(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源が出射した光束を偏向走査する偏向器と、
前記偏向器で走査される光束を被走査面上に結像させる走査レンズと、
前記光源、前記偏向器、及び、前記走査レンズを収容する筐体と、
を備える走査光学装置であって、
前記走査レンズを、前記筐体に対して、光軸方向へ押圧する弾性部材を備え、
前記走査レンズは、前記走査レンズの光束出射側の面であり前記筐体に突き当たる突き当て面と、前記走査レンズの光束入射側の面に設けられた部分であり、前記走査レンズを載置する前記筐体の面に対して垂直な方向である前記走査レンズの組み付け方向とは逆方向への前記走査レンズの移動を規制する規制部と、を有し、
前記走査レンズが前記逆方向に移動すると前記弾性部材の一部と前記規制部が干渉することによって前記走査レンズの前記逆方向への移動が規制され、前記走査レンズが前記筐体の前記走査レンズの組み付け方向の位置決め部に接触した状態では、前記弾性部材の前記一部と前記規制部とは前記組み付け方向にて隙間を有していることを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
光源と、
前記光源が出射した光束を偏向走査する偏向器と、
前記偏向器で走査される光束を被走査面上に結像させる走査レンズと、
前記光源、前記偏向器、及び、前記走査レンズを収容する筐体と、
を備える走査光学装置であって、
前記走査レンズを、前記筐体に対して、光軸方向へ押圧する弾性部材を備え、
前記走査レンズは、前記走査レンズの光束出射側の面であり前記筐体に突き当たる突き当て面を有し、
前記走査レンズが前記走査レンズの組み付け方向とは逆方向に移動すると前記弾性部材の先端部と前記走査レンズの天面とが干渉することによって前記逆方向への前記走査レンズの移動が規制され、前記走査レンズが前記筐体の前記走査レンズの組み付け方向の位置決め部に接触した状態では、前記弾性部材の前記先端部と前記走査レンズの前記天面とは前記組み付け方向にて隙間を有していることを特徴とする走査光学装置。
【請求項３】
前記弾性部材は、前記筐体と一体で形成されたスナップフィットであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走査光学装置。
【請求項４】
像担持体と、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の走査光学装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる走査光学装置、及び、この走査光学装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーザプリンタ等の画像形成装置に用いられる走査光学装置は、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を有す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レンズなどの走査レンズによって感光ドラム上に結像させて静電潜像を形成する。次いで、感光ドラム上の静電潜像を現像装置によってトナー像に顕像化し、これを記録紙等の記録材に転写して定着装置へ送り、記録材上のトナーを加熱定着させることで印刷（プリント）が行われる。
【０００３】
走査レンズは、筐体である光学箱に保持されている。例えば特許文献１では、走査レンズは、別体の板バネで固定されており、走査レンズの光軸方向とレンズの高さ方向に押圧されている。
【０００４】
また、特許文献２では、走査レンズを光学箱と一体で形成されたスナップフィットで固定している形態を示している。走査レンズにおいて、光軸方向への押圧はスナップフィットで行い、一般的にレンズの高さ方向は光学箱に段差を形成し、走査レンズの規定外の位置移動を規制している。
【０００５】
また、特許文献３では、光学箱のスナップフィットの押圧方向を光軸方向と副走査方向との間にして、走査レンズをスナップフィット一つで光軸方向と副走査方向に押圧する形態が示されている。なお、この副走査方向とはレンズの高さ方向であるのは言うまでも無い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１００１３３号公報
【特許文献２】特開２００７−２２５６８０号公報
【特許文献３】特許第４３２５４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来例ではそれぞれ以下のような課題があった。特許文献１のような走査レンズを別体の板バネで固定する形態は、光学箱に走査レンズを設置した後に板バネを組み付ける必要があり、作業工数を要する。また、板バネにより走査レンズを光軸方向とレンズの高さ方向へ同時に押圧するため、押圧力と押圧方向のバラツキが生じた場合にｆθレンズに対してモーメント力が働く可能性がある。したがって、ｆθレンズを所望の姿勢で保持できなくなる懸念が生じる。
【０００８】
走査レンズの固定手段は部品点数削減の観点からは光学箱に一体に形成されたスナップフィットが好ましく、特許文献２のような構成が用いられている。しかしながら、この構成では走査レンズの副走査方向の固定が接着で行われており、組立工数の増加や環境変動の懸念がある。
【０００９】
また、特許文献３の構成においては、スナップフィットがレンズの凹部の斜面を押しているため、スナップフィットの押圧力が光軸方向の力と副走査方向の力とに分散される。仮にこの分力のバランスにおいて、レンズの高さ方向の力が大きくなった場合、レンズが光軸方向の基準面にしっかりと押圧されない可能性がある。また、レンズを光軸方向の基準面にしっかりと押圧するために光軸方向の押圧力を大きくした場合、レンズの高さ方向の押圧力は小さくなるため、走査光学装置にレンズの高さ方向の何らかの衝撃が加わった場合、レンズがレンズの高さ方向に外れる可能性がある。
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑み、組立工数を増加させることなく、物流時等の物理的衝撃が加わっても走査レンズの筐体に対する高精度な位置決めが実現される走査光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明の走査光学装置は、光源と、前記光源が出射した光束を偏向走査する偏向器と、前記偏向器で走査される光束を被走査面上に結像させる走査レンズと、前記光源、前記偏向器、及び、前記走査レンズを収容する筐体と、を備える走査光学装置であって、前記走査レンズを、前記筐体に対して、光軸方向へ押圧する弾性部材を備え、前記走査レンズは、前記走査レンズの光束出射側の面であり前記筐体に突き当たる突き当て面と、前記走査レンズの光束入射側の面に設けられた部分であり、前記走査レンズを載置する前記筐体の面に対して垂直な方向である前記走査レンズの組み付け方向とは逆方向への前記走査レンズの移動を規制する規制部と、を有し、前記走査レンズが前記逆方向に移動すると前記弾性部材の一部と前記規制部が干渉することによって前記走査レンズの前記逆方向への移動が規制され、前記走査レンズが前記筐体の前記走査レンズの組み付け方向の位置決め部に接触した状態では、前記弾性部材の前記一部と前記規制部とは前記組み付け方向にて隙間を有していることを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の走査光学装置は、光源と、前記光源が出射した光束を偏向走査する偏向器と、前記偏向器で走査される光束を被走査面上に結像させる走査レンズと、前記光源、前記偏向器、及び、前記走査レンズを収容する筐体と、を備える走査光学装置であって、前記走査レンズを、前記筐体に対して、光軸方向へ押圧する弾性部材を備え、前記走査レンズは、前記走査レンズの光束出射側の面であり前記筐体に突き当たる突き当て面を有し、前記走査レンズが前記走査レンズの組み付け方向とは逆方向に移動すると前記弾性部材の先端部と前記走査レンズの天面とが干渉することによって前記逆方向への前記走査レンズの移動が規制され、前記走査レンズが前記筐体の前記走査レンズの組み付け方向の位置決め部に接触した状態では、前記弾性部材の前記先端部と前記走査レンズの前記天面とは前記組み付け方向にて隙間を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、組立工数を増加させることなく、物流時等の物理的衝撃が加わっても走査レンズの筐体に対する高精度な位置決めが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１に係る走査光学装置を備える画像形成装置の断面図である。
【図２】走査光学装置の斜視図である。
【図３】スナップフィットとｆθレンズとを示す図２のＸ−Ｚ断面図である。
【図４】変形例に係るバネ部材とｆθレンズとを示す図２のＸ−Ｚ断面図である。
【図５】実施例２に係るｆθレンズの固定方法を示した部分拡大断面図である。
【図６】変形例に係るｆθレンズの固定方法を示した部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。なお、後の実施例の構成に関して、前の実施例と同一の構成に関しては前の実施例と同一の符号を付して、前の実施例中の説明が援用されるものとする。
【実施例１】
【００１６】
［画像形成装置］
図１は、本発明の実施例１に係る走査光学装置１０１を備える画像形成装置１１０の断面図である。画像形成装置１１０は、走査光学装置１０１を具備し、走査光学装置１０１により『像担持体』としての感光ドラム１０３を走査し、この走査された画像に基づいて記録紙等の記録材Ｐに画像形成を行う画像形成手段を備える画像形成装置である。ここでは、画像形成装置１１０としてプリンタを例示して説明する。
【００１７】
画像形成装置１１０（プリンタ）は、得られた画像情報に基づいたレーザ光束を、露光手段としての走査光学装置１０１によって出射し、プロセスカートリッジ１０２に内蔵された感光ドラム１０３上に照射する。すると感光ドラム１０３上に潜像が形成され、プロセスカートリッジ１０２によってこの潜像が現像剤としてのトナーによりトナー像として顕像化される。なお、プロセスカートリッジ１０２とは、感光ドラム１０３と、感光ドラム１０３に作用するプロセス手段として、帯電手段や現像手段等を一体的に有するものである。
【００１８】
一方、記録材Ｐを積載する積載板１０４上に積載された記録材Ｐは、給送ローラ１０５によって１枚ずつ分離されながら給送され、次に中間ローラ１０６によって、さらに下流側に搬送される。搬送された記録材Ｐ上には、感光ドラム１０３上に形成されたトナー像が転写ローラ１０７によって転写される。この未定着のトナー像が形成された記録材Ｐは、さらに下流側に搬送され、内部に加熱体を有する定着器１０８により、トナー像が記録材Ｐに定着される。その後、記録材Ｐは、排出ローラ１０９によって装置本体１１０Ａの外部に排出される。
【００１９】
なお、本実施例では感光ドラム１０３に作用するプロセス手段としての前記帯電手段及び前記現像手段をプロセスカートリッジ１０２中に感光ドラム１０３と一体的に有することとしたが、各プロセス手段を感光ドラム１０３と別体に構成することとしてもよい。
【００２０】
［走査光学装置］
図２は、走査光学装置１０１の斜視図である。走査光学装置１０１は、レーザユニット１、偏向装置５、及び、ｆθレンズ７を収容する『筐体』としての光学箱８を備える。光学箱８の内部には、レーザユニット１、複合アナモフィックコリメータレンズ２、開口絞り３、回転多面鏡４を有する偏向装置５、信号検知センサ６、ｆθレンズ７（走査レンズ）が配置される。
【００２１】
『光源』としてのレーザユニット１（半導体レーザユニット）は、レーザ光束を出射するユニットである。複合アナモフィックコリメータレンズ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にしたアナモコリメータレンズと信号検知レンズ（またはＢＤレンズ）とを一体に成形したレンズである。偏向装置５は、レーザユニット１が出射したレーザ光束Ｌを偏向走査する回転多面鏡４を有し、回転多面鏡４を回転駆動させる装置である。
【００２２】
レーザユニット１から出射したレーザ光束Ｌは、複合アナモフィックコリメータレンズ２によって主走査方向では略平行光または収束光とされ、副走査方向では収束光とされる。次にレーザ光束Ｌは、開口絞り３を通って光束幅が制限されて、回転多面鏡４の反射面上において主走査方向に長く伸びる焦線状に結像する。そして、このレーザ光束Ｌは回転多面鏡４を回転させることによって偏向走査され、複合アナモフィックコリメータレンズ２のＢＤレンズ２ｋに入射する。ＢＤレンズ２ｋを通過したレーザ光束Ｌは、信号検知センサ６に入射する。
【００２３】
このとき、信号検知センサ６で信号を検知し、このタイミングを主走査方向の書き出し位置の同期検知タイミングとする。次にレーザ光束Ｌは、ｆθレンズ７に入射する。『走査レンズ』としてのｆθレンズ７は、偏向装置５で走査される光束（レーザ光束Ｌ）を『被走査面上』としての感光ドラム１０３の表面上に結像させるレンズである。ｆθレンズ７は、レーザ光束を感光ドラム１０３上にスポットを形成するように集光し、かつスポットの走査速度が等速に保たれるように設計されている。このようなｆθレンズ７の特性を得るために、ｆθレンズ７は非球面レンズで形成されている。ｆθレンズ７を通過したレーザ光束Ｌは、光学箱８の出射口から出射し、感光ドラム１０３上に結像走査される。
【００２４】
回転多面鏡４の回転によってレーザ光束を偏向走査し、感光ドラム１０３上でレーザ光束による主走査が行われ、また感光ドラム１０３がその円筒の軸線まわりに回転駆動することによって副走査が行われる。このようにして感光ドラム１０３の表面には静電潜像が形成される。ｆθレンズ７は、スナップフィット８ａ、８ｂにより光学箱８に対して固定されている。
【００２５】
図３は、スナップフィット８ａとｆθレンズ７とを示す図２のＸ−Ｚ断面図である。ｆθレンズ７は、矢印Ｘ方向に突出する凸部７Ｘ１と凸部７Ｘ２とを有する。凸部７Ｘ１と凸部７Ｘ２とは、矢印Ｚ方向で所定の間隔を有する。
【００２６】
光学箱８は、矢印Ｚ方向に沿う平面で形成されるＸ基準被押圧面８ｃを有する。Ｘ基準被押圧面８ｃは段差を有しない。
【００２７】
『弾性部材』としてのスナップフィット８ａは、光学箱８に一体に形成されている。スナップフィット８ａは、矢印Ｘ方向に突出する凸部８ａ１を有する。
【００２８】
ｆθレンズ７は、ｆθレンズ７の光軸方向の側に形成されて光学箱８に突き当たる『突き当て面』としてのＸ基準押圧面７ｂ、７ｃを有する。光学箱８は、Ｘ基準押圧面７ｂ、７ｃを受ける『受け面』としてのＸ基準被押圧面８ｃを有する。そして、凸部８ａ１は、ｆθレンズ７を、光学箱８に対して光軸方向Ｋ（矢印Ｘ方向）へ押圧する。ｆθレンズ７は、光学箱８のＸ基準被押圧面８ｃへ押圧されている。
【００２９】
また、光学箱８は、ｆθレンズ７の組み付け方向Ｊ２に、ｆθレンズ７を位置決めする『位置決め部』としてのＺ基準面８ｄを有する。ｆθレンズ７のＺ方向位置は、ｆθレンズ７を光学箱８のＺ基準面８ｄの面に突き当てて位置決めされている。
【００３０】
ｆθレンズ７のＺ方向の抜け止めは、ｆθレンズ７の凸部７ａとスナップフィット８ａの凸部８ｆとで行われる。スナップフィット８ａの凸部８ｆとｆθレンズ７の凸部７ａとが、ｆθレンズ７の組み付け方向Ｊ２と逆方向Ｊ１へのｆθレンズ７の移動量を規制する。ｆθレンズ７は、Ｘ基準押圧面７ｂ、７ｃと反対側にｆθレンズ７の組み付け方向Ｊ２とは逆方向Ｊ１にｆθレンズ７が移動する移動量を規制する『規制手段』としての凸部７ａを有する。
【００３１】
ｆθレンズ７が光学箱８のＺ基準面８ｄに接触した状態では、ｆθレンズ７の凸部７ａとスナップフィット８ａの凸部８ｆとの間には、組み付け方向Ｊ２にて（矢印Ｚ方向において）０．１〜０．２ｍｍ程度の隙間Ｒ（クリアランス）を有している。
【００３２】
つまり、スナップフィット８ａの凸部８ｆの押圧力は、ｆθレンズ７に対して矢印Ｘ方向のみに働いている。そのために、ｆθレンズ７のＸ基準押圧面７ｂ、７ｃをＸ基準被押圧面８ｃへ確実に突き当てることができ、ｆθレンズ７の位置決めを所望の位置へ精度良く行うことができる。なお、ｆθレンズ７は矢印Ｚ方向へ上記のクリアランス分で移動する可能性はあるものの、仮に移動した場合でも画像品質の変化は許容範囲内となる光学系になっている。
【００３３】
また、ｆθレンズ７の凸部７ａの斜面７ｄは、傾斜して形成され、ｆθレンズ７が光学箱８に組み付けられる直前には、スナップフィット８ａの凸部８ｆと対向する。これにより、ｆθレンズ７を光学箱８に上から下へと組み付ける際に、斜面７ｄがスナップフィット８ａの斜面８ｇと滑らかに接触するため、ｆθレンズ７がスナップフィット８ａに引っ掛かることなくスムーズに組付けを行うことができる。
【００３４】
なお、ｆθレンズ７には他の凸部７ｅが形成されている。図２では、レーザユニット１が偏向装置５へレーザ光束Ｌを入射する方向が左上方向からであるが、例えば、レーザユニット１が偏向装置５へレーザ光束Ｌを入射する方向が右下方向からとなる構成にした場合を想定する。この場合には、ｆθレンズ７を上下反転させて光学箱８に組付ける必要があり（ｆθレンズ７を平面視した場合、ｆθレンズ７は仮想線分Ｊに対して対称に構成されていないため）、その際に、他の凸部７ｅにｆθレンズ７のＺ方向の抜け止めの役割を果たさせる。
【００３５】
図４は、変形例に係るバネ部材１０とｆθレンズ７とを示す図２のＸ−Ｚ断面図である。ｆθレンズ７を光学箱９のＸ基準被押圧面９ｃとＺ基準面９ｂに位置決めするために、ステンレス製のバネ部材１０を設けている。バネ部材１０は、バネ部材１０に形成される穴１０ａが光学箱９の凸部９ｋに対して矢印Ｚ方向へ当接した状態で光学箱９に位置決めされている。この状態でバネ部材１０の押圧部１０ｂがｆθレンズ７を矢印Ｘ方向へ押圧することにより、ｆθレンズ７の矢印Ｘ方向の位置が決められている。
【００３６】
また、押圧部１０ｂとｆθレンズ７の凸部７ａとで、ｆθレンズ７の矢印Ｚ方向への抜け止めを構成している。押圧部１０ｂとｆθレンズ７の凸部７ａとは、矢印Ｚ方向にて０．１〜０．２ｍｍ程度の隙間Ｒ（クリアランス）を有している。この実施例では、バネ部材１０に光学箱９とは別体の金属バネを用いているため、仮に走査光学装置の組立工程でｆθレンズ７を外す必要が発生した場合、各部品を破壊することなく容易に外すことができる。
【００３７】
このように、押圧部１０ｂはｆθレンズ７に対して矢印Ｚ方向の押圧力がないため、ｆθレンズ７を光学箱９のＸ基準被押圧面９ｃに確実に突き当てることができ、ｆθレンズ７の姿勢を精度良く位置決めすることができる。
【実施例２】
【００３８】
図５は、実施例２に係るｆθレンズ１１の固定方法を示した部分拡大断面図である。本実施例の走査光学装置は、ｆθレンズ１１と、光学箱１２と、光学箱１２と一体で形成されたスナップフィット１２ａと、を有する。
【００３９】
ｆθレンズ１１は、ｆθレンズ１１の光軸方向Ｋの側に形成されて光学箱８に突き当たる『突き当て面』としてのＸ基準押圧面１１ｂ、１１ｃを有する。Ｘ基準押圧面１１ｂ、１１ｃは、ｆθレンズ１１の光軸方向Ｋに突出する凸部１１Ｘ１、１１Ｘ２の各々に形成される。光学箱１２は、Ｘ基準押圧面１１ｂ、１１ｃを受ける『受け面』としてのＸ基準被押圧面１２ｃを有する。そして、ｆθレンズ１１は、光学箱１２に対してスナップフィット１２ａの押圧部１２ｂにて矢印Ｘ方向に押圧されて固定されている。
【００４０】
ｆθレンズ１１の矢印Ｚ方向の抜け止めは、ｆθレンズ１１の天面１１ａの対向側に設けられた抜け止め部１２ｋにて形成されている。スナップフィット１２ａの先端部に形成された『先端部』としての抜け止め部１２ｋとｆθレンズ１１の天面１１ａとがｆθレンズ７の組付け方向Ｊ１と逆方向Ｊ２へのｆθレンズ１１の移動量を規制する。
【００４１】
光学箱１２は、ｆθレンズ１１の組み付け方向Ｊ１に、ｆθレンズ１１を位置決めする『位置決め部』としてのＺ基準面１２ｄを有する。スナップフィット１２ａの抜け止め部１２ｋとｆθレンズ１１の天面１１ａとの間は、ｆθレンズ１１が光学箱１２のＺ基準面１２ｄに接触した状態では、組付け方向Ｊ１（矢印Ｚ方向）にて０．１〜０．２ｍｍ程度の隙間Ｒ（クリアランス）を有している。これにより実施例１と同様に、ｆθレンズ１１には矢印Ｚ方向に押圧力は働かないのでｆθレンズ１１に不慮のモーメントが働くことはなく、ｆθレンズ１１を精度良く光学箱１２に固定することができる。
【００４２】
また、スナップフィット１２ａにおいて、押圧部１２ｂと抜け止め部１２ｋとを分けて構成し、抜け止め部１２ｋはｆθレンズ１１の天面１１ａと係合するようにしている。そのため、ｆθレンズ１１には抜け止め用の追加形状（実施例１の凸部７ａに相当）が不要である。
【００４３】
なお、ｆθレンズ１１を光学箱１２に組付ける際は、組付ける前にスナップフィット１２ａを工具等で矢印Ｘ方向と逆方向へ弾性変形させ、ｆθレンズ１１の挿入スペースを確保してから組付けを行うと良い。
【００４４】
図６は、変形例に係るｆθレンズ１５の固定方法を示した部分拡大断面図である。バネ部材１３は、光学箱１４とは別体である。ｆθレンズ１５の固定方法は、これまでの実施例と同様であり説明は省略する。なお、バネ部材１３の穴１３ａと押圧部１３ｂは、バネ部材１０の穴１０ａと押圧部１０ｂと同じ機能を有する。また、光学箱１４の凸部１４ｋとＸ基準被押圧面１４ｃは、光学箱９の凸部９ｋとＸ基準被押圧面９ｃと同じ機能を有する。
【００４５】
このように、ｆθレンズ１５の矢印Ｚ方向の抜け止めをｆθレンズ１５の天面で行うことにより、ｆθレンズ１５に矢印Ｚ方向の抜け止めのための形状を追加する必要はなくなる。その他の効果については実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
実施例の構成によれば、物流時等の物理的衝撃が加わってもｆθレンズ７の光学箱８に対する光軸方向Ｋへの高精度な位置決めが実現される。
【符号の説明】
【００４７】
１            レーザユニット（光源）
４            回転多面鏡
５            偏向装置
７            ｆθレンズ（走査レンズ）
７ａ          凸部（規制手段）
７ｂ、７ｃ    Ｘ基準押圧面（突き当て面）
８            光学箱（筐体）
８ａ          スナップフィット（弾性部材）
８ｃ          Ｘ基準被押圧面（受け面）
８ｄ          Ｚ基準面（位置決め部）
１０１        走査光学装置
Ｊ１          組み付け方向
Ｊ２          逆方向
Ｋ            光軸方向
Ｌ            隙間
【図１】
0006624906.tif 000002
【図２】
0006624906.tif 000003
【図３】
0006624906.tif 000004
【図４】
0006624906.tif 000005
【図５】
0006624906.tif 000006
【図６】
0006624906.tif 000007