(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
画像データに基づき光を照射する光走査装置に備えられ、光源を保持する光源保持部材を支持部材に支持させるために、前記光源保持部材を貫通したネジの先端部を、前記支持部材に形成されたネジ孔に螺合させる際に、前記光源保持部材と前記ネジの頭部との間に介設される取付補助部材であって、
前記ネジの軸部が貫通する第1貫通孔を有し、前記第1貫通孔の周縁部に前記ネジの前記頭部が当接し、前記ネジに連れ回される回転部材と、
前記回転部材と前記光源保持部材との間に介設され、前記第1貫通孔を貫通した前記ネジの前記軸部が遊挿される第2貫通孔を有し、前記回転部材の摺接回転を許容するように保持する固定部材と、を備え、
前記回転部材は、円筒形に形成されており、中央に前記第1貫通孔を有し、
前記固定部材は、前記回転部の摺動回転を許容して保持する円形の凹部を有していると共に、中央に前記第2貫通孔を有し、
前記第2貫通孔の内径は、前記第1貫通孔の内径よりも大きく、且つ、前記第2貫通孔の内径と前記第1貫通孔の内径との内径差は、前記回転部材の外径と前記凹部の内径との外内径差の2倍よりも大きいことを特徴とする取付補助部材。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献2に記載の技術では、固定ネジの頭部は光学箱の内側に臨んでいるため、光学箱の内側において、工具により固定ネジの頭部を回転させなければならなかった。このため、工具が光学箱内に配設された他の部材と干渉してしまうという問題があった。また仮に、光学箱の外側に固定ネジを臨ませ、光学箱の内側にレーザーダイオードホルダーを配設する場合でも、作業者は光学箱の内側においてレーザーダイオードホルダーの位置決めをしなければならないため、光学箱内の他の部材に干渉する虞があった。
【0007】
本発明は上記した課題を解決すべくなされたものであり、光源を保持する光源保持部材を支持部材に精度良く取り付けることができると共に、他の部材と干渉することなく簡単に取付作業を行うことができる取付補助部材およびこれを備えた光走査装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記した目的を達成するため、本発明の取付補助部材は、画像データに基づき光を照射する光走査装置に備えられ、光源を保持する光源保持部材を支持部材に支持させるために、前記光源保持部材を貫通したネジの先端部を、前記支持部材に形成されたネジ孔に螺合させる際に、前記光源保持部材と前記ネジの頭部との間に介設される取付補助部材であって、前記ネジの軸部が貫通する第1貫通孔を有し、前記第1貫通孔の周縁部に前記ネジの前記頭部が当接し、前記ネジに連れ回される回転部材と、前記回転部材と前記光源保持部材との間に介設され、前記第1貫通孔を貫通した前記ネジの前記軸部が遊挿される第2貫通孔を有し、前記回転部材の摺接回転を許容するように保持する固定部材と、を備えていることを特徴とする。
【0009】
この構成によれば、回転部材は、ネジの頭部が当接するため、ネジの回転に連れ回りする。一方、ネジの軸部は、固定部材の第2貫通孔に対して空間的に余裕のある状態で挿入される。また、回転部材は、固定部材に摺動回転可能に保持されている。従って、固定部材は、回転部材の回転力が光源保持部材に伝達することを抑制する。すなわち、固定部材は、ネジの回転に連れ回されることがない。このため、ネジの回転による固定部材の連れ回りを無視することができ、支持部材に対して、光源保持部材を所望の位置に正確に取り付ける(固定する)ことができる。これにより、光源の光軸やビームピッチのずれ等を適切に防止することができる。
【0010】
また、この構成によれば、ネジの先端部が螺合するネジ孔は支持部材に形成されているため、例えば、支持部材の外側から光源保持部材および取付補助部材をネジにより取り付けることができる。すなわち、例えば、光走査装置を構成する他の部材の配設状況を考慮して、支持部材の任意の方向から光源保持部材をネジにより取り付けることができる。これにより、当該他の部材との干渉を有効に防止しつつ、簡単に光源保持部材を支持部材に取り付けることができる。
【0011】
この場合、前記回転部材は、前記光源保持部材よりも小さい摩擦係数を有することが好ましい。
【0012】
この構成によれば、回転部材と固定部材との摩擦力は、固定部材と光源保持部材との摩擦力よりも小さくなる。このため、回転部材の回転方向の力が、固定部材を介して光源保持部材に伝達すること有効に抑制することができる。これにより、ネジの回転による光源保持部材の連れ回りを的確に防止することができ、光源の光軸やビームピッチのずれ等を、より適切に防止することができる。
【0013】
また、この場合、前記回転部材は、円筒形に形成されており、中央に前記第1貫通孔を有し、前記固定部材は、前記回転部の摺動回転を許容して保持する円形の凹部を有していると共に、中央に前記第2貫通孔を有し、前記第2貫通孔の内径は、前記第1貫通孔の内径よりも大きく、且つ、前記第2貫通孔の内径と前記第1貫通孔の内径との内径差は、前記回転部材の外径と前記凹部の内径との外内径差の2倍よりも大きいことが好ましい。
【0014】
この構成によれば、ネジの軸部は、第2貫通孔の内周面との間に十分な間隙を有した状態で、第2貫通孔を貫通する。このため、ネジの回転方向の力が、固定部材に伝わることを的確に防止することができる。これにより、ネジの回転による光源保持部材の連れ回りを的確に防止することができ、光源の光軸やビームピッチのずれ等を、より適切に防止することができる。
【0015】
さらに、この場合、前記回転部材は、前記固定部材との摺接部分の断面が円弧状に形成されていることが好ましい。
【0016】
この構成によれば、回転部材と固定部材との摺接面積が小さくなる。このため、ネジの締め付け荷重に対する回転部材と固定部材との摩擦力を低減することができる。これにより、ネジの回転による光源保持部材の連れ回りを防止することができる。
【0017】
上記した目的を達成するため、本発明の光走査装置は、請求項1乃至4の何れかに記載の取付補助部材を備えたことを特徴とする。
【0018】
この構成によれば、固定部材は、ネジの回転に連れ回されることがない。これにより、支持部材に対して、光源保持部材を所望の位置に正確に取り付ける(固定する)ことができるため、光源の光軸やビームピッチのずれ等を適切に防止することができる。また、この構成によれば、他の部材の配設状況を考慮して、支持部材の任意の方向から光源保持部材をネジにより取り付けることができる。これにより、他の部材との干渉を有効に防止しつつ、簡単に光源保持部材を支持部材に取り付けることができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、支持部材に対して、光源保持部材を所望の位置に正確に取り付けることができ、光源の光軸やビームピッチのずれ等を適切に防止することができる。また、支持部材の任意の方向から光源保持部材をネジにより簡単に取り付けることができる。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る光走査装置1の斜視図である。
【0022】
本実施形態の光走査装置1は、例えば、デジタル複写機に搭載され、原稿読取部で読み込んだ画像データや、外部のパソコン等から読み込んだ画像データに基づいて光(レーザービーム)を照射するものである。光走査装置1は、照射した光を感光体ドラム10の外周面に走査させる。
【0023】
図1に示すように、感光体ドラム10は、外周面に感光体層を有しており、軸線周りに回転自在に軸支されている。感光体ドラム10は、外周面が帯電器(図示せず。)により帯電された後、光走査装置1からレーザービームが照射されることにより、静電潜像が形成される。その後、現像器、転写装置等(いずれも図示せず。)により、画像データに基づく画像が記録媒体に転写される。
【0024】
図1に示すように、光走査装置1は、レーザービームを照射する光源ユニット11と、照射されたレーザービームを収束させるシリンドリカルレンズ12と、収束したレーザービームを反射するポリゴンミラー13と、反射したレーザービームを等速度で主走査方向に走査させる第1fθレンズ14および第2fθレンズ15と、fθレンズ14,15を通過したレーザービームを反射して感光体ドラム10に照射する折返しミラー16と、上記の各構成部材を収容するための光学箱体17と、を備えている。
【0025】
光源ユニット11は、光源としてのレーザーダイオード21と、レーザーダイオード21を保持する光源保持部材22と、光源保持部材22を光学箱体17にネジ止めして取り付ける際に、光源保持部材22と固定ネジ24の頭部24aとの間に介設される複数(本実施形態では2つ)の取付補助部材23と、を有している(
図2参照)。また、光源ユニット11は、レーザーダイオード21に接続され、レーザービームの照射を制御するための制御基板25(
図1参照)を有している。光源ユニット11は、画像データに基づいてレーザーダイオード21からレーザービーム(
図1に示すLA参照)を照射する。
【0026】
シリンドリカルレンズ12は、光源ユニット11から照射されるレーザービーム(LA)を副走査方向に収束する。
【0027】
ポリゴンミラー13は、例えば、平面視略正6角形に形成され、その6つの外側面に反射面13aが形成されている。ポリゴンミラー13には、モーター(図示せず。)の回転軸が連結されている。モーターを駆動すると、ポリゴンミラー13は軸線回りに等速回転される(
図1に示す矢印参照)。
【0028】
第1fθレンズ14および第2fθレンズ15は、それぞれ、ポリゴンミラー13で偏向されたレーザービーム(
図1に示すLB参照)を平らな像面に集光し、走査させる。これにより、ポリゴンミラー13で偏向されたレーザービーム(LB)は、感光体ドラム10の外周面上を主走査方向に等速度で走査(等速度スキャン)される。
【0029】
折返しミラー16は、光走査装置1の下方に臨む感光体ドラム10に向かうように、第1fθレンズ14および第2fθレンズ15を通過したレーザービーム(LB)を反射させる。
【0030】
光学箱体17は、平面視、略5角形に形成された主要部17aと、主要部17aの1の頂部において半円形に突き出した第1突出し部17bと、主要部17aと第1突出し部17bとの間において1の角が突き出した第2突出し部17cと、により非対称形状の底面が形成されている。また、光学箱体17の外縁には、壁体17dが立設されている。すなわち、光学箱体17は、全体としてトレイ状に一体形成されている。なお、光学箱体17は、金属または樹脂により形成されている。
【0031】
上記した光源ユニット11は、第2突出し部17cの壁体17dの一部である支持部材40に対し、外側から固定されている。ポリゴンミラー13は、第1突出し部17bに配設され、シリンドリカルレンズ12は、光源ユニット11とポリゴンミラー13との間に配設されている。また、ポリゴンミラー13に近い順に、第1fθレンズ14、第2fθレンズ15および折返しミラー16が、主要部17aに配設されている。
【0032】
光走査装置1から感光体ドラム10に対するレーザービームの照射について簡単に説明する。光源ユニット11のレーザーダイオード21から照射されたレーザービーム(LA)は、シリンドリカルレンズ12を介して回転するポリゴンミラー13に入射する。ポリゴンミラー13の反射面13aで反射したレーザービーム(LB)は、主走査方向に走査される。主走査方向に走査されたレーザービームは、第1fθレンズ14および第2fθレンズ15を通過し、折返しミラー16で反射して感光体ドラム10の外周面に照射される。これにより、感光体ドラム10の外周面に静電潜像が形成される。
【0033】
なお、ポリゴンミラー13によって、偏向・走査されたレーザービーム(LB)のうち、感光体ドラム10の走査・露光に用いられない領域のレーザービームは、ピックアップミラー18で反射し、同期検出センサー19に入射する(
図1に示すLC参照)。同期検出センサー19でレーザービーム(LC)を検出することで、例えば、デジタル複写機の制御装置(図示せず。)は、ポリゴンミラー13の回転位置が走査開始位置に達したことを認識することができる。これにより、制御装置は、光走査装置1による感光体ドラム10への露光を正確なタイミングで行うことができる。
【0034】
次に、
図2および
図3を参照して、光源ユニット11について詳細に説明する。
図2は、本実施形態に係る光走査装置1に備えられた支持部材40、光源保持部材22および取付補助部材23の側断面図である。
図3(a)は、本実施形態に係る取付補助部材の正面図であり、
図3(b)は、
図3(a)におけるA−A断面図である。
【0035】
上記したように、光源ユニット11は、レーザーダイオード21と、光源保持部材22と、2つの取付補助部材23と、制御基板25(
図1参照)と、を有している。
【0036】
図2に示すように、光源保持部材22は、略矩形の板状に形成されている。光源保持部材22は、レーザーダイオード21が嵌合する光源固定孔31と、固定ネジ24の軸部24bが貫通する複数(本実施形態では2つ)の保持部貫通孔32と、を有している。
【0037】
光源固定孔31は、光源保持部材22の上下方向略中央において、板の厚み方向に貫通して形成されている。レーザーダイオード21は、光源固定孔31に対し、光学箱体17の壁体17d(支持部材40)に当接する面側(内面側)から嵌入される。そして、光源固定孔31の反対面側(外面側)から、レーザーダイオード21の3本の接続端子21aが露出している。なお、各接続端子21aは、制御基板25に電気的に接続される。
【0038】
各保持部貫通孔32は、光源固定孔31の上方および下方において、板の厚み方向に貫通して形成されている。各保持部貫通孔32には、壁体17dの支持部材40に光源保持部材22を固定するための固定ネジ24の軸部24bが遊挿される。
【0039】
光源保持部材22は、壁体17dの支持部材40に対し、外側から当接する。支持部材40は、レーザーダイオード21から照射されるレーザービームが通る照射孔41と、固定ネジ24の先端部が螺合する複数(本実施形態では2つ)のネジ孔42と、を有している。なお、固定ネジ24の軸部24bには雄ネジが形成され、ネジ孔42の内周面には雌ネジが形成されている。
【0040】
照射孔41は、光源保持部材22の光源固定孔31に対向する位置において、厚み方向に貫通して形成されている。各ネジ孔42は、光源保持部材22の各保持部貫通孔32に対向する位置において、厚み方向に貫通して形成されている。
【0041】
次に、
図3(a)に示すように、各取付補助部材23は、全体として円環板状に形成されている。
図3(b)に示すように、各取付補助部材23は、固定ネジ24の頭部24aが当接し、固定ネジ24に連れ回される回転部材33と、回転部材33と光源保持部材22との間に介設され、回転部材33の摺接回転を許容するように保持する固定部材34と、を備えている。なお、以降の説明を簡単にするために、固定ネジ24の頭部24aが臨む側を「基端」とし、光源保持部材22が臨む側を「先端」とする。また、基端と先端とを結ぶ方向を「軸方向」とする。
【0042】
回転部材33は、例えば、ポリアセタール(PTFE)等の摺動性、耐摩耗性に優れた樹脂により略円筒形状に形成されている。回転部材33は、略円筒形の本体部51と、基端側において本体部51に突設されたフランジ部52と、先端側において本体部51に突設された摺接部53と、を有している。
【0043】
本体部51は、固定部材34の凹部55(後述する。)に遊びを持った状態で嵌め込まれる。本体部51の中央には、軸方向に貫通した第1貫通孔54が形成されている。第1貫通孔54は、固定ネジ24の軸部24bとの間に遊びを有した状態となる直径に形成されている。本体部51の基端側の面では、固定ネジ24の頭部24aが、第1貫通孔54の周縁部に当接する。
【0044】
フランジ部52は、固定部材34の基端側において径方向に突出して形成されている。フランジ部52は、本体部51が凹部55に遊嵌した状態で、固定部材34に接触しないようになっている。なお、フランジ部52は、取付補助部材23の見た目上の一体感を出すために設けられたものであるため、フランジ部52を省略してもよい。
【0045】
摺接部53は、固定部材34の先端側において、径方向に突出した第1摺接部53aと、軸方向に突出した第2摺接部53bと、で構成されている。第1摺接部53aおよび第2摺接部53bは、矩形断面を有している。なお、第1摺接部53aおよび第2摺接部53bのうち、一方または両方を省略してもよい。この場合、本体部51が凹部55の側壁面や底面に摺接することとなる。
【0046】
次に、固定部材34は、例えば、軸受鋼(SUJ)等の耐摩耗性に優れた金属により、略円筒形状に形成されている。固定部材34は、基端側に回転部材33を回転摺動自在に保持する凹部55が窪むようにして形成されている。凹部55の側壁面には、上記した回転部材33の第1摺接部53aが摺接する。また、凹部55の底面には、上記した回転部材33の第2摺接部53bが摺接する。このように、凹部55において各摺接部53a,53bが摺接することで、固定部材34は、摺接回転を許容した状態で回転部材33を保持する。
【0047】
固定部材34(凹部55)の中央には、軸方向に貫通した第2貫通孔56が形成されている。第2貫通孔56は、固定ネジ24の軸部24bとの間に遊びを有した状態となる直径に形成されている。また、第2貫通孔56は、固定部材34が回転部材33を保持した状態で、第1貫通孔54に対向する位置に形成されている。
【0048】
ここで、回転部材33は、光源保持部材22よりも小さい摩擦係数を有している。すなわち、回転部材33と固定部材34との摩擦力は、固定部材34と光源保持部材22との摩擦力よりも小さくなる。光源保持部材22、回転部材33および固定部材34は、上記のような摩擦力の関係となるように、それぞれ材料が選定されている。
【0049】
また、固定部材34の第2貫通孔56の内径(D2)は、回転部材33の第1貫通孔54の内径(D1)よりも大きく形成されている。さらに、第2貫通孔56の内径と第1貫通孔54の内径との内径差(Δd1=D2−D1)は、回転部材33(正確には第1摺接部53a)の外径(D3)と凹部55の内径(D4)との外内径差(Δd2=D4−D3)の2倍よりも大きく(Δd1>Δd2×2)なるように形成されている。
【0050】
続いて、支持部材40に光源保持部材22と取付補助部材23とを固定ネジを用いて固定する手順について説明する。なお、レーザーダイオード21は、光源保持部材22の光源固定孔31に嵌合保持されているものとする。
【0051】
まず、作業者は、各取付補助部材23に各固定ネジ24を挿通させる。具体的には、作業者は、回転部材33を固定部材34の凹部55に保持させた状態で、回転部材33側(基端側)から第1貫通孔54および第2貫通孔56に固定ネジ24の軸部24bを挿入する。そして、作業者は、各取付補助部材23の先端側から突出した固定ネジ24の軸部24bを、光源保持部材22の基端側から各保持部貫通孔32に挿入する。
【0052】
次に、作業者は、光源保持部材22の先端側の面を位置合わせしながら支持部材40に当接させる。具体的には、作業者は、レーザーダイオード21と支持部材40の照射孔41とを合致させ、且つ、光源保持部材22の各保持部貫通孔32と支持部材40の各ネジ孔42とを合致させる。この状態で、作業者は、各固定ネジ24を工具により回転させ、各固定ネジ24の先端部を各ネジ孔42に螺合させる。
【0053】
このとき、各固定ネジ24は、頭部24aが各回転部材33に接触した状態で回転する。このため、各取付補助部材23の回転部材33は、各固定ネジ24の頭部24aとの摩擦により連れ回りする。
【0054】
一方、各取付補助部材23の固定部材34は、光源保持部材22に当接し、且つ、回転部材33を摺動回転自在に保持しているため、回転部材33の回転により連れ回されることがない。
【0055】
以上のように、各取付補助部材23を介して各固定ネジ24を締め付けると、各固定ネジ24の頭部24aは、各回転部材33の第1貫通孔54の周縁部に密接し、各回転部材33は、各固定部材34に密接する。また、各取付補助部材23(各固定部材34)は、光源保持部材22に密接し、光源保持部材22は、支持部材40密接する。すなわち、光源保持部材22は、各固定ネジ24の回転による連れ回りを防止されつつ、支持部材40に対して所望の位置に精度良く取り付けられる(固定される)。
【0056】
本実施形態によれば、各回転部材33は、固定ネジ24の頭部24aが当接するため、固定ネジ24の回転に連れ回りする。一方、各固定部材34は、各固定ネジ24の頭部24aに接触していない。また、回転部材33と固定部材34との摩擦力は、固定部材34と光源保持部材22との摩擦力よりも小さくなるように設定されている。このため、各回転部材33の回転方向の力では、固定部材34と光源保持部材22との摩擦力に抗して、各固定部材34を回転させることができない。従って、各回転部材33の回転方向の力が、各固定部材34を介して光源保持部材22に伝達すること有効に抑制することができる。
【0057】
また、本実施形態によれば、各固定ネジ24の軸部24bが、各固定部材34の第2貫通孔56に対して空間的に余裕のある状態で挿入されている。すなわち、各固定ネジ24の軸部24bは、各第2貫通孔56の内周面との間に十分な間隙を有した状態で、第2貫通孔56を貫通している。このため、各固定ネジ24の軸部24bが、第2貫通孔56に接触することがなく、固定ネジ24の回転方向の力が、固定部材34に伝わることを的確に防止することができる。
【0058】
以上より、本実施形態の各取付補助部材23において、固定部材34は、固定ネジ24の回転に連れ回されることがない。すなわち、各固定部材34は、回転部材33の回転方向の力が光源保持部材22に伝達することを抑制している。このため、各固定ネジ24の回転による連れ回りを無視することができ、支持部材40に対して、光源保持部材22を所望の位置に正確に取り付ける(固定する)ことができる。これにより、レーザーダイオード21の光軸やビームピッチのずれ等を適切に防止することができる。
【0059】
さらに、本実施形態によれば、各固定ネジ24の先端部が螺合する各ネジ孔42は支持部材40に形成されているため、支持部材40(光学箱体17)の外側から光源ユニット11(光源保持部材22および取付補助部材23)を各固定ネジ24により取り付けることができる。従って、光源ユニット11の取付作業を行う場合において、光学箱体17の内側に配設されたポリゴンミラー13や各種レンズ12,14,15等に工具等が干渉することがない。すなわち、光学箱体17が支持する構成部材の配設状況を考慮して、支持部材40の任意の方向から光源保持部材22を固定ネジ24により取り付けることができる。これにより、光学箱体17が支持する構成部材との干渉を有効に防止しつつ、簡単に光源保持部材22を支持部材40に取り付けることができる。
【0060】
<変形例>
次に、本実施形態の変形例について簡単に説明する。
図4は、本実施形態の変形例に係る取付補助部材23の側断面図である。
【0061】
上述した実施形態に係る取付補助部材23では、回転部材33の第1摺接部53aおよび第2摺接部53bが矩形断面となるように形成されていた。これに代えて、本実施形態の変形例では、
図4に示すように、第1摺接部53aおよび第2摺接部53bのうち少なくとも一方の断面形状を円弧状(R形状)に形成してもよい。
図4では各摺接部53a,53bをR形状としている。なお、その他の構成については、上述した実施形態に係る取付補助部材23と同様であるため、説明を省略する。
【0062】
本実施形態の変形例によれば、回転部材33と固定部材34との摺接面積を小さくすることができる。このため、固定ネジ24の締め付け荷重に対する回転部材33と固定部材34との摩擦力を低減することができる。これにより、各固定ネジ24の回転による光源保持部材22の連れ回りを防止することができる。
【0063】
なお、上記した本発明の実施形態およびその変形例の説明は、本発明に係る取付補助部材および光走査装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。さらに、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、且つ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。