JP6399314B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置及び画像形成装置に関する。

一般に、電子写真方式の画像形成装置に搭載される光走査装置は、光源と光源を保持する光源保持部とを備えている。この光源は例えばレーザーダイオードにより構成されている。光源から出射された光は、コリメータレンズ及びシリンドリカルレンズを通過した後、ポリゴンミラーに入射する。ポリゴンミラーは、レーザーダイオードからの入射光を走査光に変換して感光体ドラムの表面に入射させる。

光源保持部に対する光源の固定する方法として種々の方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この保持部は、略円筒状の保持孔を有しており、光源はこの保持孔に対して同軸に収容されている。光源の直径は保持孔の直径よりも小さく、光源の外周面と保持孔の内周面との間には、紫外線硬化樹脂（接着剤）が周方向に間隔を空けてスポット状に配置されている。

特開２０１０−２８１８５２号公報

上記特許文献１に示す従来の光走査装置では、光源の位置調整を三次元的に（光軸方向のみでなく径方向においても）行うことができる。しかし、接着剤を光軸周りに複数箇所にスポット状に配置するようにしているので、接着剤と光源とが点接触する。このため、接着剤による光源の固定強度を十分に確保することができないという問題がある。また接着剤を使用すると、接着剤の液だれ等に起因して、接着剤硬化後における光源の固定位置がばらつくという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光源の位置調整を三次元的に行うことができ、且つ接着剤の液だれを生じさせることなく光源の固定強度を十分に確保することができる光走査装置及び画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る光走査装置は、光軸方向に光を出射する光源と、上記光源を保持する保持孔を有する光源保持部と、上記光源の外周面に圧入されて固定される筒状部材と、上記光源の筒状部材の外周面と上記保持孔の内周面との間に設けられ、該光軸方向から見て径方向に圧縮され且つ接着剤が染み込んだ弾性変形部材とを備え、上記光源は、上記接着剤が硬化されていることにより、上記筒状部材を介して上記光源保持部に対して固定され、上記光源における光軸方向の光出射側とは反対側の面からは端子が突出しており、をさらに備え、上記筒状部材は、径方向外側から見て上記光源保持部よりも光軸方向の光出射側とは反対側に突出している。

本発明に係る画像形成装置は上記光走査装置を備えている。

本発明によれば、光源の位置調整を三次元的に行うことができ、且つ接着剤の液だれを生じさせることなく光源の固定強度を十分に確保することができる。

図１は、実施形態における光走査装置を備えた画像形成装置を示す概略構成図である。 図２は、光走査装置を示す斜視図である。 図３は、光源を保持した光源保持部を光軸方向から見た図である。 図４は、図３のIV−IV線断面図である。 図５は、実施形態１の変形例を示す図３相当図である。 図６は、実施形態２を示す図３相当図である。 図７は、実施形態２を示す図４相当図である。 図８は、実施形態２の変形例を示す図３相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

《実施形態１》
図１は、本実施形態における画像形成装置としてのレーザープリンター１の概略構成を示す断面図である。

レーザープリンター１は、図１に示すように、箱状のプリンター本体２と、手差し給紙部６と、カセット給紙部７と、画像形成部８と、定着部９と、排紙部１０とを備えている。そうして、レーザープリンター１は、プリンター本体２内の搬送路Ｌに沿って用紙を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するように構成されている。

手差し給紙部６は、プリンター本体２の１つの側部に開閉可能に設けられた手差しトレイ４と、プリンター本体２の内部に回転可能に設けられた手差し用の給紙ローラー５とを有している。

カセット給紙部７は、プリンター本体２の底部に設けられている。カセット給紙部７は、互いに重ねられた複数の用紙を収容する給紙カセット１１と、給紙カセット１１内の用紙を１枚ずつ取り出すピックローラ１２と、取り出された用紙を１枚ずつ分離して搬送路Ｌへと送り出すフィードローラ１３及びリタードローラ１４とを備えている。

画像形成部８は、プリンター本体２内におけるカセット給紙部７の上方に設けられている。画像形成部８は、プリンター本体２内に回転可能に設けられた像担持体である感光ドラム１６と、感光ドラム１６の周囲に配置された帯電器１７と、現像部１８と、転写ローラー１９及びクリーニング部２０と、感光ドラム１６の上方に配置された光走査装置３０と、トナーホッパー２１とを備えている。そうして、画像形成部８は、手差し給紙部６又はカセット給紙部７から供給された用紙に画像を形成するようになっている。

尚、搬送路Ｌには、送り出された用紙を、一時的に待機させた後に所定のタイミングで画像形成部８に供給する一対のレジストローラ１５が設けられている。

定着部９は、画像形成部８の側方に配置されている。定着部９は、互いに圧接されて回転する定着ローラー２２及び加圧ローラー２３を備えている。そうして、定着部９は、画像形成部８で用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させるように構成されている。

排紙部１０は、定着部９の上方に設けられている。排紙部１０は、排紙トレイ３と、排紙トレイ３へ用紙を搬送するための排紙ローラー対２４と、排紙ローラー対２４へ用紙を案内する複数の搬送ガイドリブ２５とを備えている。排紙トレイ３は、プリンター本体２の上部に凹状に形成されている。

レーザープリンター１が画像データを受信すると、画像形成部８において、感光ドラム１６が回転駆動されると共に、帯電器１７が感光ドラム１６の表面を帯電させる。

そして、画像データに基づいて、レーザー光が光走査装置３０から感光ドラム１６へ出射される。感光ドラム１６の表面には、レーザー光が照射されることによって静電潜像が形成される。感光ドラム１６上に形成された静電潜像は、現像部１８にて帯電したトナーにより現像されてトナー像として可視化される。

その後、用紙は、転写ローラー１９と感光ドラム１６との間を通過する。その際、転写ローラー１９に印加された転写バイアスにより感光体ドラム１６上のトナー像が用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は、定着部９において定着ローラー２２と加圧ローラー２３とにより加熱及び加圧される。その結果、トナー像が用紙に定着する。

図２に示すように、光走査装置３０は、筐体３１と、筐体３１の内部に収容されて光源３２からの光を反射するポリゴンミラー３５と、筐体３１の内部においてポリゴンミラー３５により反射された光の光路に設けられた結像レンズ３６と、筐体３１に装着された蓋部材３７（図１にのみ示す）とを備えている。

ポリゴンミラー３５は、ポリゴンモータ４０を介して筐体３１の底部に設けられている。ポリゴンミラー３５は、回転多面鏡であってポリゴンモータ４０により回転駆動される。

光源３２は、レーザダイオード（図示省略）を有するレーザー光源である。具体的には、光源３２は、レーザーダイオードを内部に収容する光源本体３２ａ（図３及び図４参照）を有している。光源本体３２ａは、大径筒部３２ｂと大径筒部３２ｂの軸方向の一側面から突出する小径筒部３２ｃとを有している。レーザーダイオードから出射されたレーザー光は、小径筒部３２ｃの軸方向の一側面から外部に出射される。大径筒部３２ｂの軸方向の他側面（つまり光源３２の光軸方向の光出射側とは反対側の面）からは３つの端子３２ｄが突出している。レーザーダイオードは、この３つの端子３２ｄを介して不図示の駆動基板に接続されている。駆動基板には、レーザーダイオードを駆動するための駆動回路等が設けられている。光源３２とポリゴンミラー３５との間には、コリメータレンズ４１（図2参照）及びシリンドリカルレンズ４２が光軸方向に並んで配置されている。

結像レンズ３６は、図２に示すように、ポリゴンミラー３５の側方において筐体３１の底部に設置されている。また、結像レンズ３６は、筐体３１の底に沿って長尺状に延びている。また、筐体３１の内部には、結像レンズ３６に対してポリゴンミラー３５側と反対側に、反射ミラー３８が配置されている。反射ミラー３８は、結像レンズ３６に沿って長尺状に延びている。

光源３２から出射したレーザー光は、コリメータレンズ４１によって平行光束とされた後にシリンドリカルレンズ４２によってポリゴンミラー３５の反射面に集光される。ポリゴンミラー３５に集光された光は、ポリゴンミラー３５の反射面により反射され、走査光として結像レンズ３６に入射する。結像レンズ３６を通過した走査光は、反射ミラー３８により開口部３９（図１参照）を介して筐体３１の外部の感光ドラム１６へ向けて反射され、感光ドラム１６の表面に結像される。感光ドラム１６の表面に結像された走査光は、ポリゴンミラー３５の回転によって感光ドラム１６の表面を主走査方向に走査するとともに、感光ドラム１６の回転によって副走査方向に走査する。この結果、感光ドラム１６の表面における走査光の照射領域に静電潜像が形成される。

次に、図３及び図４を参照しながら筐体３１に対する光源３２の保持構造について説明する。光源３２は、筐体３１の底壁部に光源保持部５０を介して保持されている。光源保持部５０は、光軸方向に厚さを有する直方体状の樹脂材料からなる。光源保持部５０は、筐体３１に対して一体成形されている。尚、光源保持部５０は、筐体３１とは別体で構成されていてもよい。

光源保持部５０の高さ方向の中央部で且つ幅方向の中央部には円筒状の保持孔５１が形成されている。保持孔５１は、光源保持部５０を光軸方向に貫通している。保持孔５１内には、光源本体３２ａの大径筒部３２ｂが挿通されて保持されている。保持孔５１の内径は光源本体３２ａの大径筒部３２ｂの外径よりも大きい。保持孔５１の内周面と大径筒部３２ｂの外周面との間には、円筒状の弾性変形部材５２が径方向に圧縮された状態で挿入されている。弾性変形部材５２の圧縮変形前の外径寸法は保持孔５１の内周面よりも大きく、弾性変形部材５２の圧縮変形前の内径寸法は光源本体３２ａの大径筒部３２ｂの外径よりも小さい。弾性変形部材５２には予め接着剤が染み込ましてあり、この接着剤が硬化することで光源本体３２ａが光軸方向及び径方向に移動不能に固定される。弾性変形部材５２は、径方向に弾性変形可能で且つ接着剤が染み込み可能な部材であれば如何なる部材であってもよい。本実施形態では、弾性変形部材５２としてスポンジを使用するようにしている。スポンジは、多数の気泡を有しているので接着剤の保持性に優れていて好ましい。接着剤は硬化時期を制御できることが好ましく、本実施形態では、紫外線硬化樹脂を使用するようにしている。尚、接着剤は、紫外線硬化樹脂に限ったものではなく、例えば熱硬化性樹脂であってもよい。

光源３２を光源保持部５０に組み付ける際には、先ず、弾性変形部材５２全体（弾性変形部材５２の外周面及び内周面並びに弾性変形部材５２の内部全体）に接着剤を染み込ませる。次いで、接着剤を染み込ませた弾性変形部材５２を光源保持部５０の保持孔５１に挿入し、その後、弾性変形部材５２の径方向内側に光源本体３２ａの大径筒部３２ｂを挿入する。そして、光源本体３２ａの光軸方向の位置及び径方向位置（光軸に垂直な面内の位置）を調整し、この調整が完了した後に弾性変形部材５２に向けて紫外線を照射する。これにより、弾性変形部材５２に染み込んでいた接着剤（本実施形態では紫外線硬化樹脂）が硬化して、光源本体３２ａが光源保持部５０に対して固定される。そうして、光源保持部５０に対する光源３２の組み付け作業が完了する。

以上説明したように、本実施形態では、光源３２の外周面（光源本体３２ａの大径筒部３２ｂの外周面）と上記保持孔５１の内周面との間に、接着剤が染み込んだ弾性変形部材５２を設けて、この接着剤を硬化させることで光源３２を光源保持部５０に固定するようにした。

これによれば、接着剤を保持孔５１の内周面に直接塗布するのではなく弾性変形部材５２に染み込ませるようにしたので、接着剤の液だれを防止することができる。延いては、接着剤の液だれに起因して、光源３２の固定位置がばらつくのを防止することができる。また、光源３２の外周面と保持孔５１の内周面とを弾性変形部材５２を介して面接触させることができるので、光源３２の外周面と保持孔５１の内周面との間に接着剤をスポット状に配置する場合に比べて、光源３２の固定強度を高めることができる。また、光源３２の径方向の位置調整に際して、光源３２を弾性変形部材５２の弾性力に抗しながら少しずつ動かすことができる。よって、光源３２の径方向の位置調整を精度良く行うことができる。

また、本実施形態では、弾性変形部材５２は、内周面が光源３２の外周面に当接し且つ外周面が保持孔５１の内周面に当接する円筒状をなしている。これによれば、光源３２の外周面を全周に亘って弾性変形部材５２で抱持して保持孔５１の内周面に固定することができる。よって、光源３２の固定強度を可及的に高めることができる。

《変形例》
図５は、上記実施形態１の変形例を示している。この変形例は、保持孔５１の内周面の形状が実施形態１とは異なっている。尚、以下の説明において、実施形態１と同じ構成部分には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

本変形例において、保持孔５１の内周面には全周に亘って、複数の凹部５１ａが形成されている。複数の凹部５１ａは、保持孔５１の軸方向から見て径方向外側ほど周方向の幅が広くなる台形状をなしている。弾性変形部材５２は、各凹部５１ａのそれぞれに入り込んで各凹部５１ａの壁面に密着している。したがって、保持孔５１の内周面に凹部５１ａを形成しない場合に比べて、弾性変形部材５２と保持孔５１の内周面との接触面積を増加させることができる。これにより、弾性変形部材５２と保持孔５１の内周面との接着力を増加させて、弾性変形部材５２を介した光源３２の固定力をより一層高めることができる。

《実施形態２》
図６及び図７は実施形態２を示している。この実施形態では、光源３２（本実施形態では光源本体３２ａの大径筒部３２ｂ）の外周面に圧入固定される筒状部材５３をさらに備えている点で上記実施形態１とは異なる。

筒状部材５３は、本実施形態では円筒状の樹脂材からなる。筒状部材５３の軸方向の一側端面（光軸方向の光出射側の端面）は、光源保持部５０の軸方向の一側端面と同じ面内に位置している。筒状部材５３の軸方向の他側端面（光軸方向の光出射側とは反対側の端面）は、光源保持部５０の軸方向の他側端面よりも他側に位置している。すなわち、筒状部材５３は、径方向外側から見て、光源保持部５０よりも軸方向の他側（光軸方向の光出射側とは反対側に突出している。この突出部分は、３つの端子３２ｄを保護する保護部として機能するとともに、光源３２の位置調整を行う際にユーザーが専用治具で把持するための把持部として機能する。したがって、端子３２ｄを保護しつつ光源３２の三次元の位置調整作業を容易に行うことができる。

《変形例》
図８は、上記実施形態２の変形例を示している。この変形例は、筒状部材５３の外周面の形状が上記実施形態２とは異なる。

すなわち、本変形例において、筒状部材５３の外周面には全周に亘って、周方向に並ぶ複数の凹部５３ａが形成されている。複数の凹部５３ａは、筒状部材５３の軸方向から見て径方向内側ほど周方向の幅が狭くなる逆三角形状をなしている。弾性変形部材５２は、各凹部５３ａのそれぞれに入り込んで各凹部５３ａの壁面に密着している。したがって、筒状部材５３の外周面に凹部５３ａを形成しない場合に比べて、弾性変形部材５２と筒状部材５３の外周面との接触面積を増加させることができる。これにより、弾性変形部材５２と筒状部材５３のとの接着力を増加させ、延いては、弾性変形部材５２を介した光源３２の固定力をより一層高めることができる。

《他の実施形態》
上記実施形態では、コリメータレンズ４１とシリンドリカルレンズ４２とが別体である例について説明したが、コリメータレンズ４１の機能とシリンドリカルレンズ４２の機能とを併せもった一つのレンズを使用するようにしてもよい。この場合、コリメータレンズ４１及びシリンドリカルレンズ４２が別体である場合に比べて、光源３２の径方向（光軸に垂直な面内）の位置調整を精度良く行う必要があり、本発明はかかる構成に対して特に有用である。

上記実施形態では、光走査装置３０が搭載される画像形成装置の一例としてレーザープリンターを挙げて説明を行ったが、これに限ったものではなく、画像形成装置は、複写機、複合機、又はファクシミリ等であってもよい。

また、本発明は各実施形態及び変形例に限定されるものでなく、本発明には、これらの実施形態及び変形例を適宜組み合わせた構成が含まれる。

以上説明したように、本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置について有用である。

１ レーザープリンター（画像形成装置）
３０ 光走査装置
３２ 光源
３３ 光源本体
３４ 端子
５０ 光源保持部材
５１ 保持孔
５１ａ 凹部
５２ 弾性変形部材
５３ 筒状部材
５３ａ 凹部

Claims (7)

1. 光軸方向に光を出射する光源と 、
   上記光源を保持する保持孔を有する光源保持部と、
   上記光源の外周面に圧入されて固定される筒状部材と、
   上記光源の筒状部材の外周面と上記保持孔の内周面との間に設けられ、該光軸方向から見て径方向に圧縮され且つ接着剤が染み込んだ弾性変形部材とを備え、
   上記光源は、上記接着剤が硬化されていることにより、上記筒状部材を介して上記光源保持部に対して固定され、
   上記光源における光軸方向の光出射側とは反対側の面からは端子が突出しており、
   上記筒状部材は、径方向外側から見て上記光源保持部よりも光軸方向の光出射側とは反対側に突出している、光走査装置。
2. 請求項１記載の光走査装置において、
   上記筒状部材のうち上記光源保持部の上記光出射側とは反対側に突出する部分は、上記光源の位置調整用治具により把持可能に構成されている、光走査装置。
3. 請求項１又は２記載の光走査装置において、
   上記筒状部材は、上記光源から突出する上記端子全体を囲むように形成されている、光走査装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光走査装置において、
   上記保持孔は、上記筒状部材の外径よりも大径の円筒状孔からなり、
   上記弾性変形部材は、内周面が上記筒状部材の外周面に当接し且つ外周面が上記保持孔の内周面に当接する円筒状をなしている、光走査装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光走査装置において、
   上記保持孔の内周面には全周に亘って、複数の凹部が周方向に並んで形成されている、光走査装置。
6. 請求項５に記載の光走査装置において、
   上記筒状部材の外周面には全周に亘って、複数の凹部が周方向に並んで形成されている、光走査装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光走査装置を備えた画像形成装置。

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