特開 2015-210393 画像形成装置

(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2015-210393(P2015-210393A)

(43)【公開日】2015年11月24日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 26/10 20060101AFI20151027BHJP

   B41J 2/47 20060101ALI20151027BHJP

   H04N 1/113 20060101ALI20151027BHJP

   G03G 15/04 20060101ALI20151027BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20151027BHJP

【ＦＩ】

   G02B26/10 F

   B41J2/47 101Z

   H04N1/04 104A

   G03G15/04

   G03G15/00 550

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-92023(P2014-92023)

(22)【出願日】2014年4月25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】100087398

【弁理士】

【氏名又は名称】水野 勝文

(74)【代理人】

【識別番号】100128473

【弁理士】

【氏名又は名称】須澤 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100128783

【弁理士】

【氏名又は名称】井出 真

(72)【発明者】

【氏名】益田 宜尚

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 丈嗣

【テーマコード（参考）】

2C362

2H045

2H076

2H171

5C072

【Ｆターム（参考）】

2C362AA03

2C362AA43

2C362AA47

2C362BA04

2C362DA41

2H045AA01

2H045BA02

2H045CA63

2H045DA02

2H076AB05

2H076AB08

2H076AB12

2H171FA03

2H171FA05

2H171FA12

2H171FA28

2H171GA15

2H171GA21

2H171HA19

2H171JA05

2H171KA11

2H171KA13

2H171KA28

2H171MA02

2H171MA20

2H171PA07

2H171PA14

2H171QA02

2H171QA08

2H171QB15

2H171QB19

2H171QB32

2H171QC03

2H171RA03

2H171RA05

2H171SA11

2H171SA14

2H171SA18

2H171SA19

2H171SA22

2H171SA26

2H171WA13

2H171WA23

5C072AA03

5C072BA05

5C072BA20

5C072HA02

5C072HA08

5C072HA13

5C072HB04

5C072XA01

5C072XA05

(57)【要約】

【課題】画像形成装置における光走査装置のレーザ基板の構造および形状を提供する。
【解決手段】光走査装置を有する画像形成装置であって、前記光走査装置は、筐体と、前記筐体に取りつけられる基板と、前記基板に接続され、所定方向に光束を照射する光源部と、前記基板に設けられ、前記光源部に制御信号を伝達する信号線を接続可能なコネクタと、前記基板に設けられ、前記光源部から射出される光の出力を調整可能な出力調整操作部と、を有し、前記光走査装置が前記画像形成装置に取りつけられている場合、前記コネクタは、前記画像形成装置の上下方向において、前記出力調整操作部よりも下方となるように前記基板上に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光走査装置を有する画像形成装置であって、
前記光走査装置は、
筐体と、
前記筐体に取りつけられる基板と、
前記基板に接続され、所定方向に光束を照射する光源部と、
前記基板に設けられ、前記光源部に制御信号を伝達する信号線を接続可能なコネクタと、
前記基板に設けられ、前記光源部から射出される光の出力を調整可能な出力調整操作部と、を有し、
前記光走査装置が前記画像形成装置に取りつけられている場合、前記コネクタは、前記画像形成装置の上下方向において、前記出力調整操作部よりも下方となるように前記基板上に配置されていることを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

請求項１に記載の画像形成装置において、
前記基板を保持し、前記筐体に取り付けられるホルダと、を有し、
前記ホルダは、前記コネクタよりも前記上下方向上方にねじ穴が形成され、前記ねじ穴においてねじによって前記筐体に固定され、前記ねじを調整することにより前記光源部を位置決めすることを特徴とする。

【請求項3】

請求項１または２に記載の画像形成装置において、
前記光源部の出力を制御するレーザドライバを有し、
前記筐体が前記画像形成装置に実装されている状態における上下方向において、前記コネクタは前記レーザドライバよりも下方で前記基板上に実装され、前記レーザドライバは前記光源部よりも下方に前記基板上に実装されることを特徴とする。

【請求項4】

請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記基板は前記コネクタ近傍にねじ穴が形成され、前記ねじ穴において前記筐体にねじ止め固定されることを特徴とする。

【請求項5】

請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記コネクタは、複数の接続端子を有しており、
前記複数の接続端子は、前記筐体が前記画像形成装置に実装されている状態において、水平方向に複数並んでいる。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この明細書に記載の実施形態は、光走査装置に固定され、レーザダイオードが実装される基板の構成に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、画像形成装置における光走査装置には基板が固定されており、基板にはレーザダイオード、レーザドライバ、出力調整操作部、コネクタなどが配置されていた。光走査装置が画像形成装置に実装されている状態における上下方向において、コネクタはレーザ基板上のレーザダイオード、レーザドライバ、出力調整操作部よりも上方に配置されていた。また、コネクタは、レーザダイオードの光軸調整、あるいは、レーザダイオードアレイの複数のビームのピッチ調整を行う調整位置よりも基板上の上方に配置されていた。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、コネクタに接続されるハーネスは重力の影響により垂れ下がっており、垂れ下がったハーネスが出力調整操作部および光軸調整位置を覆ってしまっていた。出力調整操作部および光軸調整位置がハーネスで覆われることにより、出力調整および光軸調整の際に作業効率が悪くなっていた。
また、光走査装置の組立にあたっては、レーザダイオードとコリメータレンズとの光軸調整、レーザパワー調整等の調整作業が必要であるが、これらの調整は非常に精密な調整であるため、重力による光走査装置の変形が調整に影響しないよう、画像形成装置への取り付け姿勢と同じ姿勢になるように光走査装置調整装置にセットされ、調整が行なわれるが、これらの調整では、レーザダイオードを発光させる必要があるため、レーザ基板と制御基板をハーネスで接続する必要がある。調整作業を行う装置への光走査装置の着脱を容易にするため、一般的に制御基板は光走査装置よりも下方に配置されているので、垂れ下がったハーネスが出力調整および光軸調整の障害となっていた。

【0004】

本実施形態は、上記課題を解決し、画像形成装置に備わる光走査装置における組み立て調整作業の効率化を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

光走査装置を有する画像形成装置であって、前記光走査装置は、筐体と、前記筐体に取りつけられる基板と、前記基板に接続され、所定方向に光束を照射する光源部と、前記基板に設けられ、前記光源部に制御信号を伝達する信号線を接続可能なコネクタと、前記基板に設けられ、前記光源部から射出される光の出力を調整可能な出力調整操作部と、を有し、前記光走査装置が前記画像形成装置に取りつけられている場合、前記コネクタは、前記画像形成装置の上下方向において、前記出力調整操作部よりも下方となるように前記基板上に配置されていることを特徴とする画像形成装置。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本実施形態である画像形成装置の断面図である。

【図2】画像形成装置に実装される光走査装置の斜視図である。

【図3】光走査装置に実装されるレーザ基板の斜視図である。

【図4】光走査装置に実装されるレーザ基板の正面図である。

【図5】レーザ基板に配置されたコネクタに信号線が接続されている状態を示す図である。

【図6】光走査装置について組み立て調整作業を行なう状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

図１は、本実施形態における画像形成装置（ＭＦＰ：Multi Function Peripheral）の縦断面図である。画像形成装置１は、画像読取部１０および画像形成部２０を備える。画像読取部１０は、シート原稿およびブック原稿の画像をスキャンして読み取る。画像形成部２０は、画像読取部１０にて原稿から読み取られた画像や、外部機器から画像形成装置１に送信された画像データ等に基づいて、シートに現像剤像を形成する。

【0008】

画像読取部１０は、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ、Automatic Document Feeder）１１を備える。画像読取部１０は、自動原稿搬送装置１１によって搬送される原稿や、原稿台に載置される原稿の画像を読み取る。画像形成部２０は、給紙カセット２１、作像ユニット２２、定着器２３、排紙トレイ２４および光走査装置３０を備える。

【0009】

画像形成部２０の動作について説明する。

【0010】

給紙カセット２１に収納されたシートは、ピックアップローラや搬送ローラによって、作像ユニット２２に搬送される。作像ユニット２２は、給紙カセット２１から搬送されたシートに対して、現像剤像を形成する。具体的には、まず、作像ユニット２２に含まれる感光体が、光走査装置３０からの光ビームによって露光されることにより、感光体の感光面上に静電潜像が形成される。

【0011】

次に、感光体に現像剤を供給することにより、静電潜像が顕像化される。感光体の感光面には現像剤像が形成され、感光面上の現像剤像は、給紙カセット２１から搬送されたシートに転写される。現像剤像が転写されたシートは、定着器２３に搬送される。定着器２３は、シートを加熱することにより、現像剤像をシートに定着する。定着器２３を通過したシートは、排紙トレイ２４に搬送される。定着器２３から搬送されるシートは、排紙トレイ２４に積載される。

【0012】

図１に示す画像形成装置１の構造は、一例であり、シートに現像剤像を形成することができる装置であれば、いかなる構造であってもよい。

【0013】

次に、光走査装置３０の構造について説明する。図２は、光走査装置３０の斜視図である。
レーザダイオード１０２は、光走査装置３０の筐体３７に固定されている。レーザダイオード１０２は、基板１０１に取り付けられており、基板１０１は、レーザダイオード１０２を駆動するために用いられる。

【0014】

光走査装置３０は、コリメータレンズ３１、絞り板３２およびシリンドリカルレンズ３３を備える。レーザダイオード１０２から射出した光ビームは、コリメータレンズ３１に入射する。レーザダイオード１０２から射出した光ビームは発散光であり、コリメータレンズ３１は、レーザダイオード１０２からの発散光を略平行光に変換する。コリメータレンズ３１は、光走査装置３０の筐体３７によって保持されている。

【0015】

コリメータレンズ３１を通過した光ビームは、絞り板３２を通過する。図２に示すように、絞り板３２は、開口部３２ａを有しており、コリメータレンズ３１からの光ビームは、開口部３２ａを通過する。絞り板３２は、プレートを型抜きすることによって形成することができる。

【0016】

絞り板３２は、筐体３７によって保持されている。ここで、開口部３２ａの中心が光軸上に位置するように、絞り板３２が配置される。絞り板３２は、コリメータレンズ３１からの光ビームのうち、開口部３２ａに向かわない光成分を遮蔽する。

【0017】

絞り板３２の開口部３２ａを通過した光ビームは、シリンドリカルレンズ３３に入射する。シリンドリカルレンズ３３は、絞り板３２からの光ビームを副走査方向において収束させる。シリンドリカルレンズ３３は、筐体３７によって保持されている。

【0018】

レーザダイオード１０２から射出した光ビームは、第１ミラー３４において反射して、ポリゴンミラー（偏向器に相当する）３５に到達する。ポリゴンミラー３５は、筐体３７に固定されており、回転する。ポリゴンミラー３５は、第１ミラー３４で反射した光を第１結像レンズ３６aに向けて反射する。ポリゴンミラー３５が回転することにより、ポリゴンミラー３５は、レーザダイオード１０２によって照射された光ビームを主走査方向に偏向する。

【0019】

ポリゴンミラー３５によって反射した光ビームは、第１ｆθレンズ３６aを経て、第２ｆθレンズ３６ｂに入射する。第１ｆθレンズ３６ａおよび第２ｆθレンズ３６ｂは、主走査方向に延びており、ポリゴンミラー３５からの反射光を感光体上の第１ｆθレンズ３６ａへの入射角に比例した主走査方向位置に収束する。また、ポリゴンミラー３５における反射面の倒れに伴う光ビームのずれを補正することができる。

【0020】

第２ｆθレンズ３６ｂを出射した光ビームは、第２ミラー（不図示）、第３ミラー（不図示）、第４ミラー（不図示）で反射後、防塵ガラス（不図示）を透過して、作像ユニット２２（図１を参照）に向かう。光ビームが作像ユニット２２の感光体に照射されることにより、感光体面に静電潜像が形成される。以上が、光走査装置３０の構造である。

【0021】

図３は、光走査装置におけるレーザ基板の斜視図である。図４は、光走査装置におけるレーザ基板の正面図である。図５は、レーザ基板に配置されたコネクタにハーネスが接続されている状態を示す図である。図６は、光走査装置について組み立て調整作業を行っている状態を示す図である。

【0022】

基板１０１には、レーザダイオード１０２と、レーザドライバ１０３と、コネクタ１０４と、出力調整操作部１０５などが配置されている。

【0023】

レーザダイオード１０２は、コリメータレンズ３１に向けてレーザ光を照射する。つまり、図３における基板１０１のレーザドライバ１０３が配置されている面と反対側の面からコリメータレンズ３１に向けてレーザ光を照射する。レーザダイオード１０２は、レーザドライバ１０３からの駆動電流に応じてレーザ光を照射する。

【0024】

レーザドライバ１０３は、レーザダイオード１０２を駆動するための駆動電流を出力するチップである。レーザドライバ１０３は、コネクタ１０４を経由してくる制御信号を受け、制御信号に応じてレーザダイオード１０２に駆動電流を流す。

【0025】

コネクタ１０４は、基板１０１上に実装され、レーザダイオード１０２の光照射を制御する制御信号をレーザドライバ１０３に送るための信号線１１０（図５を参照）を接続することができる。本実施形態では、コネクタ１０４は、一般にＦＦＣと呼ばれている複数の信号線が平行に並んでいるフラットでフレキシブルなケーブルに対応したものであり、複数の接続端子を有しており、筐体３７が画像形成装置１に実装されている状態において、複数の接続端子が水平方向に並ぶようにコネクタ１０４は基板１０１上に配置されている。また、本実施形態では、コネクタ１０４は、筐体３７が画像形成装置１に実装されている状態における上下方向において、コネクタ１０４の長手方向が略水平になるように基板１０１上に配置されている。一般に、ＦＦＣケーブルには表裏やコネクタに対して傾かずに正しい位置まで挿入されたかどうかを目視できるライン等の目印があるが、このような配置にすることによって、組み立て作業者や組立検査者、フィールドで光走査装置を交換する保守作業者は、コネクタ１０４にＦＦＣケーブル１１０が正しく挿入されているかどうかを容易に確認することができる。

【0026】

出力調整操作部１０５は、感光体上に照射されるレーザ光のパワーを所定の値に設定するために、レーザダイオード１０２から照射されるレーザ光の出力を調整することができる。本実施形態では、出力調整操作部１０５はねじ形状に形成されており、ねじ形状に出力調整操作部１０５をドライバ等の工具で回すことにより光ビームの出力を調整するためのものである。

【0027】

基板１０１は、レーザダイオード１０２が実装された状態で筐体３７に装着されている。基板１０１は、例えば、筐体３７が画像形成装置１に実装されている状態における上下方向において、基板面が略垂直となるように筐体３７の外側面に固定されている。また、本実施形態では、基板１０１はホルダ１０８を介して筐体３７に固定されている。基板１０１は、ボス１０７Ａ、１０７Ｂによって位置決めされ、ねじ１０６Ａ、１０６Ｂによってホルダ１０８に固定されており、ねじ１０６Ｂについては基板１０１上においてコネクタ１０４に近い位置に配置されている。本実施形態では、ねじ１０６Ｂは、基板１０１上においてレーザダイオード１０２、レーザドライバ１０３、出力調整操作部１０５よりもコネクタ１０４に近い位置で基板１０１を固定している。
ねじ１０６Ｂがコネクタ１０４に近い位置で基板１０１を固定していることにより、コネクタ１０４に接続された信号線１１０（図５を参照）をコネクタ１０４から引き抜く際に、基板１０１に負荷がかかることを防止することができる。基板１０１への負荷を減らすことにより、レーザダイオード１０２への負荷についても防止することができる。基板１０１がコネクタ１０４から離れた位置でホルダ１０８に固定されているとすると、信号線１０１をコネクタ１０４から引き抜く際に基板１０１が撓んでしまいレーザダイオード１０２に負荷がかかってしまう可能性がある。

【0028】

ホルダ１０８には、レーザダイオード１０２と、基板１０１が固定されており、筐体３７が画像形成装置１に実装されている状態における上下方向において、コネクタ１０４よりも上側でかつ基板１０１を挟むような位置でねじ１０９Ａおよびねじ１０９Ｂによって筐体３７に固定されている。ホルダ１０８には基板１０１およびレーザダイオード１０２が固定されており、レーザダイオード１０２から照射されるレーザ光の光軸調整する際には、ホルダ１０８の位置を調整することにより光ビームの光軸調整を行う。また、レーザダイオード１０２が複数の発光点を備えたレーザダイオードアレイの場合、複数の発光点から照射されたレーザ光が感光体上を照射するビームスポットの副走査方向のピッチを、画像形成装置の副走査方向の解像度に略等しく調整する必要があるが、その場合は、ホルダ１０８の回転傾きを調整することでその調整を行う。ここで、ねじ１０９Ａ、ねじ１０９Ｂによってホルダ１０８が筐体１１０に固定される位置を光軸調整位置Ｋとする。

【0029】

ここで、コネクタ１０４は、筐体３７が画像形成装置１に実装されている状態における上下方向において、出力調整操作部１０５よりも下方となるように基板１０１上に実装されている。コネクタ１０４に接続された信号線１１０は、重力の影響によって下方に垂れ下がる。しかし、本実施形態では、コネクタ１０４が出力調整操作部１０５、光軸調整位置Ｋの下方に配置されることで、垂れ下がった信号線１１０が出力調整および光軸調整の障害になることを防止することができる。

【0030】

従来では、コネクタ１０４は、出力調整操作部１０５および光軸調整位置Ｋよりも基板１０１上の上方に配置されていたため、信号線１１０は出力調整操作部１０５および光軸調整位置Ｋを覆うように垂れ下がっていた。出力調整操作部１０５および光軸調整位置Ｋが信号線１１０で覆われることにより、出力調整および光軸調整の際に作業効率が悪くなっていた。

【0031】

また、図６に示すように、画像形成装置１の組み立て調整作業は、コネクタ１０４に接続された信号線１１０と基板Ｐとを接続することによって行われる。一般的に、画像形成装置１の組み立て調整作業の際は、光走査装置の着脱の邪魔にならないように基板Ｐがコネクタ１０４の下方に配置されるため、垂れ下がった信号線１１０が出力調整および光軸調整の障害となっていた。

【0032】

本実施形態では、筐体３７が画像形成装置１に実装されている状態における上下方向において、コネクタ１０４はレーザドライバ１０３よりも基板１０１上の下方に実装され、レーザドライバ１０３はレーザダイオード１０２よりも基板１０１上の下方に実装されている。コネクタ１０４はレーザドライバ１０３と、レーザドライバ１０３はレーザダイオード１０２と配線接続されているため、このような機能部品（レーザダイオード１０２等）の配置構成を採用することによりコネクタ１０４とレーザドライバ１０３を接続する配線パタンおよびレーザドライバ１０３とレーザダイオード１０２を接続する配線パタンの長さを短くすることができる。これにより、レーザダイオード１０２を駆動する電流を安定させることができる。
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。

【符号の説明】

【0033】

１ 画像形成装置、２２ 作像ユニット、３０ 光走査装置、３７ 筐体、１０１ 基板、
１０２ レーザダイオード、１０３ レーザドライブ、１０４ コネクタ、
１０５ 出力調整操作部、１０６Ａ ねじ、１０６Ｂ ねじ、１０７Ａ ボス、
１０７Ｂ ボス、１０８ ホルダ、１１０ 信号線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】