(57)【要約】  【課題】  走査レンズを固定する弾性部材の強度を確保しつつ、簡便且つ安定に走査レンズを固定する光学走査装置を提供する。  【解決手段】  走査レンズ４の両端の支持部１１を、光学走査装置の底面に設けられたＸ軸方向の基準部材１０に当接し、支持部１１と立設部１２の間にレ型の本体部を有する板バネ１３を挿入して走査レンズ４を基準部材１０に押圧する。板バネ１３は、曲折部１３ｅにより立設部１２を挟み込むとともに、曲折部１３ｅに設けられた係合部１３ｃを立設部１２の突起部１２ａに係合させることにより、筐体８に強固に固定される。このとき、板バネ１３の本体部を構成する垂直面１３ａには開口部のような強度を損なう構造が設けられていないため、組み付けの際に板バネ１３の本体部が変形するおそれがない。【選択図】      図１
2005181501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を偏向走査する走査手段と、該走査手段により形成される走査光の光路に配設された走査レンズと、該走査レンズを筐体に組み付ける弾性部材と、を備えた光学走査装置において、
前記弾性部材は、垂直面と傾斜面とから一体形成される側面がレ型の本体部と、前記垂直面の左右両端部を前記傾斜面と反対方向に折り曲げて形成される曲折部と、前記傾斜面の端部に設けられる当接手段とから成り、
前記曲折部は前記筐体に設けられた立設部の側面両側の突起部に係合する係合部を有し、前記係合部が前記突起部に係合するように前記曲折部により前記立設部を挟み込むとともに、前記当接手段により前記走査レンズを前記筐体の水平方向の基準面に押圧するように構成されることを特徴とする光学走査装置。
【請求項２】
前記係合部は、前記曲折部の一端に開口する切り欠き形状であることを特徴とする請求項１に記載の光学走査装置。
【請求項３】
前記曲折部は、前記立設部の側面両側を押圧するように付勢されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に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、プリンタやファクシミリ、複写機などの画像形成装置において書き込み用光学系として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】
プリンタや複写機などの画像形成装置に用いられる光学走査装置は、図１１に示すように、光源ユニット１から射出されたレーザ光をシリンドリカルレンズ２によって線状の光束に集光し、走査手段であるポリゴンミラー３により所定の走査方向に偏向走査し、走査レンズ４、折り返しミラー５を経て図示しない感光体ドラム上に結像させる。結像された光束は、感光体ドラム上をポリゴンミラー３の回転により主走査方向に、感光体ドラムの回転により副走査方向に走査して静電潜像を形成する。
【０００３】
ポリゴンミラー３からの走査光は、その走査面の一端においてミラー６によって走査面の下方へ分離され、ビーム検知センサ７に導入される。導入された走査光はビーム検知センサ７において走査開始信号に変換され、光源ユニット１の半導体レーザ（図示せず）に送信される。半導体レーザは走査開始信号を受信した後、書き込み変調を開始する。
【０００４】
光源ユニット１、シリンドリカルレンズ２、ポリゴンミラー３及びその駆動モータ、走査レンズ４、折り返しミラー５、ミラー６、ビーム検知センサ７は筐体８の側面や底面に取り付けられる。感光体ドラムは筐体８の外側に配設されており、筐体８の底面には、走査光を筐体８から感光体ドラムに向けて導くための窓部９が設けられている。また、筐体８の上部は図示しない蓋部材により閉塞されている。
【０００５】
走査レンズ４は、走査方向に長尺のいわゆるＦθ機能を有する結像レンズであり、その組み付けは、筐体の底面に設けられた基準部材に走査レンズの底面を当接して接着剤により固定するか、或いは、走査レンズの頂部を押圧する板バネ等の弾性部材によって走査レンズを前記基準部材に付勢して押しつけ固定することにより行われている。しかし、走査レンズを筐体の基準部材に接着した場合、走査レンズの組み付け位置の再調整や走査レンズの交換が困難となる。また、弾性部材によって筐体に固定する方法の場合、ビス止め等により弾性部材を筐体に固定する必要があるため、部品点数や組立て工程数が多くなって高コストとなる。
【０００６】
そこで、走査レンズを簡便に且つ安定して固定する方法が提案されており、特許文献１には、図１２に示すように、筐体に設けられた立設部の突起に係合する係合部を弾性部材に設け、別途ビス等の固定部材を用いずに弾性部材のずれを防止する方法が開示されている。同図において、図示しないポリゴンミラーによって偏向走査された走査光は、走査レンズ４を経て筐体８の外部に配設された感光体ドラム上に結像する。走査レンズ４は、長手方向がポリゴンミラーの走査方向（Ｙ軸方向）に平行な棒状体で、高さ方向（Ｚ軸方向）の中央部に走査光を透過させるレンズ有効部４ａを有する。
【０００７】
走査レンズ４のＹ軸方向の両端部には、樹脂製の筐体８の底面に立設されたＸ軸方向の基準部材１０とＺ軸方向の基準部材（図示せず）に当接する支持部１１が設けられており、走査レンズ４の左右の支持部１１は、筐体８の底面の立設部１２に支持された弾性部材である板バネ１３によって基準部材１０の基準面に押圧される。このように、走査レンズ４の両端部を筐体８に設けられた基準部材１０に押圧することにより走査レンズ４を筐体８に位置決めして固定する。板バネ１３は、弾力性を有するバネ用板金部材の下半分を折り曲げて形成され、垂直面１３ａと傾斜面１３ｂから成る側面がレ型の本体を有する。
【０００８】
垂直面１３ａには立設部１２に設けられた突起部１２ａを係合させる係合部１３ｃが設けられている。また、傾斜面１３ｂの先端部は上向きに折り曲げられ、走査レンズ４の両端の支持部１１に当接する当接手段である当接部１３ｄが一体形成されている。１４は、板バネ１３の下端を嵌挿する開口穴である。ここで、板バネ１３を安定して固定するためには、突起部１２ａ及び係合部１３ｃをある程度以上の大きさに形成しておく必要がある。そのため、板バネ１３に設けられた係合部１３ｃの両横部分の幅Ｗはかなり小さくなっている。
【０００９】
しかしながら、走査レンズを固定する弾性部材には薄いバネ用金属板が用いられるため、特許文献１の弾性部材では、開口部の両横部分の強度が著しく低下し、走査レンズを固定する為に弾性部材を押し込む際に弾性部材本体が変形するおそれがある。また、多数の弾性部材を梱包して組立て現場に搬送する際に、幅の狭い部分に応力が集中して変形を起こすという問題点もあった。
【特許文献１】特許第３４０８０６１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑み、走査レンズを固定する弾性部材の強度を確保しつつ、簡便且つ安定に走査レンズを固定する光学走査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】
上記目的を達成するために本発明は、光源からの光を偏向走査する走査手段と、該走査手段により形成される走査光の光路に配設された走査レンズと、該走査レンズを筐体に組み付ける弾性部材と、を備えた光学走査装置において、前記弾性部材は、垂直面と傾斜面とから一体形成される側面がレ型の本体部と、前記垂直面の左右両端部を前記傾斜面と反対方向に折り曲げて形成される曲折部と、前記傾斜面の端部に設けられる当接手段とから成り、前記曲折部は前記筐体に設けられた立設部の側面両側の突起部に係合する係合部を有し、前記係合部が前記突起部に係合するように前記曲折部により前記立設部を挟み込むとともに、前記当接手段により前記走査レンズを前記筐体の水平方向の基準面に押圧するように構成されることを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記係合部は、前記曲折部の一端に開口する切り欠き形状であることを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記曲折部は、前記立設部の側面両側を押圧するように付勢されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の構成によれば、弾性部材本体に開口部等の強度を低下させる構造を設けていないために部品強度を確保することができ、且つ、別途弾性部材を固定する部材も必要とせず弾性部材の簡便且つ安定した組み付けが可能となり、走査レンズを所定の位置に確実に固定することができる。
【００１５】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、係合部が曲折部の一端に開口する切り欠き形状であることにより、弾性部材の立設部への取り付けが容易となる。
【００１６】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像形成装置において、曲折部が立設部の側面を押圧するように付勢されていることにより、弾性部材の左右方向のずれをより確実に防止し、走査レンズの固定を一層強固なものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る光学走査装置の走査レンズの端部周辺を示す部分図であり、走査レンズを固定する弾性部材である板バネを分離した状態を示す斜視図である。従来例の図１２と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態においては、板バネ１３の垂直面１３ａの左右両端を傾斜面１３ｂと反対方向に垂直に折り曲げて曲折部１３ｅを形成している。左右の曲折部１３ｅには立設部１２の左右に設けられた突起部１２ａを係合させる係合部１３ｃが設けられている。１５は、突起部１２ａの設けられた立設部１２を筐体８と一体成形する際に必要となる金型の抜き穴である。
【００１８】
図２（ａ）は、板バネを組み付けた状態を示す斜視図であり、図２（ｂ）は板バネを組み付けた状態を示す断面図である。図２（ａ）、（ｂ）を用いて走査レンズ４の組み付け方法について説明する。まず、走査レンズ４のＹ軸方向の中心部に設けられた位置決め部材（図示せず）を、筐体８の底面に立設された一対の位置決めピン（図示せず）の間に係合させて、走査レンズ４のＹ軸方向の位置決めを行う。次に、走査レンズ４の両端部に設けられた支持部１１を、それぞれＸ軸方向の基準部材１０とＺ軸方向の基準部材１６に当接させることにより、走査レンズ４のＸ軸方向及びＺ軸方向の位置決めを行う。
【００１９】
次いで、基準部材１０、１６に当接された走査レンズ４の支持部１１と立設部１２との間に、板バネ１３をＸ軸方向に圧縮した状態で挿入し、左右の曲折部１３ｅで立設部１２を挟み込むとともに、立設部１２の側面２箇所に設けられた突起部１２ａを係合部１３ｃに係合させる。そして、板バネ１３を圧縮していた力を開放して当接部１３ｄを支持部１１に当接させると、板バネ１３は付勢力により支持部１１を基準部材１０に押し当てて固定する。このとき、板バネ１３の本体を構成する垂直面１３ａには開口部のような強度を損なう構造が設けられていないため、組み付けの際に板バネ１３の本体が変形するおそれがない。
【００２０】
Ｘ軸方向には板バネ１３の付勢力が作用し、Ｙ軸方向には曲折部１３ｅが立設部１２に嵌合し、Ｚ軸方向には突起部１２ａと係合部１３ｃとが係合しているため、板バネ１３のＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の位置ずれがなくなり、支持部１１は基準部材１０及び１６に確実に圧着される。これにより、板バネ１３を固定するビス等を用いずに走査レンズ４を筐体８内の所望の位置に安定且つ確実に固定することが可能となり、さらに走査レンズ４の組み付け作業も容易となる。
【００２１】
板バネ１３によって走査レンズ４を安定に固定するためには、筐体８に対して板バネ１３を強固に装着し、板バネ１３の位置ずれを防止する必要がある。また、組立て作業の効率化の面から、板バネ１３の組み付けは容易であることが望ましい。そこで、図１に示す突起部１２ａのＺ軸方向の幅Ｗ１と、板バネ１３の係合部１３ｃの幅Ｗ２との関係はＷ１＜Ｗ２であり、両者の差は０．２〜０．５ｍｍ程度とするのが好ましい。
【００２２】
この構成とすることにより、板バネ１３の組み付けの容易性を保ちながらＺ軸方向の位置ずれを効果的に防止することができる。なお、当接部１３ｄにより走査レンズ４の支持部１１が基準部材１０に押圧されるため、基準部材１０に当接された状態での支持部１１と立設部１２との間隔Ｗ３と、外力を与えない状態での板バネ１３のＸ軸方向の寸法Ｗ４との関係はＷ３＜Ｗ４であるのはもちろんである。
【００２３】
図３（ａ）は板バネ１３を立設部１２に取り付ける様子を上から見た図である。本実施形態においては、曲折部１３ｅは垂直面１３ａの両端から垂直に突出しているため、立設部１２の幅Ｗ５と、外力を与えない状態での曲折部１３ｅ先端部の間隔Ｗ６との関係はＷ５≦Ｗ６であるが、板バネ１３を立設部１２により強固に固定するために、図３（ｂ）のようにＷ５とＷ６との関係をＷ５＞Ｗ６としても良い。
【００２４】
この構成とすることにより、曲折部１３ｅには立設部１２を挟む方向に付勢力が作用し、板バネ１３のＹ軸方向の位置ずれを効果的に防止することができる。さらに、図３（ｃ）のように曲折部１３ｅの先端を外側に広げた形状とし、立設部１２の幅Ｗ５と、外力を与えない状態での曲折部１３ｃの最も狭い部分の間隔Ｗ６及び先端部の間隔Ｗ６′との関係をＷ６′＞Ｗ５＞Ｗ６としておけば、立設部１２への板バネ１３の取り付け作業が容易となるためより好ましい。
【００２５】
なお、係合部１３ｃについても本実施形態の形状に限られるものではなく、図４に示すように曲折部１３ｅに窓状に設けても良いが、本実施形態のように係合部１３ｃを曲折部１３ｅの一端に開口する切り欠き形状とすることにより、突起部１２ａへの係合が容易となり、板バネ１３の取り付け作業の効率が向上するためより好ましい。
【００２６】
図５は、本発明の第２実施形態に係る光学走査装置において板バネを分離した状態を示す斜視図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。同図に示すように、曲折部１３ｅは板バネ１３の垂直面１３ａの左右両端部全体に設けられている。また、係合部１３ｃは曲折部１３ｅの折り曲げ部分１３ｆと所定の間隔を隔てて設けられており、折り曲げ部分１３ｆが係合部１３ｃにより分離されずに垂直面１３ａの上端から下端まで連続している。
【００２７】
図６（ａ）は、図５に示した板バネを組み付けた状態を示す斜視図であり、図６（ｂ）は板バネを組み付けた状態を示す断面図である。本実施形態においては、板バネ１３の左右に設けられた曲折部１３ｅにより立設部１２を挟み込んで係合させた際に、曲折部１３ｅの折り曲げ部分１３ｆが突起部１２ａを跨いで連続するように構成されている。これにより、曲折部１３ｅの強度がより向上し、板バネ１３の立設部１２に対する係合強度も更に増強される。従って、板バネ１３のＹ軸方向の位置ずれも効果的に防止されることとなり、走査レンズ４を一層安定して固定することが可能となる。
【００２８】
なお、曲折部１３ｅは必ずしも垂直面１３ａの左右両端部全体に設ける必要はなく、図７（ａ）のように少なくとも一部分に設けることにより十分な強度を保つことができる。さらに、係合部１３ｃの形状もこれに限られず、例えば図７（ｂ）に示すように曲折部１３ｅに窓状に設けても良い。
【００２９】
図８は、本発明の第３実施形態に係る光学走査装置において板バネを分離した状態を示す斜視図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態においては、板バネ１３の垂直面１３ａの上端から傾斜部１３ｂの方向に水平に突出する第２の当接部１３ｇが設けられている。
【００３０】
図９（ａ）は、本実施形態に係る光学走査装置において板バネを組み付けた状態を示す斜視図であり、図９（ｂ）は板バネを組み付けた状態を示す断面図である。図９（ａ）、（ｂ）から明らかなように、第２の当接部１３ｇは、当接部１３ｄよりもＸ軸方向に突出するように設けられており、板バネ１３により走査レンズ４を固定した際に、支持部１１の上面に第２の当接部１３ｇの裏面が当接することにより走査レンズ４のＺ軸方向へのずれを防止する。
【００３１】
第２の当接部１３ｇと支持部１１との関係を図１０に示す。第２の当接部１３ｇは、図１０（ａ）に示すように板バネ１３の垂直面１３ａの上端から水平に突出しており、板バネ１３の設置面から第２の当接部１３ｇの裏面までの距離Ｗ７は、基準部材１６に当接した状態での走査レンズ４の支持部１１の高さＷ８と等しくなるように設計されている。
【００３２】
このとき、図１０（ｂ）に示すように、第２の当接部１３ｇを水平方向よりやや下向きに形成し、外力を加えない状態での板バネ１３の設置面から第２の当接部１３ｇの裏面までの距離Ｗ７と、基準部材１６に当接した状態での支持部１１の高さＷ８の関係がＷ７＜Ｗ８とすることにより、第２の当接部１３ｇは下向きの付勢力により支持部１１を押圧する。従って、走査レンズ４のＺ軸方向の位置ずれが一層効果的に防止されることとなるためより好ましい。
【００３３】
上記第２、第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、板バネ１３の本体部に開口部等の部品強度を低下させる構造が設けられていないため、板バネ１３を支持部１１と立設部１２との間に圧縮して挿入する工程や、板バネ１３の製造現場から多数の板バネ１３を梱包して光学走査装置の組立て現場に搬送する際に板バネ１３を変形させるおそれがなくなる。また、図３（ｂ）、（ｃ）のように曲折部１３ｅを立設部１２の側面を押圧するように内側に付勢させ、板バネ１３を立設部１２に強固に固定してＹ軸方向の位置ずれを防止することもできる。
【００３４】
また、上記各実施形態においては、板バネ１３の曲折部１３ｅに設けられる係合部１３ｃは左右１箇所ずつであるが、Ｚ軸方向のずれをより効果的に防止するため、係合部１３ｃを左右の曲折部１３ｅに複数箇所設けることも可能である。この場合、立設部１２に設けられる突起部１２ａも係合部１３ｃに応じて複数形成すれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、光源からの光を偏向走査する走査手段と、該走査手段により形成される走査光の光路に配設された走査レンズと、該走査レンズを筐体に組み付ける弾性部材とを備えた光学走査装置において、弾性部材は、垂直面と傾斜面とから一体形成される側面がレ型の本体部と、垂直面の左右両端部から傾斜面と反対方向に突出する曲折部と、傾斜面の端部に設けられた当接手段とから成り、曲折部は筐体に設けられた立設部の側面両側の突起部に係合する係合部を有し、係合部が突起部に係合するように曲折部により立設部を挟み込むとともに当接手段により走査レンズを筐体の水平方向の基準面に押圧するように構成されていることとする。
【００３６】
これにより、弾性部材本体の部品強度が確保され、弾性部材の安定した組み付けが可能となり、走査レンズを所定の位置に確実に固定できる光学走査装置を提供する。また、別途ビス等の弾性部材を固定する部材も必要としないため、走査レンズの組み付け作業の簡便化及び低コスト化にも貢献する。
【００３７】
また、係合部を曲折部の一端に開口する切り欠き形状としたことにより、係合部の突起部への係合が容易となり、弾性部材の立設部への取り付け作業の効率化に貢献する。
【００３８】
また、曲折部が立設部の側面を押圧するように付勢されていることにより、弾性部材の左右方向のずれをより確実に防止し、走査レンズの固定を一層強固なものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】は、本発明の第１実施形態に係る光学走査装置において、走査レンズの端部より板バネを分離した状態を示す概略斜視図である。
【図２】は、板バネを組み付けた状態を示す概略図である。
【図３】は、板バネを立設部に取り付ける様子を示す上面図である。
【図４】は、板バネの他の形状を示す側面図である。
【図５】は、本発明の第２実施形態に係る光学走査装置において、走査レンズの端部より板バネを分離した状態を示す概略斜視図である。
【図６】は、板バネを組み付けた状態を示す概略図である。
【図７】は、曲折部の他の形状を示す側面図である。
【図８】は、本発明の第３実施形態に係る光学走査装置において、走査レンズの端部より板バネを分離した状態を示す概略斜視図である。
【図９】は、板バネを組み付けた状態を示す概略図である。
【図１０】は、第２の当接部付近を示す側面図である。
【図１１】は、光学走査装置の全体を示す斜視図である。
【図１２】は、従来の光学走査装置において、走査レンズの端部より板バネを分離した状態を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    光源ユニット
２    シリンドリカルレンズ
３    ポリゴンミラー
４    走査レンズ
８    筐体
１０    基準部材（Ｘ軸方向）
１１    支持部
１２    立設部
１２ａ  突起部
１３    板バネ（弾性部材）
１３ａ  垂直面
１３ｂ  傾斜面
１３ｃ  係合部
１３ｄ  当接部
１３ｅ  曲折部
１３ｆ  折り曲げ部分
１３ｇ  第２の当接部
１４    開口穴
１５    抜き穴
１６    基準部材（Ｚ軸方向）
【図１】
2005181501.tif 000003
【図２】
2005181501.tif 000004
【図３】
2005181501.tif 000005
【図４】
2005181501.tif 000006
【図５】
2005181501.tif 000007
【図６】
2005181501.tif 000008
【図７】
2005181501.tif 000009
【図８】
2005181501.tif 000010
【図９】
2005181501.tif 000011
【図１０】
2005181501.tif 000012
【図１１】
2005181501.tif 000013
【図１２】
2005181501.tif 000014