JP6526150B2 - 光学走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に用いられる光学走査装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に用いられる光学走査装置は、画像信号に応じて光源から出射したレーザ光束を光変調し、光変調されたレーザ光束を例えば回転多面鏡からなる光偏向器で偏向走査している。偏向走査されたレーザ光束は、ｆθレンズ等の走査レンズにより感光ドラムの表面上に結像させて静電潜像を形成する。次いで、感光ドラムの表面上に形成した静電潜像に現像装置により現像剤を供給してトナー像として現像して顕像化し、これを紙等の記録材に転写して定着装置へ送り、記録材上のトナー像を加熱定着させることで印刷が行われる。

光学走査装置には、光源から出射したレーザ光束を回転多面鏡からなる光偏向器で偏向走査を行う。その際に回転多面鏡の反射面により反射されたレーザ光束の画像の書き出し位置を制御する。そのためにレーザ光束を受光して水平同期信号を発生させるＢＤ（Beam Detect）センサを搭載した制御基板が備えられている。この制御基板は、光源と接続されている。特許文献１、２では、制御基板が光学走査装置の光学箱の外壁にビスにより固定されている。

特開２００９−２７１４３８号公報 特開平０２−１１８６１２号公報

しかしながら、上記特許文献１、２では、以下のような課題があった。通常、制御基板上の電子部品は、リフロー半田（はんだ）付けされている。リフロー半田付けとは、予め常温で付けておいた半田を、後で加熱して溶かして半田付けすることである。そのリフロー半田付けの際の熱により制御基板に反りが発生する場合がある。また、制御基板を光学箱に固定する際に固定座面の座面精度によっては制御基板に反りが発生する場合もある。

ＢＤセンサを搭載した制御基板は、光学箱にビスで固定されている。その固定点は、ＢＤセンサから離れた位置にあり制御基板の反りの影響によりＢＤセンサの位置が反り方向にずれてしまう。反り方向にＢＤセンサの位置がずれると、画像書き出し位置を制御するための水平同期信号を発生させるタイミングが反りの影響を受けてずれる場合がある。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、水平同期信号を発生させる検知手段を確実かつ高精度に光学箱に位置決めし、画像書き出し位置が安定した画像を形成することが可能な光学走査装置を提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係る光学走査装置の代表的な構成は、光源と、前記光源から出射された光束を偏向走査するための回転多面鏡を備えた偏向器と、前記回転多面鏡により反射された光束の書き出し位置を検知する検知手段と、前記光源と電気的に接続された制御基板と、前記偏向器を収容する光学箱と、を有する光学走査装置において、前記検知手段は、前記制御基板に固定され、前記制御基板は、前記光源が前記制御基板に接続される第一接続部と、前記制御基板が外部との間で電気的に接続される第二接続部と、を有し、かつ、前記光学箱に固定手段により固定され、前記固定手段は、前記第一接続部と前記第二接続部との間に配置され、かつ、前記光源と前記検知手段とを結ぶ第１の直線に対して直交する第２の直線上に配置され、かつ前記光源よりも前記検知手段側に近い側に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、水平同期信号を発生させる検知手段を確実かつ高精度に光学箱に位置決めし、画像書き出し位置が安定した画像を形成することができる。

本発明に係る光学走査装置を備えた画像形成装置の構成を示す断面説明図である。 光学走査装置の構成を示す斜視説明図である。 参考例における制御基板とＢＤセンサと固定ビスとの位置関係を示す側面説明図である。 参考例における制御基板と光学箱と固定ビスとの位置関係を示す分解斜視図である。 参考例におけるＢＤセンサの受光面と制御基板との位置関係を示す図３のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、比較例として光学箱の側壁の外表面に設けられた二箇所の固定座面だけで制御基板を固定した。他の一箇所の固定座面を使用しない。その状態で、固定座面の傾きと制御基板の反りによるＢＤセンサと光学箱との位置関係を固定座面の傾き毎に分類して示す断面説明図である。 （ａ）は、ＢＤセンサの受光面と、該受光面に入射するレーザ光束との位置関係を示す図３のＢ−Ｂ断面図である。（ｂ），（ｃ）は、固定座面の傾きと制御基板の反りによりＢＤセンサの受光面が移動した場合の該受光面とレーザ光束との位置関係を示す図である。 （ａ）は、参考例において図６（ａ）に示す反りが発生した状態の制御基板を光学箱の側壁の外表面に設けられた他の一箇所の固定座面に固定した。その際にその固定座面が傾いていない場合のＢＤセンサと光学箱との位置関係を示す断面説明図である。（ｂ）は、参考例において図６（ａ）に示す反りが発生した状態の制御基板を光学箱の側壁の外表面に設けられた他の一箇所の固定座面に固定した際にその固定座面が傾いている場合のＢＤセンサと光学箱との位置関係を示す断面説明図である。 第１実施形態における半導体レーザユニットと、制御基板上の該半導体レーザユニットを固定する接続領域と、信号伝達コネクタと、固定ビスとの位置関係を示す斜視説明図である。 第１実施形態の他の構成を示す斜視説明図である。 第１実施形態の更に他の構成を示す斜視説明図である。 第２実施形態の構成を示す斜視説明図である。

図により本発明に係る光学走査装置を備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。

［参考例］
図１〜図８を用いて光学走査装置を備えた画像形成装置の参考例の構成について説明する。

＜画像形成装置＞
先ず、図１を用いて光学走査装置を備えた画像形成装置の構成について説明する。図１は、光学走査装置１０１を備えた画像形成装置の構成を示す断面説明図である。図１に示す画像形成装置１１０は、電子写真方式のレーザプリンタの一例を示す。図１に示す画像形成装置１１０は、光学走査装置１０１を備えている。画像形成装置１１０は、光学走査装置１０１により像担持体となる感光ドラム１０３の表面上に露光走査された画像に基づいて記録材Ｐに画像を形成する画像形成手段を備える。感光ドラム１０３の表面上には、光学走査装置１０１から出射されたレーザ光束Ｌ（光束）が走査露光されて静電潜像が形成される。

図１に示す画像形成装置１１０は、得られた画像情報に基づいたレーザ光束Ｌを露光手段となる光学走査装置１０１により出射し、プロセスカートリッジ１０２に内蔵された像担持体としての感光ドラム１０３の表面上に照射する。プロセスカートリッジ１０２は、感光ドラム１０３と、該感光ドラム１０３に作用する画像形成プロセス手段として帯電手段となる帯電ローラ１５、現像手段となる現像装置１６、クリーニング手段となるクリーナ２５等が一体的に設けられている。プロセスカートリッジ１０２は、画像形成装置１１０本体に対して着脱可能に設けられる。

図１の時計回り方向に回転する像担持体となる感光ドラム１０３の表面は、帯電手段となる帯電ローラ１５により一様に帯電される。一様に帯電された感光ドラム１０３の表面に対して光学走査装置１０１により画像情報に応じたレーザ光束Ｌを露光走査する。これにより感光ドラム１０３の表面上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光ドラム１０３の表面上に形成された静電潜像に対して現像手段となる現像装置１６に設けられた現像剤担持体となる現像ローラ１６ａにより現像剤を供給してトナー像として現像する。

一方、給送カセット１０４内に収容された記録材Ｐは、給送ローラ１０５により繰り出され、分離ローラ１７との協働により一枚ずつ分離給送される。更に、搬送ローラ１０６により挟持搬送されて停止したレジストローラ１８のニップ部に先端部が付き当てられる。記録材Ｐの腰の強さにより扱かれて記録材Ｐの斜行が補正される。

感光ドラム１０３の表面と転写手段となる転写ローラ１０７とにより形成される転写ニップ部Ｎに該感光ドラム１０３の表面上に形成されたトナー像が到達するタイミングに同期してレジストローラ１８が回転する。これにより記録材Ｐはレジストローラ１８により挟持されて転写ニップ部Ｎに搬送される。図示しない転写バイアス電源により転写ローラ１０７に転写バイアスが印加されて感光ドラム１０３の表面上に形成されたトナー像が記録材Ｐに転写される。転写後に感光ドラム１０３の表面上に残留した残トナーは、クリーナ２５により除去されて回収される。

未定着のトナー像が形成された記録材Ｐは、感光ドラム１０３と転写ローラ１０７とにより挟持されて定着手段となる定着装置１０８に搬送される。定着装置１０８に設けられた定着ローラと加圧ローラとにより挟持搬送される過程において加熱及び加圧されてトナー像が熱溶融し、記録材Ｐに熱定着される。定着装置１０８の定着ローラと加圧ローラとにより挟持搬送された記録材Ｐは、排出ローラ１０９により機外に設けられた排出トレイ１９上に排出される。

感光ドラム１０３に作用する画像形成プロセス手段としての帯電手段となる帯電ローラ１５及び現像手段となる現像装置１６をプロセスカートリッジ１０２の内部に感光ドラム１０３と一体的に設けた。他に、各画像形成プロセス手段を感光ドラム１０３とは別体で構成することも出来る。

＜光学走査装置＞
次に、図２を用いて光学走査装置１０１の構成について説明する。図２は、光学走査装置１０１の構成を示す斜視説明図である。図２において、１は、レーザ光束Ｌを出射する光源となる半導体レーザユニットである。２は、コリメータレンズとシリンドリカルレンズとを一体的に形成したアナモコリメータレンズである。３は、レーザ光束Ｌを所定の形状に整形する光学絞りとなるアパーチャ（aperture）である。４は、回転多面鏡である。５は、回転多面鏡４を回転駆動させる偏向器である。偏向器５は、半導体レーザユニット１（光源）から出射されたレーザ光束Ｌ（光束）を偏向走査するための回転多面鏡４を備える。

６は、回転多面鏡４により反射されたレーザ光束Ｌ（光束）の書き出し位置を検知する検知手段となるＢＤ（Beam Detect）センサである。７は、半導体レーザユニット１（光源）と電気的に接続された制御基板である。８は、制御基板７に設けられた信号伝達コネクタである。９は、走査レンズとなるｆθレンズである。尚、ｆθレンズ９は、レーザ光束Ｌが角度θで入ってくると、該ｆθレンズ９の焦点距離ｆを掛け合わせた大きさ（ｆ×θ）の像を結ぶようなレンズ特性（ｆθ特性）を有する。

１０は、半導体レーザユニット１（光源）、アナモコリメータレンズ２、アパーチャ３、回転多面鏡４、該回転多面鏡４を回転駆動させる偏向器５、ｆθレンズ９等を収容する光学箱である。光学箱１０の上部に設けられた開口１０ｃは、図１に示す蓋体２６により覆われる。１１ａ〜１１ｃは、光学箱１０の側壁１０ａの外表面に設けられた固定座面１３ａ〜１３ｃに制御基板７を固定する固定手段となる固定ビスである。

図２に示す光学走査装置１０１は、制御基板７に設けられた信号伝達コネクタ８を通じて受信した画像信号に応じて半導体レーザユニット１からレーザ光束Ｌが出射される。レーザ光束Ｌは、アナモコリメータレンズ２により主走査方向（感光ドラム１０３の軸方向）では平行光または弱収束光に変換される。また、副走査方向（感光ドラム１０３の周方向）では収束光に変換される。

その後、レーザ光束Ｌは、貫通穴からなるアパーチャ３により所定の形状に整形され、回転多面鏡４の反射面４ａ上において主走査方向（感光ドラム１０３の軸方向）に長く伸びる焦線状に結像する。回転多面鏡４の反射面４ａ上に結像したレーザ光束Ｌは、該回転多面鏡４を図２の矢印Ａ方向に回転させることにより偏向走査される。

回転多面鏡４により偏向走査されたレーザ光束Ｌは、制御基板７に実装されたＢＤセンサ６の受光面６１に入射する。このとき、ＢＤセンサ６は、主走査方向におけるレーザ光束Ｌの書き出し位置を検知すると共に、検知したタイミングに応じたＢＤ（Beam Detect）信号を出力する。ＢＤ信号は、主走査方向における書出し位置を揃える制御のトリガ信号となる。

回転多面鏡４が図２の矢印Ａ方向に更に回転すると、該回転多面鏡４により偏向走査されたレーザ光束Ｌは、ｆθレンズ９に入射する。ｆθレンズ９は、レーザ光束Ｌを感光ドラム１０３の表面上にスポットを形成するように集光し、該スポットの走査速度が等速度に保たれるように設計されている。このようなｆθレンズ９の特性を得るためにｆθレンズ９は非球面レンズで形成されている。

ｆθレンズ９を通過したレーザ光束Ｌは、光学箱１０の開口１０ｂから出射されて感光ドラム１０３の表面上に結像走査される。制御基板７は、光学箱１０の側壁１０ａの外表面に対して固定ビス１１ａ〜１１ｃを用いて固定されている。尚、光学箱１０の上部の開口１０ｃは、図１に示す蓋体２６により覆われている。

回転多面鏡４が図２の矢印Ａ方向に回転することによりレーザ光束Ｌを偏向走査し、帯電ローラ１５により一様に帯電された感光ドラム１０３の表面上でレーザ光束Ｌによる主走査方向（感光ドラム１０３の軸方向）の露光走査が行われる。また、感光ドラム１０３が図１の時計回り方向に回転駆動されることにより副走査方向（感光ドラム１０３の周方向）の露光走査が行われる。これにより感光ドラム１０３の表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。

＜制御基板とＢＤセンサと固定ビスとの位置関係＞
次に、図３及び図４を用いて制御基板７とＢＤセンサ６と固定ビス１１ａ〜１１ｃとの位置関係について説明する。図３は、制御基板７とＢＤセンサ６と固定ビス１１ａ〜１１ｃとの位置関係を示す側面説明図である。図４は、制御基板７と光学箱１０と固定ビス１１ａ〜１１ｃとの位置関係を示す分解斜視図である。図３及び図４に示す制御基板７は、紙フェノール樹脂製の片面基板で構成される。紙フェノール樹脂製の基板は、絶縁体の紙にフェノール樹脂を浸透させて形成したもので、ベークライト基板とも呼ばれている。尚、片面基板の制御基板７を採用しているが、両面基板の制御基板７であっても良い。

制御基板７の材質としては、ガラスエポキシ樹脂を採用することも可能である。制御基板７の材質として紙フェノール樹脂を採用することで低コスト化できる。紙フェノール樹脂製の制御基板７は、ガラスエポキシ製の制御基板７よりもコストが安いが機械的強度が低く、反りが発生し易い。制御基板７の電子部品の実装面には、図示しないレーザドライバがＢＤセンサ６とともに実装されている。これらの電子部品は、リフロー半田付けにより制御基板７に半田付けされて固定されている。リフロー半田付けとは、予め常温で付けておいた半田を、後で加熱して溶かして半田付けすることである。

半導体レーザユニット１は、２つの発光点からそれぞれ出射される２ビームレーザを採用している。図４に示すように、半導体レーザユニット１の４つの端子１ａ〜１ｄが制御基板７に設けられた貫通孔７ａ〜７ｄに挿通され、図３に示す制御基板７の接続領域１２に設けられた電気回路の４箇所でそれぞれ半田により電気的に導通して接続されている。尚、図３において、破線で示す接続領域１２は、図４に示す半導体レーザユニット１（光源）の円筒状の外装の外径を投影した円に相当している。

図４に示すように、制御基板７は、光学箱１０の側壁１０ａの外表面に設けられた固定座面１３ａ〜１３ｃに対して該制御基板７に設けられた貫通孔１４ａ〜１４ｃに挿通される固定ビス１１ａ〜１１ｃにより３箇所で固定している。固定ビス１１ａ，１１ｃは、図３に示す光学箱１０の開口１０ｃ面と平行でＢＤセンサ６の中心位置６ａを通る直線Ｃ上の近傍に設けられ、固定ビス１１ｂは、直線Ｃと直交し、ＢＤセンサ６の中心位置６ａを通る直線Ｍ上に配置されている。図３に示す直線Ｃは、ＢＤセンサ６の中心位置６ａと、半導体レーザユニット１の接続領域１２の中心位置１２ａとを結ぶ直線でもある。

３つの固定ビス１１ａ〜１１ｃ（固定手段）のうちの少なくとも１つとなる固定ビス１１ｂは以下の位置に配置される。半導体レーザユニット１（光源）とＢＤセンサ６（検知手段）とを結ぶ直線Ｃ（第１の直線）に対して直交すると共に制御基板７に固定されたＢＤセンサ６（検知手段）を通る直線Ｍ上（第２の直線上）に配置されている。

図４は、制御基板７を光学箱１０の側壁１０ａの外表面に固定する固定座面１３ａ〜１３ｃを示す。光学箱１０の側壁１０ａの外表面には、一部を突出させた固定座面１３ａ〜１３ｃが設けられる。固定座面１３ａ〜１３ｃが制御基板７の裏面と当接する表面は平面で構成される。固定座面１３ａ〜１３ｃの中心には雌ネジ穴１３ａ１〜１３ｃ１が形成されている。

制御基板７の貫通孔１４ａ〜１４ｃに挿通された固定ビス１１ａ〜１１ｃは、該固定ビス１１ａ〜１１ｃの軸部に形成された雄ネジ部１１ａ１〜１１ｃ１を固定座面１３ａ〜１３ｃの雌ネジ穴１３ａ１〜１３ｃ１に螺合締結する。これにより固定ビス１１ａ〜１１ｃにより制御基板７が固定座面１３ａ〜１３ｃ上に固定される。

回転多面鏡４により偏向走査されたレーザ光束Ｌは、光学箱１０の側壁１０ａを貫通する貫通穴１０ａ１と、制御基板７を貫通する貫通穴７ｅとを透過する。そして、制御基板７の貫通穴７ｅ内に受光面６１を配置して制御基板７に実装されたＢＤセンサ６の受光面６１に入射する。

図５は、ＢＤセンサ６の受光面６１と制御基板７との位置関係を示す図３のＢ−Ｂ断面図である。図５に示すＢＤセンサ６は、該ＢＤセンサ６の受光面６１にレーザ光束Ｌが入射した際にＢＤ（Beam Detect）信号を発生する。ＢＤセンサ６で発生したＢＤ（Beam Detect）信号は、端子６２を介して制御基板７に伝達される。ＢＤセンサ６の受光面６１は、光学箱１０の側壁１０ａの外表面に対向する制御基板７の裏面７ｆと略同一に配置されている。ＢＤセンサ６の受光面６１の中央にレーザ光束Ｌが入射されたときにＢＤセンサ６は、ＢＤ（Beam Detect）信号を出力し、端子６２を通じて制御基板７に伝達される。

＜比較例＞
図６（ａ）〜（ｄ）は、比較例として光学箱１０の側壁１０ａの外表面に設けられた固定座面１３ａ，１３ｃだけで制御基板７を固定した。そして、固定座面１３ｂを使用しない。この状態で、固定座面１３ａ，１３ｃの傾きと制御基板７の反りによるＢＤセンサ６と光学箱１０との位置関係を固定座面１３ａ，１３ｃの傾き毎に分類して示す断面説明図である。

尚、ＢＤセンサ６は制御基板７に隠れてしまうため図６（ａ）〜（ｄ）では模式的に示している。光学箱１０は、樹脂を射出成型して作成される。このため製造時のばらつきにより固定座面１３ａ，１３ｃが傾きを持ってしまう場合がある。図６（ａ）〜（ｄ）に示す固定座面１３ａ，１３ｃの傾き状態により制御基板７の反りは図６（ａ）〜（ｄ）に示す４通りに分類される。

図６（ａ），（ｃ）に示す固定座面１３ａ，１３ｃの傾き状態では、制御基板７の反りはＢＤセンサ６が設けられた箇所が外側に凸形状に反っているためＢＤセンサ６は光学箱１０の側壁１０ａの外表面から遠ざかった状態となる。また、図６（ｂ），（ｄ）に示す固定座面１３ａ，１３ｃの傾き状態では、制御基板７の反りはＢＤセンサ６が設けられた箇所が内側に凸形状に反っているためＢＤセンサ６は光学箱１０の側壁１０ａの外表面に近づいた状態となる。

つまり、図６（ａ），（ｃ）の場合は、ＢＤセンサ６の受光面６１に入射するレーザ光束Ｌの光路長は、正規の光路長よりも長くなる。また、図６（ｂ），（ｄ）の場合は、ＢＤセンサ６の受光面６１に入射するレーザ光束Ｌの光路長は、正規の光路長よりも短くなる。

図７（ａ）は、ＢＤセンサ６の受光面６１と、該受光面６１に入射するレーザ光束Ｌとの位置関係を示す図３のＢ−Ｂ断面図である。図７（ａ）に示すように、レーザ光束Ｌは、ＢＤセンサ６の受光面６１に対して該受光面６１の法線方向（鉛直方向）に対する入射角度φが０°よりも大きな角度で入射するように設定されている。

このような入射角度φに設定する理由は、ＢＤセンサ６の受光面６１の法線方向と、レーザ光束Ｌの入射方向とが一致した場合はＢＤセンサ６の表面でレーザ光束Ｌの一部が反射される。その反射光が光源である半導体レーザユニット１にまで戻り、戻り光ノイズが発生する。その戻り光ノイズによりレーザ発振が安定しなくなる。これを防止するためである。

ここで、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、固定座面１３ａ，１３ｃの傾きと制御基板７の反りによりＢＤセンサ６の受光面６１の位置が正規の位置からずれた場合について、図７（ｂ），（ｃ）を用いて説明する。図７（ｂ），（ｃ）は、固定座面１３ａ，１３ｃの傾きと制御基板７の反りによりＢＤセンサ６の受光面６１の位置が正規の位置から移動した場合の該受光面６１とレーザ光束Ｌとの位置関係を示す図である。

図７（ｂ）は、ＢＤセンサ６の受光面６１の位置が正規の位置からレーザ光束Ｌの光軸方向の延長線上にずれた場合を示す。図７（ｂ）に示す場合には、レーザ光束ＬがＢＤセンサ６の受光面６１に入射するタイミングは変わらない。このため書き出し位置のずれは発生しない。

図７（ｃ）は、ＢＤセンサ６の受光面６１の位置が正規の位置からレーザ光束Ｌの光軸方向から外れた位置にずれた場合を示す。図７（ｃ）に示す場合には、レーザ光束ＬがＢＤセンサ６の受光面６１に入射するタイミングは、正規の位置のレーザ光束Ｌではなく、該レーザ光束Ｌの光軸方向から角度θ２だけずれたレーザ光束Ｌ２がＢＤセンサ６の受光面６１に入射する。

そのためＢＤセンサ６の受光面６１に入射したレーザ光束Ｌ２の検知タイミングが角度θ２分だけ早くなる。その結果として書き出し位置のずれが発生する。書き出し位置のずれが発生すると、画像上での書き出し位置がずれる。これにより記録材Ｐ上に印刷した画像上の余白がずれてしまう。図７（ｃ）に示すように、正規の位置のレーザ光束Ｌの光軸方向からレーザ光束Ｌの走査方向上流側に角度θ２だけずれた場合は、画像の書き出しタイミングは早くなり、記録材Ｐ上に印刷した画像上の余白は書き出し側が小さくなる。

図８（ａ），（ｂ）は、図６（ａ）に示す反りが発生した状態の制御基板７を光学箱１０の側壁１０ａの外表面に設けられた固定座面１３ｂに更に固定した際のＢＤセンサ６と光学箱１０との位置関係を示す断面説明図である。図８（ａ）は、固定座面１３ｂが傾いていない場合を示す。図８（ｂ）は、固定座面１３ｂが傾いている場合を示す。

固定座面１３ｂと、ＢＤセンサ６とは、レーザ光束Ｌの走査方向（図２の矢印Ａ方向）に直交する同一平面上（図３の直線Ｍ上）に配置されている。これにより図６（ａ）に示すように、固定座面１３ａ，１３ｃにより固定された制御基板７に反りが発生した状態で、更に、固定座面１３ｂにより制御基板７を固定する。すると、ＢＤセンサ６の位置は、制御基板７が反っていた場合でもその反りに影響されることなく固定座面１３ｂが配置される図３の直線Ｍ上の位置に固定される。

また、図８（ｂ）に示すように、固定座面１３ｂが傾いていた場合でも図５に示すように、ＢＤセンサ６の受光面６１は、制御基板７の裏面７ｆと略面一に配置されており、受光面６１上のレーザ光束Ｌを受光する位置は、殆ど変化しない。これにより制御基板７の反りの影響により水平同期信号を発生するＢＤセンサ６の位置がずれることを抑制し、画像書き出し位置を制御するための水平同期信号を発生さるタイミングがずれることを防止することができる。これにより画像書き出し位置が安定した画像を形成することができる。

［第１実施形態］
次に、図９を用いて本発明に係る光学走査装置を備えた画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。尚、前記参考例と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図９は、本実施形態における半導体レーザユニット１と、制御基板２１上の該半導体レーザユニット１を固定する接続領域２０と、信号伝達コネクタ２３と、固定ビス２２との位置関係を示す斜視説明図である。

前記実施形態では、図２に示すように、３つの固定ビス１１ａ〜１１ｃにより制御基板７を光学箱１０の側壁１０ａの外表面に固定した。また、信号伝達コネクタ８は、固定ビス１１ｃの下方で長手方向が横向き設けられた一例であった。本実施形態では、図９に示すように、一つの固定ビス２２により制御基板７を光学箱１０の側壁１０ａの外表面に固定した。また、信号伝達コネクタ２３は、固定ビス２２よりも左側で長手方向が縦向きに設けられた一例である。図９を用いて本実施形態の信号伝達コネクタ２３とＢＤ（Beam Detect）センサ２４と固定ビス２２との位置関係について説明する。

図９に示すように、光源である半導体レーザユニット１の４つの端子１ａ〜１ｄが制御基板２１に設けられた４つの貫通孔に挿通され、制御基板２１の接続領域２０に設けられた電気回路の４箇所でそれぞれ半田により電気的に導通して接続されている。接続領域２０は、半導体レーザユニット１（光源）が制御基板２１に接続される第一接続部を構成する。

図２に示す参考例では、３本の固定ビス１１ａ〜１１ｃを用いて制御基板７を光学箱１０の側壁１０ａの外表面に設けられた固定座面１３ａ〜１３ｃに固定した。図９に示す本実施形態では、コストダウンのために１本の固定ビス２２を用いて制御基板２１を光学箱１０の側壁１０ａの外表面に設けられた図示しない固定座面に固定した。

本実施形態の固定ビス２２は、図２に示す参考例の固定ビス１１ｂに相当する位置に配置されている。本実施形態では、１つの固定ビス２２（固定手段）が以下の位置に配置される。半導体レーザユニット１（光源）とＢＤセンサ２４（検知手段）とを結ぶ直線Ｃ（第１の直線）に対して直交すると共に制御基板２１に固定されたＢＤセンサ２４（検知手段）を通る直線Ｍ上（第２の直線上）に配置されている。

図９に示す信号伝達コネクタ２３は、制御基板２１が外部との間で電気的に接続される第二接続部を構成する。信号伝達コネクタ２３（第二接続部）は、直線Ｃ（第１の直線）に対して直交すると共に半導体レーザユニット１（光源）を通る直線Ｅ（第４の直線）よりもＢＤセンサ２４側（検知手段側）に配置されている。信号伝達コネクタ２３は、外部との間で図示しない束線を用いて電気的に接続されている。信号伝達コネクタ２３に着脱可能に接続される束線を抜き差しする際に制御基板２１に力が加わり該制御基板２１が変形する。

図４に示して前述したと同様に、半導体レーザユニット１の４つの端子１ａ〜１ｄが制御基板２１に設けられた貫通孔２１ａ〜２１ｄに挿通される。そして、図９に示す制御基板２１の接続領域２０に設けられた電気回路の４箇所でそれぞれ半田により電気的に導通して接続されている。

これにより制御基板２１と半導体レーザユニット１とは、半田により固定されており、制御基板２１が変形すると接続領域２０の半田にもその力が加わる。接続領域２０の半田に力が加わると、制御基板２１の電気回路との接続面で剥離を起こす場合がある。

本実施形態では、接続領域２０の半田への力の影響を低減するために接続領域２０（第一接続部）と信号伝達コネクタ２３（第二接続部）との間に固定ビス２２（固定手段）を配置する。これにより信号伝達コネクタ２３の束線の抜き差しによる制御基板２１の変形が半導体レーザユニット１の接続領域２０の半田に及び難くしている。

本実施形態においても回転多面鏡４により偏向走査されたレーザ光束Ｌは、光学箱１０の側壁１０ａを貫通する貫通穴１０ａ１と、制御基板２１を貫通する貫通穴２１ｅとを透過する。そして、制御基板２１の貫通穴２１ｅ内に受光面６１を配置して制御基板２１に実装されたＢＤセンサ２４の受光面６１に入射する。本実施形態では、前記第１実施形態よりもより安価な構成で、制御基板２１の反りの影響によりＢＤセンサ２４の位置がずれることを抑制し、画像書き出し位置を制御するための水平同期信号を発生さるタイミングがずれることを抑制することができる。

図１０は、第１実施形態の他の構成を示す斜視説明図である。図１０に示すように、制御基板２１は、光学箱１０の側壁１０ａに一つの固定手段となる固定ビス２２により固定される。固定ビス２２は、半導体レーザユニット１（光源）と、ＢＤセンサ２４（検知手段）とを結ぶ直線Ｃ（第１の直線）に対して直交する直線Ｍ（第２の直線）上に配置される。ここで、半導体レーザユニット１（光源）のＢＤセンサ２４側（検知手段側）の端部２０ａを通り直線Ｍ（第２の直線）と平行な直線Ｄ（第３の直線）を考慮する。固定ビス２２（固定手段）は、直線ＤよりもＢＤセンサ２４側（検知手段側）に配置されている。

また、固定ビス２２（固定手段）は、制御基板２１が外部との間で電気的に接続される信号伝達コネクタ２３とＢＤセンサ２４（検知手段）との間に配置されている。また、固定ビス２２（固定手段）は、信号伝達コネクタ２３よりもＢＤセンサ２４側に配置されている。図１０では、固定ビス２２（固定手段）は、ＢＤセンサ２４（検知手段）に対して半導体レーザユニット１（光源）よりも離れた位置に設けられているが、その位置は図１０の形態に限定されるものではない。

例えば、図１１に示すように、半導体レーザユニット１（光源）と、ＢＤセンサ２４（検知手段）とを結ぶ直線Ｃ（第１の直線）に対して直交する直線Ｍ（第２の直線）を考慮する。そして、直線Ｍに平行で半導体レーザユニット１（光源）から一番遠いＢＤセンサ２４（検知手段）の端部２４ｂを通る直線Ｇ（第５の直線）を考慮する。そして、直線Ｇ上に固定ビス２２（固定手段）が配置されていても良い。尚、図１０及び図１１において、破線で示す接続領域２０は、半導体レーザユニット１（光源）の円筒状の外装の外径を制御基板２１上に投影した円に相当している。他の構成は前記参考例と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

［第２実施形態］
図１２は、第２実施形態の他の構成を示す斜視説明図である。図１２に示すように、制御基板２１は、光学箱１０の側壁１０ａに一つの固定手段となる固定ビス２２により固定される。固定ビス２２は、半導体レーザユニット１（光源）と、ＢＤセンサ２４（検知手段）とを結ぶ直線Ｃ（第１の直線）に対して直交する直線Ｍ（第２の直線）上に配置される。固定ビス２２（固定手段）は、半導体レーザユニット１（光源）よりもＢＤセンサ２４（検知手段側）に近い側に配置されている。

ここで、直線Ｃ（第１の直線）上において、半導体レーザユニット１（光源）のＢＤセンサ２４側（検知手段側）の端部２０ａから直線Ｍまでの距離をＫ１とする。更に、直線Ｃ（第１の直線）上において、ＢＤセンサ２４（検知手段側）の半導体レーザユニット１側（光源側）の端部２４ａから直線Ｍまでの距離をＫ２とする。このとき、｛Ｋ２＜Ｋ１｝である。尚、図１２において、破線で示す接続領域２０は、半導体レーザユニット１（光源）の円筒状の外装の外径を制御基板２１上に投影した円に相当している。他の構成は前記参考例及び実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

Ｃ…直線（第１の直線）
Ｌ…レーザ光束（光束）
Ｍ…直線（第２の直線）
１…半導体レーザユニット（光源）
４…回転多面鏡
５…偏向器
６…ＢＤセンサ（検知手段）
７…制御基板
１０…光学箱
１１ａ〜１１ｃ…固定ビス（固定手段）

Claims (10)

1. 光源と、
   前記光源から出射された光束を偏向走査するための回転多面鏡を備えた偏向器と、
   前記回転多面鏡により反射された光束の書き出し位置を検知する検知手段と、
   前記光源と電気的に接続された制御基板と、
   前記偏向器を収容する光学箱と、
   を有する光学走査装置において、
   前記検知手段は、前記制御基板に固定され、
   前記制御基板は、前記光源が前記制御基板に接続される第一接続部と、前記制御基板が外部との間で電気的に接続される第二接続部と、を有し、かつ、前記光学箱に固定手段により固定され、
   前記固定手段は、前記第一接続部と前記第二接続部との間に配置され、かつ、前記光源と前記検知手段とを結ぶ第１の直線に対して直交する第２の直線上に配置され、かつ前記光源よりも前記検知手段側に近い側に配置されていることを特徴とする光学走査装置。
2. 光源と、
   前記光源から出射された光束を偏向走査するための回転多面鏡を備えた偏向器と、
   前記回転多面鏡により反射された光束の書き出し位置を検知する検知手段と、
   前記光源と電気的に接続された制御基板と、
   前記偏向器を収容する光学箱と、
   を有する光学走査装置において、
   前記検知手段は、前記制御基板に固定され、
   前記制御基板は、前記光源が前記制御基板に接続される第一接続部と、前記制御基板が外部との間で電気的に接続される第二接続部と、を有し、かつ、前記光学箱に固定手段により固定され、
   前記固定手段のうちの少なくとも１つは、前記第一接続部と前記第二接続部との間に配置され、かつ、前記光源と前記検知手段とを結ぶ第１の直線に対して直交すると共に前記光源から一番遠い前記検知手段の端部を通る第２の直線上に配置されていることを特徴とする光学走査装置。
3. 光源と、
   前記光源から出射された光束を偏向走査するための回転多面鏡を備えた偏向器と、
   前記回転多面鏡により反射された光束の書き出し位置を検知する検知手段と、
   前記光源と電気的に接続された制御基板と、
   前記偏向器を収容する光学箱と、
   を有する光学走査装置において、
   前記検知手段は、前記制御基板に固定され、
   前記制御基板は、前記光源が前記制御基板に接続される第一接続部と、前記制御基板が外部との間で電気的に接続される第二接続部と、を有し、かつ、前記光学箱に固定手段により固定され、
   前記固定手段は、（ｉ）前記第一接続部と前記第二接続部との間に配置され、(ｉｉ）前記光源と前記検知手段とを結ぶ第１の直線に対して直交する第２の直線上に配置され、かつ（ｉｉｉ）前記検知手段側の前記光源の端部を通り前記第２の直線と平行な第３の直線よりも前記検知手段側に配置されていることを特徴とする光学走査装置。
4. 前記制御基板は、前記光学箱の側面に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学走査装置。
5. 前記制御基板の材質は、紙フェノール樹脂であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学走査装置。
6. 前記第二接続部は、前記光源と前記検知手段とを結ぶ第１の直線に対して直交すると共に前記光源を通る第４の直線よりも前記検知手段側に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学走査装置。
7. 前記固定手段は、１つの固定ビスであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光学走査装置。
8. 前記固定手段は、前記制御基板が外部との間で電気的に接続される信号伝達コネクタと
   前記検知手段との間に配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光学走査装置。
9. 前記第２の直線は、前記検知手段の前記光源から一番遠い端部を通ることを特徴とする請求項１、３から８のいずれか１項に記載の光学走査装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の光学走査装置と、
    前記光束で走査させる感光ドラムと、
    を備え、
    記録材に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。

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