JP4736935B2 - 走査光学装置 - Google Patents
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Description
このため、特許文献1に記載の発明では、ミラーの組み付け角度を調整しても、ボルトの雄ねじ部とボルトが挿入される雌ねじ部との間で発生するガタツキにより、調整された組み付け角度を保持(維持)することが難しいという問題を有している。
さらに、請求項1に記載の発明では、フレーム側から光学部材側に突出するように設けられ、先端側が光学部材に接触することにより光学部材の組み付け角度を調整する際の基準となる支点突部を有しており、スペーサは、支点突部を挟んで両側に配設されていることを特徴とする。
これにより、請求項1に記載の発明では、スペーサに光を照射する前、つまりスペーサが硬化する前においては、支点突部を中心として光学部材を回転(揺動)させることにより、光学部材の組み付け角度を任意の角度とすることができる。
したがって、角度調整用ボルトの回転量に対して角度調整用ボルトの突出長さが不連続に変化する特許文献1に記載の発明に比べて、光学部材の組み付け角度をより適切な角度とすることができる。
これにより、請求項2に記載の発明では、スペーサに光を照射する際に、光学部材が障害となってスペーサに光を照射できないといった問題が発生することを防止できる。
また、光硬化樹脂は、通常、金属との接着性が良いので、請求項4に記載の発明では、台座部材を金属製とし、フレームを樹脂製とすることにより、光学部材及び台座部材が確実に1つのユニットとなるようにしている。
これにより、請求項5に記載の発明では、光学部材及び台座部材からなるユニットを確実にフレームに組み付け固定することができる。
したがって、高い精度で光学部材の組み付け角度を調整保持する必要があるカラー方式の画像形成装置に請求項1ないし9のいずれか1つに記載の走査光学装置を用いれば、高い精度で光学部材の組み付け角度を調整保持することができるので、高品質なカラー画像を形成することができる。
(第1実施形態)
1.レーザプリンタの外観構成
図1はレーザプリンタ100の要部を示す側断面図であり、このレーザプリンタ100は、紙面上側を重力方向上方側として設置され、通常、紙面左側を前側として使用される。
画像形成部200は用紙に画像を形成する画像形成手段であり、フィーダ部300は、搬送機構350と共に画像形成部200に用紙を供給する搬送手段の一部を構成するものであり、搬送機構350は、画像形成部200を構成する4つのプロセスカートリッジ500K、500Y、500M、500Cに用紙を搬送する搬送手段である。
フィーダ部300は、筐体103の最下部に収納された給紙トレイ301、給紙トレイ301の端部に対応する部位のうち用紙の搬送方向前進側上方に設けられて給紙トレイ301に載置された用紙を画像形成部200に給紙(搬送)する給紙ローラ303、及び用紙に所定の搬送抵抗を与えることにより給紙ローラ303により給紙される用紙を1枚毎に分離する分離パッド305等を有して構成されている。
搬送機構350は、画像形成部200の作動と連動して回転する駆動ローラ351、駆動ローラ351と離隔した位置に回転可能に配設された従動ローラ353、及び駆動ローラ351及び従動ローラ353間に巻き付けられた搬送ベルト355等から構成されている。
2.3.画像形成部
画像形成部200は、スキャナ部400、プロセスカートリッジ500及び定着ユニット600等を有して構成されている。
スキャナ部400は、後述する感光ドラム510にレーザ光を照射することにより感光ドラム510の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段であり、本実施形態では、スキャナ部400に本発明に係る走査光学装置を採用している。
なお、図2は本体フレーム110に対するスキャナ部400の組み付けの概要を示す模式図であり、図3はスキャナ部400の概略構成を示す側断面図であり、図4はスキャナ部400の概略構成を表す上面図であり、図5はミラー411とスキャナフレーム431との組み付け状態を示す斜視図であり、図6は図5に分解斜視図あり、図7(a)は図5の概略的なA矢視図であり、図7(b)は図7(a)のA−A断面図であり、図8はスキャナ部400を下面側(プロセスカートリッジ500側)から見た図である。なお、図4においては、説明の都合上、後述する部位431Gは省略されている。
図4中、半導体レーザ401K、401Y、401M、401C(以下、これらを総称するときは、半導体レーザ401と記す。)はレーザ光を出射する発光手段であり、コリメートレンズ402K、402Y、402M、402C(以下、これらを総称するときは、コリメートレンズ402と記す。)は、各半導体レーザ401それぞれの正面に配設されて、各半導体レーザ401から出射された発散光をビーム状の平行光とする集光手段である。
ところで、ポリゴンミラー406やミラー410〜419等のミラー類、及びfθレンズ407及びトーリックレンズ420等のレンズ類の表面に塵埃が付着して汚れると、感光ドラム510に鮮明な静電潜像を形成することができなくなるおそれがある。
2.3.1.3.ミラーの組み付け構造
光源403から出射された光は、ミラー410〜419によってその光路が折り返されてトーリックレンズ420に到達するので、スキャナフレーム431に対するミラー410〜419の組み付け角度が不適切であると、感光ドラム510に適切に光を結像させることができない。
以下、ミラー411の組み付け構造を例に本実施形態に係るミラーの組み付け構造を説明する。
4つのプロセスカートリッジ500K、500Y、500M、500Cはトナーの色が異なるのみで、その他は同一であるので、以下、プロセスカートリッジ500Cを例にその構造を説明する。
定着ユニット600は、用紙の搬送方向において感光ドラム510より後流側に配設され、用紙に転写されたトナーを加熱溶融させて定着させるものであり、この定着ユニット600は、本体フレーム110に着脱可能に組み付けられている。
画像形成部200においては、以下のようにして用紙に画像が形成される。
すなわち、感光ドラム510の表面は、その回転に伴って、帯電器520により一様に正帯電された後、スキャナ部400から照射される光(レーザビーム)の高速走査により露光される。これにより、感光ドラム510の表面には、用紙に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
前述したように、組み付け時にミラー410〜419の組み付け角度を適切な角度に調整しても、その後、その組み付け角度が変化してしまうと、実際に用紙に画像を形成する際に感光ドラム510に適切に光を結像させることができず、用紙に形成された画像の画質が低下してしまうといった問題が発生する。
また、ミラー留め具470は、連結部472の頂部472Aが、光の走査方向と平行な方向において、ミラー410〜419に接触する支点451Aを挟んで両側でミラー410〜419に接触して押圧力を作用させるので、支点突部451がミラー410〜419に接触する支点に対して、ミラー留め具470による押圧力を支点に対して均等(対称)に作用させることができる。
したがって、高い精度でミラー410〜419の組み付け角度を調整保持する必要があるカラー方式のレーザプリンタ1に本実施形態に係るスキャナ部400を用いれば、高い精度でミラー410〜419の組み付け角度を調整保持することができるので、高品質なカラー画像を形成することができる。
また、本実施形態に係るスキャナ部400は、部品点数を低減することができるので、複数個の出射口435を有するカラー方式のレーザプリンタ1に適用して特に有効である。
本実施形態では、ポリゴンミラー406ーが特許請求の範囲に記載された偏光器に相当し、fθレンズ407、ミラー410〜419及びトーリックレンズ420が特許請求の範囲に記載された光学部材に相当する。
本実施形態は、図15に示すように、プロセスカートリッジ500のケーシング560に出射口カバー436の清掃する清掃手段をなす清掃パッド561を設けたものである。
上述の実施形態では、支点突部451は、反射面411Aのうち走査軌跡L1の延長線上、つまりミラー410〜419の幅方向(長手方向及び厚み方向と直交する方向)の略中央部にて反射面411Aに接触していたが、本実施形態は、図17に示すように、支点突部451を幅方向一端側にて反射面411A(ミラー410〜419)に接触させるとともに、スペーサ460を幅方向他端側に配設したものである。
上述の実施形態では、ミラー留め具470を金属製とするとともに、スペーサ460を硬化させるための光が透光可能な開口部472Aを設けたが、本実施形態は、図18に示すように、ミラー留め具470のうち少なくとも連結部472を透光可能な材料(例えば、ポリカーボネート等の樹脂)にて構成することより、開口部472Aを廃止したものである。
上述の実施形態では、本発明に係る走査光学装置をタンデム方式のカラーレーザプリンタのスキャナ部400に適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばモノクロレーザプリンタのスキャナ部400に適用してもよい。
また、上述の実施形態では、ミラー留め具470にてミラー410〜419をスキャナフレーム431側に押圧してミラー410〜419をスキャナフレーム431に対して固定したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばミラー留め具470を廃止してスペーサ460の有する接着機能のみでミラー410〜419をスキャナフレーム431に固定してもよい。
また、上述の実施形態では、出射口カバー436のうち感光ドラム510側の面は、ケーシング430の外壁面430Aより感光ドラム510側に位置していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば出射口カバー436のうち感光ドラム510側の面を外壁面430Aと同一面上に位置させる、又は出射口カバー436のうち感光ドラム510側の面を外壁面430Aよりトーリックレンズ420側に位置させる等してもよい。
また、上述の実施形態では、金属製のカバー部材432に対応する部位に電気ハーネス406Aを配設したが、本発明はこれに限定されるものではない。
また、上述の実施形態では、光学部材を構成する光学素子のうち光路の最後尾に配設されたトーリックレンズ420の一部が、出射口435内に位置していたが、本発明はこれに限定されるものではない。
また、上述の実施形態では、出射口カバー436は、ケーシング430に対して外側に配設されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、出射口カバー436をケーシング430に対して内側に配設してもよい。
110…本体フレーム、120…感光ドラム、200…画像形成部、
300…フィーダ部、301…給紙トレイ、303…給紙ローラ、
307…搬送ローラ、309…加圧ローラ、311…レジストローラ、
313…レジストコロ、350…搬送機構、351…駆動ローラ、
353…従動ローラ、355…搬送ベルト、360…ベルトクリーナ、
390…排出ローラ、400…スキャナ部、401…半導体レーザ、
401K…半導体レーザ、402…コリメートレンズ、
402K…コリメートレンズ、403…光源、403C…光源、403K…光源、
403M…光源、403Y…光源、404C…ミラー、404M…ミラー、
405…シリンドリカルレンズ、405A…シリンドリカルレンズ、
405B…シリンドリカルレンズ、406…ポリゴンミラー、
406A…電気ハーネス、407…fθレンズ、407A…fθレンズ、
407A…クリップ、410〜419…ミラー、413G…壁部、
413H…光路穴、413K…ブリッジ部、413L…貫通孔、
420…トーリックレンズ、430…ケーシング、430A…外壁面、
431…スキャナフレーム、431A…係合突起部、431B…凸部、
431C…段部、431D…係合突起部、431E…凹部、431F…係合突起、
432…カバー部材、432A…カバー部材、432A…第1カバー部材、
432B…第2カバー部材、432C…係合穴、432D…凹部、
433…スキャナカバー、434…突部、435…出射口、435K…出射口、
435M…出射口、436…出射口カバー、436A…面、
436K…出射口カバー、440…カバー留め具、441…第1面部、
442…第2面部、442A…係合穴、442A…係合止穴、
445…レンズ留め具、445A…係合穴、445B…バネ部、
450…台座部材、451…支点突部、451A…支点、
452…プレート部、453…溝部、460…スペーサ、470…ミラー留め具、
471…係合片部、471A…係合穴、472…連結部、472A…開口部、
500…プロセスカートリッジ、500Y…プロセスカートリッジ、
510…感光ドラム、520…帯電器、530…トナー収容部、
531…トナー収容室、532…トナー供給ローラ、533…現像ローラ、
534…層厚規制ブレード、560…ケーシング、561…清掃パッド、
570…転写ローラ、600…定着ユニット、610…加熱ローラ、
620…加圧ローラ。
Claims (10)
- ビーム状の光を出射する光源と、
前記光源から出射された光を偏向走査する偏向器と、
前記光源から出射された光を被走査体側に導く光学部材と、
前記光学部材が組み付けられたフレームと、
前記フレームに対する前記光学部材の組み付け角度を保持するスペーサとを有し、
前記スペーサは、所定範囲の波長を有する光が照射されると硬化する光硬化樹脂にて構成され、
前記フレーム側から前記光学部材側に突出するように設けられ、先端側が前記光学部材に接触することにより前記光学部材の組み付け角度を調整する際の基準となる支点突部を有しており、
さらに、前記スペーサは、前記支点突部を挟んで両側に配設されていることを特徴とする走査光学装置。 - 前記光学部材のうち少なくとも前記スペーサに対応する部位は、前記光硬化樹脂を硬化させる光が透光可能となっていることを特徴とする請求項1に記載の走査光学装置。
- 前記支点突部は、前記フレームと前記光学部材との間に配設された台座部材に設けられており、
さらに、前記スペーサは、前記台座部材と前記光学部材との間に配設されて前記光学部材の組み付け角度を保持することを特徴とする請求項1又は2に記載の走査光学装置。 - 前記台座部材は金属製であり、
さらに、前記フレームは樹脂製であることを特徴とする請求項3に記載の走査光学装置。 - 前記光学部材を前記フレーム側に押圧する押圧部材を有することを特徴とする請求項3ないし4のいずれか1つに記載の走査光学装置。
- 前記押圧部材は、前記光学部材の一部に被さるようにして前記光学部材を前記フレーム側に押圧しており、
さらに、前記押圧部材のうち少なくとも前記スペーサに対応する部位は、前記光硬化樹脂を硬化させる光が透光可能な開口部が設けられていることを特徴とする請求項5に記載の走査光学装置。 - 前記光学部材は、光を反射させるミラーであり、
さらに、前記支点突部は、前記光学部材の反射面のうち光の走査軌跡の延長線上に位置する部位にて前記光学部材に接触していることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の走査光学装置。 - 前記押圧部材が前記光学部材に接触して押圧力を作用させる作用点と前記支点突部が前記光学部材に接触する支点とは、前記光学部材の厚み方向に垂直な面に投影した場合において一致していることを特徴とする請求項7に記載の走査光学装置。
- 前記押圧部材は、前記光の走査方向と平行な方向において、前記支点を挟んで両側で前記光学部材に接触して押圧力を作用させることを特徴とする請求項8に記載の走査光学装置。
- 記録媒体にカラー画像を形成する画像形成装置であって、
請求項1ないし9のいずれか1つに記載の走査光学装置と、
前記走査光学装置から出射される光により露光される複数個の像担持手段を有し、記録媒体にカラー画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段に記録媒体を搬送する搬送手段とを備え、
前記走査光学装置は、前記像担持手段と同数以上の前記光学部材を有していることを特徴とする画像形成装置。
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