(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から発生する光ビームを偏向走査する走査手段と、走査手段により偏向された光ビームを画像形成装置本体内の感光体に結像させる結像光学系と、走査手段と結像光学系を収容する光学箱と、光学箱の開口を塞ぐふた部材と、を有する偏向走査装置において、
前記光学箱は前記ふた部材にのみ取り付けられており、前記ふた部材が、前記偏向走査装置を前記画像形成装置の本体フレームの一対の支持部に取り付けるための延長部と、前記感光体と前記光学箱の相対位置を決めるための位置決め手段と、を備えていることを特徴とする偏向走査装置。
【請求項２】
前記ふた部材が、高剛性の金属によって作られた板状体であることを特徴とする請求項１記載の偏向走査装置。
【請求項３】
前記位置決め手段が前記ふた部材の前記延長部に設けられており、前記本体フレームと前記ふた部材の相対位置を調節することで前記感光体と前記光学箱の相対位置を決めるように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の偏向走査装置。
【請求項４】
前記位置決め手段が前記ふた部材の前記光学箱との取り付け部に設けられており、前記ふた部材と前記光学箱の相対位置を調節することで前記感光体と前記光学箱の相対位置を決めるように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の偏向走査装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか１項記載の偏向走査装置と、その光学箱のふた部材の延長部を取り付ける一対の支持部を有する本体フレームと、光ビームにより走査される感光体と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザビームプリンタやレーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる偏向走査装置およびこれを搭載する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は一従来例によるレーザビームプリンタやレーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる偏向走査装置を示すもので、半導体レーザ１０１から発生された光ビームであるレーザ光Ｌ0 はコリメータレンズによって平行化され、シリンドリカルレンズ１０２によって線状の光束に集光されて、回転多面鏡１０３の反射面に入射する。その反射光は、回転多面鏡１０３の回転によって偏向走査されて、Ｙ軸方向（主走査方向）の走査光となり、走査レンズ１０４を経て回転ドラム１０５上の感光体に結像する。感光体に結像する光束は、回転多面鏡１０３の回転によるＹ軸方向の主走査と、回転ドラム１０５の回転によるＺ軸方向の副走査に伴なって静電潜像を形成する。
【０００３】
感光体の周辺には、感光体の表面を一様に帯電する帯電装置、感光体の表面に形成される静電潜像をトナー像に顕像化するための顕像化装置、前記トナー像を記録紙等の記録媒体に転写する転写装置等が配置されており、これらの働きによって、半導体レーザ１０１が発生する光ビームに対応する記録情報が記録紙等にプリントされる。
【０００４】
回転多面鏡１０３の走査光は、その走査面の一端に達したものが、集光レンズ１０６ａを経てＢＤセンサ１０６ｂに導入され、図示しないコントローラにおいて走査開始信号に変換されて半導体レーザ１０１に送信される。半導体レーザ１０１は走査開始信号を受信したうえで、図示しないホストコンピュータから送信される画像情報に基づいた書き込み変調を開始する。
【０００５】
半導体レーザ１０１やシリンドリカルレンズ１０２、回転多面鏡１０３、走査レンズ１０４、ＢＤセンサ１０６ｂ等は合成樹脂製の光学箱１１０の内部に取り付けられる。回転ドラム１０５は光学箱１１０の外側に配設されており、光学箱１１０の一端には走査光を光学箱１１０から回転ドラム１０５に向かって取り出すための窓が設けられている。
【０００６】
走査レンズ１０４は、球面レンズ部とトーリックレンズ部からなり、回転多面鏡１０３によって等角速度で走査される走査光を回転ドラム１０５上においてＹ軸方向に等速度で走査する走査光に変換するいわゆるｆθ機能を有する。
【０００７】
光学箱１１０の側壁の上端には、図８および図９に示すように、ビス１２１によってふた部材１２０をビス止めするためのビス穴１１０ａと、ふた部材１２０の位置決め穴に係合する位置決めピン１１０ｂが設けられている。また、光学箱１１０の側壁の外側には、一対の組み付け部材１１１が突出しており、各組み付け部材１１１は、ビス１１２ａによって板金製の支持板１１２に光学箱１１０を締結するための一対の長穴１１１ａと、位置決めユニット１１３の位置決めピン１１３ａを遊嵌させる穴１１１ｂを備えている。
【０００８】
各位置決めユニット１１３の位置決めピン１１３ａは、組み付け部材１１１の穴１１１ｂの寸法の許す範囲でＸＹ方向に相対変位自在であり、位置決めユニット１１３ａを光学箱１１０に対して相対的に微小量だけ移動させることで、回転ドラム１０５に対する光学箱１１０の相対位置の調整を行なう。この調整は、感光体に結像する走査光の結像位置を最終的に調整するものであり、このような調整を行なったうえで、位置決めユニット１１３の長穴１１３ｂを貫通するビス１１３ｃを光学箱１１０の組み付け部材１１１のねじ穴１１１ｃに締め付けて位置決めユニット１１３を固定する。
【０００９】
支持板１１２は、その両端を画像形成装置の本体フレーム１３０の支持部１３１に載置される。支持部１３１に立設された位置決めピン１３１ａを支持板１１２の位置決め穴に係合させて、ビス１３０ｂを締め付けることで、支持板１１２が本体フレーム１３０の支持部１３１にビス止めされる。
【００１０】
画像形成装置の本体フレーム１３０に対する光学箱１１０の組み付けは、前述のように位置決めユニット１１３による位置決めを完了したうえで、位置決めピン１１３ａを支持板１１２の位置決め穴１１２ｂに係合させ、ビス１１２ａによって光学箱１１０を支持板１１２に固定する工程が必要である。
【００１１】
なお、回転多面鏡１０３を回転駆動するモータ１０３ａは、モータ基板１０３ｂに実装された図示しない駆動回路と、該駆動回路の駆動電流によって励磁されるステータおよびこれに対向するロータ等からなる磁気回路によって構成される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の技術によれば、光学箱を画像形成装置の本体フレームに組み付けるに際して、前述のように、高剛性の板金等によって作られた支持板を介して本体フレームに光学箱を組み付ける構成であるために、ビス止め等の締結作業に手間がかかり、また、支持板に加えて数多くのビスを用いるために組立部品点数が多く、その結果、装置の組立コストや部品コストが上昇するという未解決の課題がある。
【００１３】
また、高剛性の板金部材等である支持板が大面積かつ高重量であるため、偏向走査装置の小型化および軽量化を促進できないという不都合もある。
【００１４】
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、板金製の支持板等を用いることなく、光学箱を直接画像形成装置の本体フレームに組み付けることのできる安価で高性能な偏向走査装置およびこれを搭載する画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の偏向走査装置は、光源から発生する光ビームを偏向走査する走査手段と、走査手段により偏向された光ビームを画像形成装置本体内の感光体に結像させる結像光学系と、走査手段と結像光学系を収容する光学箱と、光学箱の開口を塞ぐふた部材と、を有する偏向走査装置において、前記光学箱は前記ふた部材にのみ取り付けられており、前記ふた部材が、前記偏向走査装置を前記画像形成装置の本体フレームの一対の支持部に取り付けるための延長部と、前記感光体と前記光学箱の相対位置を決めるための位置決め手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１６】
【作用】
本体フレームに設けられた支持部等と光学箱の間に板金製の支持板等を介在させることなく、ふた部材を本体フレームの支持部まで延長して直接これに組み付けるように構成する。本体フレームと光学箱の間に支持板等を介在させる必要がないから、装置の組立工程の簡略化と、組立部品点数の削減に大きく貢献できる。
【００１７】
また、高重量の支持板を省略することで、装置の軽量化を大きく促進できるうえに、回転ドラム等に対する光学箱の相対位置の調整も一度ですむという利点がある。これによって、画像形成装置の低価格化と高性能化等を促進できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は一実施の形態による偏向走査装置を示すもので、光源である半導体レーザ１から発生された光ビームであるレーザ光Ｌ1 はコリメータレンズによって平行化され、シリンドリカルレンズ２によって線状の光束に集光されて、走査手段である回転多面鏡３の反射面に入射する。その反射光は、回転多面鏡３の回転によって偏向走査されて、Ｙ軸方向（主走査方向）の走査光となり、走査レンズ４を経て図示しない回転ドラム上の感光体に結像する。感光体に結像する光束は、回転多面鏡３の回転によるＹ軸方向の主走査と、回転ドラムの回転によるＺ軸方向の副走査に伴なって静電潜像を形成する。
【００２０】
感光体の周辺には、感光体の表面を一様に帯電する帯電装置、感光体の表面に形成される静電潜像をトナー像に顕像化するための顕像化装置、前記トナー像を記録紙等の記録媒体に転写する転写装置等が配置されており、これらの働きによって、半導体レーザ１が発生する光ビームに対応する記録情報が記録紙等にプリントされる。
【００２１】
回転多面鏡３の走査光は、その走査面の一端に達したものが集光レンズ５ａを経てＢＤセンサ５ｂに導入され、図示しないコントローラにおいて走査開始信号に変換されて半導体レーザ１に送信される。半導体レーザ１は走査開始信号を受信したうえで、図示しないホストコンピュータから送信される画像情報に基づいた書き込み変調を開始する。
【００２２】
半導体レーザ１やシリンドリカルレンズ２、回転多面鏡３、走査レンズ４、ＢＤセンサ５ｂ等は合成樹脂製の光学箱１０の内部に取り付けられる。回転ドラムは光学箱１０の外側に配設されており、光学箱１０の一端には走査光を光学箱１０から回転ドラムに向かって取り出すための窓が設けられている。
【００２３】
走査レンズ４は、球面レンズ部とトーリックレンズ部からなり、回転多面鏡３によって等角速度で走査される走査光を回転ドラム上においてＹ軸方向に等速度で走査する走査光に変換するいわゆるｆθ機能を有する。
【００２４】
光学箱６の底壁等に、シリンドリカルレンズ２、回転多面鏡３、走査レンズ４等を組み付けたうえで、図１の（ｂ）に示すように、光学箱１０の上部の開口をふた部材２０によって塞ぐ。ふた部材２０は、高剛性の金属によって作られた板状体であり、光学箱１０の側傍へ突出する延長部２１を有し、各延長部２１には、回転ドラムに対する光学箱１０の相対位置を調節するための位置決め手段である位置決めユニット２４が配設される。
【００２５】
画像形成装置の本体フレーム３０に対する光学箱１０の組み付けに際しては、光学箱１０の側壁の外側に張り出すふた部材２０の延長部２１をそれぞれ、本体フレーム３０の一対の支持部３１上に載置して、図２に示すように、各延長部２１をビス２３によってビス止めする。
【００２６】
詳しく説明すると、光学箱１０の側壁の上端には、ビス２２によってふた部材２０をビス止めするためのビス穴１０ａと、ふた部材２０の位置決め穴２０ａに係合する位置決めピン１０ｂが設けられており、光学箱１０に対するふた部材２０の組み付けは、その位置決め穴２０ａを光学箱１０の位置決めピン１０ｂに係合させ、ビス２２によってふた部材２０をビス止めすることによって行なわれる。
【００２７】
このようにして光学箱１０にふた部材２０を組み付けたうえで、ふた部材２０の各延長部２１の穴２０ｂに位置決めユニット２４の位置決めピン２４ａを遊嵌させる。工場現場の専用治具を用いて、ふた部材２０の延長部２１と位置決めユニット２４の間の相対位置をＸＹ方向に調節し、光学箱１０を本体フレーム３０に組み付けたときの回転ドラムに対する相対位置を予め調節する。続いて、ビス２４ｂによって位置決めユニット２４をふた部材２０の延長部２１にビス止めする。
【００２８】
最後に、ふた部材２０を組み付けた光学箱１０を画像形成装置の本体フレーム３０内に搬入し、ふた部材２０の各延長部２１を本体フレーム３０の支持部３１に載置し、各位置決めユニット２４の位置決めピン２４ａを支持部３１の位置決め穴に係合させて、ビス２３を締め付ける。これによってふた部材２０を本体フレーム３０の支持部３１に固定する。
【００２９】
本実施の形態によれば、ふた部材の延長部を用いて光学箱を本体フレームに直接組み付けるものであるから、両者の間に従来例のような支持板を必要とせず、従って、装置の組立に必要なビス止めの工程数を低減して、組立工程を大幅に簡略化できる。
【００３０】
また、支持板やビスを省略することで装置の組立部品点数を大幅に削減できるうえに、回転ドラムに対する光学箱の位置合わせも簡単である。
【００３１】
さらに、ふた部材の両側部を延長してふた部材の寸法を幾分大きくするだけですむため、ふた部材が金属製であっても、板金製で高重量の支持板を用いる場合に比べて、装置の軽量化を大きく促進できるという長所がある。
【００３２】
図３は一変形例を示す。これは、光学箱１０にふた部材４０をビス止めするための締結部を用いて、回転ドラムに対する光学箱１０の相対位置の調節を行なうように構成することで、図１および図２の位置決めユニットを省略したものである。ふた部材４０に寸法の大きい長穴４０ａを設けてこれにビス４２を仮り止めし、前述と同様に工場現場の専用治具を用いてふた部材４０と光学箱１０の相対位置をＸＹ方向に調節する。これによって、光学箱１０を本体フレーム５０に組み付けたときの回転ドラムに対する相対位置を調節する。続いて、ビス４２を締め付けてふた部材４０を光学箱１０に固定する。
【００３３】
このようにして光学箱１０にふた部材４０を組み付けたものを画像形成装置の本体フレーム５０内に搬入し、ふた部材４０の各延長部４１の位置決め穴４０ｂに本体フレーム５０の支持部５１の位置決めピン５１ａを係合させ、ビス５１ｂによってふた部材４０を支持部５１にビス止めする。
【００３４】
本変形例は、位置決めユニットを省略することで組立工程数や組立部品点数を低減できる長所があるものの、ふた部材４０を本体フレーム５０に組み付けたのちにふた部材４０から光学箱１０を取りはずしたときは、両者の位置出しのための位置決めユニットがないために再度専用治具を用いた位置出しの工程が必要となる。
【００３５】
なお、本実施の形態においては、ふた部材を本体フレームに固定することで光学箱をふた部材から懸下された状態で画像形成装置に組み付けるように構成されているが、図５に示すように、光学箱１０にふた部材６０を組み付けたものを上下逆にして、ふた部材６０の延長部６１を本体フレーム７０の支持部７１に固定してもよい。
【００３６】
このように、光学箱を本体フレームに対して上下いずれの方向からも組み付けることが自在であるため、画像形成装置の設計上の自由度が大幅に増大するという特筆すべき長所がある。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので、以下に記載するような効果を奏する。
【００３８】
光学箱の開口を塞ぐふた部材を直接画像形成装置の本体フレームにビス止めすることで、光学箱の組み付けを行なうことができる。これによって、画像形成装置の部品コストや組立コストを大幅に低減し、装置の軽量化等にも大きく貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態による偏向走査装置を示すもので、（ａ）はふた部材を取りはずした状態で示す模式平面図、（ｂ）はふた部材を取り付けた状態を示す一部断面立面図である。
【図２】図１の（ｂ）の装置を示す平面図である。
【図３】一変形例を示す平面図である。
【図４】図３の装置を示す一部断面立面図である。
【図５】別の変形例を示す部分立面図である。
【図６】一従来例による偏向走査装置を示す模式平面図である。
【図７】図６の装置の一部分を分解して示す分解斜視図である。
【図８】図６の装置にふた部材を取り付けて本体フレームに組み付けた状態を示す平面図である。
【図９】図８の装置を示す一部断面立面図である。
【符号の説明】
１    半導体レーザ
２    シリンドリカルレンズ
３    回転多面鏡
４    走査レンズ
１０    光学箱
２０，４０，６０    ふた部材
２１，４１，６１    延長部
２４    位置決めユニット
３０，５０，７０    本体フレーム
３１，５１，７１    支持部
【図１】
0003542464.tif 000002
【図２】
0003542464.tif 000003
【図３】
0003542464.tif 000004
【図４】
0003542464.tif 000005
【図５】
0003542464.tif 000006
【図６】
0003542464.tif 000007
【図７】
0003542464.tif 000008
【図８】
0003542464.tif 000009
【図９】
0003542464.tif 000010