JP5049674B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザーダイオード等の光源から発した光ビームによって感光体等の走査対象物を光走査する光走査装置、及びこれを用いる複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

従来、この種の光走査装置として、特許文献１に記載のものが知られている。図１５は、この光走査装置における光源保持部を示す側面図である。同図において、光源としてのレーザーダイオード（以下、ＬＤという）２０１を具備するＬＤユニット２０２は、光走査装置のハウジングの外部でハウジング側面２０３に装着されている。ＬＤ２０１は、図紙面に直交する方向を光軸方向とし、光ビームを図紙面おもて側から裏側に向けて出射する姿勢で、ＬＤユニット２０２本体に設けられた貫通口に圧入されている。

同図において、ＬＤユニット２０２に隠れているハウジング側面２０３部分には、図示しない円状の開口が形成されている。また、この開口の周囲には、図紙面の裏側から表側に向けて筒状に突出する図示しない係合部が形成されている。一方、ＬＤユニット２０２におけるハウジング側面２０３との対向側には、前記係合部に係合する図示しない円状の凹部が形成されている。この円状の凹部がハウジング側面２０３における筒状の係合部に係合することで、ＬＤユニット２０２がハウジング２０３に保持されている。この状態でＬＤ２０１から発せられた光ビームは、ハウジング側面２０３の上述した円状の開口を通ってハウジング内に入った後、図示しないポリゴンミラー、集光レンズ、折り返しミラー等を経由して走査対象物たる感光体の表面に至る。

このような構成において、ハウジングにおける筒状の係合部の外周面と、ＬＤユニット２０２における円状の凹部の内周面とをスムーズに係合させるようにすると、両者の間にどうしても微少なクリアランスが形成されてしまう。このクリアランスの範囲内でＬＤユニット２０２のガタツキが起こると、ＬＤ２０１から発せられる光ビームによる光走査位置が変動してしまう。そこで、図示のように、板バネ２０４によってＬＤユニット２０２を光軸と直交する方向に付勢してＬＤユニットの上記凹部をハウジング側面２０３の筒状の係合部に押し付けることで、ＬＤユニット２０２のガタツキを防止している。

特開２００７−１４４９５２号

しかしながら、かかる構成では、板バネ２０４の加工誤差や組付誤差などにより、板バネ２０４におけるＬＤユニット２０２との接触面が光軸方向から僅かに傾くと、ＬＤユニット２０２に対して光軸方向から傾けようとする力が付与される。そして、これによってＬＤユニット２０２の姿勢が僅かに傾くと、ＬＤ２０１から発せられる光ビームの光軸も傾いてしまうため、光走査を精度良く行うことができなくなる。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、板バネ等の付勢部材の加工誤差や組付誤差に起因する光ビームの光軸の傾きを抑えることができる光走査装置及びこれを備える画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光ビームを出射する光源と、該光源が固定される光源固定部材と、該光源固定部材を該光源の光軸方向に着脱可能に係合させる係合部によって該光源固定部材を保持する保持体と、該係合部に係合している該光源固定部材を該光軸方向と直交する方向に付勢して該係合部に押し付ける付勢部材とを有し、該光源から出射した光ビームによって走査対象物を光走査する光走査装置において、上記光源固定部材の表面から突出する部分を、上記付勢部材の上記光軸方向における全域のうち、上記係合部と該光源固定部材との係合範囲内に位置する領域だけに接触させるように設けるか、あるいは、該付勢部材の表面から突出する部分を、該光源固定部材の該光軸方向における全域のうち、該係合範囲内に位置する領域だけに接触させるように設けるかして、該光源固定部材と、これを付勢している該付勢部材との該光軸方向における接触位置を、該係合範囲内の位置だけにしたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の光走査装置において、上記光源固定部材の表面から突出する部分と、上記付勢部材の表面から突出する部分とのうち、該光源固定部材の表面から突出する部分を設け、上記光軸方向と平行な軸を中心にして該光源固定部材を回転可能に係合させるように上記係合部を構成し、且つ、該光源固定部材の回転を係止する係止手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の光走査装置において、上記光源固定部材の表面から突出する部分として、上記付勢部材との接触部を円弧状の曲面にしたもの、を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の光走査装置において、上記曲面の曲率中心と、上記光源固定部材の回転中心とを同じ位置にしたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項２乃至４の何れかの光走査装置において、上記付勢部材たる第１付勢部材とは別に、上記光源固定部材を上記光軸方向に付勢して上記保持体に押し当てる第２付勢部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の光走査装置において、上記第１付勢部材及び上記第２付勢部材の組合せとして、両者を同一の部材に一体形成したもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項５又は６の光走査装置において、上記第１付勢部材として、上記第２付勢部材による付勢に伴って上記保持体に押し当てられている上記光源固定部材と該保持体との静止摩擦力よりも大きな付勢力を発揮するもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項５乃至７の何れかの光走査装置において、上記第１付勢部材による付勢方向を、上記光源固定部材の回転中心に向かう方向にしたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項２乃至８の何れかの光走査装置において、上記付勢部材、あるいは、該付勢部材たる上記第１付勢部材、として、上記光軸方向の長さが上記突起の該光軸方向の長さよりも大きい板バネを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項６の光走査装置において、上記第１付勢部材として板バネを用いるとともに、該板バネの上記光軸方向の中央部に板バネ固定端側から板バネ自由端側に向けて延びるスリットを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の光走査装置において、上記スリットとして、板バネ自由端側における上記光軸方向の長さを、板バネ固定端側における該光軸方向の長さよりも大きくしたもの、を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項２乃至１１の何れかの光走査装置において、上記光源固定部材に上記光源を複数設け、それら光源から出射される複数の光ビームを走査対象物の表面上でそれぞれ副走査方向に並べて位置させながら、それぞれの光ビームを主走査方向に偏向せしめることで、１つの走査対象物に対して複数の光ビームによる光走査を同時に行うようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１乃至１２の何れかの光走査装置において、上記光源として、半導体レーザーダイオードを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、光走査によって該潜像担持体の表面に潜像を形成する光走査手段と、該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、上記光走査手段として、請求項１乃至１３の何れかの光走査装置を用いたことを特徴とするものである。

これらの発明においては、次に説明する理由により、板バネ等の付勢部材の加工誤差や組付誤差に起因する光ビームの光軸の傾きを抑えることができる。即ち、光源固定部材は、付勢部材から付勢されるのに伴って、光軸方向において保持体の係合部と係合している係合範囲内で係合部に押し付けられる。このとき、係合範囲内のほぼ全領域で光源固定部材と係合部とが密着すれば、光源固定部材は光軸方向に沿った姿勢で係止されるため、光ビームの光軸が傾くことはない。光源固定部材と係合部とを係合範囲内のほぼ全領域で密着させるには、その係合範囲内で光源固定部材を光軸方向とほぼ直交する方向に向けて付勢する必要がある。ところが、付勢部材の寸法誤差や組付誤差により、付勢部材における光源固定部材との接触面が光軸方向から傾くと、その接触面のうち、光軸方向の端部が光源固定部材を最も強く付勢するようになる。このように光源固定部材を最も強く付勢する付勢部材端部が光軸方向において上述の係合範囲よりも外側に位置しているとする。すると、テコの原理により、係合範囲内において係合部の端側箇所を支点にして光源固定部材を光軸方向から大きく傾けようとする力が作用する。すると、光源固定部材が光軸方向から容易に傾いてしまう。これに対し、本発明のように、光軸方向において付勢部材と光源固定部材との接触位置を上述の係合範囲内にした構成では、付勢部材における光源固定部材との接触面が光軸方向から傾いても、その接触面において光源固定部材を最も強く付勢する箇所は係合範囲の中に位置する。このため、係合範囲内において係合部の端側箇所を支点にして光源固定部材を光軸方向から大きく傾けようとする力が殆ど作用しなくなる。よって、板バネ等の付勢部材の加工誤差や組付誤差に起因する光ビームの光軸の傾きを抑えることができる。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式の複写機の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。同図において、複写機は、プリンタ部１００、給紙部２００、スキャナ部３００等を備えている。

プリンタ部１００は、潜像担持体としての感光体１０、帯電装置１１、現像手段としての現像装置１２、感光体３をクリーニングするクリーニング装置１３、感光体１０上に静電潜像を書き込むための光走査装置５０などを有している。また、感光体１０の側方において、無端状の紙搬送ベルト２０を複数のローラによって張架しながら図中時計回り方向に無端移動せしめる転写転写搬送ユニット２５や、現像装置１２に供給するためのトナーを収容するトナーボトル７なども有している。更には、トナー像を記録紙Ｐに定着せしめるための定着装置６、定着処理後の記録紙Ｐを機外へと排出するための排紙ローラ対２９、プリンタ部の筺体上面に設けられたスタック部８なども有している。

給紙部２００は、プリンタ部の下方に配設されており、第１給紙カセット２０１、第１給紙ローラ２０２、第２給紙カセット２０３、第２給紙ローラ２０４などを有している。第１給紙カセット２０１、第２給紙カセット２０２には、それぞれ記録部材としての記録紙Ｐが複数枚重ねられた紙束の状態で収容されている。第１給紙カセット２０１，第２給紙カセット２０２は、第１給紙ローラ２０３，第２給紙ローラ２０４を回転させることで、紙束から記録紙Ｐを一枚ずつ分離しながら給紙路に向けて送り出す。給紙路の末端付近には、レジストローラ対２８が配設されており、給紙路内の記録紙Ｐはそのローラ間に挟み込まれた後に搬送が一時停止される。そして、後述するプロセスによって感光体１０上に形成されたトナー像に重ね合わされるタイミングでレジストローラ対２８の駆動が再開することで、後述する転写ニップに向けて送り出される。

プリンタ部１００の上に載置されたスキャナ部３００は、コンタクトガラス３０１上に載置される図示しない原稿の画像を読み取るためのものである。原稿照明用光源３０２ａや第１反射ミラー３０２ｂを具備する第１走行体３０２、第２反射ミラー３０２ａや第３反射ミラー３０２ｂを具備する第２走行体３０３、集光レンズ３０４、画像センサ３０５などを有している。第１走行体３０２は、原稿照明用光源３０２ａから発した読取光でコンタクトガラス３０１上の原稿を照射しながら原稿面方向に移動することで、原稿を読取走査する。原稿面で得られた走査光は、第１走行体３０２の第１ミラー３０２ｂ、第２走行体３０３の第２ミラー３０３ａ、第３ミラー３０３ｂ上で順次反射した後、集光レンズ３０４を通過して画像センサ３０５に入射する。ＣＣＤ等からなる画像センサ３０５は、入射される走査光に基づいて画像信号を生成する。この画像信号は、図示しない走査制御部に送られてデジタル化され画像処理される。そして、走査制御部は、処理後の画像信号に基づいて、プリンタ部１００の光走査装置５０を駆動する。すると、光走査装置５０が感光体１０の表面を光走査して、感光体１０の表面に静電潜像を形成する。

プリンタ部１００では、図中反時計回り方向に回転駆動される感光体１０の周面が、帯電装置１１によって一様に帯電せしめられた後、光走査装置５０による光走査を受けて静電潜像を担持する。この静電潜像は、現像装置１２の現像ローラ１２ａから供給されるトナーによって現像されて、可視像としてのトナー像になる。

感光体１０の側方で無端移動せしめられる紙搬送ベルト２０は、そのループ内側に配設された転写ローラ２４によって感光体１０の表面に押し付けられている。これにより、感光体１０と、紙搬送ベルト２０のおもて面（ループ外周面）とが当接する転写ニップが形成されている。この転写ニップには、転写ローラ２４に転写バイアスが印加されることで転写電界が形成される。

上述のようにしてレジストローラ対２８から送り出された記録紙Ｐは、転写ニップに挟み込まれながら、感光体１０上のトナー像に密着せしめられる。そして、ニップ圧や転写電界の作用によってトナー像が転写される。このようにしてトナー像が転写された記録紙Ｐは、紙搬送ベルト２０のおもて面に吸着した状態でベルトの無端移動に伴って搬送された後、定着装置６に受け渡される。

定着装置６は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包しながら回転する定着ローラと、これに当接せしめられながら回転する加圧ローラとによって定着ニップを形成している。紙搬送ベルト２０から定着装置６に受け渡された記録紙Ｐは、この定着ニップに挟み込まれる。そして、ニップ圧や加熱の作用によって表面上にトナー像が定着される。このようにしてトナー像が定着された記録紙Ｐは、定着装置６から送り出された後、排紙ローラ対２９を経由してスタック部８にスタックされる。

転写ニップを通過した後の感光体１０表面に残留している転写残トナーは、クリーニング装置１３によって感光体１０表面から除去される。この後、感光体１０は、帯電装置１１によって再び一様に帯電せしめられる。

なお、これまで、コンタクトガラス３０１上に載置された原稿をスキャナ部３００で読み取って得た画像情報に基づいて画像を形成する例について説明したが、本複写機は、プリンタとしても機能することができる。外部のパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて、プリンタ部１００が画像を形成するのである。

図２は、光走査装置５０の内部構成を上側から示す構成図である。光走査装置５０の筐体としてのハウジング５１の側面には、後述する半導体レーザーダイオードユニット７０（以下、ＬＤユニットという）が保持されている。このＬＤユニット７０に固定された光源としての半導体レーザーダイオード（以下、ＬＤという）から出射された光ビームは、ＬＤユニット７０の図示しないコリメートレンズを透過した後、ＬＤユニット７０から出てハウジング５１内に進入する。そして、図示しないアパーチャーで一定の形状に整形された後、シリンドリカルレンズ５２を透過することで、副走査方向（感光体表面上における感光体表面移動方向に相当する方向）に集光せしめられる。次いで、図示しないポリゴンモータによって高速回転される正六面体構造のポリゴンミラー５３における６つの側面にそれぞれ形成された鏡面のうち、何れかで反射しながら主走査方向（感光体表面上における軸線方向に相当する方向）に偏向せしめられる。そして、ポリゴンミラー５３によって一定の角速度で主走査方向に偏向せしめられる光ビームの偏向方向の移動速度を等速に変換するｆθミラー５４、折返しミラー５５、面倒れを補正するための面倒れ補正レンズ５６、光走査装置を密閉する防塵ガラス５７を順次経由した後、ハウジング５１外に放たれて、図示しない感光体の表面に達する。

面倒れ補正レンズ５６の長手方向における図中左側の端部では、そこを通過した光ビームが防塵ガラス５７よりも手前側で同期用折り返しミラー５８に到達して、その表面で反射する。そして、光学センサとしての同期センサ５９によって検知される。この同期センサ５９が光ビームを検知したタイミングに基づいて、主走査方向における書込開始タイミングが決定される。

図３は、ＬＤユニット７０をおもて面側から示す正面図である。また、図４は、ＬＤユニット７０を裏面側（ハウジング５１との対向面側）から示す拡大斜視図である。ＬＤユニット７０は、光源固定部材としての扁平状のユニット本体７１を有している。このユニット本体７１には、厚み方向に貫通する２つの貫通口が形成されており、これら貫通口には、図３に示すようにそれぞれＬＤ７２が圧入されている。

近年の画像形成装置においては、記録速度の高速化が望まれている。高速化の対策の１つとして、ポリゴンミラーをより高速で回転させることで、主走査方向の走査速度を高速化させることが挙げられる。しかし、かかる構成では、ポリゴンモータの振動、騒音、発熱、耐久性低下などの理由から、高速化に限界がある。

記録速度の高速化のもう１つの対策として、光ビームの数を複数にしてそれぞれで同時に光走査を行ういわゆるマルチビーム方式が知られている。マルチビーム方式では、複数の光ビームにより、互いに感光体表面の副走査方向のずれた位置を同時に主走査方向に光走査する。これにより、ポリゴンミラーの回転速度を過剰に上げることなく、記録速度の高速化を実現することが可能である。本複写機では、２つのＬＤ７２からそれぞれ出射した２つの光ビームにより、感光体表面上で同時に光走査を行うようになっている。これら光ビームは、感光体表面上において、副走査方向に所定の距離（以下、マルチビームピッチという）をおいた位置で光走査を行う。

２つのＬＤ７２の前方には、それぞれ図４に示すようにコリメートレンズ７３が固定されている。これらコリメートレンズ７３は、２つのＬＤ７２から出射される２つの光ビームの平行性や光軸進行方向を最適化する条件を満たすようにユニット本体７１に位置決めした状態で接着される。

ユニット本体７１の裏面側には、図４に示すように、２つのコリメートレンズを囲うようにリング状凹部７１ａが形成されている。また、このリング状凹部７１ａの外側には、リング状凹部７１ａのリング中心を軸にして互いに１２０［°］づつずれた位置でユニット本体７１の裏面から突出する３つの円筒状の突出ピン７１ｂが形成されている。

図５は、ハウジング５１のＬＤユニット取付部を示す拡大斜視図である。このＬＤユニット取付部は、ハウジング５１の側面に設けられており、円状の開口５１ａ、ハウジング側面における開口５１ａの周縁部から筒状に突出する係合部５１ｂ、３つの突き当て凸部５１ｃ等からなる。開口５１ａは、上述したＬＤユニットの裏面から僅かに突出している２つのコリメートレンズ（図４の７３）を受け入れたり、光ビームをハウジング内に受け入れたりするためのものである。また、係合部５１ｂは、同図と、先に示した図４との対比からわかるように、ＬＤユニット７０の裏面に形成された上述のリング状凹部７１ａに係合してＬＤユニット７０を回動可能に保持するためのものである。また、３つの突き当て凸部５１ｃは、図６に示すように、ハウジング側面から所定の高さで突出しており、その上面は平面状になっている。そして、ＬＤユニット７０の３つの突出ピン７１ｂがそれぞれ個別に突き当てられることで、ハウジング５１に対してＬＤ７２の光軸方向の先端を位置決めする。

このように、本複写機では、保持体としてのハウジング５１が、光源固定部材たるユニット本体７１を、光源たるＬＤ７２の光軸方向に着脱可能に係合させる係合部５１ｂによって回動可能に保持している。

先に図３に示したように、ＬＤユニット７０のユニット本体７１の側面からは、アーム７１ｃがＬＤ７１の光軸と直交する方向に突出している。このアーム７１ｃの先端部には、ナット７４がその図示しない雌ネジ部をユニット本体７１の回動軌道に対する接線方向（図中矢印Ａ方向）に延在させる姿勢で嵌め込まれている。一方、ハウジング側面には、ボルト保持ブラケット６０が固定されている。そして、ボルト６１がその雄ネジ部を前述の接線方向に延在させる姿勢で保持されており、ＬＤユニット７０のユニット本体７１のアーム７１ｃ先端部に固定されたナット７４と螺合している。ナット７４に対するボルト６１の螺合量を変化させると、それに伴ってユニット本体７１が回動中心Ｂを軸にして回動する。これにより、ユニット本体７１の回動方向の姿勢を調整することで、図示しない感光体の表面上におけるマルチビームピッチを調整することができる。ナット７４を用いる代わりに、アーム７１ｃに対して雌ネジ部をねじ切りしてもよい。

ボルト７４の雄ネジ部にはコイルバネ６２が挿入されており、これはボルト７４の頭部とナット７４との間に介在しながら両者に対して突っ張り方向の力を付与している。これにより、ボルト７４のバックラッシュの発生が抑えられている。また、コイルバネ６２は、ボルト７４の頭部とナット７４との間で突っ張り方向の力を発揮することで、操作者によるボルト締付操作の際に、適度な力でボルト７４を少しずつ回転させる役割を果たす。これにより、簡素で、故障が起きにくく、且つ安価な構成で、マルチビームピッチの調整の分解能を向上させることができる。なお、コイルバネ６２の代わりに、弾性ゴムなど、適度な弾性を発揮するものを用いてもよい。

ＬＤユニット７０のユニット本体７１における側面（光軸方向に沿った面）には、ユニット本体７１の回動方向に沿って湾曲する円弧突起７１ｄが光軸方向と直交する方向に突設せしめられている。

図７は、ハウジング５１の側面に保持された状態のＬＤユニット７０と、ハウジング５１とを示す拡大斜視図である。ＬＤユニット７０のユニット本体７１の上面には、板バネユニット８０が固定されている。この板バネユニット８０は、第１前面押さえ板バネ８１と、第２前面押さえ板バネ８２と、第３前面押さえ板バネ８３と、側面押さえ板バネ８４とが、同一のベース板８５に一体形成されたものである。第１前面押さえ板バネ８１、第２前面押さえ板バネ８２、第３前面押さえ板バネ８３は、それぞれユニット本体７１の上面に密着しているベース板８５から固定端を約９０［°］折り曲げた姿勢で光軸方向と直交する方向に延びている。そして、ユニット本体７１の前面をハウジング５１に向けて光軸方向に付勢している。これにより、ハウジング５１の上述した係合部（図５の５１ｂ）によって光軸方向に移動可能に保持されるユニット本体７１がハウジング５１に向けて光軸方向に押さえ付けられることで、係合部からのユニット本体７１の脱落が防止されている。

板バネユニット８０の側面押さえ板バネ８４も、ユニット本体７１の上面に密着しているベース板８５から固定端を約９０［°］折り曲げた姿勢で光軸方向と直交する方向に延びている。そして、ユニット本体７１の側面に突設せしめられた円弧突起７１ｄを、光軸と直交する方向に向けて付勢することで、ユニット本体７１の上記リング状凹部（図４の７１ａ）をハウジング５１の円筒状の係合部（図５の５１ｂ）に押し付けている。これにより、リング状凹と係合部との間に形成される僅かなクリアランス内でのユニット本体７１のガタツキが回避されている。

図８は、ＬＤユニット７０の図３におけるＪ−Ｊ’断面を、ハウジング５１とともに示す断面図である。これに保持されるユニット本体７１とを示す断面図である。同図において、ユニット本体７１の裏面がハウジング５１の側面に密着せずに両者間に間隙が形成されているのは、ハウジング５１の側面から突出する図示しない突き当て凸部（図５の５１ｃ）と、ユニット本体７１の裏面から突出する図示しない突出ピン７１ｂとが突き当たっているからである。ユニット本体７１のリング状凹部７１ａと、ハウジング５１の筒状の係合部５１ｂとは、図中矢印Ｂで示される光軸方向において、符号Ｅで示される係合範囲で係合している。

同図において、図示しない側面押さえ板バネ（図７の８４）におけるユニット本体７１の側面との接触面が、加工誤差や組付誤差によって光軸方向Ｂから傾いたとする。すると、側面押さえ板バネと、ユニット本体７１の側面との光軸方向Ｂにおける接触位置によっては、側面押さえ板バネが図中の端点Ｐ１の位置でユニット本体７１を最も強く付勢するようになる場合があり得る。すると、テコの原理により、係合範囲Ｅ内において係合部５１ｂの端部を支点Ｐ２にして、ユニット本体７１を光軸方向Ｂから大きく傾けようとする力が作用する。そして、ユニット本体７１が光軸方向Ｂから容易に傾いてしまう。

一方、本複写機では、側面押さえ板バネ（８４）とユニット本体７１の側面との接触位置を、係合範囲Ｅの中に位置させている。かかる構成では、側面押さえ板バネにおけるユニット本体７１との接触面が光軸方向Ｂから傾いても、その接触面においてユニット本体７１を最も強く付勢する箇所は係合範囲Ｅの中に位置する。このため、係合範囲Ｅ内において係合部５１ｂの端部を支点Ｐ２にしてユニット本体７１を光軸方向Ｂから大きく傾けようとする力が殆ど作用しなくなる。よって、側面押さえ板バネ（８４）の加工誤差や組付誤差に起因する光ビームの光軸の傾きを抑えることができる。

また、本複写機においては、ユニット本体７１の側面から突出する上述の円弧突起７１ｄを、図示のように、光軸方向Ｂにおいて係合部５１ｂとリング状凹部７１ａとの係合範囲Ｅ内の中央に位置させている。かかる構成では、側面押さえ板バネにおけるユニット本体７１との対向面が寸法誤差や組付誤差等によって光軸方向Ｂから傾いたとしても、側面押さえ板バネの光軸方向Ｂにおける端部をユニット本体７１に接触させず、光軸方向Ｂの中央を円弧突起７１ｄに接触させる。よって、側面押さえ板バネの寸法誤差や組付誤差にかかわらず、ユニット本体７１を係合範囲Ｅの中央で付勢して、ユニット本体７１の光軸方向Ｂからの傾きをより確実に抑えることができる。よって、光ビームの光軸の傾きを従来よりも抑えて、マルチビームピッチの変動を抑えることができる。

ユニット本体７１の側面に設けた円弧突起７１ｄを側面押さえ板バネ８４によって付勢するようにした例について説明したが、次のようにしてもよい。即ち、図９に示すように、側面押さえ板バネ８４に突起８４ａを設け、これを図８に示した係合範囲Ｅと重なる位置にする姿勢で側面押さえ板バネ８４をユニット本体７１に固定しても、同様の効果が得られる。

なお、側面押さえ板バネ８４によって付勢する突起を、円弧状の円弧突起７１ｄとしたことで、水平面を持つ突起に比べて、側面押さえ板バネ８４との接触面積をより低減して、ユニット本体７１をより確実に光軸方向と直交する矢印Ｃ方向に付勢することができる。

ユニット本体７１の側面に設けられた円弧突起７１ｄは、図１０のＲで示す箇所が側面押さえ板バネ８４によって付勢される。そして、この箇所の曲率中心は、図中符号Ｇで示されるユニット本体７１の回動中心と同じになっている。かかる構成では、側面押さえ板バネ８４と円弧突起７１ｄとの点接触箇所と、ユニット本体７１の回動中心との距離をユニット本体７１の回動角度にかかわらず一定に保つ。これにより、回動角度にかかわらず、側面押さえ板バネ８４の変形量を一定に保つことで、一定の付勢力をユニット本体７１に与えることができる。

本複写機では、側面押さえ板バネ８４による円弧突起７１ｄの付勢方向を、図１１に示すように、ユニット本体７１の回転中心Ｇに向かう方向にしている。これにより、リング状凹部７１ｄの円状の周面を、筒状の係合部５１ｂの円状の外周面に対して法線方向に押し付ける。かかる構成では、円周方向の付勢力によってリング状凹部７１ｄを係合部５１ｂで滑らせてしまうといった事態を回避して、ユニット本体７１を安定して係止することができる。

図１２は、ＬＤユニット７０のユニット本体７１の側面を、板バネユニット８０とともに示す側面図である。図示のように、板バネユニット８０の側面押さえ板バネ８４の幅（光軸方向の長さ）Ｗ１は、円弧突起７１ｄの厚み（光軸方向の長さ）Ｗ２よりも大きくなっている。かかる構成では、側面押さえ板バネ８４の加工誤差や組付誤差により、側面押さえ板バネ８４の円弧突起７１ｄに対する光軸方向の相対位置にバラツキがあったとしても、側面押さえ板バネ８４を確実に円弧突起７１ｄに押し当てることができる。

先に示した図７において、ＬＤユニット７０のユニット本体７１は、板バネユニット８０の３つの前面押さえ板バネ（８１，８２，８３）によって全面側からハウジング５１に向けて付勢されている。これにより、図５に示したハウジング５１の突き当て凸部５１ｃと、図４に示したユニット本体７１の突出ピン７１ｂの先端とが突き当たることは既に述べた通りである。これにより、３つの突き当て凸部５１ｃと、それぞれに個別に対応する３つの突出ピン７１ｂとの間には、光軸方向と直交する方向における静止摩擦力が作用している。この状態でユニット本体７１を上述のクリアランスの範囲内で光軸方向と直交する方向に動かすには、それら静止摩擦力よりも大きな力を光軸方向と直交する方向に作用させる必要がある。そこで、本複写機では、側面押さえ板バネ８４の付勢力を、３つの突き当て凸部５１ｃと、それぞれに個別に対応する３つの突出ピン７１ｂとの間にそれぞれ作用する静止摩擦力の合計よりも大きくしている。これにより、ユニット本体７１を側面押さえ板バネ８４によって確実にクリアランスの範囲内で移動させて、ハウジング５１の係合部５１ｂに突き当てることができる。

図１３は、板バネユニット８０を示す斜視図である。上述のように、本複写機では、第１付勢部材たる側面押さえ板バネ８４と、第２付勢部材たる３つの前面押さえ板バネ（８１〜８３）とを、同一のベース板８５に一体形成した板バネユニット８０を用いている。これにより、それぞれの板バネとして別体のものを用いる場合に比べて、バネコストを低減したり、組付コストを低減したりすることができる。

但し、かかる構成では、それぞれの板バネの厚みを同じにしてしまうため、板厚による付勢力の調整を行うことができない。そこで、本複写機では、図示のように、側面押さえ板バネ８４の幅方向の中央部（光軸方向の中央部）に、固定端側から自由端側に向けて延びるスリット８４ｂを設けている。これにより、バネの厚みを変化させることなく、側面押さえ板バネ８４の付勢力（バネ定数）を自由に調整することができる。

スリット８４ｂについては、バネ自由端側における幅Ｗ４を、バネ固定端側における幅Ｗ３よりも大きくしている。これにより、自由端側の幅方向のバネ断面積を、固定端側の幅方向のバネ断面積よりも小さくしている。こうすると、バネの自由端側を固定端側でしっかりと支えて、バネ長手方向に一様な曲げモーメントを発揮させることができる。

これまで、ユニット本体７１に複数のＬＤ７２を固定した例について説明してきたが、ＬＤ７２を１だけ固定したＬＤユニットにも、本発明の適用が可能である。この場合、円弧突起７１ｄと側面押さえ板バネ８４との点接触によってユニット本体７１の傾きを抑えることで、感光体表面上における副走査方向の光走査位置を精度良く一定の位置に保つことができる。

また、光源は、ＬＤ７２に限られず、ＬＥＤなど、他の方式の光源を用いてもよい。また、モノクロ画像形成装置に限られず、カラー画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。

図１４は、本発明を適用したいわゆるタンデム方式のカラープリンタを示す概略構成図である。このカラープリンタは、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを有している。光書込装置５０は、プロセスユニット３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに具備される感光体１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋをそれぞれ個別に光走査する。そして、それぞれのプロセスユニット３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋでは、感光体１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト２０に重ね合わせて１次転写された後、記録紙Ｐに一括転写される。

かかる構成では、光書込装置５０における図示しないＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の書込ＬＤユニットにおいてそれぞれ、円弧突起と側面押さえ板バネとの点接触によって光ビームの傾きを抑えることで、各色の光走査線の傾きを抑える。これにより、各色の重ね合わせずれを有効に抑えることができる。

以上、実施形態に係る複写機においては、光源固定部材たるユニット本体７１の表面における係合範囲Ｅの中央位置から突出する円弧突起７１ｄを設けている。かかる構成では、既に説明したように、側面押さえ板バネの寸法誤差や組付誤差にかかわらず、ユニット本体７１を係合範囲Ｅの中央で付勢して、ユニット本体７１の光軸方向Ｂからの傾きをより確実に抑えることができる。

また、実施形態に係る複写機においては、光源たるＬＤ７２の光軸方向と平行な軸を中心にして光源固定部材たるユニット本体７１を回転可能に係合させるように係合部５１ｂを構成し、且つ、ユニット本体７１の回転を係止するボルト保持ブラケット６０、ボルト６１、ナット７４、コイルバネ６２等からなる係止手段を設けている。かかる構成では、ユニット本体７１の回転により、感光体上での走査線の副走査位置を微調整することができる。

また、実施形態に係る複写機においては、ユニット本体７１の側面から突出する突起として、第１付勢部材たる側面押さえ板バネ８４との接触面を円弧状の曲面にした円弧突起７１ｄを設けている。かかる構成では、水平面を持つ突起に比べて、側面押さえ板バネ８４との接触面積をより低減して、ユニット本体７１をより確実に光軸方向と直交する矢印Ｃ方向に付勢することができる。

また、実施形態に係る複写機においては、円弧突起７１ｄの曲率中心と、ユニット本体７１の回転中心とを同じ位置にしているので、既に説明したように、ユニット本体７１の回動角度にかかわらず、側面押さえ板バネ８４の変形量を一定に保つことで、一定の付勢力をユニット本体７１に与えることができる。

また、実施形態に係る複写機においては、第１付勢部材たる側面押さえ板バネ８４とは別に、ユニット本体７１を記光軸方向に付勢して保持体たるハウジング５１に押し当てる第２付勢部材としての前面押さえ板バネ８１，８２，８３を設けている。かかる構成では、ハウジング５１の係合部５１ｂに対して光軸方向に移動可能に係合しているユニット本体７１をハウジング５１に向けて押さえ付けることで、係合部５１ｂからのユニット本体７１の脱落を回避しつつ、ユニット本体７１の回動を許容することができる。

また、実施形態に係る複写機においては、側面押さえ板バネ８４と、３つの前面押さえ板バネ（８１〜８３）の組合せとして、両者を同一のベース板８５に一体形成したもの、を用いている。かかる構成では、それぞれの板バネとして別体のものを用いる場合に比べて、バネコストを低減したり、組付コストを低減したりすることができる。

また、実施形態に係る複写機においては、側面押さえ板バネ８４として、３つの前面押さえ板バネ（８１〜８３）による付勢に伴ってハウジング５１の３つの突き当て凸部５１ｃにそれぞれ押し当てられているユニット本体７１の突出ピン７１ｂと、突き当て凸部５１ｃとの静止摩擦力の合計よりも大きな付勢力を発揮するもの、を用いている。かかる構成では、既に説明したように、ユニット本体７１を側面押さえ板バネ８４によって確実にクリアランスの範囲内で移動させて、ハウジング５１の係合部５１ｂに突き当てることができる。

また、実施形態に係る複写機においては、側面押さえ板バネ８４による付勢方向を、ユニット本体７１の回転中心Ｇに向かう方向にしているので、既に説明したように、円周方向の付勢力によってリング状凹部７１ｄを係合部５１ｂで滑らせてしまうといった事態を回避して、ユニット本体７１を安定して係止することができる。

また、実施形態に係る複写機においては、側面押さえ板バネ８４として、光軸方向の長さ（幅Ｗ１）が円弧突起７１ｄの光軸方向の長さ（厚みＷ２）よりも大きいものを用いている。かかる構成では、既に説明したように、側面押さえ板バネ８４の加工誤差や組付誤差により、側面押さえ板バネ８４の円弧突起７１ｄに対する光軸方向の相対位置にバラツキがあったとしても、側面押さえ板バネ８４を確実に円弧突起７１ｄに押し当てることができる。

また、実施形態に係る複写機においては、側面押さえ板バネ８４における光軸方向の中央部に、バネ固定端側からバネ自由端側に向けて延びるスリット８４ｂを設けている。かかる構成では、既に説明したように、側面押さえ板バネ８４を前面押さえ板バネ（８１〜８３）と一体形成していても、側面押さえ板バネ８４の付勢力（バネ定数）を単独で自由に調整することができる。

また、実施形態に係る複写機においては、スリット８４ｂとして、バネ自由端側における光軸方向の長さＷ４を、バネ固定端側における光軸方向の長さＷ３よりも大きくしたもの、を設けている。かかる構成では、既に説明したように、バネの自由端側を固定端側でしっかりと支えて、バネ長手方向に一様な曲げモーメントを発揮させることができる。

また、実施形態に係る複写機においては、ユニット本体７１にＬＤ７２を複数設け、それらＬＤ７２から出射される複数の光ビームを走査対象物たる感光体１０の表面上でそれぞれ副走査方向に並べて位置させながら、それぞれの光ビームを主走査方向に偏向せしめることで、１つの感光体１０に対して複数の光ビームによる光走査を同時に行うマルチビーム方式を採用している。かかる構成では、既に説明したように、ポリゴンミラーの高速化を図ることなく、記録速度の高速化を図ることができる。更には、円弧突起７１ｄと側面押さえ板バネ８４との点接触によってそれぞれの光ビームの傾きを抑えることで、マルチビームピッチの変動を抑えることができる。

実施形態に係る複写機を示す概略構成図。 同複写機の光走査装置の内部構成を上側から示す構成図。 同光走査装置のＬＤユニットをおもて面側から示す正面図。 同ＬＤユニットを裏面側から示す斜視図。 同光走査装置のハウジングのＬＤユニット取付部を示す拡大斜視図。 同ハウジングの突き当て凸部を示す拡大斜視図。 同ハウジングの側面に保持された状態のＬＤユニットとハウジングとを示す拡大斜視図。 同ＬＤユニットの図３におけるＪ−Ｊ’断面を、同ハウジングとともに示す断面図。 同ＬＤユニットの側面押さえ板バネを厚み方向から示す側面図。 同ユニット本体の円弧突起の曲率中心を説明するための説明図。 同側面祖さえ板バネによる付勢方向を説明するための説明図。 同ユニット本体の側面を、板バネユニットとともに示す側面図。 同板バネユニットを示す斜視図。 本発明を適用したタンデム方式のカラープリンタを示す概略構成図。 従来の光走査装置における光源保持部を示す側面図。

符号の説明

１０：感光体（潜像担持体）
１２：現像装置（現像手段）
５０：光走査装置
５１：ハウジング（保持体）
５１ｂ：係合部
６０：ボルト保持ブラケット（係止手段の一部）
６１：ボルト（係止手段の一部）
６２：コイルバネ（係止手段の一部）
７０：ＬＤユニット
７１：ユニット本体（光源固定部材）
７１ａ：リング状凹部
７１ｄ：円弧突起（突起）
７２：ＬＤ（半導体レーザーダイオード）
７４：ナット（係止手段の一部）
８１，８２，８３：前面押さえ板バネ（第２付勢部材）
８４：側面押さえ板バネ（第１付勢部材）
８４ｂ：スリット
８５：ベース板（同一の部材）
Ｅ：係合範囲

Claims (14)

1. 光ビームを出射する光源と、該光源が固定される光源固定部材と、該光源固定部材を該光源の光軸方向に着脱可能に係合させる係合部によって該光源固定部材を保持する保持体と、該係合部に係合している該光源固定部材を該光軸方向と直交する方向に付勢して該係合部に押し付ける付勢部材とを有し、該光源から出射した光ビームによって走査対象物を光走査する光走査装置において、
   上記光源固定部材の表面から突出する部分を、上記付勢部材の上記光軸方向における全域のうち、上記係合部と該光源固定部材との係合範囲内に位置する領域だけに接触させるように設けるか、
   あるいは、
   該付勢部材の表面から突出する部分を、該光源固定部材の該光軸方向における全域のうち、該係合範囲内に位置する領域だけに接触させるように設けるかして、
   該光源固定部材と、これを付勢している該付勢部材との該光軸方向における接触位置を、該係合範囲内の位置だけにしたことを特徴とする光走査装置。
2. 請求項１の光走査装置において、
   上記光源固定部材の表面から突出する部分と、上記付勢部材の表面から突出する部分とのうち、該光源固定部材の表面から突出する部分を設け、
   上記光軸方向と平行な軸を中心にして該光源固定部材を回転可能に係合させるように上記係合部を構成し、
   且つ、該光源固定部材の回転を係止する係止手段を設けたことを特徴とする光走査装置。
3. 請求項２の光走査装置において、
   上記光源固定部材の表面から突出する部分として、上記付勢部材との接触部を円弧状の曲面にしたもの、を設けたことを特徴とする光走査装置。
4. 請求項３の光走査装置において、
   上記曲面の曲率中心と、上記光源固定部材の回転中心とを同じ位置にしたことを特徴とする光走査装置。
5. 請求項２乃至４の何れかの光走査装置において、
   上記付勢部材たる第１付勢部材とは別に、上記光源固定部材を上記光軸方向に付勢して上記保持体に押し当てる第２付勢部材を設けたことを特徴とする光走査装置。
6. 請求項５の光走査装置において、
   上記第１付勢部材及び上記第２付勢部材の組合せとして、両者を同一の部材に一体形成したもの、を用いたことを特徴とする光走査装置。
7. 請求項５又は６の光走査装置において、
   上記第１付勢部材として、上記第２付勢部材による付勢に伴って上記保持体に押し当てられている上記光源固定部材と該保持体との静止摩擦力よりも大きな付勢力を発揮するもの、を用いたことを特徴とする光走査装置。
8. 請求項５乃至７の何れかの光走査装置において、
   上記第１付勢部材による付勢方向を、上記光源固定部材の回転中心に向かう方向にしたことを特徴とする光走査装置。
9. 請求項２乃至８の何れかの光走査装置において、
   上記付勢部材、あるいは、該付勢部材たる上記第１付勢部材、として、上記光軸方向の長さが上記突起の該光軸方向の長さよりも大きい板バネを用いたことを特徴とする光走査装置。
10. 請求項６の光走査装置において、
    上記第１付勢部材として板バネを用いるとともに、該板バネの上記光軸方向の中央部に板バネ固定端側から板バネ自由端側に向けて延びるスリットを設けたことを特徴とする光走査装置。
11. 請求項１０の光走査装置において、
    上記スリットとして、板バネ自由端側における上記光軸方向の長さを、板バネ固定端側における該光軸方向の長さよりも大きくしたもの、を設けたことを特徴とする光走査装置。
12. 請求項２乃至１１の何れかの光走査装置において、
    上記光源固定部材に上記光源を複数設け、それら光源から出射される複数の光ビームを走査対象物の表面上でそれぞれ副走査方向に並べて位置させながら、それぞれの光ビームを主走査方向に偏向せしめることで、１つの走査対象物に対して複数の光ビームによる光走査を同時に行うようにしたことを特徴とする光走査装置。
13. 請求項１乃至１２の何れかの光走査装置において、
    上記光源として、半導体レーザーダイオードを用いたことを特徴とする光走査装置。
14. 潜像を担持する潜像担持体と、光走査によって該潜像担持体の表面に潜像を形成する光走査手段と、該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、
    上記光走査手段として、請求項１乃至１３の何れかの光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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