JP3807005B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機あるいはレーザービームプリンタ等の画像形成装置に備えられレーザービームを走査して感光体へ画像を形成する光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置には、レーザービームを走査して感光体ドラムに静電潜像を形成する光走査装置が備えられている。そして、保守点検や修理等のため、光走査装置を画像形成装置から取り外すことができるものがある（特開平１−１９５４７２号公報参照）。
【０００３】
図１５及び図１６に示すように、上記の光走査装置９２では、ハウジング９４の側壁から軸受板９６が突設されており、画像形成装置の側板に掛け渡された支持軸９８に嵌め込まれている。この支持軸９８には、カラー１００が固着されており、軸受板９６を両側から挟むようにして、支持軸９８に対して光走査装置９２を位置決めしている。
【０００４】
一方、軸受板９６の反対側に位置するハウジング９４の側壁からは、支持板１０２が延出されている。この支持板１０２は、支持軸９８と平行に配置された支持フレーム１０４の上に載置され、光走査装置９２を水平に保持している。また、支持フレーム１０４には、先端にフック部が形成された板ばね１０６が取付けられており、支持板１０２を係止すると共に、弾性力によって軸受板９６を支持軸９８へ押圧している。
【０００５】
ところで、光走査装置９２の軽量化とコストダウンを図るため、通常、ハウジング９４は合成樹脂材で成形される。このため、剛性を保つ観点から金属製とされている支持軸９８と熱膨張係数が大きく異なる。
【０００６】
従って、画像形成装置の作動時に、定着部、モータ、基板等の種々の熱源によりハウジング９４が加熱されると、支持軸９８と直交する方向の撓み変形は、板ばね１０６によって吸収されるとしても、支持軸９８の軸方向の撓みは、軸受板９６がカラー１００で拘束されているため、図１７に示すように、ハウジング９４が太鼓状に湾曲する。
【０００７】
この結果、ハウジング９４内に配置されている光学部品の傾きや位置が変化し、感光体ドラム１０８との位置精度がずれて、精密な画像が形成されなかったり、画像が歪んだり、倍率誤差が生じたり、画像位置がズレたりする。また、最悪の場合、変調されたレーザービームの走査開始の信号を、ハウジング９４内に配置された受光体が受光できなくなり、装置が作動しない事態も生じる。
【０００８】
さらに、従来の光走査装置９２は、熱によってハウジング９４が撓み、支持軸９８に対して位置ズレが生じても、簡単に調整することができなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は係る事実を考慮し、支持軸に対して回動可能とされた光走査装置が、温度変動によって撓み変形しないようにし、また、支持軸に対して位置調整可能として感光体ドラムとの位置ズレを補正できるようにすることを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、画像形成装置の側板の間に支持軸が掛け渡されている。この支持軸は、ハウジングの側壁から突設された軸受部を貫通しており、ハウジングを支持軸を中心として回動可能とすると共に、支持軸の軸方向へスライド可能としている。このため、ハウジングが加熱され膨張しても、軸受部は支持軸に固定されていないので、支持軸の軸方向の伸びが制約されない。従って、ハウジングが太鼓状に撓み変形して、ハウジング内に配置されている光学部品の傾きや位置が変化し、画像を歪めたり、画像位置をズラしたりしない。
【００１１】
一方、支持軸には、筒体が固定されており、この筒体の両端部には、ハウジングの側壁から突設された腕部材が当接して、支持軸に対してハウジングを位置決めしている。この腕部材は、ハウジングが加熱され膨張すると、筒体から離れる方向へ移動するので、ハウジングを変形させる要因とならない。
【００１２】
また、画像形成装置には、側板に沿って受け材が配置されており、この受け材には、ハウジングに設けられた弾性部材が載置され、ハウジングを水平に支持している。この弾性部材は、光走査装置の自重によって受け材に圧接されているが、弾性変形してハウジングの面方向の移動を拘束しないので、熱膨張によってハウジングを変形させることがない。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、支持軸の両端が側板に回転可能に軸支されている。この支持軸の回転中心軸は、支持軸の軸線から偏心している。従って、支持軸を回転させると、支持軸は上下に偏心運動し、これに伴ってハウジングも上下に移動する。このように、支持軸の回転角度を変えることにより、光走査装置と感光体ドラムとの上下の位置ズレを補正することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、筒体の内周面に雌ねじ部が形成されており、この雌ねじ部が支持軸の外周面に形成した雄ねじ部と螺合している。また、筒体は、腕部材で回転不能に保持されている。従って、支持軸を回転させると、筒体を保持した腕部材が筒体と共に移動する。これによって、支持軸の軸方向に対する光走査装置の位置調整ができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図３には、本形態に係る光走査装置１０が配置された画像形成装置１２が示されている。
【００１６】
光走査装置１０のハウジング１４は、ガラス繊維を混入した合成樹脂の箱体で所定の強度が確保され、また、熱膨張率が小さく抑えられている。このハウジング１４の側壁１６には、半導体レーザー１８が固定されている。半導体レーザー１８は、バッファメモリ２０から被記録情報が印加される駆動回路２２によって駆動され、画像情報に対応して変調されたレーザービームを発射する。
【００１７】
この半導体レーザー１８から発射されたレーザービームは、反射鏡２４で反射され、ハウジング１４の幅方向の中央部に取付けられたスキャナーモータで高速回転する回転多面鏡２６へ入射する。入射したレーザービームは、回転多面鏡２６の回転により所定角度だけ偏向反射され、ハウジング１４に固定されたｆθ光学系を構成するレンズ群２８を通り、等速運動に変換される。そして、レーザービームは反射鏡３０、３２で順次反射され、感光体ドラム３４の上を結像走査する。
【００１８】
また、レーザービームの走査開始側には、ピックアップミラー３６が設けられており、ハウジング１４の側壁１６に固定された光検出素子３８へ導光する。この光検出素子３８は、レーザービームを受光すると、タイマー回路４０へ信号を出力する。タイマー回路４０は、信号受領時点から所定時間経過後、バッファメモリ２０へ被記録情報信号を出力し、回転多面鏡２６のどの反射面にレーザービームが入射しても、感光体ドラム３４の同一の位置から走査が開始されるようにする。
【００１９】
さらに、感光体ドラム３４に形成された静電潜像は、トナーで現像されてトナー像とされ、カセット４２から搬送されてくる用紙に転写ローラ４４で転写される。そして、トナー像が定着部４６で用紙に定着される。
【００２０】
一方、図４に示すように、ハウジング１４の角部から一対の軸受体４８が突設されている。この軸受体４８の軸孔５０には、インナーフレーム５２を貫通して側板５４に両端が回転可能に支持されたシャフト５６が回動可能に挿入されている。これによって、図３に示すように、ハウジング１４がシャフト５６を中心に回動して、画像形成装置１２から光走査装置１０を取り出すことができる。また、ハウジング１４が加熱され膨張しても、軸受体４８はシャフト５６に固定されていないので、シャフト５６の軸方向の伸びが制約されない。従って、ハウジング１４が太鼓状に撓み変形して、ハウジング１４内に配置されているピックアップミラー３６や反射鏡３０、３２の傾きや位置が変化し、画像を歪めたり、画像位置をズラしたりしない。
【００２１】
さらに、図５に示すように、ハウジング１４の側壁１６の中央部から所定の間隔を置いて２つの腕部材５８が突設している。この腕部材５８は、シャフト５６の上に載せられ、シャフト５６の中央部にビス５７で固定されたカラー６０の両端部を挟むようにして当接し、シャフト５６に対してハウジング１４を位置決めしている。
【００２２】
この腕部材５８は、ハウジング１４が加熱され膨張すると、カラー６０から離れる方向へ移動するので、ハウジング１４を変形させる要因とならない。
【００２３】
また、図６及び図７に示すように、シャフト５６の両端部には、小径部６２が形成されている。この小径部６２は、シャフト５６の軸芯から偏心した位置から突出してており、側板５４の軸孔６４へ回転可能へ挿入され、端面にねじ込まれた座金６７の嵌められたスクリュー６６で固定されている。ここで、小径部６２の軸心Ａはシャフト５６の軸芯Ｂから０．５ｍｍから１．０ｍｍ程度偏心した位置にあり、シャフト５６を回転させると、シャフト５６は上下動する。
【００２４】
これによって、シャフト５６の回転角度を変えることにより、光走査装置１０と感光体ドラム３４との上下の位置ズレを補正することができる。
【００２５】
一方、図８〜図１０に示すように、画像形成装置１２には、側板５４に沿って受け材６８が配置されている。この受け材６８には、インナーフレーム５２の側壁に形成された貫通口７０へ挿通されたチャンネル状のタイプレート７２の両端部が載置されるようになっている。このタイプレート７２は、インナーフレーム５２の上壁にビス７４で固定されたＬ型の取付プレート７６の先端に固着されたゴム材７８で圧着されている。
【００２６】
すなわち、タイプレート７２は、光走査装置１０の自重を受けたゴム材７８によって受け材６８に圧接され、光走査装置１０を水平に支持している。そして、ゴム材７８が弾性変形してハウジング１４の面方向の移動を拘束せず、フリー状態で支持するので、熱膨張によってハウジング１４内のピックアップミラー３６の傾きや位置が変化し、光検出素子３８で受光できなくなるという事態が生じない。なお、図１１〜図１３に示すように、タイプレート７２に孔７１を形成し、インナーフレーム５２に取付けたゴム材７８を、受け材６８の上に直接載置するようにしてもよい。
【００２７】
また、図１４に示すように、内周面に雌ねじ８０が０．５ｍｍから１．０ｍｍ程度のピッチで形成されたカラー８２を、シャフト５６の中央部に形成された雄ねじ８４に螺合させ、カラー８２の両端部に形成された溝８６に腕部材８８の突起９０を係合させるようにしてもよい。
【００２８】
これによって、シャフト５６を回転させると、カラー８２と共に腕部材８８が水平移動し、感光体ドラム３４（図２参照）との位置精度の水平方向ズレを相殺できる。このため、画像が歪んだり、倍率誤差が生じたり、画像位置がズレたりすることを防止できる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、支持軸に対して回動可能とされた光走査装置が、温度変動によって撓み変形しないようにすることができる。また、支持軸に対して光走査装置を位置調整可能として、画像の歪み、倍率誤差、画像位置のズレ等を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本形態に係る光走査装置の平面図である。
【図２】本形態に係る光走査装置のセット状態を示す側断面図である。
【図３】本形態に係る光走査装置の開放状態を示す側断面図である。
【図４】本形態に係る光走査装置の軸部を示す斜視図である。
【図５】本形態に係る光走査装置のカラーと腕部材との関係を示す斜視図である。
【図６】本形態に係る光走査装置のシャフトの軸受け部を示す断面図である。
【図７】本形態に係る光走査装置のシャフトの軸受け部を示す側面図である。
【図８】本形態に係る光走査装置の自由端側の支持構造を示す斜視図である。
【図９】本形態に係る光走査装置の自由端側の支持構造を正面から見た断面図である。
【図１０】本形態に係る光走査装置の自由端側の支持構造を示す側面図である。
【図１１】変形例に係る光走査装置の自由端側の支持構造を示す斜視図である。
【図１２】変形例に係る光走査装置の自由端側の支持構造を正面から見た断面図である。
【図１３】変形例に係る光走査装置の自由端側の支持構造を示す側面図である。
【図１４】本形態に係る光走査装置の位置調整機構を示す斜視図である。
【図１５】従来の光走査装置の断面図である。
【図１６】従来の光走査装置の斜視図である。
【図１７】従来の光走査装置が熱変形した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
４８ 軸受体（軸受部）
５６ シャフト（支持軸）
５８ 腕部材
６０ カラー（筒体）
６２ 小径部
６８ 受け材
７８ ゴム部材（弾性部材）
８０ 雌ねじ部
８２ カラー
８４ 雄ねじ部

Claims (3)

1. 画像形成装置の側板の間に掛け渡された支持軸へ、光源、回転多面鏡、及び光学部品が配設されたハウジングが回動可能に支持され、前記画像形成装置に設けられた受け材に水平に載置される光走査装置において、
   前記ハウジングの側壁から突設され前記支持軸が貫通し支持軸の軸方向へスライド可能な一対の軸受部と、前記支持軸に固定された筒体と、前記側壁から突設され前記筒体の両端部に当接して前記支持軸に対してハウジングを位置決めする腕部材と、前記側板に沿って配置された受け材と、前記ハウジングに設けられ前記受け材に載置されてハウジングを水平に支持する弾性部材と、を有することを特徴とする光走査装置。
2. 前記側板に軸支された前記支持軸の両端の回転中心軸が支持軸の軸線から偏心していることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記筒体の内周面に雌ねじ部を形成し、前記支持軸の外周面に形成した雄ねじ部に螺合させ、前記腕部材で前記筒体を回転不能に保持したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光走査装置。

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