JP5326951B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源を筐体に固定した光走査装置及び画像形成装置に関する。

カールソンプロセスを用いて画像を形成する画像形成装置としては、例えば、回転する感光ドラムの表面を走査して、感光ドラムの表面に潜像を形成し、この潜像を可視化して得られたトナー像を、記録媒体としての用紙上に定着させることにより、画像を形成する画像形成装置が知られている。近年、上記したような画像形成装置は、オンデマンドプリンティングシステムとして簡易印刷によく用いられるようになり、画像の高密度化及び画像出力の高速化への要求が一層高まっている。

そこで、最近では、複数本のレーザ光を射出するマルチビームレーザダイオードや、複数の発光領域モノリシックに２次元配置された、例えば面発光型レーザアレイ（ＶＣＳＥＬ:Vertical Cavity Surface Emitting Laser）等の光源を備え、これらの光源から射出される複数本のレーザ光で、被走査面上の複数の走査ラインを同時に走査することが可能な画像形成装置が提案されている。このような画像形成装置に用いられる光走査装置として、複数又は単数のレーザ光を射出するレーザダイオード等をホルダに保持された状態で光源として用いる技術が開示されている（例えば、特許文献１〜４参照）。

上記特許文献１乃至４に開示されているように、ホルダに保持されたレーザダイオード等のユニット化された光源は、ホルダを介して回転させることや、光学系の光軸に対して直交する方向へ微小移動させての位置調整等を容易に行うことができる。しかし、上記特許文献１乃至４に記載の技術では、２つ以上のユニット化された光源を副走査方向へ隣接し、且つ近接して配置することは困難であった。その理由は、ホルダはレーザダイオード等に比べて大きいため、レーザダイオードが近接するようにユニット化された光源を配置すると、レーザダイオードを回転させる際にホルダ同士が干渉するためである。

そのため、複数の感光体を備えるタンデム方式の画像形成装置に用いられる光走査装置等では、複数の光源を主走査方向に離間して配置することとなり、これが装置の小型化等を阻害する要因となるという課題があった。

そこで、上記課題を解決するために、装置の小型化を図りつつビームピッチの調整を精度よく行うことが可能な光走査装置及び装置の小型化を図りつつ高精細な画像を形成することが可能な画像形成装置の技術が提案されている。

しかし、上記特許文献１乃至４の課題を解決するために提案された技術では、ビームピッチが所定のねらい値になるように調整された複数の発光点を持つ光源は、留め部材を介して光学ハウジングへ締結部材で固定される構成である。そのため、光源を固定することにより生ずる力、例えば、締結部材がネジであればドライバによるネジの回転力等が、留め部材や光学ハウジングを介して光源に伝わり、光源を光軸回りに回転させてしまう。つまり、光源を固定することにより生ずる力により、所定の値に調整されたビームピッチを崩してしまうという課題があった。さらに、このとき、部品形状等は調整するごとにばらつくために、生じる力もばらつき、その結果として、上述した光源を光学ハウジングに固定することによる光源の変位量、つまりビームピッチの変動量がばらついてしまう。そのため、更に高精度に調整されたビームピッチを備えた光走査装置を提供しようとしたときに、この点が障害となるという課題があった。

本発明はこのような実情を鑑みてなされたものであり、上記課題を解決し、留め部材を介して光源を筐体に締結部材で固定する際に生ずるビームピッチ変動におけるばらつきを低減し、且つ工程数を低減しつつビームピッチをさらに精度よく調整できる光走査装置及び該光走査装置を搭載した画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の光走査装置は、光源が筐体に固定されて構成された光走査装置であって、光源は、当該光源から射出する光束に平行な軸回りに回動調整可能であるよう留め部材と筐体に挟持されて取り付けられ、該留め部材が該光束に平行な軸での回転により締結されるネジにより筐体に取り付けられて構成され、ネジは、ネジ部と、当該ネジ部よりも外径の大きいネジ頭とを備え、ネジ頭及び留め部材の間に第１の中間部材を有し、第１の中間部材におけるネジ頭と接触する面の面精度が、中間部材がないと仮定した場合に留め部材のネジ頭と接触する面の面精度よりも、良いことを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、上記光走査装置を備えることを特徴とする。

本発明によれば、光源の固定による光源位置変動のばらつきを低減し、調整精度を向上させることが可能となる。

本実施形態に係る画像形成装置の概略構成例を示す図である。 本実施形態に係る光走査装置の光学ハウジング例を示す斜視図である。 本実施形態に係る光走査装置の光学ハウジング例を展開して示す図である。 本実施形態に係る光走査装置のコアハウジング例を、該コアハウジングに収容された光学素子等とともに示す平面図である。 本実施形態に係る光走査装置における光源固定例を説明するための図である。 本実施形態に係る光走査装置における光源固定例を説明するための図である。 本実施形態に係る光走査装置の光偏向器以降の走査光学系例を示す図である。 本実施形態に係る光走査装置のビームピッチの調整例を説明するための図である。 本実施形態に係る調整部材の概略構成例を示す図である。 本実施形態に係る光走査装置のビームピッチの調整例を説明するための図である。

以下に本発明の実施形態の例について、図面を用いて詳細に説明する。

＜画像形成装置＞
図１は、本実施形態に係る画像形成装置５００の概略構成例を示す図である。本実施形態では、画像形成装置５００が、例えば、黒、イエロー、マゼンダ、シアンのトナー像を用紙などの記録媒体上に重ね合わせて転写することにより、多色画像を印刷するタンデム方式のカラープリンタである場合を例に挙げて説明する。しかし、本発明に係る画像形成装置は、これに限定されるものではない。

図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置５００は、光走査装置１００、４本の感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、転写ベルト４０、給紙トレイ６０、給紙コロ５４、第１レジストローラ５６、第２レジストローラ５２、定着ローラ５０、排紙ローラ５８、上記各部を統括的に制御する不図示の制御装置、及び上記構成部品を収容するハウジング５０１等を備えている。ハウジング５０１には、上面に印刷が終了した用紙が排出される排紙トレイ５０１ａが設けられ、その排紙トレイ５０１ａの下方に光走査装置１００が配置されている。

光走査装置１００は、感光ドラム３０Ａに対しては、例えばパソコン等の装置から供給された画像情報に基づいて変調された黒色画像成分のレーザ光を走査し、感光ドラム３０Ｂに対してはシアン画像成分のレーザ光を走査し、感光ドラム３０Ｃに対してはマゼンダ画像成分のレーザ光を走査し、感光ドラム３０Ｄに対してはイエロー画像成分のレーザ光を走査する。尚、光走査装置１００の構成については後述する。

４本の感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄは、その表面に、レーザ光が照射されると、その部分が導電性となる性質をもつ感光層が形成された円柱状の部材である。これらの感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄは、光走査装置１００の下方にＸ軸方向に沿って等間隔に配置されている。

感光ドラム３０Ａは、ハウジング５０１内部の−Ｘ側端部にＹ軸方向を長手方向として配置され、不図示の回転機構により図１に示す矢印の方向に回転するように構成されている。そして、感光ドラム３０Ａの周囲には、帯電部３２Ａ、現像部３３Ａ、クリーニング部３１Ａが順に配置されている。

帯電部３２Ａは、長手方向をＹ軸方向として、感光ドラム３０Ａの表面に対し所定のクリアランスを介して配置され、感光ドラム３０Ａの表面を所定の電圧で帯電させる。現像部３３Ａは、黒色画像成分のトナーが充填されたカートリッジと、感光ドラム３０Ａとは逆極性の電圧によって帯電された現像ローラ等を備え、現像ローラを介してカートリッジに充填されたトナーを感光ドラム３０Ａの表面に供給する。クリーニング部３１Ａは、例えばＹ軸方向を長手方向とする長方形状のクリーニングブレードとクリーニングケースを備える。クリーニングブレードは、一端が感光ドラム３０Ａの表面に接するように配置されている。感光ドラム３０Ａの表面に吸着されたトナーは、感光ドラム３０Ａの回転に伴いクリーニングブレードにより剥離され、クリーニングケース内部に回収される。

感光ドラム３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄは、上記感光ドラム３０Ａと同等の構成を有し、感光ドラム３０Ａの＋Ｘ側に所定間隔隔てて順に配置されている。そして、その周囲には、上述した感光ドラム３０Ａと同様の位置関係で、帯電部３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ、現像部３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄ及びクリーニング部３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄがそれぞれ配置されている。

帯電部３２Ｂ〜３２Ｄは、上述した帯電部３２Ａと同様に構成され、感光ドラム３０Ｂ〜３０Ｄの表面を所定の電圧で帯電させる。現像部３３Ｂ〜３３Ｄは、それぞれシアン、マゼンダ、イエロー画像成分のトナーが充填されたカートリッジ本体と、感光ドラム３０Ｂ〜３０Ｄとは逆極性の電圧によって帯電された現像ローラ等を備え、現像ローラを介してカートリッジ本体に充填されたトナーを感光ドラム３０Ｂ〜３０Ｄの表面にそれぞれ供給する。クリーニング部３１Ｂ〜３１Ｄは、クリーニング部３１Ａと同様に構成され、同様に機能する。

以下、感光ドラム３０Ａ、帯電部３２Ａ、現像部３３Ａ及びクリーニング部３１Ａを合わせて第１ステーションと呼び、感光ドラム３０Ｂ、帯電部３２Ｂ、現像部３３Ｂ及びクリーニング部３１Ｂを合わせて第２ステーションと呼び、感光ドラム３０Ｃ、帯電部３２Ｃ、現像部３３Ｃ及びクリーニング部３１Ｃを合わせて第３ステーションと呼び、感光ドラム３０Ｄ、帯電部３２Ｄ、現像部３３Ｄ及びクリーニング部３１Ｄを合わせて第４ステーションと呼ぶものとする。

転写ベルト４０は、無端環状の部材である。転写ベルト４０は、感光ドラム３０Ａ、３０Ｄの下方にそれぞれ配置された従動ローラ４０ａ、４０ｃと、これらの従動ローラ４０ａ、４０ｃより少し低い位置に配置された駆動ローラ４０ｂに、上端面が感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄそれぞれの下端面に接するように巻回されている。そして、駆動ローラ４０ｂが図１における反時計回りに回転することにより、転写ベルト４０は、上記駆動ローラ４０ａと同方向、つまり図１に示す矢印方向に回転される。また、転写ベルト４０の＋Ｘ側端部近傍には、上述した帯電部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄとは逆極性の電圧が印加された転写部４８が配置されている。

給紙トレイ６０は、転写ベルト４０の下方に配置されている。給紙トレイ６０としては、略直方体状のトレイを適用することができるが。これに限定されるものではない。給紙トレイ６０の内部には、印刷対象としての複数枚の用紙６１が積み重ねられて収納されている。そして、給紙トレイ６０の上面の＋Ｘ側端部近傍には矩形状の給紙口が形成されている。尚、本実施形態では、印刷対象である記録媒体として、用紙６１を挙げて説明するが、これに限定されるものではない。

給紙コロ５４は、給紙トレイ６０から用紙６１を一枚ずつ取り出し、一対の回転ローラから構成される第１レジストローラ５６を介して、転写ベルト４０と転写部４８によって形成される隙間に導出する。定着ローラ５０は、一対の回転ローラから構成され、用紙６１を加熱するとともに加圧し、第２レジストローラ５２を介して、排紙ローラ５８へ導出する。排紙ローラ５８は、一対の回転ローラから構成され、導出された用紙６１を排紙トレイ５０１ａに順次スタックする。

＜光走査装置＞
次に、本実施形態に係る光走査装置１００の構成例について説明する。

図２は、本実施形態に係る光走査装置１００の光学ハウジング例を示す斜視図である。図３は、本実施形態に係る光走査装置１００の光学ハウジング例を展開して示す図である。図２及び図３に示されるように、光走査装置１００は、光源７０Ａ、７０Ｂ及び光源７０Ｃ、７０Ｄが取り付けられる第１の筐体であるコアハウジング１２０と、コアハウジング１２０から射出されたレーザ光を各感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄへ導く光学系等が収容される第２の筐体であるサブハウジング１１０と、を有している。尚、本実施形態に係る光走査装置１００のコアハウジング１２０例を図３の（ａ）に示し、本実施形態に係る光走査装置１００のサブハウジング１１０例を図３の（ｂ）に示している。

（コアハウジング）
図４は、本実施形態に係る光走査装置１００のコアハウジング１２０の例を、該コアハウジング１２０に収容された光学素子等とともに示す平面図である。図４に示すように、コアハウジング１２０は、光偏向器１０４、１組の第１走査レンズ１０５Ａ、１０５Ｂを収容する平面視長方形状の第１部分と、１組の光学ユニット１０２Ａ、１０２Ｂを収容する第２部分と、を含む、例えばアルミダイキャスト製の容体である。尚、コアハウジング１２０は、モールド材製であってもよく、特に限定されない。また、この容体の＋Ｙ側の壁面は、ＸＺ面に対してある角度傾斜した外壁１２０ａ及び外壁１２０ｂを含んでいる。そして、外壁１２０ａには、光源７０Ａ及び光源７０Ｂそれぞれが、留め部材７２を用いて固定されている。また、外壁１２０ｂには、光源７０Ｃ及び光源７０Ｄそれぞれが、留め部材７２を用いて固定されている。ここで、説明の便宜上、壁面１２０aの法線方向をｙ軸方向とする座標系を定義し、以下適宜この座標系を用いた説明を行う。

（光源）
光源７０Ａとしては、例えば、２本のレーザ光を射出するマルチビームレーザダイオードを適用できる。また、光源７０Ｂも光源７０Ａと同様に、２本のレーザ光を射出するマルチビームレーザダイオードを適用することができる。図５に示すように、これらの光源７０Ａ、７０Ｂは、円筒状の本体部、円形板状のステム部７０ａ、及びステム部７０ａの−ｙ側の面から−ｙ方向へ伸びる４本のリード端子７０ｂ、の３部分を有している。これらの光源７０Ａ、７０Ｂそれぞれは、コアハウジング１２０の外壁１２０ａに、副走査方向（ｚ軸方向）に隣接して形成された２つの段付き円形開口部１２１にステム部７０ａが嵌め込まれることで、ｙ軸に平行な軸回りに回動可能に組み付けられている。

留め部材７２は、例えば、板ばね等の弾性を有する素材からなり、図６に示すように長手方向をｘ軸方向とする部材である。図６では、光源７０Ａの固定を例に挙げて説明するが、他の光源７０Ｂ〜光源Ｄについても同様である。この留め部材７２は、中央部に光源７０Ａのステム部７０ａの外径よりも小さい円形開口部７２ａが形成されている。また、円形開口部７２ａの中心部を中心として＋ｘ側端部及び−ｘ側端部に対称的に円形開口部７２ａよりも内径がやや小さい円形開口部７２ｂがそれぞれ形成されている。尚、上記では、留め部材７２が弾性を有する素材からなる例を挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、適宜素材を選択して適用することができる。

この留め部材７２には、中央の円形開口部７２ａに光源７０Ａのリード端子７０ｂが干渉することなく挿入された状態で、２つの円形開口部７２ｂに−ｙ側から締結部材の一例であるネジ７３が挿入される。この２つの円形開口部７２ｂに挿入されたネジ７３が、コアハウジング１２０の外壁１２０ａに、円形開口部１２１の中心部を中心として、＋ｘ側端部及び−ｘ側端部に対称的に設けた円形開口１２２に螺号されることで、光源７０Ａ及び留め部材７２は、コアハウジング１２０に取り付けられる。これにより、光源７０Ａは、ステム部７０ａが、段付き円形開口部１２１の段部と、留め部材７２とに挟持され、コアハウジング１２０に対して正確に位置決めされる。

ここでネジ７３の螺号は、円形開口部７２ｂの外径よりも大きな外径と、ネジ７３のネジ部の径よりも大きくネジ頭の径よりも小さい内径をもった中間部材であるワッシャー７４が、留め部材７２とネジ７３の間に挿入され、また、円形開口部１２２の外径よりも大きな外径と、ネジ７３のネジ部の径よりも大きくネジ頭の径よりも小さい内径をもった中間部材であるワッシャー７５が、コアハウジング１２０の外壁１２０ａと留め部材７２との間に挿入されたうえでなされる。

以上、光源７０Ａのコアハウジング１２０の外壁１２０ａへの固定例について説明したが、光源７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄに関しても同様にコアハウジング１２０の外壁１２０ａ、外壁１２０ｂに固定することができる。尚、本実施形態では、留め部材７２をコアハウジング１２０に固定する締結部材としてネジ７３を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ピン等を適用することも可能である。

上述したような方法でコアハウジング１２０に固定された光源７０Ａから射出されるレーザ光の経路は、図２及び図４に示すように、Ｙ軸に対して所定角度を成すように規定され、レーザ光はこの経路を経由して光偏向器１０４に入射する。光源７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄも、上述の光源７０Ａと同様に、コアハウジング１２０の外壁１２０ａ、１２０ｂに、取り付けられている。これにより、光源７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄから射出されるレーザ光の経路それぞれは、図２及び図４に示されるように、Ｙ軸に対して所定角度を成すように規定され、それぞれのレーザ光はこの経路を経由して光偏向器１０４に入射する。

（光学ユニット）
前記光学ユニット１０２Ａ、１０２Ｂは、それぞれ光源７０Ａ、７０Ｂからのレーザ光の経路上、或いは光源７０Ｃ、７０Ｄからのレーザ光の経路上に配置されている。これらの光学ユニット１０２Ａ、１０２Ｂは、入射するレーザ光の発散角を所望の発散角に整形するカップリングレンズ、レーザ光の断面形状を所望の形状に整形するアパーチャ、レーザ光を光偏向器１０４の偏向面に集光するシリンドリカルレンズ等、複数の光学素子を含んで構成されている。そして、光源７０Ａ〜７０Ｄから射出された各レーザ光は、光学ユニット１０２Ａ、１０２Ｂによって整形された状態で、光偏向器１０４に入射し、光偏向器１０４によって、Ｙ軸方向に偏向走査される。

（光偏光器）
光偏向器１０４は、コアハウジング１２０の略中央に、Ｚ軸に平行な軸回りに回転可能に配置されている。この光偏向器１０４は、不図示の回転機構により、Ｚ軸に平行な軸回りに回転される。これにより、光源７０Ａから射出され、光偏向器１０４の上段の偏向面に入射したレーザ光と、光源７０Ｂから射出され、光偏向器１０４の下段の偏向面に入射したレーザ光は、それぞれ偏向走査される。また、光源７０Ｃから射出され、光偏向器１０４の上段の偏向面に入射したレーザ光と、光源７０Ｄから射出され、光偏向器１０４の下段の偏向面に入射したレーザ光も、それぞれ偏向走査される。

（走査レンズ）
第１走査レンズ１０５Ａ、１０５Ｂは、光偏向器１０４の−Ｘ側及び＋Ｘ側に配置されている。第１走査レンズ１０５Ａ、１０５Ｂは、レーザ光の入射角に比例した像高をもち、光偏向器１０４により、一定の角速度で偏向されるレーザ光の像面をＹ軸に対して等速移動させる。この第１走査レンズ１０５Ａ、１０５Ｂを通過したレーザ光は、コアハウジング１２０の側壁に形成された開口部からＸＹ平面に平行な方向へ射出される。

（サブハウジング）
サブハウジング１１０は、例えば、図３の（ｂ）に示すように、板金加工等によって形成された長手方向をＸ軸方向とする一対の側板１１１及び側板１１２と、側板１１１及び側板１１２を連結する５つの連結部材１１３と、を含んで構成される。側板１１１及び側板１１２は、例えば金属板を板金加工することにより形成され、複数の開口部が設けられている。また、図３の（ｂ）に示すように、側板１１２の中央部には矩形上の切り欠き部が設けられ、該切り欠き部には側板１１２の一部が水平に折り曲げられることに形成された折り曲げ部１１２ａが設けられている。

連結部材１１３は、例えば、断面Ｕ字状の部材である。各連結部材１１３の両端部は、側板１１１及び側板１１２にそれぞれ固定されている。これにより、側板１１１及び側板１１２は相互に対向した状態で連結される。尚、サブハウジング１１０として、モールド材製の容体を適用することができるが、これに限定されるものではない。

上述のように構成されたサブハウジング１１０には、それぞれ同等の構成を有する４つの第２走査レンズ３０７Ａ〜３０７Ｄ、及び複数の折り返しミラーＭが保持される。そして、コアハウジング１２０とサブハウジング１１０は、図２及び図３から明らかなように、コアハウジング１２０の下面が折り曲げ部１１２ａに支持され、更にコアハウジング１２０の−Ｙ側の側面が側板１１１にボルト等で固定されることで一体化される。

（走査光学系）
図７は、本実施形態に係る光走査装置１００の光偏向器１０４以降の走査光学系例を示す図である。本実施形態では、コアハウジング１２０とサブハウジング１１０が一体化されることで、図７に示す走査光学系が形成される。本実施形態における走査光学系の例では、光源７０Ａから射出され、光偏向器１０４により偏向走査されたレーザ光ＬＢ１は、第１走査レンズ１０５Ａ、第２走査レンズ３０７Ｂ、反射ミラーＭ、を介して感光ドラム３０Ｂの表面に集光される。また、光源７０Ｂから射出され、光偏向器１０４により偏向走査されたレーザ光ＬＢ２は、第１走査レンズ１０５Ａ、第２走査レンズ３０７Ａ、反射ミラーＭ、を介して感光ドラム３０Ａの表面に集光される。

また、光源７０Ｃから射出され、光偏向器１０４により偏向走査されたレーザ光ＬＢ３は、第１走査レンズ１０５Ｂ、第２走査レンズ３０７Ｃ、反射ミラーＭ、を介して感光ドラム３０Ｃの表面に集光される。また、光源７０Ｄから射出され、光偏向器１０４により偏向走査されたレーザ光ＬＢ４は、第１走査レンズ１０５Ｂ、第２走査レンズ３０７Ｄ、反射ミラーＭ、を介して感光ドラム３０Ｄの表面に集光される。尚、本実施形態では、光源から射出され、光偏向器１０４により偏向走査されたレーザ光が複数の反射ミラーＭを介して感光ドラムに集光される例を挙げて説明したが、反射ミラーＭの数は特に限定されるものではない。

＜ビームピッチ調整＞
図８は、本実施形態に係る画像形成装置５００におけるビームピッチの調整方法とビームピッチ調整動作を説明するための図である。次に、上述のように構成された光走査装置１００を備える画像形成装置５００におけるビームピッチの調整方法とビームピッチ調整動作について、図８を用いて説明する。

図８の（ａ）及び図８の（ｂ）は、本実施形態に係る光走査装置１００が備える光源７０Ａを−ｙ側から見た例を示す図である。図８の（ａ）に示すように、光源７０Ａには、レーザ光を射出する２つの発光領域７０ｃが、光源７０Ａの中心を通る直線上に、前記中心からの距離が等しくなるように形成されている。本実施形態においては、画像形成装置５００の組立時等に、予め光源７０Ａをｙ軸に平行な軸（以下、単に回転軸ともいう）回りに回動することで、２つの発光領域７０ｃの副走査方向に関する距離の調整を行う。この調整は、例えば図８の（ａ）に示す状態から光源７０Ａを角度α回転させると、図８の（ｂ）に示すように２つの発光領域７０ｃの副走査方向に関する距離がｄ１からｄ２に変化することを利用する。尚、上記の説明では、２つの発光領域７０ｃの副走査方向に関する距離の調整を行っているが、副走査方向に関する距離のみならず、任意の方向の距離を調整することができる。

本実施形態における光源７０Ａの角度調整、つまり、ビームピッチの調整の際には、コアハウジング１２０に対して位置決めされた光源７０Ａに対して、調整機構８０が装着される。この調整機構８０は、例えば図９に示すように、ソケット８２ａを含むように構成されている。また、ソケット８２ａは、＋ｙ側の面に光源７０Ａの４本のリード端子７０ｂがそれぞれ挿入される４つの挿入部が形成されるとともに、＋ｙ側の面の中央部から＋ｙ方向に突出する棒状の凸部８２ｂが延設されている。

この調整機構８０は、ソケット８２ａに形成された４つの挿入部に、光源７０Ａのリード端子７０ｂがそれぞれ挿入されることで、留め部材７２を介して、光源７０Ａに取り付けられる。また、このように調整機構８０が取り付けられた状態の場合、光源７０Ａは、光源にパワーを供給する駆動系と電気的に接続され、かつ、調整機構８０に形成された凸部８２ｂによって、＋ｙ方向に押圧される。

上記したような状態で、例えば、光源７０Ａを駆動して各発光領域７０ｃからのレーザ光のピッチを、ＣＣＤカメラや、ポジションセンサ等の計測機器を用いて計測する。尚、光源７０Ａの角度調整は、光源７０Ａそのものの位置をオートコリメータやレーザ変位計やダイヤルゲージ等の計測機器を用いて計測してもよい。次に、計測機器による計測結果に基づいて、狙いのビームピッチになるように、調整機構８０を介して光源７０Ａを回動させる。さらに、ネジ７３をドライバ等で回転させることにより締結して留め部材７２をコアハウジング１２０に強固に固定する。これにより、光源７０Ａは、角度調整された状態でコアハウジング１２０に固定される。

上記光源７０Ａ以外の光源７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄに対しても、上述した調整を行うことで画像形成装置５００のビームピッチの調整が完了する。その後、調整機構８０を光源から取り外し、各光源には製品用の制御基板が電気的に接続される。

＜画像形成動作＞
ビームピッチの調整が完了した画像形成装置５００では、パソコン等の上位装置から画像情報が供給されると、供給された画像情報に基づいて光源７０Ａ〜７０Ｄそれぞれからレーザ光を射出する。そして、光源７０Ａ〜７０Ｄそれぞれから射出されたレーザ光は、光学ユニット１０２Ａ、１０２Ｂを介して光偏向器１０４の偏向面に入射し、偏向走査される。そして、各レーザ光は、走査光学系により各感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄの表面に集光される。

各感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄの表面の感光層は、帯電部３２Ａ〜３２Ｄにより所定の電圧で帯電されることにより、電荷が一定の電荷密度で分布している。そして、上述したように、各感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄが走査されると、レーザ光が集光した領域の感光層が導電性を有するようになり、その領域では電位がほぼ零となる。したがって、図１の矢印の方向にそれぞれ回転している感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄが、画像情報に基づいて変調されたレーザ光によって走査されるとことにより、各感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄの表面には、電荷の分布により規定される静電潜像が形成される。

各感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄの表面に静電潜像が形成されると、図１に示す現像部３３Ａ〜３３Ｄの現像ローラにより、各感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄの表面にトナーが供給される。このとき、各現像部３３Ａ〜３３Ｄの現像ローラは感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄと逆極性の電圧により帯電されているため、各現像ローラに付着したトナーは感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄと同極性に帯電されている。したがって、感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄの表面のうち電荷が分布している部分にはトナーが付着せず、走査された領域にのみトナーが付着することにより、感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄの表面に静電潜像が可視化されたトナー像が形成される。

上述のように画像情報に基づいて第１ステーション、第２ステーション、第３ステーション及び第４ステーションで形成されたそれぞれのトナー像は、転写ベルト４０の表面に重ねあわされた状態で転写される。そして、転写ベルト４０の表面に転写されたトナー像は、転写部４８によって給紙トレイ６０から取り出された用紙６１の表面に転写され、定着ローラ５０により定着される。このように画像が形成された用紙６１は、排紙ローラ５８により排紙され、順次排紙トレイ５０１ａにスタックされる。

以上説明したように、本実施形態では、コアハウジング１２０に対して、直接光源７０Ａ〜７０Ｄが取り付けられている。したがって、光源ユニットを形成するための部材等を別途用いる必要がなく、部品点数の削減及び装置の構造の簡素化が実現されている。

また、本実施形態では、留め部材７２とネジ７３等の締結部材の間にワッシャー７４等の中間部材が挿入される。この中間部材が挿入されなければ、締結部材の留め部材７２と接する部分の部品形状が調整毎や部品毎にばらつくこととなり、留め部材７２を介して各光源７０をコアハウジング１２０に締結部材で固定する際に生ずる力が、留め部材７２に調整や部品毎のばらつきをもって伝わり、さらにその結果として、光源に調整や部品毎のばらつきをもって伝わることになる。各光源７０をコアハウジング１２０に締結部材で固定する際に生ずる力としては、例えば、ネジ７３をドライバで、０．４Nmで締結する際のｙ方向回りの回転力等が挙げられる。

上記したように、留め部材７２や光源７０に調整や部品毎のばらつきをもって伝わることとなる結果、例えば、ｙ軸回りの回転等、光源が狙いではない移動をしてしまい、高精度に調整されたビームピッチが調整や部品毎にばらつきをもってずれてしまうことになる。例えば、ｙ軸回りの回転等のように光源が移動をしても、その移動量が一定であれば、光源の回転調製ねらい値をその一定移動量相当分だけシフトさせることで問題なく対応できるが、移動量がばらつくと調整ごとに対応するほかなくなるため高精度な調整が困難となるほか、調整回数の増加にもつながってしまう。

本実施形態では、以上の課題をｘ−ｚ平面の平面度が締結部材の留め部材７２と接する部分よりも精度のよい中間部材を挿入することにより解決している。この中間部材を挿入することで、締結部材の留め部材７２と接する部分の部品形状ばらつきを打ち消すことができるため、留め部材７２を介して各光源７０をコアハウジング１２０に締結部材で固定する際に生ずる力を、留め部材７２に調整や部品毎に伝えることができ、さらにその結果として、光源には、留め部材７２を介して各光源７０をコアハウジング１２０に締結部材で固定する際に生ずる力に比例した大きさで伝えることができる。そのため、光源の移動が生じたとしても、調整や部品毎のばらつきがなくなるため、ビームピッチの調整ねらい値を光源の移動を考慮して調整するだけで、より高精度に、調整回数も少なくビームピッチ調整を実施することが可能となる。

また同様の理由で、留め部材７２とコアハウジング１２０の間にワッシャー７５等の中間部材が挿入される。本実施形態に示す例では、一つの光源をコアハウジング１２０に固定する際の締結点は２箇所あるため、以上で説明した中間部材による効果は２回分の効果を出すことが可能である。また本実施形態では、一つの光源をコアハウジング１２０に固定する際の締結点を光源の中心部を中心として＋ｘ側端部及び−ｘ側端部に対称的に設けているため、留め部材７２を介して各光源７０をコアハウジング１２０に２つの締結部材で同時に固定する際に、それぞれの締結点に生ずる力を相殺し、光源への加わり方を低減することを可能にしている。

また二つの締結部の間隔がドライバ等を使用した締結作業のスペースに比べて狭く、二つの締結部材で同時に固定することが困難である場合などには、締結部材を一つずつ順番に締結することとなる。締結部材を一つずつ順番に締結する場合、光源７０は一つ目の締結部材の締結により、おおよそ固定されるため、二つ目の締結部材の締結によるビームピッチずれへの影響は一つ目の締結部材の締結時よりも小さい。よって、締結部材を一つずつ順番に締結する場合、中間部材を二つ目に締結する側の締結部に設ける必要は必ずしもなく、一つ目に締結する側の締結部に中間部材が存在すれば、上述したような効果を得ることが可能である。尚、この場合、締結部は、光源の中心部を中心として＋ｘ側端部及び−ｘ側端部に対称的に設けられているため、締結順は特に限定されず、何れの側から締結を行ってもよい。

また、本実施形態では、中間部材が増えてしまうこともあるが、図１０に示すように、例えば、ネジ７３等の締結部材とワッシャー７４等の中間部材が一体のものを使用すること、さらにコアハウジング１２０の外壁１２０ａ、ｂにワッシャー７５等の中間部材の外形よりもわずかに大きな径で、中間部材の厚みよりもわずかに薄い凹部１２３を設け、この凹部１２３に中間部材を保持することで、組立時の作業性を低下させることなく、より高精度な調整を可能にしている。

尚、本実施形態では、中間部材としてワッシャー７４及びワッシャー７５を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。また、中間部材としては、スプリングワッシャーや、ゴム、プラスチック、金属部品等を適用することができるが、特に板金であることが好ましい。また、本実施形態では、締結部材としてネジ７３を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。

ここで、本実施形態では、留め部材７２に形成された円形開口部７２ａ、７２ｂの内周部と、光源７０Ａ〜７０Ｄのリード端子７０ｂとは近接した位置関係となる。このため、留め部材７２とリード端子７０ｂの接触による光源７０Ａ〜７０Ｄの損傷を回避するため、留め部材７２は、絶縁材料を素材とすることが好ましい。

また、本実施形態では、各光源７０Ａ〜７０Ｄが、２本のレーザ光を射出することとして説明したが、これに限らず、例えば、光源７０Ａ〜７０Ｄは、３つ以上の発光領域を有し、３本以上のレーザ光を射出することとしてもよい。

さらに、本実施形態では、光走査装置１００は、コアハウジング１２０とサブハウジング１１０とを備える例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、光走査装置１００は、コアハウジングとサブハウジングとが一体的に構成されたハウジングを備えていてもよい。

また、本実施形態に係る画像形成装置５００では、光源７０Ａ〜７０Ｄからのレーザ光のピッチが光源単位で調整された光走査装置１００によって、各感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄに静電潜像が形成され、この潜像に基づいて用紙６１上に画像が形成される。したがって、用紙６１上に高精細な画像を形成することが可能となる。また、光走査装置１００の小型化が実現されることで、画像形成装置５００の小型化を図ることが可能となる。

また、本実施形態では、複数の感光体３０Ａ〜３０Ｄを備えた多色画像を形成する画像形成装置５００について説明したが、これに限らず、本発明は、例えば１つの感光体を複数のレーザ光で走査することにより、単色の画像を形成する画像形成装置等にも適用することができる。さらに、上記実施形態では、本実施形態に係る光走査装置１００がプリンタに用いられる場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも好適である。

本実施形態により、光源を締結部材により留め部材を介して光学ハウジングに固定する力を、締結部材により留め部材を介して光学ハウジングに固定する力に比例した大きさで、光源に伝えることが可能となる。これにより、光源の固定による光源位置変動のばらつきを低減することが可能となる。つまり、光源を固定する前に光源の固定による光源位置変動量を考慮して設定した調整ねらい値にビームピッチを調整することのみで、調整のやり直しを抑制し、所定のビームピッチに調整された高品質な光走査装置を短時間で提供することが可能となる。

また、中間部材が加わったことによる作業性の悪化を生ずることなく組立が可能であるため、調整時間を短時間に維持することが可能とる。これにより、生産性の高い光走査装置を提供することが可能となる。

さらに、工数が低減され、且つ光源のビームピッチ調整精度がさらに向上した光走査装置を提供することが可能となる。そして、工数が低減され、且つ光源のビームピッチ調整精度がさらに向上した光走査装置を搭載した画像成型装置を提供することが可能となる。

以上好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述した調整部材、光走査装置及び画像形成装置に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるということは言うまでもない。

上記実施形態では、書込み系の光学素子位置決め技術について説明したがこれに限定されるものではなく、本発明は、部品を微細に位置調整を行い、固定する技術に適用することが可能である。

３０ 感光ドラム
３１ クリーニング部
３２ 帯電部
３３ 現像部
４０ 転写ベルト
４８ 転写部
５０ 定着ローラ
５２ 第２レジストローラ
５４ 給紙コロ
５６ 第１レジストローラ
５８ 排紙ローラ
６０ 給紙トレイ
７０ 光源
７０ａ ステム部
７０ｂ リード端子
７０ｃ 発光領域
７２ 留め部材
７２ａ 円形開口部
７２ｂ 円形開口部
７３ ネジ
７４ ワッシャー
７５ ワッシャー
８０ 調整機構
８２ ソケット
１００ 光走査装置
１０２ 光学ユニット
１０４ 光偏光器
１０５ 第１走査レンズ
１１０ サブハウジング
１１１ 側板
１１２ 側板
１１３ 連結部材
１２０ コアハウジング
１２０ａ 外壁
１２０ｂ 外壁
１２１ 円形開口部
１２３ 凹部
３０７ 第２走査レンズ
５００ 画像形成装置
５０１ ハウジング
５０１ａ 排紙トレイ
Ａ 黒
Ｂ シアン
Ｃ マゼンダ
Ｄ イエロー
ＬＢ レーザ光
Ｍ 反射ミラー

特許第３６８１５５５号公報 特許第３６７０８５８号公報 特開２００７−２８５０９号公報 特開２００１−２２８４１８号公報

Claims (7)

1. 光源が筐体に固定されて構成された光走査装置であって、
   前記光源は、当該光源から射出する光束に平行な軸回りに回動調整可能であるよう留め部材と筐体に挟持されて取り付けられ、該留め部材が該光束に平行な軸での回転により締結されるネジにより前記筐体に取り付けられて構成され、
   前記ネジは、ネジ部と、当該ネジ部よりも外径の大きいネジ頭とを備え、
   前記ネジ頭及び前記留め部材の間に第１の中間部材を有し、前記第１の中間部材における前記ネジ頭と接触する面の面精度が、中間部材がないと仮定した場合に前記留め部材の前記ネジ頭と接触する面の面精度よりも、良いことを特徴とする光走査装置。
2. 前記留め部材及び前記筐体の間に第２の中間部材を有することを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
3. 前記第１及び前記第２の中間部材は、前記ネジにおける前記ネジ部が挿入される形状に形成され、該ネジ部が挿入された状態で取り付けられたことを特徴とする請求項１又は２記載の光走査装置。
4. 前記第１及び前記第２の中間部材は、板金であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光走査装置。
5. 前記筐体及び前記留め部材の前記ネジによる締結部は２箇所設けられ、該２箇所の締結部は、前記光源を中心として主走査方向に対称な点に配置されることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の光走査装置。
6. 前記光源は、複数の発光点から複数本の光束を射出することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の光走査装置。
7. 請求項１から６の何れか１項に記載の光走査装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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