3542464B2 - 偏向走査装置およびこれを搭載する画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザビームプリンタやレーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる偏向走査装置およびこれを搭載する画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6は一従来例によるレーザビームプリンタやレーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる偏向走査装置を示すもので、半導体レーザ101から発生された光ビームであるレーザ光L0 はコリメータレンズによって平行化され、シリンドリカルレンズ102によって線状の光束に集光されて、回転多面鏡103の反射面に入射する。その反射光は、回転多面鏡103の回転によって偏向走査されて、Y軸方向(主走査方向)の走査光となり、走査レンズ104を経て回転ドラム105上の感光体に結像する。感光体に結像する光束は、回転多面鏡103の回転によるY軸方向の主走査と、回転ドラム105の回転によるZ軸方向の副走査に伴なって静電潜像を形成する。
【0003】
感光体の周辺には、感光体の表面を一様に帯電する帯電装置、感光体の表面に形成される静電潜像をトナー像に顕像化するための顕像化装置、前記トナー像を記録紙等の記録媒体に転写する転写装置等が配置されており、これらの働きによって、半導体レーザ101が発生する光ビームに対応する記録情報が記録紙等にプリントされる。
【0004】
回転多面鏡103の走査光は、その走査面の一端に達したものが、集光レンズ106aを経てBDセンサ106bに導入され、図示しないコントローラにおいて走査開始信号に変換されて半導体レーザ101に送信される。半導体レーザ101は走査開始信号を受信したうえで、図示しないホストコンピュータから送信される画像情報に基づいた書き込み変調を開始する。
【0005】
半導体レーザ101やシリンドリカルレンズ102、回転多面鏡103、走査レンズ104、BDセンサ106b等は合成樹脂製の光学箱110の内部に取り付けられる。回転ドラム105は光学箱110の外側に配設されており、光学箱110の一端には走査光を光学箱110から回転ドラム105に向かって取り出すための窓が設けられている。
【0006】
走査レンズ104は、球面レンズ部とトーリックレンズ部からなり、回転多面鏡103によって等角速度で走査される走査光を回転ドラム105上においてY軸方向に等速度で走査する走査光に変換するいわゆるfθ機能を有する。
【0007】
光学箱110の側壁の上端には、図8および図9に示すように、ビス121によってふた部材120をビス止めするためのビス穴110aと、ふた部材120の位置決め穴に係合する位置決めピン110bが設けられている。また、光学箱110の側壁の外側には、一対の組み付け部材111が突出しており、各組み付け部材111は、ビス112aによって板金製の支持板112に光学箱110を締結するための一対の長穴111aと、位置決めユニット113の位置決めピン113aを遊嵌させる穴111bを備えている。
【0008】
各位置決めユニット113の位置決めピン113aは、組み付け部材111の穴111bの寸法の許す範囲でXY方向に相対変位自在であり、位置決めユニット113aを光学箱110に対して相対的に微小量だけ移動させることで、回転ドラム105に対する光学箱110の相対位置の調整を行なう。この調整は、感光体に結像する走査光の結像位置を最終的に調整するものであり、このような調整を行なったうえで、位置決めユニット113の長穴113bを貫通するビス113cを光学箱110の組み付け部材111のねじ穴111cに締め付けて位置決めユニット113を固定する。
【0009】
支持板112は、その両端を画像形成装置の本体フレーム130の支持部131に載置される。支持部131に立設された位置決めピン131aを支持板112の位置決め穴に係合させて、ビス130bを締め付けることで、支持板112が本体フレーム130の支持部131にビス止めされる。
【0010】
画像形成装置の本体フレーム130に対する光学箱110の組み付けは、前述のように位置決めユニット113による位置決めを完了したうえで、位置決めピン113aを支持板112の位置決め穴112bに係合させ、ビス112aによって光学箱110を支持板112に固定する工程が必要である。
【0011】
なお、回転多面鏡103を回転駆動するモータ103aは、モータ基板103bに実装された図示しない駆動回路と、該駆動回路の駆動電流によって励磁されるステータおよびこれに対向するロータ等からなる磁気回路によって構成される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の技術によれば、光学箱を画像形成装置の本体フレームに組み付けるに際して、前述のように、高剛性の板金等によって作られた支持板を介して本体フレームに光学箱を組み付ける構成であるために、ビス止め等の締結作業に手間がかかり、また、支持板に加えて数多くのビスを用いるために組立部品点数が多く、その結果、装置の組立コストや部品コストが上昇するという未解決の課題がある。
【0013】
また、高剛性の板金部材等である支持板が大面積かつ高重量であるため、偏向走査装置の小型化および軽量化を促進できないという不都合もある。
【0014】
本発明は、上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、板金製の支持板等を用いることなく、光学箱を直接画像形成装置の本体フレームに組み付けることのできる安価で高性能な偏向走査装置およびこれを搭載する画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の偏向走査装置は、光源から発生する光ビームを偏向走査する走査手段と、走査手段により偏向された光ビームを画像形成装置本体内の感光体に結像させる結像光学系と、走査手段と結像光学系を収容する光学箱と、光学箱の開口を塞ぐふた部材と、を有する偏向走査装置において、前記光学箱は前記ふた部材にのみ取り付けられており、前記ふた部材が、前記偏向走査装置を前記画像形成装置の本体フレームの一対の支持部に取り付けるための延長部と、前記感光体と前記光学箱の相対位置を決めるための位置決め手段と、を備えていることを特徴とする。
【0016】
【作用】
本体フレームに設けられた支持部等と光学箱の間に板金製の支持板等を介在させることなく、ふた部材を本体フレームの支持部まで延長して直接これに組み付けるように構成する。本体フレームと光学箱の間に支持板等を介在させる必要がないから、装置の組立工程の簡略化と、組立部品点数の削減に大きく貢献できる。
【0017】
また、高重量の支持板を省略することで、装置の軽量化を大きく促進できるうえに、回転ドラム等に対する光学箱の相対位置の調整も一度ですむという利点がある。これによって、画像形成装置の低価格化と高性能化等を促進できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0019】
図1は一実施の形態による偏向走査装置を示すもので、光源である半導体レーザ1から発生された光ビームであるレーザ光L1 はコリメータレンズによって平行化され、シリンドリカルレンズ2によって線状の光束に集光されて、走査手段である回転多面鏡3の反射面に入射する。その反射光は、回転多面鏡3の回転によって偏向走査されて、Y軸方向(主走査方向)の走査光となり、走査レンズ4を経て図示しない回転ドラム上の感光体に結像する。感光体に結像する光束は、回転多面鏡3の回転によるY軸方向の主走査と、回転ドラムの回転によるZ軸方向の副走査に伴なって静電潜像を形成する。
【0020】
感光体の周辺には、感光体の表面を一様に帯電する帯電装置、感光体の表面に形成される静電潜像をトナー像に顕像化するための顕像化装置、前記トナー像を記録紙等の記録媒体に転写する転写装置等が配置されており、これらの働きによって、半導体レーザ1が発生する光ビームに対応する記録情報が記録紙等にプリントされる。
【0021】
回転多面鏡3の走査光は、その走査面の一端に達したものが集光レンズ5aを経てBDセンサ5bに導入され、図示しないコントローラにおいて走査開始信号に変換されて半導体レーザ1に送信される。半導体レーザ1は走査開始信号を受信したうえで、図示しないホストコンピュータから送信される画像情報に基づいた書き込み変調を開始する。
【0022】
半導体レーザ1やシリンドリカルレンズ2、回転多面鏡3、走査レンズ4、BDセンサ5b等は合成樹脂製の光学箱10の内部に取り付けられる。回転ドラムは光学箱10の外側に配設されており、光学箱10の一端には走査光を光学箱10から回転ドラムに向かって取り出すための窓が設けられている。
【0023】
走査レンズ4は、球面レンズ部とトーリックレンズ部からなり、回転多面鏡3によって等角速度で走査される走査光を回転ドラム上においてY軸方向に等速度で走査する走査光に変換するいわゆるfθ機能を有する。
【0024】
光学箱6の底壁等に、シリンドリカルレンズ2、回転多面鏡3、走査レンズ4等を組み付けたうえで、図1の(b)に示すように、光学箱10の上部の開口をふた部材20によって塞ぐ。ふた部材20は、高剛性の金属によって作られた板状体であり、光学箱10の側傍へ突出する延長部21を有し、各延長部21には、回転ドラムに対する光学箱10の相対位置を調節するための位置決め手段である位置決めユニット24が配設される。
【0025】
画像形成装置の本体フレーム30に対する光学箱10の組み付けに際しては、光学箱10の側壁の外側に張り出すふた部材20の延長部21をそれぞれ、本体フレーム30の一対の支持部31上に載置して、図2に示すように、各延長部21をビス23によってビス止めする。
【0026】
詳しく説明すると、光学箱10の側壁の上端には、ビス22によってふた部材20をビス止めするためのビス穴10aと、ふた部材20の位置決め穴20aに係合する位置決めピン10bが設けられており、光学箱10に対するふた部材20の組み付けは、その位置決め穴20aを光学箱10の位置決めピン10bに係合させ、ビス22によってふた部材20をビス止めすることによって行なわれる。
【0027】
このようにして光学箱10にふた部材20を組み付けたうえで、ふた部材20の各延長部21の穴20bに位置決めユニット24の位置決めピン24aを遊嵌させる。工場現場の専用治具を用いて、ふた部材20の延長部21と位置決めユニット24の間の相対位置をXY方向に調節し、光学箱10を本体フレーム30に組み付けたときの回転ドラムに対する相対位置を予め調節する。続いて、ビス24bによって位置決めユニット24をふた部材20の延長部21にビス止めする。
【0028】
最後に、ふた部材20を組み付けた光学箱10を画像形成装置の本体フレーム30内に搬入し、ふた部材20の各延長部21を本体フレーム30の支持部31に載置し、各位置決めユニット24の位置決めピン24aを支持部31の位置決め穴に係合させて、ビス23を締め付ける。これによってふた部材20を本体フレーム30の支持部31に固定する。
【0029】
本実施の形態によれば、ふた部材の延長部を用いて光学箱を本体フレームに直接組み付けるものであるから、両者の間に従来例のような支持板を必要とせず、従って、装置の組立に必要なビス止めの工程数を低減して、組立工程を大幅に簡略化できる。
【0030】
また、支持板やビスを省略することで装置の組立部品点数を大幅に削減できるうえに、回転ドラムに対する光学箱の位置合わせも簡単である。
【0031】
さらに、ふた部材の両側部を延長してふた部材の寸法を幾分大きくするだけですむため、ふた部材が金属製であっても、板金製で高重量の支持板を用いる場合に比べて、装置の軽量化を大きく促進できるという長所がある。
【0032】
図3は一変形例を示す。これは、光学箱10にふた部材40をビス止めするための締結部を用いて、回転ドラムに対する光学箱10の相対位置の調節を行なうように構成することで、図1および図2の位置決めユニットを省略したものである。ふた部材40に寸法の大きい長穴40aを設けてこれにビス42を仮り止めし、前述と同様に工場現場の専用治具を用いてふた部材40と光学箱10の相対位置をXY方向に調節する。これによって、光学箱10を本体フレーム50に組み付けたときの回転ドラムに対する相対位置を調節する。続いて、ビス42を締め付けてふた部材40を光学箱10に固定する。
【0033】
このようにして光学箱10にふた部材40を組み付けたものを画像形成装置の本体フレーム50内に搬入し、ふた部材40の各延長部41の位置決め穴40bに本体フレーム50の支持部51の位置決めピン51aを係合させ、ビス51bによってふた部材40を支持部51にビス止めする。
【0034】
本変形例は、位置決めユニットを省略することで組立工程数や組立部品点数を低減できる長所があるものの、ふた部材40を本体フレーム50に組み付けたのちにふた部材40から光学箱10を取りはずしたときは、両者の位置出しのための位置決めユニットがないために再度専用治具を用いた位置出しの工程が必要となる。
【0035】
なお、本実施の形態においては、ふた部材を本体フレームに固定することで光学箱をふた部材から懸下された状態で画像形成装置に組み付けるように構成されているが、図5に示すように、光学箱10にふた部材60を組み付けたものを上下逆にして、ふた部材60の延長部61を本体フレーム70の支持部71に固定してもよい。
【0036】
このように、光学箱を本体フレームに対して上下いずれの方向からも組み付けることが自在であるため、画像形成装置の設計上の自由度が大幅に増大するという特筆すべき長所がある。
【0037】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので、以下に記載するような効果を奏する。
【0038】
光学箱の開口を塞ぐふた部材を直接画像形成装置の本体フレームにビス止めすることで、光学箱の組み付けを行なうことができる。これによって、画像形成装置の部品コストや組立コストを大幅に低減し、装置の軽量化等にも大きく貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施の形態による偏向走査装置を示すもので、(a)はふた部材を取りはずした状態で示す模式平面図、(b)はふた部材を取り付けた状態を示す一部断面立面図である。
【図2】図1の(b)の装置を示す平面図である。
【図3】一変形例を示す平面図である。
【図4】図3の装置を示す一部断面立面図である。
【図5】別の変形例を示す部分立面図である。
【図6】一従来例による偏向走査装置を示す模式平面図である。
【図7】図6の装置の一部分を分解して示す分解斜視図である。
【図8】図6の装置にふた部材を取り付けて本体フレームに組み付けた状態を示す平面図である。
【図9】図8の装置を示す一部断面立面図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザ
2 シリンドリカルレンズ
3 回転多面鏡
4 走査レンズ
10 光学箱
20,40,60 ふた部材
21,41,61 延長部
24 位置決めユニット
30,50,70 本体フレーム
31,51,71 支持部
Claims (5)
- 光源から発生する光ビームを偏向走査する走査手段と、走査手段により偏向された光ビームを画像形成装置本体内の感光体に結像させる結像光学系と、走査手段と結像光学系を収容する光学箱と、光学箱の開口を塞ぐふた部材と、を有する偏向走査装置において、
前記光学箱は前記ふた部材にのみ取り付けられており、前記ふた部材が、前記偏向走査装置を前記画像形成装置の本体フレームの一対の支持部に取り付けるための延長部と、前記感光体と前記光学箱の相対位置を決めるための位置決め手段と、を備えていることを特徴とする偏向走査装置。 - 前記ふた部材が、高剛性の金属によって作られた板状体であることを特徴とする請求項1記載の偏向走査装置。
- 前記位置決め手段が前記ふた部材の前記延長部に設けられており、前記本体フレームと前記ふた部材の相対位置を調節することで前記感光体と前記光学箱の相対位置を決めるように構成されていることを特徴とする請求項1または2記載の偏向走査装置。
- 前記位置決め手段が前記ふた部材の前記光学箱との取り付け部に設けられており、前記ふた部材と前記光学箱の相対位置を調節することで前記感光体と前記光学箱の相対位置を決めるように構成されていることを特徴とする請求項1または2記載の偏向走査装置。
- 請求項1ないし4いずれか1項記載の偏向走査装置と、その光学箱のふた部材の延長部を取り付ける一対の支持部を有する本体フレームと、光ビームにより走査される感光体と、を有することを特徴とする画像形成装置。
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