JP4171634B2

JP4171634B2 - 光ビーム走査装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP4171634B2
Application number: JP2002286541A
Authority: JP
Inventors: 明人吉丸
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: JP2004125920A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式による複写機、プリンター、ファクシミリなどのレーザー光書き込み装置を有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１に従来機の光ビーム走査装置の概要を分解斜視図として示す。光源ユニット２６から出射した光ビームは、ポリゴンスキャナ２５により偏向走査され、ＦθレンズＬ_１、Ｌ_２３１及びＢＴＬレンズ３２を通過し、折り返しミラー３３で折り返されて不図示のドラム上に導かれる。そして、これらの光学素子は、全てオプティカルハウジング３０に高い位置精度を保って固定されている。
【０００３】
ここで、本体駆動モーターやポリゴンモーターの振動により光学素子が振動したり、外力によりオプティカルハウジングが変形して、光学素子間の位置関係にずれが生じると、画像のゆらぎやジッター、線幅の太りなどの不良画像が生じることになる。そこで、オプティカルハウジングは高い剛性と強度を必要とする。
【０００４】
従来機のオプティカルハウジングにおいても、ハウジング底面に縦横にリブ３５を追加して、強度ＵＰを図っている。しかしながら、ハウジング自体の高さ方向にレイアウト上の制約があることに加え、光学素子及び、ビーム光路の下方にリブを追加する関係上、リブ高さを抑える必要があり、十分な強度ＵＰを図ることができなかった。
【０００５】
光ビーム走査装置は、一般にポリゴンスキャナや光源装置の他に同期信号を検出する為の同期検知板２８などの電装部品を搭載している為、これを制御する為のハーネス類（図示せず）を這い回す必要がある。このハーネス類は、光ビーム走査装置内部に這い回してやれば、装置の出っ張りを小さくでき、コンパクトにすることが可能であるが、ハーネスの浮き上がりに起因するビームのけられが懸念される。
【０００６】
従来では、ハーネス類は走査装置の外部を這い回しており、ハーネスを固定する為にハーネスクランプ１０２を設けたり、上カバー２３にハーネスガイドリブ３４を設けている。結果として、走査装置に出っ張りが多くなり、コンパクト化や取り扱い性を損ねていた。
【０００７】
更に、光ビーム走査装置はごみや埃を嫌い、防塵性が必要な為、上カバー２３で埃の進入を防いでいるが、カバーを被せただけでは、オプティカルハウジングとの微少な隙間から、埃の進入が発生し得る。これを防止する為、ハウジングの外壁上にモルトプレーン等の弾性材を貼り付けて、密閉性を上げることが行われるが、このような作業は手間がかかり、コストＵＰに繋がる不具合があった。
【０００８】
本発明は効率良くオプティカルハウジングの剛性、強度を高める構成を提供することを課題とするものである。
更に、複数本のハーネスの束を外壁、内壁の溝間に這い回すことに起因する、シール部材やバインド部材のない部分でのバラケ易さ、溝からの浮き上がりを防いで、組み付け性の向上を図ることを第二の課題とする。
【０００９】
光ビーム走査装置内部に、電装部品を揺動して高精度な位置出しを行う機構を有する場合、ハーネスのコシがこの動きを妨げて精度に狂いを生じる不具合を生じることも考えられ、ハーネスを確実に位置決め固定する必要もある。一般に光ビーム走査装置は、狭いオプティカルハウジング内部の空間に多くの電装部品と光学部品を配置していて十分なスペースが確保できないことに加え、組み付け時には見ることのできない装置内部を縦横に行き交う走査ビームを避ける必要がある為、形状の定まらないハーネスの這い回しには十分な配慮を必要とする。また、各電装部品に関しては故障時の交換サービス性も考慮しておく必要がある。
本発明は併せてこれらを解決することも課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明によれば、光ビームをポリゴンミラーで走査して像担持体上に静電潜像を形成する画像形成装置のための光ビーム走査装置にして、前記ポリゴンミラーを含む光学素子を内部に位置決め固定するオプティカルハウジングを有する光ビーム走査装置において、前記オプティカルハウジングの光ビーム進行方向下流側である前方の外壁における、光ビームの走査開始端と終了端に同期検知板をそれぞれ配置し、前記オプティカルハウジングの両側方の外壁に沿って外壁とほぼ同等の高さの内壁を前記同期検知板それぞれの近傍に至るまで設けて二重壁構造とし、前記オプティカルハウジング上に搭載された前記同期検知板に接続されたハーネスは全て、前記オプティカルハウジングの両側方に設けられた前記二重壁の間へそれぞれ導かれ、当該光ビーム走査装置内部に這い回されて、前記オプティカルハウジングの後方より当該光ビーム走査装置外部へ導き出され、前記二重壁間に這い回された前記ハーネスの上方にシール部材を被せて上から蓋をし、前記外壁及び前記シール部材と当接するようにカバーで前記オプティカルハウジングの蓋をする。
【００１１】
二重壁間に這い回されたハーネスの一部又は全長にわたりチューブを被せるようにしても、効果的である。更に、二重壁の間隔を一部又は全体にわたってチューブ外径よりも僅かに狭くしたり、二重壁の内壁、外壁にバインド部材位置決め用の凹凸を設けることも有利である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図２に、本発明の実施例となる光ビーム走査装置の概略断面を示す。本例での画像形成装置は、感光体ドラム１上の２箇所に黒画像、赤画像用のビームを入射し、各ビームの入射位置下流側に設置された黒と赤の現像装置でこれを現像することにより、２色画像を形成する装置であるが、本来画像形成に必要な現像、転写、定着手段等は描写簡略化のために省いて示されている。
【００１３】
本例では、ドラム１の上流側に書き込まれるビームを黒ビーム２０、下流側に書き込まれるビームを赤ビーム２１とする。この装置では、二つの光学系を上下に積み重ねた構成を有し、ポリゴンミラー２前には下段に赤書込み用、上段に黒書込み用の光源装置が積み重ねられている（図示せず）。これら光源より出射したレーザービームは二段に重ねられたポリゴンミラー２に一定の間隔を保って入射し走査される。その後、ＦθレンズＬ_１３、ＦθレンズＬ_２４を通過して、それぞれ折り返しミラー５〜９で折り返されて、１つのドラム１上の異なった位置に導かれる。折り返しミラーの間には、ＢＴＬレンズ１０が設置されている。
【００１４】
またもちろん、一つの光源から出射したビームを一つのポリゴンミラーで走査し、一組のレンズ系と折り返しミラーで感光体ドラム上に導く構成の光ビーム走査装置も実施例として挙げることが可能である。ただ、ここではその構成上、ハウジングの強度、剛性が画質に影響を及ぼし易い例（図２）において、本発明を説明する。
【００１５】
前述したように、光ビーム走査装置を用いて良好な画像を得る為にはオプティカルハウジング１１は十分な剛性と強度を持つ必要がある。しかし、図２に示したようにオプティカルハウジングの上下に光学素子を配置し高さ方向にスペース的余裕のない光線レイアウトでは、強度ＵＰの為にオプティカルハウジングに十分な高さのリブを配置することができず、必要な強度を得ることができなかった。そこで、本発明では、符号１１−ａの位置に、オプティカルハウジング外壁に沿って外壁とほぼ同等の高さの内壁を追加した。
【００１６】
図３に本発明の実施例におけるオプティカルハウジング外観と光ビーム走査装置を分解図として示す。符号１２はカバーであり、符号１５は同期信号を検出する同期検知板である。この描写のように、オプティカルハウジング底面に縦横に低いリブを追加する（図１）代りに、外壁に沿って高い内壁１１−aを追加することにより、前者と同等又はそれ以上の剛性と強度ＵＰを図ることができた。
【００１７】
図４は、上記構成のオプティカルハウジング１１に光学素子を搭載した状態の上面図である。温度変動による倍率誤差の変動を補正する為、走査開始端と終了端に同期検知板１５を配置した二点同期方式となっている。更に、光源装置１６−１、１６−２はＬＤ素子を２個使用した２ビームＬＤユニットとなっているが、２ビーム間の副走査方向ピッチ調整の為、ステッピングモーター１７とホームポジションセンサ（図示せず）を搭載している。
【００１８】
このように、オプティカルハウジング上には、多くの電装部品が搭載されているが、これら電装部品に接続された多くのハーネス１８−１、１８−２、１８−３、１８−４、１８−５等は全て、オプティカルハウジング１１の二重壁間へ導かれ、光ビーム走査装置内部を這い回されて、後方（図中左上方）より装置外部に導き出されている。この為、組み付け時の面倒なハーネスの這い回しは、オプティカルハウジングの内壁と外壁間の溝に入れるだけで簡単に行うことができ、内壁１１−ａがビーム光路とハーネスの仕切りとなって、ハーネスの浮き上がりによるビームけられの心配もない。更に、ハーネスは光ビーム走査装置の内部を這い回している為、ユニット外部を這い回した場合に必要となるハーネスクランプやガイド部材が不要となって出っ張りのないコンパクトな外形となり、取り扱い性も向上する。
【００１９】
図５に二重壁の間にハーネス１８を通した状態での部分断面を示す。ハーネス１８は二重壁の間に容易に落とし込むことができるが、その反面コシの強いハーネスは、容易に浮き上がってカバー１２で蓋をする際に、二重壁に乗り上げて挟み込む可能性があった。そこで、ハーネス１８を二重壁の間に這い回した後、Ｌ字断面形状をしたシール部材１９で上から蓋をすることにより、これを防止した。シール部材１９は外壁より少し低くなっている内壁１１−ａ上に１９−ａ部で接着固定されている。なお、外壁側を少し低くして、これに接着しても同様な効果が得られる。このシール部材はハーネス１８の浮きを防止するとともに、カバー１２とオプティカルハウジング１１の隙間をなくし、防塵性も向上させる効果がある。なお符号１１−ｂは内外壁間に一定間隔で渡したリブを表すもので、壁の倒れを防止し、オプティカルハウジング１１を更に強度ＵＰする働きがある。
【００２０】
また、内壁側へのシール接着を廃止する構成を説明する。シール部材として、図６ａに示す形状のシール１９’を二重壁に沿って這い回す。この際、シール断面の寸法を図６ｂに示すように、内外壁間寸法Ｂ、カバーとオプティカルハウジング間寸法Ａよりαだけ大きくし、これを内外壁間に押し込んで、カバーで蓋をすれば、接着は不要となる。このことにより、接着の面倒な作業が省略でき、シール部材のコスト低減にもなる。また、一度這い回したハーネスもシール部材を抜くことによって容易に取り去ることができるので、電装部品故障時のサービス交換も容易に行えるメリットがある。
【００２１】
上記シール部材がなくても、ハーネス束がバラケて溝から浮き上がる事態を回避する構成を以下に説明する。図７において、オプティカルハウジングの内壁、外壁間の溝に這い回すハーネス部にチューブを被せたものが図７ｂ、被せる前が図７ａである。図７ａのハーネスでは、バインド部材４２で束ねられていない箇所のハーネスはバラケて広がってしまっている。これに対して図７ｂのチューブ４３を被せたハーネスは一本のハーネスと同様に扱うことが可能となっている。この為、オプティカルハウジング内に這い回した場合、複数本のハーネスのばらつきによるハーネスの浮き上がりもなく内壁、外壁間の溝に収まり良く這い回すことが可能となり、組み付け性を改善できる。
【００２２】
ハーネス束のバラケ防止の別の構成を図８で説明する。図８ａは二重壁の間隔をチューブ外形よりわずかに小さくして、チューブを変形させて溝に押し込んだ状態を断面斜視図で示している。チューブ４３の変形で浮き上がりと這い回し方向へのずれを防止して組み付け性を向上させている。これに比べて、溝幅をチューブ４３より大きくした図８ｂの場合は、チューブ４３とその中のハーネス１８のコシにより浮き上がりと這い回し方向へのずれが生じやすく、組み付け性に若干の問題が生じる。
【００２３】
図９に更なる構成を示す。二重壁の内壁、外壁間に這い回されたチューブ付ハーネスのバインド部材４２を、内壁外壁間に設けられた突起４４の間に挟み込んで位置決めする。ハーネス１８又はチューブ４３に設けるバインド部材４２は、電装部品へのコネクタ脱着の作業性、電装部品交換の作業性に最適の長さ、又は揺動する電装部品の揺動を妨げない長さにハーネスをたるませて固定できる位置に設定される。ここで「作業性に最適の長さ」とは、たるみ過ぎによるハーネスの引っ掛かりや、たるみ不足によるハーネスの突っぱりを生じない長さをいう。また「電装部品の揺動を妨げないない長さ」とは、ハーネスのコシの影響が最も小さくなるたるみ量を生じる長さをいう。
【００２４】
なお、オプティカルハウジングが二重壁構造を有さない光ビーム走査装置においても、装置内部を這い回したハーネスにチューブを被せることは、ハーネスの束を一本のハーネスとすることにより、狭い装置内部でのビームのけられを防止する手段として有効である。また、ハーネスの位置決め固定方法としても、チューブの外径より狭い間隔にたてたリブ間にハーネスを押し込んで固定する方法、このリブに突起を設けバインド部材をハーネスの位置決めとして利用する方法が可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、オプティカルハウジングの側面の外周壁を二重壁構造とするので、効率良くオプティカルハウジングの剛性、強度を高めることが可能で、これにより外部からの振動、応力変形などによる画質低下を防止し、安定した画像を得ることができる。
【００２６】
上記二重壁の間にハーネスを這い回すことで、ハーネスクランプ等を不用としたシンプルな構成とし、組み付け性を向上させると共に、ハーネスの這い回しを光走査領域から仕切ることで、ハーネスの浮きによるビームのけられを防止する。ハーネスは全て光ビーム走査装置内部に収まり、光ビーム走査装置全体のコンパクト化と取り扱い性を向上させることができる。
【００２７】
二重壁間に這い回されたハーネスの上方にシール部材を被せることで、ハーネスの浮きを確実に防止すると共に光ビーム走査装置の防塵性能を向上させることができる。二重壁間に這い回されたハーネスの一部又は全長にわたりチューブを被せることで、ハーネスのバラケによる挟み込みや浮き上がりを防止でき、組み付け性を向上させることができる。二重壁の間隔を一部又は全体にわたってチューブ外径よりも僅かに狭くすることでも、ハーネスの固定を確実化しながら組み付け性を向上できる。二重壁の内壁、外壁にバインド部材位置決め用の凹凸を設けることで、バインド部材の位置決めを介して、二重壁からのハーネスの引き出し量を均一とし、ハーネスの余分なたるみや引っ張りをなくして、電装部品の組み付け性、交換性を向上させると共に、可動部のハーネスのコシによる動作不良を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光ビーム走査装置の概略斜視図である。
【図２】本発明に係る光ビーム走査装置を含めた画像形成のための構成を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明に係る光ビーム走査装置の分解組立図であり、オプティカルハウジングの外観状態を示している。
【図４】図３のオプティカルハウジングに光学素子を搭載した状態の上面図である。
【図５】オプティカルハウジングの二重壁の間にハーネスを通した状態の部分断面図である。
【図６】接着剤を用いることなくシール部材をオプティカルハウジングに装着するための構成を説明する図で、（ａ）はシール部材の斜視図、（ｂ）は二重壁とシール部材の寸法関係を示す図である。
【図７】オプティカルハウジングの二重壁間に這い回されるべきハーネスを表すもので、（ａ）がバインド部材でハーネス束を束ねるのみでチューブを被せていない状態のもの、（ｂ）がハーネス束にチューブを被せた状態のものを示している。
【図８】ハーネス束にチューブを被せた態様で、そのチューブと二重壁間の間隔の関係を表す部分斜視図で、（ａ）がチューブ外径より間隔が僅かに狭い場合、（ｂ）がチューブ外径より間隔が広い場合を示している。
【図９】二重壁の間に這い回されたチューブ付きハーネスのバインド部材を固定するための突起を内外壁の向かい合う側に設けた状態を示す部分上面図である。
【符号の説明】
２ポリゴンミラー
３、４Ｆθレンズ
５、６、７、８、９折り返しミラー
１０ＢＴＬレンズ
１１オプティカルレンズ
１１−ａ内壁
１２カバー
１５同期検知板

Claims

光ビームをポリゴンミラーで走査して像担持体上に静電潜像を形成する画像形成装置のための光ビーム走査装置にして、前記ポリゴンミラーを含む光学素子を内部に位置決め固定するオプティカルハウジングを有する光ビーム走査装置において、
前記オプティカルハウジングの光ビーム進行方向下流側である前方の外壁における、光ビームの走査開始端と終了端に同期検知板をそれぞれ配置し、
前記オプティカルハウジングの両側方の外壁に沿って外壁とほぼ同等の高さの内壁を前記同期検知板それぞれの近傍に至るまで設けて二重壁構造とし、
前記オプティカルハウジング上に搭載された前記同期検知板に接続されたハーネスは全て、前記オプティカルハウジングの両側方に設けられた前記二重壁の間へそれぞれ導かれ、当該光ビーム走査装置内部に這い回されて、前記オプティカルハウジングの後方より当該光ビーム走査装置外部へ導き出され、
前記二重壁間に這い回された前記ハーネスの上方にシール部材を被せて上から蓋をし、前記外壁及び前記シール部材と当接するようにカバーで前記オプティカルハウジングの蓋をしたことを特徴とする光ビーム走査装置。
二重壁間に這い回されたハーネスの一部又は全長にわたりチューブを被せたことを特徴とする請求項１に記載の光ビーム走査装置。
二重壁の間隔を一部又は全体にわたってチューブ外径よりも僅かに狭くしたことを特徴とする請求項２に記載の光ビーム走査装置。
二重壁の内壁、外壁にバインド部材位置決め用の凹凸を設けたことを特徴とする請求項１に記載の光ビーム走査装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ビーム走査装置を搭載した画像形成装置。