JP6184285B2 - 光走査装置、および当該光走査装置を備える画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やプリンタおよびファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置に搭載される光走査装置の同期信号を生成する構成に関するものである。

レーザビームプリンターやデジタル複写機などの電子写真方式の画像形成装置には、感光体を露光するための光走査装置が備えられている。光走査装置は、回転するポリゴンミラーによって半導体レーザから出射されるレーザ光を偏向する構成を備える。ポリゴンミラーによって偏向されたレーザ光は感光体上を走査する。これによって感光体上に静電潜像が形成される。この静電潜像にトナーを付着させて現像することによりトナー像が形成され、トナー像を紙などの記録媒体に転写することによって記録媒体上に画像を形成する。

レーザ光の走査方向（主走査方向）の画像形成開始位置を揃えるために、光走査装置には、同期センサ（以下ＢＤ：Ｂｅａｍ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）が備えられている。ＢＤはレーザ光の走査線上に配置されており、レーザ光を受光することによって同期信号（ＢＤ信号）を生成する。画像形成装置のコントローラは、ＢＤ信号の生成タイミングを基準に主走査方向におけるレーザ光の出射タイミングを制御する。

ＢＤに向かうレーザ光の光路上にはＢＤに入射するレーザ光の通過を制限するスリット部材（ＢＤスリット）が設けられている。特許文献１は、光走査装置の光学箱の内部に設けられたスリット部材を開示している。

特開２０１２−５８６１５号公報

しかしながら、近年の画像形成装置においては高速化、高解像度化の要求が高く、一つの光源に複数の発光点を備えるマルチビームレーザを用いた光走査装置を搭載することが主流となってきている。このようなマルチビームレーザを用いた光走査装置においては、副走査方向の走査線の間隔を適正な範囲に収めるために、入射光軸を中心として光源を回転させる副走査間隔調整が必要となる。このような副走査方向のレーザ光の間隔調整を行う光走査装置においては、調整によってレーザホルダが回転してしまうため、特許文献１のようにレーザホルダと一体的にスリット部材を設けるとスリット部材も回転してしまう。そのため、レーザホルダとスリット部材とを一体的にすることができない。またスリット部材を光学箱に一体的に設けようとしても、ＢＤセンサが光学箱の外側に配置される構成では、光学箱の側壁にレーザ光を通す開口とＢＤスリットを設けるのは型成型上容易ではない。

本発明は上記課題を鑑みてなされたもので、本発明の光走査装置は、レーザ光を出射する光源と、前記レーザ光が感光体を走査するように前記レーザ光を偏向する偏向手段と、 前記偏向手段によって偏向されたレーザ光を受光することによって、前記レーザ光の各走査周期における画像データに基づく前記光源のレーザ光の出射タイミングの基準となる同期信号を生成する受光素子と、前記受光素子が実装された回路基板と、を備える光走査装置であって、前記偏向手段を内部に収容する光学箱であって、前記同期信号を生成するために前記偏向手段によって偏向されたレーザ光を外部に通過させる貫通穴が壁面に形成された光学箱と、前記偏向手段によって偏向されたレーザ光を通過させるためのスリットが形成されたスリット形成部と、前記スリット形成部から延びるフックと、を備え、前記光学箱と別体であるスリット部材と、を備え、前記スリット部材の前記スリット部が前記光学箱の外部側の壁面に当接し、かつ前記スリット部材のフック部が前記光学箱の内部側の壁面に係合することによって、前記貫通穴に入射するレーザ光の進行方向において前記スリット部材が前記光学箱に対して固定されており、前記回路基板は、前記受光素子が実装された側の前記回路基板の基板面が前記スリット部材が固定された前記光学箱の壁面に対向するように前記光学箱の外部側に固定されており、前記受光素子は、前記光学箱に固定された前記スリット部材の前記スリットを通過したレーザ光を受光することを特徴とする。

光学箱とは別体のスリット部材を簡易に光学箱に取り付けることができ、ＢＤ信号の生成精度を確保することができる。

画像形成装置の概略断面図 光走査装置の斜視図および断面図 光源ユニット近傍の取付構成を示す図 光源ユニットの斜視図 光源ユニットの取付方を示す図 光走査装置内部の要部上面図 光走査装置の要部斜視図および上面図 ＢＤスリット斜視図 ＢＤスリットおよび光学箱を示す斜視図 ＢＤスリットの取付構成を示す上面図および断面図 開口周囲に設けられた防塵シールを示す図 開口に設けられた溝を示す図

（実施例１）
（画像形成装置）
図１は、本実施例における電子写真方式の画像形成装置１００の概略断面図である。図１に示す画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する４基の画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１ＢＫを備える。画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ，１０１ＢＫは、それぞれ感光体であるところの感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２ＢＫを備える。また、各画像形成部は、感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２ＢＫを帯電する帯電装置１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３ＢＫ、感光ドラム上の静電潜像をトナーを用いて現像する現像装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４ＢＫを備える。さらに、各画像形成部は、感光ドラム上の残留トナーを感光ドラム上から除去するクリーニング装置１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ，１１１ＢＫ、を備える。

各画像形成部は、上記の感光ドラム、帯電装置、現像装置、クリーニング装置それぞれを一体化したプロセスカートリッジを構成する。当該プロセスカートリッジは画像形成装置に対して着脱可能な交換ユニットである。以下では、画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１ＢＫをプロセスカートリッジ１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１ＢＫと称する。

画像形成装置１００の本体には、光走査装置２００、転写ローラ１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５ＢＫ、中間転写ベルト１０６、クリーニング装置１１２、給紙部１０９、排紙部１１０、転写ローラ１０７、定着装置１０８が備えられている。光走査装置２００は、各感光ドラムに対して重力方向下側に配置されている。なお、光走査装置は、重力方向上側から感光ドラムを露光するように配置されても良い。

次に、画像形成プロセスについて説明する。光走査装置２００は、帯電装置１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３ＢＫによってそれぞれ帯電された感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２ＢＫを露光する光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢＫ（レーザ光）を出射する。光ビームによって露光されることで感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２ＢＫ上には静電潜像が形成される。

現像装置１０４Ｙは、感光ドラム１０２Ｙ上に形成された静電潜像をイエローのトナーによって現像する。現像装置１０４Ｍは、感光ドラム１０２Ｍ上に形成された静電潜像をマゼンタのトナーによって現像する。現像装置１０４Ｃは、感光ドラム１０２Ｃ上に形成された静電潜像をシアンのトナーによって現像する。現像装置１０４ＢＫは、感光ドラム１０２ＢＫ上に形成された静電潜像をブラックのトナーによって現像する。

感光ドラム１０２Ｙ上に形成されたイエローのトナー像は、転写部Ｔｙにおいて転写ローラ１０５Ｙによって中間転写体であるところの中間転写ベルト１０６に転写される。クリーニング装置１１１Ｙは、感光ドラム１０２Ｙの回転方向の転写部Ｔｙと帯電装置１０３Ｙの帯電部との間において、中間転写ベルト１０６に転写されずに感光ドラム１０２Ｙ上に残留したトナーを回収する。

感光ドラム１０２Ｍ上に形成されたマゼンタのトナー像は、転写部Ｔｍにおいて転写ローラ１０５Ｍによって中間転写ベルト１０６に転写される。クリーニング装置１１１Ｍは、感光ドラム１０２Ｍの回転方向の転写部Ｔｍと帯電装置１０３Ｍの帯電部との間において、中間転写ベルト１０６に転写されずに感光ドラム１０２Ｍ上に残留したトナーを回収する。

感光ドラム１０２Ｃ上に形成されたシアンのトナー像は、転写部Ｔｃにおいて転写ローラ１０５Ｃによって中間転写ベルト１０６に転写される。クリーニング装置１１１Ｃは、感光ドラム１０２Ｃの回転方向の転写部Ｔｃと帯電装置１０３Ｃの帯電部との間において、中間転写ベルト１０６に転写されずに感光ドラム１０２Ｃ上に残留したトナーを回収する。

感光ドラム１０２ＢＫ上に形成されたブラックのトナー像は、転写部ＴＢｋにおいて転写ローラ１０５ＢＫによって中間転写ベルト１０６に転写される。クリーニング装置１１１ＢＫは、感光ドラム１０２ＢＫの回転方向の転写部ＴＢｋと帯電装置１０３ＢＫの帯電部との間において、中間転写ベルト１０６に転写されずに感光ドラム１０２ＢＫ上に残留したトナーを回収する。

本実施例のクリーニング装置１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１ＢＫは、感光ドラムに当接するブレードを備え、当該ブレードによって感光ドラム上に残留したトナーを掻き取ることによって残留トナーを回収する。

中間転写ベルト１０６上に転写された各色のトナー像は、転写部Ｔ２において、転写ローラ１０７によって給紙部１０９から搬送されてきた記録紙に転写される。転写部Ｔ２において記録紙に転写されたトナー像は、定着装置１０８によって定着処理され、定着処理後に排紙部１１０に排紙される。

画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０６の回転方向に関し転写部Ｔ２と転写部Ｔｙとの間にクリーニング装置１１２を備える。クリーニング装置１１２は、中間転写ベルト１０６に当接するブレードを備え、当該ブレードによって中間転写ベルト１０６上の残留トナーを掻き取ることによって、記録媒体に転写されずに中間転写ベルト１０６上に残留したトナーを清掃する。

本実施例の画像形成装置は、Ａ４サイズ以下の記録媒体に画像形成可能であり、Ａ４より大きいサイズの紙には画像形成できない装置であるが、実施の形態はＡ４サイズ以上の記録媒体に画像形成可能な装置でも良い。ただし、Ａ４サイズ以下の記録媒体に画像形成可能であり、Ａ４より大きいサイズの紙には画像形成できない装置は小型の画像形成装置であるため、以下で説明するスリット部材を用いることによって上記効果を得ることができる。

（光走査装置）
次に、光走査装置２００について説明する。図２（ａ）は、光走査装置２００の構成を示す斜視図であり、図２（ｂ）は光走査装置２００の断面図である。

図２（ａ）に示すように、光走査装置２００の光学箱２０１の外壁には、光源ユニット２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２ＢＫが取り付けられている。光源ユニット２０２Ｙは、感光ドラム１０２Ｙを露光するレーザ光ＬＹを出射し、光源ユニット２０２Ｍは、感光ドラム１０２Ｍを露光するレーザ光ＬＭを出射する。また、光源ユニット２０２Ｃは、感光ドラム１０２Ｃを露光するレーザ光ＬＣを出射し、光源ユニット２０２Ｂｋは、感光ドラム１０２Ｂｋを露光するレーザ光ＬＢｋを出射する。各光源ユニットは、それぞれ複数の発光点を備え、複数本レーザ光によって感光ドラムを露光する。

光源ユニット２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｂｋは互いに近接して配置されている。ここで、ポリゴンミラー２０３の回転軸を法線としてポリゴンミラー２０３を横切る平面を仮想平面と定義する。光源ユニット２０２Ｙから出射されるレーザ光ＬＹ及び光源ユニット２０２Ｂｋから出射されるレーザ光ＬＢｋは、仮想平面に対して重力方向上側から斜めに入射する光路をとってポリゴンミラー２０３の反射面に入射する。一方、光源ユニット２０２Ｃから出射されるレーザ光ＬＣ及び光源ユニット２０２Ｍから出射されるレーザ光ＬＭは、上記仮想平面に対して重力方向下側から斜めに入射する光路をとってポリゴンミラー２０３の反射面に入射する。

図２（ａ）に示すように、光学箱２０１の中央部には４つの反射面を備えるポリゴンミラー（回転多面鏡）２０３が設置されている。画像形成時、ポリゴンミラー２０３は、図２（ａ）の点線で示す回転軸をＲ１方向に回転する。

光源ユニット２０２Ｙから出射されたレーザ光ＬＹは、ポリゴンミラー２０３の反射面に入射する。レーザ光ＬＹは、ポリゴンミラー２０３の反射面によって図６（ａ）に示すＡ側に偏向（反射）される。光源ユニット２０２Ｍから出射されたレーザ光ＬＭは、レーザ光ＬＹが入射するポリゴンミラー２０３の反射面と同一の反射面に入射する。レーザ光ＬＭは、ポリゴンミラー２０３の反射面によってレーザ光ＬＹと同一側（Ａ側）に偏向される。

一方、光源ユニット２０２Ｂｋから出射されたレーザ光ＬＢｋは、レーザ光ＬＹ及びＬＭが入射する反射面とは異なる反射面に入射する。レーザ光ＬＢｋは、ポリゴンミラー２０３の反射面によって、図６（ａ）に示すＢ側に偏向される。光源ユニット２０２Ｃから出射されたレーザ光ＬＣは、レーザ光ＬＢｋが入射するポリゴンミラー２０３の反射面と同一の反射面に入射する。レーザ光ＬＣは、ポリゴンミラー２０３の反射面によってレーザ光ＬＢｋと同一側（Ｂ側）に偏向される。

ポリゴンミラー２０３によって偏向されたレーザ光ＬＹ及びＬＭは、＋Ｘ方向に移動するレーザ光となる。即ち、回転するポリゴンミラー２０３によって偏向されることによって、レーザ光ＬＹは＋Ｘ方向に感光ドラム１０２Ｙを走査するレーザ光となり、レーザ光ＬＭも同じく感光ドラム１０２Ｍを＋Ｘ方向に走査するレーザ光となる。

一方、ポリゴンミラー２０３によって偏向されたレーザ光ＬＢｋ及びＬＣは、−Ｘ方向に移動するレーザ光となる。即ち、回転するポリゴンミラー２０３によって偏向されることによって、レーザ光ＬＢｋは−Ｘ方向に感光ドラム１０２Ｂｋを走査するレーザ光となり、レーザ光ＬＣも同じく感光ドラム１０２Ｃを−Ｘ方向に走査するレーザ光となる。

続いて、図２（ｂ）を用いてポリゴンミラー２０３によって偏向されたレーザ光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢｋの光路について説明する。図２（ｂ）に示すように、光学箱２０１の内部には、ポリゴンミラー２０３、レンズ２０６、２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、反射ミラー２１２、２１３、２１４、２１５、２１６、２１７等の光学部品が取り付けられる。光学箱２０１には、さらに、ポリゴンミラー２０３、上記の各レンズ、及び各反射ミラーを防塵するためのカバー２１８が取り付けられる。

ポリゴンミラー２０３によって偏向されたレーザ光ＬＹは、レンズ２０６及びレンズ２０７を通過した後、反射ミラー２１２に入射する。反射ミラー２１２は、入射したレーザ光ＬＹを感光ドラム１０２Ｙに向かって反射する。カバー２１８には、反射ミラー２１２が反射したレーザ光ＬＹを通過させる開口２１９が形成されている。開口２１９は、レーザ光ＬＹを通過させる透明の防塵部材２２０によって閉塞されている。防塵部材２２０を通過したレーザ光ＬＹは、感光ドラム１０２Ｙ上に結像する。

ポリゴンミラー２０３によって偏向されたレーザ光ＬＭは、レンズ２０６を通過した後、反射ミラー２１３に入射する。反射ミラー２１３は、入射したレーザ光ＬＭを反射ミラー２１４に向かって反射する。反射ミラー２１３によって反射されたレーザ光ＬＭは、レンズ２０８を通過して反射ミラー２１４に入射する。反射ミラー２１４は、入射したレーザ光ＬＭを感光ドラム１０２Ｍに向かって反射する。カバー２１８には、反射ミラー２１４が反射したレーザ光ＬＭを通過させる開口２２０が形成されている。その開口２２０は、レーザ光ＬＭを通過させる透明の防塵部材２２４によって閉塞されている。防塵部材２２４を通過したレーザ光ＬＭは、感光ドラム１０２Ｍに結像する。

ポリゴンミラー２０３によって偏向されたレーザ光ＬＢｋは、レンズ２０９及びレンズ２１０を通過した後、反射ミラー２１５に入射する。反射ミラー２１５は、入射したレーザ光ＬＢｋを感光ドラム１０２Ｂｋに向かって反射する。カバー２１８には、反射ミラー２１５が反射したレーザ光ＬＢｋを通過させる開口２２２が形成されている。開口２２２は、レーザ光ＬＢｋを通過させる透明の防塵部材２２６によって閉塞されている。防塵部材２２６を通過したレーザ光ＬＢｋは、感光ドラム１０２Ｂｋ上に結像する。

ポリゴンミラー２０３によって偏向されたレーザ光ＬＣは、レンズ２０９を通過した後、反射ミラー２１６に入射する。反射ミラー２１６は、入射したレーザ光ＬＣをレンズ２１１に向かって反射する。反射ミラー２１６によって反射されたレーザ光ＬＣは、レンズ２１１を通過して反射ミラー２１７に入射する。反射ミラー２１７は、入射したレーザ光ＬＣを感光ドラム１０２Ｃに向かって反射する。カバー２１８には、反射ミラー２１８が反射したレーザ光ＬＣを通過させる開口２２１が形成されている。開口２２１は、レーザ光ＬＣを通過させる透明の防塵部材２２５によって閉塞されている。防塵部材２２５を通過したレーザ光ＬＣは、感光ドラム１０２Ｃ上に結像する。

（光源）
次に、光源ユニットの取付構成について詳しく説明する。図３は、光源ユニット２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２ＢＫが取り付けられる取付部の拡大図である。

図３に示す板バネ（弾性部材）３０１Ａ及び板バネ３０１Ａと同一形状の３０１Ｂを示している。板バネ３０１Ａは、押圧部３０２Ａ及び押圧部３０３Ａの２股に分岐しており、同様に、板バネ３０１Ｂも押圧部３０２Ｂ及び押圧部３０３Ｂの２股に分岐している。板バネ３０１Ａはビス３０４Ａによって光学箱２０１に固定され、板バネ３０１Ｂはビス３０４Ｂによって光学箱２０１に固定される。

次に、図４を用いて光源ユニット２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２ＢＫについて説明をする。各光源ユニットは同一の構成であるため、図４では光源ユニット２０２として説明をする。図４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ異なる側から光源ユニット２０２を見た斜視図である。

図４（ａ）に示すように、光源ユニット２０２のレーザホルダー４０１（保持部材）は、光源であるところの半導体レーザ４０２を保持する保持部４０３、鏡筒部４０４、コリメータレンズ４０７を保持するレンズ保持部４０５を備える。光源保持部４０３、鏡筒部４０４、レンズ保持部４０５は一体成型されている。光源保持部４０３には半導体レーザ４０２が嵌合される開口４０６が形成されている。半導体レーザ４０２の電極４０７は、上述した駆動基板に電気的に接続される。鏡筒部４０４は、光源保持部４０３とレンズ保持部４０５を連結し、鏡筒部４０４の内部は、半導体レーザ４０２から出射されたレーザ光が通過できるように中空となっている。コリメータレンズ４０７は、工場における光源ユニット２０２の組み立て時に、半導体レーザ４０２から出射されるレーザ光の光路に対するレンズ保持部４０５における位置調整がなされる。半導体レーザ４０４から出射されたレーザ光は、鏡筒部４０５を通過した後、コリメータレンズ４０７に入射し、コリメータレンズ４０７によって平行光に変換されて光源ユニット２０２から出射される。

また、図４（ｂ）に示すように、レーザホルダ４０１には、平面４０９（第２の面）及び平面４１０、平面４０９及び４１０から一段高い平面４１１、及び平面４０９及び平面４１０から突出した突出部４１２を備える。これらの平面については後述する。

図５は、光源ユニット２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２ＢＫが光学箱２０１に取り付けられ、光源ユニット２０２Ｙが光学箱２０１から取り外された状態を示した図である。光源ユニット２０２Ｙは、矢印方向に光学箱２０１の外壁に設けられた貫通穴に挿入される。

ここで、図３、図４、及び図５を参照して、光源ユニット２０２Ｙの取付構成についてさらに詳しく説明する。なお、光源ユニット２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２ＢＫについての取付構成及び取付方法は、光源ユニット２０２Ｙと同様であるので説明を省略する。

図５に示すように光学箱２０１の貫通穴に挿入された光源ユニット２０２Ｙは、図３に示す板バネ３０１Ｂの押圧部３０２Ｂと貫通穴の内面２１０と貫通穴の内面２１１との間に挿入される。このとき、図４に示す鏡筒部４０４の下側が板バネ３０１Ｂの押圧部３０２Ｂを下方向に弾性変形させる。板バネ３０１Ｂが弾性変形することによって生じる復元力によって、鏡筒部４０４を押圧部３０２Ｂによって下側から押圧される。押圧部３０２Ｂによって下側から押圧された鏡筒部４０４は、内面２１０及び内面２１１に付勢される。つまり、光源ユニット２０２Ｙは、鏡筒部４０４が板バネ３０１Ｂの押圧部３０２Ｂによって押圧されることで内面２１０と内面２１１に付勢して貫通穴内で仮止めされた状態となる。

光源ユニット２０２Ｙが貫通穴内で仮止めされた状態において、図４（ｂ）に示す光源ユニット２０２Ｙの平面４０９は図３に示す光学箱２０１に設けられた平面２１２に対向する。一方、レーザホルダ４０１の平面４１１は図３に示す光学箱２０１に設けられた平面２１３に当接する。即ち、光学箱２０１に光源ユニット２０２Ｙを取り付ける際に、光源ユニット２０２Ｙはレーザホルダ４０１の平面４１１と光学箱２０１の平面２１３とが当接するまで図５に示す矢印方向に光源ユニット２０２Ｙを押し込む。レーザホルダ４０１の平面４１１と光学箱２０１の平面２１３とが当接するまで光源ユニット２０２Ｙを押し込むことによって、光源ユニット２０２Ｙのピント方向（コリメータレンズ４０７の光軸方向）の設置位置が決まる。

また、光源ユニット２０２Ｙが貫通穴内で仮止めされた状態において、図４（ｂ）に示す突出部４１２は、図３に示す平面２１２（第１の面）と平面２１３との間の凹部２１４（平面２１２及び平面２１３に対して凹となった凹部、あるいは光学箱２０１の外壁に設けられた開口）に挿入される。光源ユニット２０２Ｙが光学箱２０１に仮止めされた状態において突出部４１２と凹部２１４の内面との間には隙間が形成されるように、光源ユニット２０２Ｙ及び光学箱２０１は設計されている。突出部４１２と凹部２１４の内面との間には隙間が形成されることによって、後述する光源ユニットの回転調整が可能となる。

本実施例の半導体レーザ４０２は、レーザ光を出射する複数の発光素子を備える素子である。複数の発光素子から出射された複数のレーザ光によって感光ドラム上に静電潜像を形成する装置では、感光ドラム上での複数のレーザ光のスポット間隔（副走査方向：感光ドラムの回転方向の間隔）が画像形成装置の解像度に対応した間隔になるように、工場において、複数のレーザ光のスポット間隔を調整する。例えば、画像形成装置の出力画像の解像度が６００ｄｐｉの場合、工場において感光ドラム上での複数のレーザ光のスポット間隔を４２．３μｍに調整する。

本実施例の光走査装置は、光源ユニット２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２ＢＫが上記のように光学箱２０１に仮止めされた状態でそれぞれの光源ユニットを図２（ｂ）に示す矢印方向に回転調整する。光源ユニットを回転させることによって、各光源ユニットは、鏡筒部４０５の円形断面の中心を回転中心として回転する。光源ユニットの回転に伴い、光源ユニットに嵌合された半導体レーザも矢印方向に回転するため、本実施例の光走査装置は、光源ユニットの回転によって複数のレーザ光のスポット間隔を調整することができる。

本実施例の光走査装置の光走査装置を組み立てる際、光源ユニット２０２の設置位置を回転調整する前に、光学箱２０１の平面２１２とレーザホルダ４０１の平面４０９とによって形成された間隙における所定の接着位置に光硬化性の接着剤が塗布または滴下されることによって充填される。光源ユニット２０２を回転調整後、間隙の端部から紫外光を接着位置に充填された接着剤に照射して接着剤を硬化させる。

（ビームディテクタ）
次に、受光素子であるビームディテクタ２３３（以下、ＢＤ２３３）について説明する。図６は、本実施例における光走査装置の上面図を示している。

光源ユニット２０２Ｂｋから出射した光束は、シリンドリカルレンズ２３０、絞り２３６を経てポリゴンミラー２０３の反射面に入射する。ポリゴンミラー２０３によって図６中ポリゴンミラー２０３の左側に偏向されたレーザ光は、ＢＤレンズ２３１を通過し、光源２０２Ｂｋおよびその他の光源ユニットが電気的に接続されたレーザ制御基板２３４（共通基板）に設けられたＢＤ２３３上を矢印Ａの方向に走査する。レーザ制御基板２３４は、光学箱２０１の外側に取り付けられている。ＢＤ２３３は、レーザ制御基板２３４に電気的に接続されている。ＢＤ２３３の直前にはレーザ光の通過を一部制限するスリット部材２３２が設けられ、このスリット部材２３２を通過したレーザ光がＢＤ２３３に入射する。ＢＤ２３３は、レーザ光を受光することによってＢＤ信号（同期信号）を生成する。不図示のコントローラは、ＢＤ信号の生成タイミングに基づいて画像データに基づいて画像領域を走査するレーザ光の出射タイミングを制御し、ＢＤ信号の生成周期に基づいてポリゴンミラー２０３の回転速度を制御する。レーザ基板２３４には、光源を駆動するＩＣなどの駆動ユニットと、ＢＤからの電気信号を受け取るユニットが実装されている。

（光学箱側開口）
次に、ＢＤ２３３の周囲の光学箱の構成について説明する。図７（ａ）はレーザ光が通過する光学箱２０１の開口２０１ａの拡大図であり、図７（ｂ）はその上面の断面である。図７（ｂ）の上方が光学箱２０１の内側、下方が外側である。光学箱２０１の側壁には開口２０１ａ（第１の開口）が設けられており、ＢＤレンズ２３１を通過したレーザ光は開口２０１ａに入射する。ＢＤ２３３は、開口２０１ａに入射したレーザ光を受光する。

（スリット部材）
ＢＤ２３３を光学箱２０１に一体的に成型しようとすると光学箱２０１の内側にスライドする機構を金型に設ける必要があるが、光学箱２０１の内部はミラーやレンズの支持部などが高密度で配置されており、スライド金型の可動領域を設けることが難しい。そこで、本実施例の光走査装置では、スリット部材２３２を光学箱２０１と別体とし、かつスリット部材２３２を光学箱２０１の外側から取り付ける構成としている。

図８はスリット部材２３２を示す斜視図である。図８（ｂ）の斜線部は、スリットが形成されたスリット形成部２３２ｅを示している。スリット形成部２３２ｅのスリットに図８（ａ）の矢印方向からレーザ光が入射する。

スリット形成部２３２ｅからは位置決め突起２３２ａ（第１の腕部）、突起２３２ｂ（第２の腕部）およびフック２３２ｃ（スリット部材側係合部）、フック２３２ｄが立設している。突起２３２ａと突起２３２ｂが光学箱２０１の開口２０１ａの内壁に当接することによってスリット部材２３２は、開口２０１ａに対して位置決めされ、フック２３２ｃおよびフック２３２ｄが光学箱２０１の側壁の内側に係合することによって開口２０１ａに固定される。

光走査装置の組立時に、スリット部材２３２は図９（ａ）に示すように、光学箱２０１の開口２０１ａに挿入される。図９（ｂ）はスリット部材２３２が光学箱２０１に装着された状態を示している。

図１０（ａ）に示すように、光走査装置を組み立てる作業者が、スリット部材２３２を光学箱２０１の開口２０１ａに挿入すると、突起２３２ｂに比べて弾性変形しやすいように突起２３２ｂよりも根元が薄く成型された突起２３２ａが撓む。突起２３２ａが撓むことによってスリット部材２３２に対して図１０（ａ）の矢印方向に付勢力が作用する。この付勢力によって突起２３２ｂの外側の面が光学箱２０１の開口２０１ａの内面（基準面）に当接することによってスリット部材２３２の位置が決まる。レーザ光の走査方向（第１の方向）においてスリット部材２３２には常に突起２３２ａによる付勢力が作用するため、例えば振動などが加わったとしてもスリット部材２３２の位置はレーザ光の走査方向において動的に変動することがない。そのため、ＢＤ２３３とスリット部材２３２のスリットとの相対位置関係が保障され、ＢＤ信号が精度良く生成されることになる。一方、図１０（ｂ）の縦方向（便宜的に副走査方向、あるいは第１の方向に直交する第２の方向とする。）におけるスリット部材２３２の位置決めは、副走査方向における突起２３２ａ、２３２ｂの両端部が光学箱の開口２０１ａに嵌合することによって達成される。振動などの影響によってＢＤスリット２３２が副走査方向に数十μｍ位置変動したとしてもＢＤ信号の生成精度には大きな影響が生じないため、付勢力を発生させずに突起２３２ａ、２３２ｂが開口２０１に嵌合する構成としている。

レーザ光の進行方向におけるスリット部材の位置決めは次のような構成で達成される。上述したように、スリット部材２３２には、フック２３２ｃ、フック２３２ｄ（スリット部材側係合部）が設けられている。作業者によって開口２０１ａに挿入されスリット形成部２３２ｅが光学箱２０１の外側に当接する程度まで押し込まれると、図１０（ｂ）に示すようにフック２３２ｃとフック２３２ｄの先端が光学箱２０１の内壁面内面（光学箱側係合部）に係合する。フック２３２ｃおよびフック２３２ｂが光学箱２０１の内壁面に係合することによって、レーザ光の進行方向におけるスリット部材２３２の位置決めが達成され、スリット部材２３２が光学箱２０１から抜けおちない（離脱しない）。なお、開口２０１ａの内径の寸法がフック２３２ｃおよびフック２３２ｄが変形していない状態の間隔よりも狭いため、スリット部材２３２が開口２０１ａに挿入された状態で両フックは常に外側に向けて変形しようとし、この変形しようとする力によってスリット部材２３２が開口２０１ａの内面に付勢する。

なお、図１１に示すように、ＢＤ２３３とスリット２３２との間にスポンジあるいはゴム部材のような防塵部材２３５を挟み込むことによって、光学箱２０１内部への塵挨の浸入を抑制することができる。また、図１２に示すように、光学箱２０１の開口２０１ａにスリット部材２３２のフック２３２ｃ、２３２ｄをガイドするための溝２０１ｃを設けても良い。この溝２０１ｃは、開口の奧に進むにつれて溝の段差が減少し、最終的には開口の他の面と同一となる。よって、溝２０１ｃは、組立作業者がスリット部材２３２を挿入する際にスリット部材のラフガイドとして機能し、スリット部材２３２が光学箱２０１に完全に装着される状態ではフックの付勢力に一切影響を与えない。この溝２０１ｃにより、作業者がスリット部材２３２を取り付ける際の作業性が向上する。

以上説明したように、光走査装置およびそれを備える画像形成装置は、光学箱２０１の外側からスリット部材２３２を装着することができるため、光学箱２０１の構成を簡易にすることができ、ＢＤ信号の生成精度を確保することができる。

２０１ 光学箱
２０１ａ 開口
２０３ ポリゴンミラー
２３２ スリット部材
２３３ ＢＤ
２３４ レーザ基板

Claims (6)

1. レーザ光を出射する光源と、
   前記レーザ光が感光体を走査するように前記レーザ光を偏向する偏向手段と、
   前記偏向手段によって偏向されたレーザ光を受光することによって、前記レーザ光の各走査周期における画像データに基づく前記光源のレーザ光の出射タイミングの基準となる同期信号を生成する受光素子と、
   前記受光素子が実装された回路基板と、
   を備える光走査装置であって、
   前記偏向手段を内部に収容する光学箱であって、前記同期信号を生成するために前記偏向手段によって偏向されたレーザ光を外部に通過させる貫通穴が壁面に形成された光学箱と、
   前記偏向手段によって偏向されたレーザ光を通過させるためのスリットが形成されたスリット形成部と、前記スリット形成部から延びるフックと、を備え、前記光学箱と別体であるスリット部材と、を備え、
   前記スリット部材の前記スリット部が前記光学箱の外部側の壁面に当接し、かつ前記スリット部材のフック部が前記光学箱の内部側の壁面に係合することによって、前記貫通穴に入射するレーザ光の進行方向において前記スリット部材が前記光学箱に対して固定されており、
   前記回路基板は、前記受光素子が実装された側の前記回路基板の基板面が前記スリット部材が固定された前記光学箱の壁面に対向するように前記光学箱の外部側に固定されており、
   前記受光素子は、前記光学箱に固定された前記スリット部材の前記スリットを通過したレーザ光を受光することを特徴とする光走査装置。
2. 前記スリット部材は、第１の方向に当該スリット部材を前記光学箱に付勢させる付勢手段を備え、前記第１の方向は前記偏向手段によって偏向されたレーザ光が前記受光素子を走査する走査方向であることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記第１の付勢手段は、前記スリット形成部から立設する第１の突起と、前記走査方向において前記スリットを挟んで前記第１の突起に対向するように前記スリット形成部から立設する第２の突起と、を備え、
   前記第１の突起および前記第２の突起が前記貫通穴の内面に付勢することによって、前記走査方向において前記スリット部材が前記光学箱に対して固定されていることを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記走査方向における前記第１の突起の根元の厚みは、前記走査方向における前記第２の突起の根元の厚みよりも薄く、
   前記第１の突起が弾性変形することによって生じる付勢力によって前記第２の突起が前記貫通穴の内面に付勢することを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
5. 前記回路基板には前記光源が実装されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の光走査装置。
6. 前記感光体と、
   請求項１乃至５いずれか１項に記載の光走査装置と、
   前記レーザ光によって走査されることで前記感光体上に形成される静電潜像をトナーによって現像し、現像して得られたトナー像を記録媒体に転写する画像形成手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

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