(57)【要約】      （修正有）【課題】安価で汎用性の高い光偏向器およびそれを搭載した光学走査装置を提供する。【解決手段】発光点を有する光源部からのレーザビームを偏向走査する回転多面鏡、及び、回転多面鏡と一体的に回転するロータ部５０から成る回転部と、回転部を回転駆動するスキャナモータ２１と、を有する光偏向器を具備し、光偏向器を内包する光学箱３を備えた光学走査装置において、スキャナモータ２１が鉄板３４と紙フェノールのプリント基板３７とを有し、回転部が鉄板３４を挟んでプリント基板３７と反対側に設置されており、鉄板３４のプリント基板側の面を光学箱３への取り付け面とする。【選択図】図３
2010102029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光点を有する光源部からの光ビームを偏向走査する回転多面鏡、及び、前記回転多面鏡と一体的に回転する回転部材から成る回転部と、前記回転部を回転駆動する駆動部と、を有する光偏向器を具備し、前記光偏向器を内包する光学箱を備えた光学走査装置において、
前記駆動部が金属板とプリント基板とを有し、前記回転部が前記金属板を挟んで前記プリント基板と反対側に設置されており、前記金属板の前記プリント基板側の面を前記光学箱への取り付け面としたことを特徴とする光学走査装置。
【請求項２】
前記プリント基板が有機系材料であることを特徴とする請求項１記載の光学走査装置。
【請求項３】
前記金属板と前記光学箱との当接位置の近傍において、前記プリント基板が切りかかれていることにより、前記金属板と前記光学箱とが直接当接していることを特徴とする請求項１記載の光学走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーレーザビームプリンタやカラーデジタル複写機等の画像形成装置に用いられる光学走査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタやデジタル複写機等に用いられる光学走査装置においては、画像信号に応じて光源手段から光変調されて出射した光ビームを、例えば回転多面鏡等を有する光偏向器によって周期的に偏向走査させる。そして、ｆθ特性を有する結像光学系によって感光ドラム上の結像面にスポット状に集束させる。結像面上のスポットは、光偏向器による主走査と、感光ドラムの回転による副走査に伴って静電潜像を形成し、画像記録を行っている。
【０００３】
光偏向器の構成は多種多様であるが、特許文献１の図４に記載の金属製プリント基板を使用した光偏向器が一般的に広く知られている。
【０００４】
また、より安価な構成として特許文献１の図１記載の光偏向器がある。この光偏向器は紙フェノールのプリント基板を使用している。紙フェノールのプリント基板は、一般的に知られている金属製プリント基板と比較して安価である。
【０００５】
また、金属製プリント基板は、同一形状のプリント基板を多数個連結したプリント基板を作成し、電子部品を実装した後にプリント基板を個々に分割することがきわめて難しい。そのため、個々に分割したプリント基板に実装しなければならないため、電子部品実装に時間がかかる。
【０００６】
それに対して、紙フェノール等のプリント基板は、同一形状のプリント基板を多数個連結したプリント基板を作成し、電子部品を実装した後にプリント基板を個々に分割することが容易であるため、電子部品の実装効率がよい。従って、紙フェノール等のプリント基板を使用した光偏向器は金属製プリント基板を使用した光偏向器より安価に製作可能である。
【特許文献１】特開平５−２５９６６６号公報
【特許文献２】特開２００６-１５６６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、市場ニーズであるコストダウンや製品サイクル短縮に応えるべく、光偏向器以外の部品をなるべく共通化したい要請がある。そこで、特許文献１の図４記載の金属製プリント基板を使用した光偏向器を、図１記載の紙フェノールのプリント基板を使用した光偏向器に置き換えることが考えられるが、置き換えようとしたとき、以下のような問題があった。
【０００８】
紙フェノールのプリント基板は、金属製プリント基板と比較して、機械的強度が低く、反りが生じやすく、放熱性が低い。従って、紙フェノールのプリント基板を使用した光偏向器が、金属製プリント基板を使用した光偏向器と同等の機械的性能や放熱性を持つためには、紙フェノールのプリント基板に金属製プリント基板と同等の厚さの金属板を固着する必要がある。このような２層基板は、たとえば、特許文献２に記載されている。
【０００９】
しかし、二層基板構成とすると、紙フェノールのプリント基板を使用した光偏向器は、
金属製プリント基板を使用した光偏向器に対して、紙フェノールのプリント基板の厚さ分だけ、光偏向器背面の取り付け基準から回転多面鏡の反射面までの高さが高くなってしまう（以下、この高さを光軸高さと呼ぶ）。
【００１０】
従って、光ビームを回転多面鏡の反射面に正確に照射するには、光偏向器の取り付け座面高さを低くした光学箱、もしくは光ビームの高さを高くした光学箱が必要となる。
【００１１】
すなわち、光学箱を変えずに金属製プリント基板を使用した光偏向器を、紙フェノールのプリント基板を使用した光偏向器に置き換えることは不可能である。
【００１２】
また、紙フェノールのプリント基板を使用した光偏向器の回転多面鏡の反射面を低くしようとすると、金属製プリント基板を使用した光偏向器のロータ部の部品がそのまま使用できず、新しく部品が必要となり、光偏向器のコストアップ要因となる。
【００１３】
本発明は、上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、金属製プリント基板を使用した光偏向器を紙フェノールのプリント基板を使用した光偏向器に置き換えることでコストダウンを図りつつ、光偏向器以外の部品を共通に使用可能な光学走査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、発光点を有する光源部からの光ビームを偏向走査する回転多面鏡、及び、回転多面鏡と一体的に回転する回転部材から成る回転部と、回転部を回転駆動する駆動部と、を有する光偏向器を具備し、光偏向器を内包する光学箱を備えた光学走査装置において、駆動部が金属板とプリント基板とを有し、回転部が金属板を挟んでプリント基板と反対側に設置されており、金属板のプリント基板側の面を光学箱への取り付け面としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コストダウンを目的に金属板と有機材料系のプリント基板を貼り合せた２層基板の光偏向器を使用した場合であっても、１層基板の光偏向器と光軸高さが変わらないので、光学箱を流用することができる。加えて、ロータ、ステータコア等の駆動部、回転多面鏡等の他の部品をも流用することが可能となる。したがって安価で汎用性の高い光偏向器およびそれを搭載した光学走査装置を提供することができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。  
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明に適用可能な実施例による光学走査装置を搭載した画像形成装置を示す図である。
【００１８】
（画像形成装置の構成例）
【００１９】
同図において、５は後述する光学走査装置である。レーザビーム８を発する光学走査装置５は光学台２３に設置され、レーザビーム８を受けて潜像を形成する像担持体としての感光体ドラム１９等を組み込んだ現像手段であるプロセスカートリッジ９が、光学走査装置５の下側に配置されるようにして、画像形成装置２６の内部に組み入れられる。  
【００２０】
プロセスカートリッジは矢印Ｐ方向に脱着可能である。
【００２１】
給紙カセット１５やトレイ１３から供給される紙やＯＨＴ等の記録メディアＭは、搬送経路Ｓに沿って搬送ローラ（１４、１１、１０、２０、２２、１）等により搬送される。
【００２２】
光学走査装置５の枠体下部に設けられた出射口から出射するレーザビーム８は、感光体ドラム１９上を走査し、画像情報に基づいた潜像を像担持体としての感光体ドラム１９表面に形成させる。
【００２３】
感光体ドラム１９表面に形成された潜像は、現像器１７においてトナーによって現像され、その画像情報は転写ローラ１８によって搬送経路Ｓに沿って移動する記録メディアに転写される。さらに記録メディアは定着ユニット２１を通過する際に熱によってトナーが記録メディア上に固定され、排出ローラ１によって画像形成装置上面の排紙部に出力される。
【００２４】
（光学走査装置の構成）
【００２５】
図２は、本発明に適用可能な実施例に係る光学走査装置５の構成を説明した図である。
【００２６】
この光学走査装置５は、概略、発光点を有する光源部としての光ビームとしてのレーザビーム８を偏向走査する回転多面鏡７を備えた光偏向器を具備する。そして、光偏向器と、レーザビームを像担持体としての感光体ドラム１９に集光させるシリンドリカルレンズ６等の光学部材群を有する光学走査手段と、を内包する光学箱３を備えている。光偏向器は、回転多面鏡７と一体的に回転する回転部材であるロータ部５０を備え、ロータ部５０は、駆動部としてのスキャナモータ２１によって回転駆動される。
【００２７】
レーザ光源ユニット２から出射したレーザビーム８は、光学箱３に形成された光学部材群を構成する光学絞り４よって所定のビーム径に制限され、シリンドリカルレンズ６によって副走査方向のみ集光する。そして、回転多面鏡７のレーザビーム反射面１２に主走査方向に長い線状に集光される。回転多面鏡７は、スキャナモータ２１によって回転駆動され、入射したレーザビーム８を偏向する。偏向されたレーザビーム８は、光学部材群を構成するｆθレンズ２４を通過後、折り返しミラー２５によって反射され、感光体ドラム１９上に集光、走査され、静電潜像を形成する。また、偏向されたレーザビームの一部は、同期検知センサ２７に導光されて、主走査方向の書き出し位置の同期検知を行う。スキャナモータ２１は、光学箱に形成されたボス２８にビス２９により固定される。
【００２８】
続いて、図３を用いて、スキャナモータ２１を詳細に説明する。
【００２９】
図３は、本発明に適用可能な第１実施形態に係るスキャナモータ２１の模式的断面図である。
【００３０】
本実施形態に係るスキャナモータ２１は、光学箱３にスリーブ（軸受）３０を介して支承された回転軸３１と、回転軸３１と一体であるフランジ部材３２に一体的に結合されたロータヨーク４９とを備えている。また、ロータヨーク４９に一体的に結合されたロータマグネット３３、回転軸３１、フランジ部材３２、及び、ロータヨーク４９からなるロータ部５０を有する。
【００３１】
さらに、スリーブ３０と一体である金属板としての鉄板３４と、鉄板３４に固定されたステータコア３５と、ステータコイル３６と、同じく鉄板にロータに対して反対側に接着などの手段によって固着された紙フェノールのプリント基板３７を有する。紙フェノールのプリント基板３７には、集積回路３８等の電子部品が実装されている。
【００３２】
すなわち、駆動部であるスキャナモータ２１は、金属板である鉄板３４と紙フェノール系のプリント基板３７を有し、回転部を構成するロータ部５０が鉄板３４を挟んでプリント基板３７と反対側に設置されている。そして、鉄板３４のプリント基板側の面が、光学箱３への取り付け面としたものである。
【００３３】
図４は、スキャナモータ２１を、図３に示した矢印Ｃ方向から見たスキャナモータ背面の斜視図である。
【００３４】
鉄板３４にはビスを貫通させるための孔３９が設けられている。また、紙フェノールのプリント基板３７には、光学箱３のボス２８と接触しないように切り欠き４０が設けられており、鉄板３４のみがボス２８にビス固定される。すなわち、切欠き４０は、少なくとも光学箱３の当接位置近傍であるボス２８の近傍において、プリントリント基板３４が切り欠かれている。
【００３５】
ここで、ステータコイル３６は、紙フェノールのプリント基板３７に形成された配線パターン部３７Ａを介して励磁電流を流されるため、ステータコイル３６と配線パターン部３７Ａを電気的に接続させる必要がある。
【００３６】
この電気的接続について、図５を用いて説明する。
【００３７】
図５（ａ）（ｂ）は、それぞれ図３のａ部、ｂ部を拡大した図である。
【００３８】
このため、図５（ａ）に示すように、鉄板３４と紙フェノールのプリント基板３７に接続孔４１を形成させ、紙フェノールのプリント基板３７の下面に形成された配線パターン部３７Ａとロータ側に位置するステータコイル３６とを信号線４２で接続させる。ここで、接続孔４１の周縁部には、絶縁部材４３を固着させ、接続孔４１と信号線４２との間の絶縁状態を保持する。
【００３９】
また、ステータコイル３６には、ロータの位置を検出するホール素子４４からの信号を基に励磁電流が流れるため、ホール素子４４もまたステータコイル３６と同様に、紙フェノールのプリント基板３７の配線パターン部３７Ａと接続させる必要がある。
【００４０】
このため、図５（ｂ）に示すように、鉄板３４と紙フェノールのプリント基板３７に穴４４を形成させ、ホール素子４４を穴部４５内に配置する。そして、ホール素子４４と配線パターン部３７Ａとを接続させる。ここで、穴部４５は、ホール素子４４と略同一の大きさとしており、この穴部４５にホール素子４４を嵌め込む。
【００４１】
本発明に適用可能な光学走査装置によれば、図６に示すように、鉄製プリント基板を使用したスキャナモータ４６を、紙フェノールのプリント基板を使用したスキャナモータ２１に光学箱３を変えることなく置き換えもしくは共用可能である。
【００４２】
図７を用いて、鉄製プリント基板を使用したスキャナモータ４６から本実施例の紙フェノールのプリント基板を使用したスキャナモータ２１に置き換えた場合に、光軸高さが変わらないことを説明する。
【００４３】
８はレーザビームである。光軸高さとは、図中Ｌ乃至Ｌ＋αで示した高さ寸法であって、ボス２８上面の光偏向器取付座面４７からの光レーザビーム８までの高さを指す。（ａ）は鉄製プリント基板を使用したスキャナモータ４６を、（ｂ）は本実施形態の紙フェノールのプリント基板を使用したスキャナモータ２１を示している。
【００４４】
図から分かるように、本実施形態（ｂ）ではビス固定部付近の紙フェノールを一部切り欠き、鉄板３４の背面４８をスキャナモータ取付座面４７に直接当接させビス固定を行っているので、光軸高さは（ａ）（ｂ）ともにＬとなる。
【００４５】
一方、（ｃ）に示すように、ビス固定部付近の紙フェノールを一部切り欠くことなく、紙フェノールのプリント基板３７を鉄板の背面に固着させた場合は、紙フェノールのプリント基板３７の厚みαだけ光軸高さが高くなる。そのときの光軸高さはＬ＋αとなる。したがって、ボス２８の高さをαだけ低くしなければならなく、光学箱３の流用が不可能となる。また、別の手段としてロータの高さを縮小することも可能ではあるが、従来の鉄製プリント基板を使用したスキャナモータ４６のロータを流用することが不可能となり、コストアップに繋がる。
【００４６】
本発明に適用可能な実施例によれば、コストダウンを目的に、鉄製プリント基板を使用したスキャナモータを、紙フェノールのプリント基板を使用したスキャナモータに置き換える際に次のように光軸高さが変わらない。
【００４７】
すなわち、スキャナモータの機械的性能や放熱性確保のために、鉄製プリント基板と同等の厚みｈ（図７）を有する鉄板３４を紙フェノールのプリント基板３７に固着させても、基板全体の厚みは増加するものの光軸高さが変わらない。したがって、光学箱３を流用することができる。加えて、ロータ部、ステータコア、回転多面鏡等の他の部品をも流用することが可能となり、安価な光学走査装置を提供することができる。
【００４８】
更に、紙フェノールのプリント基板を使用したスキャナモータに鉄製プリント基板と同等の厚みを有する鉄板を仕様する際には、鉄板をも流用することが可能となる。
なお、本発明は上述の実施例に限定されず、鉄板は他の材質の金属板であってもよい。またプリント基板は紙フェノールに限定されず、紙エポキシやガラスエポキシ等、各種有機系材料を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】光学走査装置が適用される画像形成装置の一例を示す断面図である。
【図２】実施例１に係る光学走査装置を示す斜視図である。
【図３】実施例１に係る光学走査装置の要部概略断面図である。
【図４】図３のスキャナモータの背面斜視図である。
【図５】（ａ）は図３のａ部拡大図、（ｂ）は図３のｂ部拡大図である。
【図６】プリント基板を置き換える状態を説明するための光学走査装置の斜視図である。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は、鉄製プリント基板を使用したスキャナモータから本実施例の紙フェノールのプリント基板を使用したスキャナモータに置き換えた場合に光軸高さの説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
３・・・光学箱
５・・・光学走査装置
７・・・回転多面鏡
８・・・レーザビーム
２１・・・スキャナモータ(駆動部）
２８・・・ボス（光学箱側）
３４・・・鉄板（金属板）
３７・・・紙フェノールのプリント基板
３９・・・ビスを貫通させるための孔
４０・・・切り欠き
４６・・・金属製プリント基板を使用したスキャナモータ
【図１】
2010102029.tif 000003
【図２】
2010102029.tif 000004
【図３】
2010102029.tif 000005
【図４】
2010102029.tif 000006
【図５】
2010102029.tif 000007
【図６】
2010102029.tif 000008
【図７】
2010102029.tif 000009