特開 2015-210325 露光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-210325(P2015-210325A)

(43)【公開日】2015年11月24日

(54)【発明の名称】露光装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 26/10 20060101AFI20151027BHJP

   B41J 2/47 20060101ALI20151027BHJP

   H04N 1/113 20060101ALI20151027BHJP

【ＦＩ】

   G02B26/10 F

   B41J2/47 101D

   H04N1/04 104A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-90330(P2014-90330)

(22)【出願日】2014年4月24日

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】000003562

【氏名又は名称】東芝テック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000235

【氏名又は名称】特許業務法人 天城国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古堂 将広

(72)【発明者】

【氏名】小島 隆宏

【テーマコード（参考）】

2C362

2H045

5C072

【Ｆターム（参考）】

2C362AA03

2C362BA04

2C362BA87

2H045AA01

2H045DA04

5C072AA03

5C072BA02

5C072DA04

5C072DA21

5C072DA23

5C072HA02

5C072HA09

5C072HA13

5C072HA20

5C072XA01

5C072XA05

(57)【要約】

【課題】ハウジング構造を簡略化でき、かつ、ミラーの角度調整が容易な露光装置を提供する。
【解決手段】露光装置は、ハウジング内で光源から照射された光を被露光対象物に向けて反射するミラーと、反射面または反射面に対向する面に当接し、押圧する弾性部材と、ミラーを挟んで弾性部材の反対側に配置され、ミラーの長手方向の一端側の中央近傍に位置する第１のミラー支持点を外周部で支持し、その回転軸を中心した回転に対応して回転軸と第１のミラー支持点との距離を変動させる偏心形状の第１の偏心カムと、ミラーの長手方向の他端側に位置する２つの支持点のうち、一方の第２のミラー支持点を外周部で支持し、その回転軸を中心した回転に対応して回転軸と第２のミラー支持点との距離を変動させる偏心形状の第２の偏心カムと、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジング内で光源から照射された光を被露光対象物に向けて反射するミラーと、
前記ミラーの長手方向の両端部にそれぞれ配置され、前記ミラーの反射面または前記反射面に対向する面に当接し、押圧する弾性部材と、
前記ミラーを挟んで前記弾性部材の反対側に配置され、前記ミラーの長手方向の一端側の中央近傍に位置する第１のミラー支持点を外周部の当接によって支持し、その回転軸を中心した回転に対応して前記回転軸と前記第１のミラー支持点との距離を変動させる偏心形状の第１の偏心カムと、
前記ミラーを挟んで前記弾性部材の反対側に配置され、前記ミラーの長手方向の他端側に位置する２つのミラー支持点のうち、一方の第２のミラー支持点を外周部の当接によって支持し、その回転軸を中心した回転に対応して前記回転軸と前記第２のミラー支持点との距離を変動させる偏心形状の第２の偏心カムと、
を備えることを特徴とする露光装置。

【請求項2】

前記第１の偏心カムおよび第２の偏心カムの各々の回転軸は、前記ハウジングの底面に対して垂直方向に固定されていることを特徴とする請求項１記載の露光装置。

【請求項3】

前記第１の偏心カムおよび第２の偏心カムは、前記反射面側に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の露光装置。

【請求項4】

前記第１の偏心カムおよび第２の偏心カムは、各々の回転軸から前記第１ミラー支持点および第２のミラー支持点までの距離をそれぞれ段階的に切り替える調整ギアを前記回転軸の周りにそれぞれ有し、かつ、
前記調整ギアと嵌め合う爪部が形成され、前記調整ギアを所望の調整位置で固定するストッパーを更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載の露光装置。

【請求項5】

前記ストッパーは、前記第１の偏心カムおよび第２の偏心カムを前記ハウジング内で回転自在に固定する脱落防止機構を更に有することを特徴とする請求項４記載の露光装置。

【請求項6】

前記第１および第２の偏心カムは、前記回転軸の底面上に調整用凹部がそれぞれ形成されており、かつ、前記ハウジングの底面には、前記調整用凹部の方向に貫通した偏心カム調整穴がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項記載の露光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本実施形態は、露光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、画像形成装置に搭載される露光装置は、レーザービームを照射する光源部、光源部から照射されたレーザービームを集束するコリメータレンズ、結像レンズ、集束された光を偏向するポリゴンミラー（回転多面鏡）、ポリゴンミラーで偏向されたレーザービームを被露光対象物である感光体ドラム上に向けて反射する折り返しミラー等から構成されている。折り返しミラーは、露光装置内においてレーザービームの進行方向の最下流に位置し、ミラー支持部の位置調整手段により反射面の角度を調整可能となっている。例えば、折り返しミラーは反射面（またはその反対側の面）の、長手方向の一端部に２点、他端部に１点のミラー支持点を持っており、この３つのミラー支持点の相対位置によって折り返しミラーの姿勢が決定され、更に、板バネ等によりミラー支持方向と反対方向の荷重がかけられることで固定される。図９は、従来の露光装置における折り返しミラー１００の角度調整構造を説明する図である。ここでは、折り返しミラー１００が反射面側で２つのミラー支持点Ａ、Ｂで支持されている。調整ネジ１０２の先端部の突出量によってミラー支持点Ａの位置を決定し、折り返しミラー１００の角度を調整することができる。

【0003】

しかしながら、従来技術において折り返しミラーの角度調整を行う場合、図９に示すように、ミラー面に対して直角方向から調整ネジを入れる必要があるため、露光装置ハウジングに対してネジ穴を斜めに開ける必要があり、金型構造が難しくなる、あるいは調整角度に応じた別部品を設ける必要がある。このため、複数の折り返しミラーがあり、かつ、その調整角度が各々異なる場合には、それぞれの角度に合わせてハウジングにネジ穴を形成しなければならない、あるいは調整角度に応じた別部品が必要になるという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３０８７４５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、ハウジング構造を簡略化でき、かつ、折り返しミラーの角度調整が容易な露光装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態に係る露光装置は、ハウジング内で光源から照射された光を被露光対象物に向けて反射するミラーと、前記ミラーの長手方向の両端部にそれぞれ配置され、前記ミラーの反射面または前記反射面に対向する面に当接し、押圧する弾性部材と、前記ミラーを挟んで前記弾性部材の反対側に配置され、前記ミラーの長手方向の一端側の中央近傍に位置する第１のミラー支持点を外周部の当接によって支持し、その回転軸を中心した回転に対応して前記回転軸と前記第１のミラー支持点との距離を変動させる偏心形状の第１の偏心カムと、前記ミラーを挟んで前記弾性部材の反対側に配置され、前記ミラーの長手方向の他端側に位置する２つのミラー支持点のうち、一方の第２のミラー支持点を外周部の当接によって支持し、その回転軸を中心した回転に対応して前記回転軸と前記第２のミラー支持点との距離を変動させる偏心形状の第２の偏心カムと、を備えることを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一実施形態に係る露光装置が搭載される画像形成装置の模式図。

【図2】図１に示す露光装置の斜視図。

【図3】図２に示す露光装置からカバーが外された状態を示す斜視図。

【図4】図３に示す第１のミラー角度調整部の拡大図。

【図5】図３に示す第２のミラー角度調整部の拡大図。

【図6】図５に示す第２のミラー角度調整部からストッパーが外された状態を示す図。

【図7】図６に示す第２のミラー角度調整部の上面図。

【図8】図６に示す第２のミラー角度調整部の断面図。

【図9】従来の露光装置における折り返しミラーの角度調整構造を説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して詳細に説明する。

【0009】

図１は、一実施形態に係る露光装置が搭載される画像形成装置の模式図である。図１に示す画像形成装置は、画像読取手段としてのスキャナ部１と、画像形成手段としてのプリンタ部２を備えている。スキャナ部１は、第１のキャリッジ３、第２のキャリッジ４、結像レンズ５、及び光電変換素子６を備える。第１のキャリッジ３は、矢印Ａ方向に移動する。スキャナ部１は、原稿台７上に載置した原稿Ｍの画像を１ラインごとに順次読取り、読取画像を画像処理部（図示省略する）に出力する。画像処理部は、読取画像を入力すると、画像の濃淡を示す、例えば８ビットのデジタル画像信号に変換する。

【0010】

プリンタ部２は、露光装置１３と画像形成部１４を備えている。画像形成部１４は、記録媒体であるシートＳ上に電子写真方式で画像形成を行う。シートＳはシート格納部１９に格納されており、画像形成時には、シートＳはシート格納部１９からピックアップローラ２０によって１枚ずつ取出され、搬送ローラ２１によって画像形成部１４へ搬送される。

【0011】

ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成される画像処理部（図示省略する）は、スキャナ部１が原稿Ｍを読取ることで出力した画像信号を処理する。その後、露光装置１３内のレーザーダイオードは、処理後の画像信号に対応するレーザービーム（光）を照射する。

【0012】

感光体ドラム１５は、回転軸を中心として回転し、露光装置１３から出射されたレーザービームによって画像信号に対応する静電潜像が表面に形成される像担持体である。感光体ドラム１５上の静電潜像は、現像器１７からのトナー（現像剤）によりトナー像となる。転写チャージャ１８が感光体ドラム１５のトナー像を、転写位置の地点で給紙系によりタイミングをとって供給されるシートＳ上に転写する。

【0013】

定着装置２２は、画像形成部１４によって画像形成されたシートＳを加圧しながら加熱し、シートＳ上に画像を定着させる。排紙部２３は、定着装置２２よりもシート搬送方向の下流側に設けられており、排紙されたシートＳを受け取る。以上のプロセスを繰り返すことにより、画像形成が連続的に行なわれる。

【0014】

図２は、図１に示す露光装置１３の斜視図であり、図３は、図２に示す露光装置１３からカバーが外された状態を示す斜視図である。これらの図に示すように、露光装置１３のハウジングは、略矩形状の底部と、この底部から垂直上方向に延びる側壁部を含んでおり、所定の剛性を持つために、例えば合成樹脂や金属板によって一体形成されている。また、ハウジングの内部には、光源１３０、ポリゴンミラー１３１、結像レンズ（図示省略する）、および折り返しミラー１３２などが収納されている。

【0015】

光源１３０は、レーザービームを出力するレーザーダイオード（図示省略する）、レーザービームを集束するコリメータレンズ（図示省略する）、およびこの有限焦点のコリメータレンズを通過したレーザービームを折り曲げてポリゴンミラー１３１に案内する反射ミラー（図示省略する）などを備えている。ポリゴンミラー１３１は、ポリゴンモータ（図示省略する）によって回転し、画像光を主走査方向に偏向する偏向部を構成する。結像レンズは、ポリゴンミラー１３１の各反射面により所定の方向に偏光されたレーザービームに所定の光学特性を与える。折り返しミラー１３２は、結像レンズを通過して反射面に照射されたレーザービームを感光体ドラム１５に向けて反射する。本実施形態では、折り返しミラー１３２は、反射面の一端側の短手方向中央近傍の１点と、他端側の２点の合計３点において支持される。同一面上にある３点を結ぶと２等辺三角形となるものとする。また、折り返しミラー１３２は、長手方向の一端側に配置されている第１のミラー角度調整部１３３と他端側に配置されている第２のミラー調整部１３４によってミラー角度が調整される。折り返しミラー１３２の調整は、反射面方向の角度とミラー長手方向の傾きの２種類がある。具体的には、１点支持である一端側を第１のミラー角度調整部１３３で動かすことによって長手方向の傾きを調整でき、また、２点支持である他端側を第２のミラー角度調整部１３４で動かすことにより、ミラー角度（反射角度）を調整できる。

【0016】

図４は、図３に示す第１のミラー角度調整部１３３の拡大図である。第１のミラー角度調整部１３３は、板バネ１３５、第１の偏心カム１３６、およびストッパー１３８から構成されている。

【0017】

第１の偏心カム１３６は、折り返しミラー１３２を挟んで弾性部材である板バネ１３５の反対側に配置され、折り返しミラー１３２の長手方向の一端側の中央近傍に位置する第１のミラー支持点Ｐ１を外周部１３６ａの当接によって支持し、その回転軸１３６ｂを中心した回転に対応して回転軸１３６ｂと第１のミラー支持点Ｐ１との距離を変動させる偏心形状の部材である。本実施形態では、第１の偏心カム１３６の形状・大きさは、回転軸１３６ｂと第１のミラー支持点Ｐ１との距離が第１の偏心カム１３６の回転角度に応じて一定の比率で変動するように決定されているものとする。変動比率が一定のため、調整作業員は基準位置からのミラー角度の微調整を容易に行うことができる。

【0018】

第１の偏心カム１３６は、回転軸１３６ｂから第１のミラー支持点Ｐ１までの距離をそれぞれ段階的に切り替える調整ギア１３６ｃを有している。調整ギア１３６ｃの外周には、所定間隔で凹部が形成されている。各凹部の大きさは一定であることが好ましい。凹部の大きさが小さいほどミラー角度の微調整が可能となる。

【0019】

ストッパー１３８は、調整ギア１３６ｂと嵌め合う爪部が形成されており、調整ギア１３６ｃを所望の位置で固定するための部材である。また、ストッパー１３８は、第１の偏心カム１３６が回転時にハウジング内から脱落することを防止するために、第１の偏心カム１３６をハウジング内に回転自在に固定する脱落防止機構を更に有している。図４に示すストッパー１３８では、第１の偏心カム１３６の回転軸１３６ｂを通す穴部を有する脱落防止機構がカム上部を覆うように台形状に形成されている。ストッパー１３８は、後述する第２のミラー角度調整部１３４にも備えられている。

【0020】

図５は、図３に示す第２のミラー角度調整部１３４の拡大図であり、図６は、図５に示す第２のミラー角度調整部１３４からストッパー１３８が外された状態を示す図である。

【0021】

第２のミラー角度調整部１３４は、板バネ１３５、第２の偏心カム１３７、およびストッパー１３８から構成されており、第１のミラー角度調整部１３３と同様の構造である。

【0022】

第２の偏心カム１３７は、折り返しミラー１３２を挟んで板バネ１３５の反対側に配置され、折り返しミラー１３２の長手方向の他端側に位置する２つの支持点のうち、一方の第２のミラー支持点Ｐ２を外周部１３７ａの当接によって支持し、その回転軸１３７ｂを中心した回転に対応して回転軸１３７ｂと第２のミラー支持点Ｐ２との距離を変動させる偏心形状の部材である。他端側の残り一つの支持点（以下、「第３のミラー支持点Ｐ３」という。）は、第２の偏心カム１３７を回転させても影響を受けず、ハウジング内での位置は固定である。本実施形態では、第２の偏心カム１３７の形状・大きさは、第１の偏心カム１３６と同一であるため、回転軸１３７ｂと第２のミラー支持点Ｐ２との距離が第２の偏心カム１３７の回転角度に応じて一定の比率で変動する。また、部材の共通化により、製造コストを削減できる利点もある。

【0023】

尚、本実施形態では、第１の偏心カム１３６と第２の偏心カム１３７は、同一の形状、大きさとしているが、異なっていてもよい。ミラー反射面への突出量、すなわち、回転軸１３６ｂ，１３７ｂからミラー支持点Ｐ１，Ｐ２までの距離はカムの形状や大きさにより任意に変更可能である。このため、従来よりも調整感度を自由に設定できる。例えば、カムの上面に複数のミラー調整角度にそれぞれ対応付けされた基準点をそれぞれマークしておけば、カムを各マークに合わせて回転させることで、所望のミラー角度に調整できる。

【0024】

図７は、図６に示す第２のミラー角度調整部１３４の上面図である。ここでは、第２の偏心カム１３７の上面に、調整時の目安となる調整用マーク１３７ｄが形成されている。例えば、調整用マーク１３７ｄの位置から反時計回りに手動で回転させると、第２の偏心カム１３７の回転軸１３７ｂから外周部１３７ａまでの距離は次第に短くなり、Ａ点で最小となる。この場合、折り返しミラー１３２は、板バネ１３５からの弾性力によって第２の支持点Ｐ２の空間上の位置が次第にカム側に移動する。

【0025】

逆に、第２の偏心カム１３７を時計回りに回転させると、第２の偏心カム１３７の回転軸１３７ｂから外周部１３７ａまでの距離は次第に長くなり、Ｂ点で最大となる。この場合、第２の偏心カム１３７による押圧によって第２の支持点Ｐ２の空間上の位置が板バネ１３５側に移動する。

【0026】

また、第２の偏心カム１３７には、調整ギア１３７ｃが設けられているため、調整ギア１３７ｃとストッパー１３８の爪部とが嵌め合うことによりミラー角度を段階的に調整することが可能である。第２の偏心カム１３７を時計回りまたは反時計回りで回転させると、調整ギア１３７ｃとストッパー１３８の爪部との嵌め合いが一旦解除され、別の位置で再度嵌め合う。この際、角度調整を行う調整作業員には偏心カム側から微小な振動が伝わるため、ギア位置の変更を感知し易い。

【0027】

図８は、図６に示す第２のミラー角度調整部１３４の断面図である。ここでは、第２の偏心カム１３７は、回転軸１３７ｂの底面上に調整用凹部１３７ｅが形成されており、かつ、露光装置のハウジングの底面には調整用凹部１３７ｅの位置に合わせて垂直方向に貫通した偏心カム調整穴１３９が形成されている。偏心カム調整穴１３７から六角レンチなどを差し込んで調整ギア１３７ｃを回すことで裏側からも容易に調整することができる。この構造は、第１の偏心カム１３７側も同様に備えているものとする。

【0028】

本実施形態に係る露光装置１３によれば、偏心カムの回転軸はハウジングの底面に対して垂直方向に固定されており、従来のように、折り返しミラーの反射面と垂直な角度に合わせる必要がない。すなわち、露光装置１３のハウジング側には底面に偏心カムの回転軸用に垂直な穴を形成すればよいため、ミラーの角度に合わせて金型を形成する必要がなくなり、金型構造を簡略化できる。また、ミラーの角度に合わせて調整用の部品を用意する必要もない。

【0029】

また、調整角度がそれぞれ異なる複数のミラーがある場合でも、共通の偏心カムを使用し、ミラーの位置に対応して固定することでミラー角度を調整可能である。また、偏心カムの回転軸を固定するための穴の位置は、折り返しミラーの近傍に設ければ良いため、調整ネジを使用する従来型のものよりも調整用部材の配置の自由度が高い。

【0030】

また、ハウジングの底面側から調整用凹部の形状に対応する調整ツールで偏心カムを回転させることができる構造のため、露光装置のハウジング上部のカバーを外すことなく折り返しミラー１３２の角度調整を行うこともできる。

【0031】

更に、偏心カムの回転軸はハウジングの底面に対して垂直方向に固定され、折り返しミラーは板バネと偏心カムの間に挟まれて支持される構造のため、露光装置に上下方向の振動等が加わっても偏心カムのミラー調整位置にずれが生じにくい。

【0032】

尚、上記実施形態では、偏心カム１３６，１３７を折り返しミラー１３２の反射面側に配置し、板バネ１３５を反射面に対向する面側に配置するものとしたが、偏心カム１３６，１３７と板バネ１３５で折り返しミラー１３２の両端部を挟み込んで３点で支持し、３点のうち２つのミラー支持点の空間上の位置を変更してミラー角度を調整できればよく、逆の配置にすることもできる。また、板バネ１３５以外の弾性部材を使用することもできる。

【0033】

更に、上記実施形態では、偏心カム１３６，１３７に調整ギア１３６ｃ，１３７ｃをそれぞれ設ける構成を例示したが、調整ギア１３６ｃ，１３７ｃを設けない構成にすることもできる。この場合、偏心カム１３６，１３７がギア構造を有する場合よりも自由に回転可能となり、偏心カム１３６，１３７の回転角度を任意の位置で調整することができる。ストッパー１３８の形状は、偏心カム１３６，１３７を調整位置で確実に固定できればどのような形状でもよい。

【0034】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0035】

１３０…光源、
１３１…ポリゴンミラー、
１３２…折り返しミラー、
１３３…第１のミラー角度調整部、
１３４…第２のミラー角度調整部、
１３５…板バネ、
１３６…第１の偏心カム、
１３７…第２の偏心カム、
１３８…ストッパー、
１３９…偏心カム調整穴、
Ｐ１…第１のミラー支持点、
Ｐ２…第２のミラー支持点、
Ｐ３…第３のミラー支持点。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】