(57)【要約】【課題】走査光学装置と支持フレームの位置規制の不安定性に起因する振動による画質の劣化や異音の発生を抑制し、安価で容易な構成で光学性能の高い走査光学装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】走査光学装置８と、走査光学装置８を支持する支持フレーム９とが備えられており、筐体３１には位置決め部３１ａと位置決め板３１ｅとが一体成形されている。支持フレーム９における位置決めピン９ａが筐体３１の位置決め部３１ａに圧入されるとともに、位置決めピン９ｂが位置決め板３１ｅに挟まれることによって、各々の位置決め用部材の側面同士が圧接する。このことで走査光学装置８が支持フレーム９において位置規制される。【選択図】図３
2009069304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する光源手段及び、前記レーザ光を感光体上に偏向走査する偏向手段及び、前記レーザ光を前記感光体上に結像させる結像手段が筐体に搭載されて構成される走査光学装置と、
前記走査光学装置を支持するとともに、該走査光学装置の前記感光体に対する位置を規制する複数の位置規制部を有する支持フレームと、を備えた画像形成装置において、
前記筐体には前記支持フレームにおける前記位置規制部の各々に係合する複数の位置決め部が設けられ、
前記複数の前記位置決め部のうち少なくとも一つは、その側面が、前記位置規制部の側面に圧接された状態で該位置規制部と係合することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記側面が圧接された状態で係合する前記位置決め部と前記位置規制部とのうち一方は円筒状の形状を有するとともに、該円筒の軸に平行あるいは垂直方向に伸延するスリット部を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記側面が圧接された状態で係合する前記位置決め部と前記位置規制部とのうち他方は凸形状のピン部を有し、前記スリット部を有する円筒に前記ピン部が圧入されることで前記位置決め部と前記位置規制部とが係合することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の前記位置決め部のうち少なくとも一つは、その側面が、前記位置規制部の側面に２箇所以上において圧接された状態で該位置規制部と係合することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
側面が前記位置規制部の側面に圧接された状態で該位置規制部と係合する前記位置決め部には、
円筒状の形状を有するとともに、該円筒の軸に平行あるいは垂直方向に伸延するスリット部が形成された円筒部と、
前記円筒部の周囲を包囲するように、前記円筒部より高さが低く設けられるとともに、円筒状の形状を有する第２円筒部と、が設けられ、
該位置決め部と係合する前記位置規制部は前記支持フレームに設けられた位置規制孔であり、
前記走査光学装置の位置の規制時に、前記位置決め部の円筒部が前記位置規制部の位置規制孔に挿入された状態で、前記円筒部に圧入される固定部材がさらに備えられ、
該固定部材は、前記円筒部に圧入されることにより前記円筒部を広げて、該円筒部の側面と前記位置決め孔の側面とを圧接させるとともに、前記円筒部に圧入された際に前記第２円筒部の先端と協働して前記支持フレームにおける前記位置規制孔の周辺部を挟持する円筒形状の固定用円筒部を有することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記位置決め部の側面と前記位置規制部の側面とは、弾性部材を介して互いに圧接されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
請求項１〜６までのいずれか１項に記載の画像形成装置に搭載される走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を走査して感光体を露光する走査光学装置および走査光学装置が搭載される画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置においては、走査光学装置が画像形成装置の構造体である支持フレームにねじ締結などで固定され、走査光学装置からレーザが出射されて感光体上を走査することによって画像が形成される。従って、走査光学装置と感光体との相対的な位置決めは正確に行なわれる必要があり、走査光学装置と支持フレームにそれぞれ設けられる位置決め用の部材若しくは構造を係合させることによって位置決めされることが多い。
【０００３】
一方、画像形成装置においては、走査光学装置に搭載された偏向装置（例えば、ポリゴンミラー装置）の回転に起因する振動が走査光学装置における光学部品または筐体、あるいは支持フレームに伝播する場合があった。また、逆に、走査光学装置の外部における他の駆動源からの振動が支持フレームを経由して走査光学装置に伝播する場合もあった。この振動により、感光体上のレーザ光の走査位置精度が悪化し、画像形成装置の画質が劣化したり、異音が発生したりする不都合が生じるおそれがあった。
【０００４】
また、この振動伝播による画質劣化や異音発生に影響を及ぼす要因の一つとして、上述した走査光学装置と支持フレームの間の固定（係合）の状態が挙げられる。すなわち、走査光学装置と支持フレームとの間の位置規制が、安定して強固に行なわれている場合には画質劣化や異音発生を抑制することができ、位置規制が不安定な場合には、逆に画質劣化や異音発生が生じ易い。
【０００５】
このような問題の対策として、走査光学装置の支持フレームへの固定のための台座と位置決めピンとを同軸に構成する技術が公知である。これにより、走査光学装置の支持フレームへの固定のための固定部と位置決め部とが離れて構成されている場合の、位置決め部と支持フレームの接触状態に起因して発生する振動による変位量を低減させることができる（特許文献１）。また、走査光学装置と支持フレームとの位置決め部周囲に弾性体を構成することで、振動を低減させる技術が公知である（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００４−２１２５９１号公報
【特許文献２】特開２００５−０５９３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特開２００４−２１２５９１号公報と特開２００５−５９３８０号公報とに記載された発明は、いずれも走査光学装置と支持フレームの位置決め部の接触状態を安定させるものではない。すなわち、上記の従来例は、走査光学装置と支持フレームの位置決めの不安定性に起因して発生する振動自体を必ずしも低減させる構成ではない。
【０００７】
また、特開２００４−２１２５９１号公報に記載の発明では、走査光学装置と支持フレームの各位置決め部の形状寸法精度や位置精度を厳しく管理する必要があり、筐体や支持フレームの材質が限定され、構成や構造が複雑になる。また、走査光学装置の支持フレームへの固定が支持フレーム側からの固定になり、組立性や保守性が低下する。特開２００５−５９３８０号公報に記載の発明は、位置決め部周囲に弾性体を挿入して振動を吸収するもので、低減しようとする振動周波数のばらつきを考慮する必要があり、弾性体の材質
選定や形状寸法の高精度化が必要となる。
【０００８】
本発明は、上記の従来技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものである。本出願に係る発明の目的は、走査光学装置と支持フレームの位置規制の不安定性に起因する振動による画質の劣化や異音の発生を抑制し、安価で容易な構成で光学性能の高い走査光学装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本出願は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。すなわち、レーザ光を出射する光源手段及び、前記レーザ光を感光体上に偏向走査する偏向手段及び、前記レーザ光を前記感光体上に結像させる結像手段が筐体に搭載されて構成される走査光学装置と、
前記走査光学装置を支持するとともに、該走査光学装置の前記感光体に対する位置を規制する複数の位置規制部を有する支持フレームと、を備えた画像形成装置において、
前記筐体には前記支持フレームにおける前記位置規制部の各々に係合する複数の位置決め部が設けられ、
前記複数の前記位置決め部のうち少なくとも一つは、その側面が、前記位置規制部の側面に圧接された状態で該位置規制部と係合することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にあっては、走査光学装置の位置決め部と支持フレームの位置規制部とは必ず一箇所以上において、互いに側面が圧接し合うことによって係合する構成なので、位置決め部と位置規制部との係合部における接触状態を安定化させ、振動の発生を抑制できる。また、その際、材質や構成および走査光学装置の組付け性や保守性を制約することが抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。
【実施例１】
【００１２】
本発明の特徴を最もよく表わす図画として、図１に本実施例に係る画像形成装置の断面図を、図２〜４に本実施例に係る走査光学装置の斜視図と断面図を示す。
【００１３】
図１を用いて、本実施例に係る画像形成装置の概略構成を説明する。画像形成装置１の外郭には、開閉されるドア３を含む外装部２が形成されている。このドア３を開閉することで、プロセスカートリッジ６（後述）が画像形成装置１に着脱可能となっている。画像形成装置１の底部には、画像を形成するシート材Ｓを収納するカセット４が設けられている。カセット４の近傍には５ａ〜５ｃのローラ群等から成る搬送手段５が備えられており、カセット４から排出されたシート材Ｓをプロセスカートリッジ６近傍まで搬送することが可能となっている。
【００１４】
プロセスカートリッジ６は、電子写真感光体６ａに画像を形成するためのデバイスである。このプロセスカートリッジ６の電子写真感光体６ａへは、走査光学装置８から、画像情報に対応するレーザ光Ｊが照射される。すなわち、走査光学装置８から照射されるレーザ光Ｊが電子写真感光体６ａの軸方向に走査されつつ照射されるとともに、電子写真感光体６ａが回転することによって電子写真感光体６ａ上に静電潜像が形成される。
【００１５】
走査光学装置８は、画像形成装置１の枠体（不図示）の一部である支持フレーム９に固定されている。その際、走査光学装置８と電子写真感光体６ａとの相対位置が適切になるように位置決めされた上で固定されている。
【００１６】
次に、上記構成における画像形成装置１の基本的動作を説明する。カセット４内に積載収納されるシート材Ｓは順次上位から搬送手段５により画像形成部であるプロセスカートリッジ６の方向に搬送される。プロセスカートリッジ６に内蔵される電子写真感光体６ａの表面は帯電装置（不図示）により一様に帯電される。帯電された電位写真感光体６ａの表面上には、走査光学装置８から画像情報に対応して出射されたレーザ光Ｊが照射され静電潜像を形成される。現像手段（不図示）によって静電潜像はトナー像として現像された後、転写手段７によってシート材Ｓ上に転写される。
【００１７】
次にシート材Ｓは定着手段１０まで搬送され、シート材Ｓ上のトナー像は定着手段１０によって加熱処理されシート材に定着される。そして、シート材Ｓは搬送手段１１ａにより排紙積載部１１に排出され画像形成工程が終了する。
【００１８】
次に図２〜４を用いて、走査光学装置８及びその位置規制の詳細について説明する。走査光学装置８においては、光源として半導体レーザ（不図示）を有する光源手段としての光源装置２１が備えられている。光源装置２１から出射されたレーザ光は、２２はコリメータレンズ２２及びシリンドリカルレンズ２３を通過した後、ポリゴンミラー２４に照射される。
【００１９】
偏向走査装置２５においてポリゴンミラー２４が回転することにより、ポリゴンミラー２４によるレーザ光の反射方向が偏向する。ポリゴンミラー２４により反射したレーザ光は、結像レンズ２６及び２７を通過し、反射ミラー２８によりさらに方向が変えられ、前述の電子写真感光体６ａ上に照射される。なお、２９は走査開始信号検出器であり、３０は走査開始信号検出器にレーザ光を導く反射ミラーである。ここで説明した各光学素子により構成される光学系は、本実施例における結像手段に相当する。また、偏向走査装置２５は、偏向手段に相当する。
【００２０】
走査光学装置８は、これらの光学素子や電子素子が樹脂で成型される筐体３１上に配置固定されることで構成されている。この筐体３１にはフタ３２が取り付けられることにより走査光学装置８内への塵埃の侵入を抑制している。また、この筐体３１における、前述の光学素子や電子素子が配置された面の裏側には、位置決め口３１ｂを有する位置決め部３１ａと位置決め板３１ｅとが設けられている。この位置決め部３１ａは概略円筒状の形状を有しており、円筒の軸方向に４箇所のスリット３１ｃが約９０度間隔で形成されている。このスリット３１ｃは本実施例におけるスリット部である。
【００２１】
走査光学装置８は支持フレーム９上に固定ネジ３３によって４箇所で固定されている。支持フレーム９には、２つの位置決めピン９ａと９ｂが設けられている。この位置決めピン９ａ、９ｂは支持フレーム９に一体的に構成されており、位置決め部３１ａ及び位置決め板３１ｅと係合することで、走査光学装置８の支持フレーム９における位置規制がされる。これにより、同時に走査光学装置８の電子写真感光体６ａへの位置規制もされる。また、支持フレーム９には、走査光学装置８から出射したレーザ光が通過する開口部９ｃが形成されている。ここで、２つの位置決めピン９ａと９ｂは本実施例において複数の位置規制部及びピン部に相当する。また、位置決め部３１ａ及び位置決め板３１ｅは本実施例における位置決め部に相当する。そして、本実施例では、位置決め部と位置規制部のうちの一方に相当し略円筒状の形状及びスリット部を有するのは位置決め部３１ａである。また、位置決め部と位置規制部のうち他方に相当し凸形状のピン部を有するのは、位置決めピン９ａである。
【００２２】
次に、走査光学装置８における基本的な調整及び組立について説明する。光源装置２１は予め半導体レーザ（不図示）とコリメータレンズ２２の光学調整が完了した状態で筐体
３１に取り付けられ、シリンドリカルレンズ２３は筐体３１上に仮配置される。ポリゴンミラー２４を搭載する偏向走査装置２５と結像レンズ２６と２７、反射ミラー２８、走査開始信号検出器２９が筐体３１上の所定位置に位置決めされ図示しないねじや固定具などにより固定される。
【００２３】
シリンドリカルレンズ２３をコリメータレンズ２２透過後のレーザ光の光軸方向に移動することで、レーザ光Ｊの焦点位置調整が行われる。また、ポリゴンミラー２４で偏向走査されたレーザ光が走査開始信号検出器２９に入射されるように反射ミラー３０を調整して固定する。以上により、走査光学装置８の光学調整が完了し、フタ３２により筐体３１を密閉し走査光学装置８が構成される。
【００２４】
次に走査光学装置８の支持フレーム９への位置規制と固定を説明する。支持フレーム９には、前述のように電子写真感光体６ａの基準位置に対する走査光学装置８の相対位置を規制する位置決めピン９ａと９ｂが一体的に構成されている。位置決めピン９ａと９ｂが走査光学装置８の位置決め部３１ａと２つの位置決め板３１ｅの間にそれぞれ係合して、走査光学装置８の電子写真感光体６ａに対する位置決めが行われる。このとき、位置決めピン９ａと９ｂの外径に対して、位置決め部３１ａの位置決め口３１ｂの内径と２つ位置決め板３１ｅの間隔は僅かに小さい寸法に設定されている。したがって、位置決め部３１ａの４つの切片３１ｄと２つの位置決め板３１ｅが確実に位置決めピン９ａと９ｂに接触する状態になる。そして、固定ネジ３３にて走査光学装置８は支持フレーム９に固定される。
【００２５】
以上、説明したように、本実施例によれば、位置決めピン９ａ、９ｂに係合する位置決め部３１ａと２つの位置決め板３１ｅは樹脂製の筐体に弾性変形可能に形成されているので、位置決めピン９ａ、９ｂに確実に当接させることができる。具体的には、位置決めピン９ａと位置決め部３１ａとは、位置決めピン９ａの側面と位置決め部３１ａの位置決め口３１ｂの内壁（側面）が、スリット３１ｃの間の４つの切片３１ｄにおいて、少なくとも４箇所以上（従って２箇所以上）で圧接している。また、位置決めピン９ｂと位置決め板３１ｅとは、位置決めピン９ｂの側面と、位置決め板３１ｅの側面が、少なくとも２箇所において圧接している。
【００２６】
従って、少なくとも位置決めピン９ａ、９ｂに係合する位置決め部３１ａと２つの位置決め板３１ｅとの係合を安定させることができるので、樹脂部の磨耗及び損傷を抑制できる。さらに、位置決め部３１ａと２つの位置決め板３１ｅは走査光学装置８の樹脂製の筐体３１と一体的に構成可能なので、設計自由度が高く、また低コストで構成することができる。
【００２７】
なお、本実施例において、位置決めピン９ａを位置決め口３１ｂに係合させる際及び、位置決めピン９ｂを位置決め板３１ｅに係合させる際には、間に制振ゴムなどの弾性部材を介するようにしてもよい。そうすれば、より確実に振動の発生を抑制することが可能となる。
【００２８】
また、本実施例においては、位置決め部３１ａには、円筒の軸方向に伸延する４箇所のスリット３１ｃが約９０度間隔で形成されるようにしたが、スリットの形態及び数はこれに限らない。円筒の軸に垂直方向に伸延するスリットを形成してもよいことはもちろんである。
【実施例２】
【００２９】
次に図５〜図８を用いて本発明における実施例２について説明する。図５は走査光学装置の説明図、図６は走査光学装置の組立説明図、図７は走査光学装置の位置決め部の詳細
図、図８は固定キャップの詳細図である。実施例１における構成と同一な構成と作用は、実施例１と同一の符号を付してその説明は省略する。
【００３０】
本実施例における走査光学装置８において、筐体３１の、光学素子や電子素子が配置された面の裏側には、第２位置決め口５１ｂを有する第２位置決めピン５１ａが形成された第２位置決め部５１と、第３位置決めピン５２が設けられている。ここで第２位置決めピン５１ａは概略円筒状の形状を有しており、円筒の軸方向に２箇所スリット５１ｃが形成されている。なお、本実施例における第２位置決めピン５１ａの周囲には、第２位置決めピン５１ａより若干低く形成された円筒形状の円筒台５１ｄが形成されている。また、第２位置決めピン５１ａの穴５１ｂの底部には、おねじと螺合可能なめねじ部５１ｅが形成されている。ここで第２位置決めピン５１ａは本実施例にいて円筒部に相当する。円筒台５１ｄは第２円筒部に相当する。
【００３１】
一方、本実施例における支持フレーム９には、円形の第１位置決め穴６１と長穴形状の第２位置決め穴６２が形成されている。また、本実施例においては、走査光学装置８を支持フレーム９に位置決め固定するための固定キャップ７０が準備されている。この固定キャップ７０は、キャップ部７０ａと、第２位置決め口５１ｂに圧入されるべき挿入軸７０ｂと、挿入軸７０ｂの先端に設けられ、めねじ部５１ｅに螺合するおねじ部７０ｃが設けられている。また、挿入軸７０ｂの周囲には、内径側が、挿入軸７０ｂを円筒状に包囲する第２円筒台７０ｄが形成されている。ここで、第１位置決め穴６１は本実施例における位置規制孔に相当する。固定キャップ７０は固定部材に相当する。第２円筒台７０ｄは略円筒形状の固定用円筒部に相当する。
【００３２】
上記構成において走査光学装置８の支持フレーム９に対する位置の規制時には、第２位置決め部５１の第２位置決めピン５１ａが支持フレーム９の第１位置決め穴６１に係合する。また、第３位置決めピン５２が支持フレーム９の第２位置決め穴６２に係合する。これにより、走査光学装置８が支持フレーム９に対して位置決めされる。そして、走査光学装置８は固定ねじ（不図示）によって支持フレーム９に固定される。次に第２位置決め部５１の第２位置決め口５１ｂに対して固定キャップ７０の挿入軸７０ｂを圧入させる。そうすると、固定キャップ７０の挿入軸７０ｂによって第２位置決めピン５１ａはスリット５１ｃの両側が外径側に変形させられ、その側面が支持フレーム９の第１位置決め穴６１の側面に圧接される。
【００３３】
さらに、第２位置決め部５１のめねじ部５１ｅと固定キャップ７０のおねじ部７０ｃによって、第２位置決め部５１と固定キャップ７０とが支持フレーム９を挟んだ状態で固定される。このとき、より具体的には第２位置決め部５１の円筒台５１ｄと固定キャップ７０の第２円筒台７０ｄがねじ締結力により協働して、支持フレーム９における第１位置決め穴６１の周辺部を強固に挟持する状態になる。
【００３４】
以上、説明したように本実施例においては、走査光学装置８の第２位置決め部５１は固定キャップ７０により支持フレーム９に対する水平（平行）方向に加え垂直方向にも強固に位置規制される。これにより、より確実に第２位置決め部５１における振動を抑制できるとともに、走査光学装置８の筐体３１自体の振動を抑制することができる。
【００３５】
なお、本実施例において、第２位置決めピン５１ａを第１位置決め穴６１に係合させる際には、間に制振ゴムなどの弾性部材を介するようにしてもよい。そうすれば、より確実に振動の発生を抑制することが可能となる。
【００３６】
また、本実施例においては、第２位置決めピン５１ａには、円筒の軸方向に伸延する２箇所のスリット５１ｃが形成されるようにしたが、スリットの形態及び数はこれに限らな
い。円筒の軸に垂直方向に伸延するスリットを形成してもよいことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例１における画像形成装置の側面から見た断面図。
【図２】本発明の実施例１における走査光学装置の上面から見た断面図。
【図３】本発明の実施例１における走査光学装置の斜視図。
【図４】図４（ａ）は、本発明の実施例１における走査光学装置の側面から見た断面図。図４（ｂ）は、本発明の実施例１における走査光学装置と支持フレームとの係合部を支持フレーム側から見た断面図。
【図５】図５（ａ）は、本発明の実施例２における走査光学装置の側面から見た断面図。図５（ｂ）は、本発明の実施例２における走査光学装置と支持フレームとの係合部の拡大図。
【図６】本発明の実施例２における走査光学装置の斜視図。
【図７】本発明の実施例２における走査光学装置の第２位置決め部の拡大図。
【図８】本発明の実施例２における固定キャップの拡大図。
【符号の説明】
【００３８】
１・・・画像形成装置
６ａ・・・電子写真感光体
８・・・走査光学装置
９・・・支持フレーム
９ａ、９ｂ・・・位置決めピン
２１・・・光源装置
２６、２７・・・結像レンズ
３１・・・筐体
３１ａ・・・位置決め部
３１ｂ・・・位置決め口
３１ｃ・・・スリット
３１ｄ・・・切片
３１ｅ・・・位置決め板
５１・・・第２位置決め部
５１ａ・・・第２位置決めピン
５１ｂ・・・第２位置決め口
５１ｃ・・・スリット
５１ｄ・・・円筒台
５１ｅ・・・めねじ部
５２・・・第３位置決めピン
６１・・・第１位置決め穴
６２・・・第２位置決め穴
７０・・・固定キャップ
７０ａ・・・キャップ部
７０ｂ・・・挿入軸
７０ｃ・・・おねじ部
７０ｄ・・・第２円筒台
【図１】
2009069304.tif 000003
【図２】
2009069304.tif 000004
【図３】
2009069304.tif 000005
【図４】
2009069304.tif 000006
【図５】
2009069304.tif 000007
【図６】
2009069304.tif 000008
【図７】
2009069304.tif 000009
【図８】
2009069304.tif 000010