JPH02253276A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、レーザープリンタ等の光走査装置の脱着装置
に関し、特に位置決めのための本体側にある固定部材と
、装着及び脱着を行う光走査装置側にある嵌合部材との
配置を精密とし、レーザー光の走査位置のずれのない脱
着装置に係る。

（従来の技術） レーザープリンタ等の光走査装置をモジュール化し交換
性を持たせる場合、該光走査装置の脱着のために必要と
する空間容積を大きくせず、他の交換ユニット（感光体
、＠像、クリーニング等）との位置決め上の整合性をと
る必要があり、特に感光体に対する機械的な位置精度が
重要である。

そこで５本発明者は光走査装置（光学箱）に設けたスラ
イド用リブを本体ガイドレールによりガイドし、光走査
装置の先端突起と本体ステーの穴との嵌合で横方向を、
また光走査装置の前方、後方の嵌合により高さ方向およ
び縦方向の３次元方向の位置決めを行ない、前方にある
２本の取付ネジにより本体に光走査装置を固定する発明
をした（特願昭６３−１１６８１０号参照）。

（発明が解決しようとする課題） 上記発明はレーザープリンタ本体の横方向から。

即ち占有面積の小さい水平移動により光走査装置を簡単
に着脱しうるが、光走査装置の前方、後方の嵌合溝と、
本体の前方、後方のスタッドとの嵌合精度において、嵌
合溝の溝幅とスタッドの軸径との隙間、いわゆるガタに
よって生じる感光体面上でのレーザー光の走査位置ずれ
が問題となる。

これを第１図ないし第３図を用いて説明する。

第１図は、レーザープリンタ本体１と光走査装置２の装
着状態を示す側断面図を示す、レーザープリンタ本体１
には光走査装置２（光学箱）を位置決。

めする前記スタッド３および後方スタッド４が、本体筐
体内側壁に植立されている（図面では片面側のみ示す）
、また、光走査装置２のレーザー光発光ダイオード５か
ら射出されるレーザー光６の直下に感光体ドラム７が配
置されている。

一方、光走査装置２の側壁には本体側の前方。

後方スタッド３，４と夫々嵌合する前方嵌合溝８、後方
嵌合溝９を有する（図面では片面側のみ示す）。

そして、前方の２本の取付ネジ１０で最終的に本体１に
光走査装置２が固定されるよう構成されている（図面で
は片面側の１本を示す）。

通常、嵌合溝８，９とスタッド３，４は光走査装置２の
脱着を可能とするために、ある程度の隙間を必要とする
。この隙間によりレーザー光が感光体ドラム７面を走査
している時、つまりレーザープリンタが動作中１本体側
の図示せざるモータの振動や、光走査装置２のモータの
振動等で、光走査装置が上、下に振動する。

即ち、図示の例のように取付ネジ１０により嵌合溝とス
タッドが固定されている側（この場合は前方の８と３）
は、該取付ネジの保持力により実質上振動はしないが、
取付ネジと離れている反対側の嵌合溝とスタッドの嵌合
部（この場合は後方の９と４）の隙間によるガタは、上
下方向を規制する固定用の取付ネジ等がないために、取
付ネジ１０（前方）側の嵌合部を支点として振動するこ
とになる。

第２図は光走査袋＠２の振動によるレーザー光の走査幅
のずれを示す図である。第１図でのべたように取付ネジ
１０側の前方スタッド３と前方嵌合溝８を支点として、
反対側の後方スタッド４の軸径φｘ３と後方嵌合溝９の
溝幅ｘ２との隙間（ガタ）。

Ｘ、−φｘ２により上下振動し、光走査装置２は角度θ
、だけ振幅運動する。

この結果、感光体ドラム７面上でレーザー光６の走査位
置−がΔｙだけずれる（角度θｊ）、このずれにより第
３図に示すように記録紙ｌｌ上の画像は、本来の走査幅
ｙ（ピッチ）が、ｙ±Δｙとなり、良好な画像が得られ
ないという問題があった。

本発明は、上記本体側のスタッドと、光走査装置側の嵌
合溝との隙間による感光体ドラム面上での走査幅ｙの偏
差±Δｙを最小に抑え、画像ムラのない良好な画像をう
ろことを目的とする。

（構成および作用） 本発明は上記目的“を達成するため、レーザープリンタ
等の本体側に３次元方向の位置決めを行なう固定部材を
備え、これと嵌合し位置決めを行なう嵌合部材を光走査
装置に備え、固定部材と嵌合部材の結合および離脱によ
り、前記本体に光走査装置を装着および取外ししうるよ
う構成した脱着装置において。

前記光走査装置を取付ネジにより本体に固定する側にあ
る前記固定部材と嵌合部材の位置を、本体内の感光体面
へ光走査装置からのレーザー光が入射する定点を通過点
とする垂線上に配置したことを特徴とする。

本発明は取付ネジで固定される一方の固定部材（スタッ
ド）と嵌合部材（嵌合溝）の位置を上記のように光走査
装置からのレーザー光が感光体面へ入射する定点を通過
点とする垂線上に配置したことによって、他方の固定部
材と嵌合部材との隙間によって生ずる走査幅ｙの偏差±
Δｙを最小限に抑えることができる。

゛（実施例） 本発明は第１図に示すよう−に取付ネジ１０側の前方ス
タッド３と前方嵌合溝８の位置（以下位置Ａという）を
、レーザー光発光ダイ・オード５からのレーザー光６が
感光体ドラム７の表面上に入射する定点１２を通過点と
する垂線１３上に配置したものである。

ところで、レーザー光６は第２図で述べたように本体内
や光走査装置内のモータの振動等により位置Ａ（固定点
）を支点にして後方スタッド４と後方嵌合溝９の隙間に
より、回転角θ□だけ偏位してレーザー光が照射されΔ
ｙだけレーザー光６の走査幅ｙがずれる。

第４図に示すように垂線１３上の位置（Ａ）に前方スタ
ッド３と前記嵌合溝８を配置した場合、振動により回転
角θ２だけレーザー光６が６′の位置から感光体ドラム
７の表面に入射しても、レーザー光６′は感光体ドラム
７の走査線上の定点１２に入射し、後方スタッド、嵌合
溝の隙間によるガタの影響をうけず走査位置のずれはな
い。

いま、仮りに前方スタッド、嵌合溝をレーザー光６に対
する垂線１３’　、　１３”上の位！（Ａ）’、（Ａ）
”に配置した場合、振動により位！（Ａ）と同様に同じ
回転角θ２であっても、レーザー光６は６″６″′のよ
うに垂線１３’　、　１３”の交点１４．１５を横切っ
て感光体ドラム７の表面に入射し、定点１２から遠ざか
るに従い交点１４を横切ったときはΔｙｚ−交点１５を
横切ったときはΔｙ、の走査位置のずれが生じ、後方ス
タッドと後方嵌合溝の隙間によりガタの影響が次第に大
きくなることが分る。

これの具体例について第５図により説明する。

本実施例の垂線１３上の位置（Ａ）に前方スタッドと嵌
合溝を配置した場合と、垂線１３′上の位置（Ａ）′に
前方スタッドと嵌合溝を配置した場合との比較について
のべる。

振動により光走査装置の回転角θ（説明は分り易くする
ため拡大図示しである）が発生すると。

垂線１３上の位置（Ａ）（振動の支点となる）における
感光体ドラム７の表面上の入射ずれはΔｙ４、位ｒ！１
（Ａ）’ではΔｙ、となり、Δｙ４くΔｙ、となる。

ここで、前方スタッドと前方嵌合溝の位置（Ａ）と定点
１２１位置（Ａ）″と交点１４の夫々の距離Ａ＝２００
閣、定点１２と交点１４の長さ（垂線１３と１３’間）
Ｂ＝２５ｍ、感光体ドラム７の直径φＧ＝６０醜９回転
角θ＝１“として、Δｙ１．Δｙ、を後述する（４）式
に代入して計算すると次のようになる。

即ち、ｙｘ＝２５ｍ、Ｑｍ、ｙ　、　＝　２００ｍｍ　
Ｘ　ｓｉｎ　１　’Ｑ１＝　２００ｍとすると、ｙ１＝
２５ｍのとき＝０．４７１ ｙ８＝０１のとき、ｘ、＝０．０３１ となる。ここでｘ、＝０．０３■がΔＹ＊＊　ｊｃａ＝
０．４７ｍがΔｙ、に相当する。

つまり、Δｙ４／Δｙｉ”Ｆ１５となるので、支点の位
［（Ａ）、（Ａ）″の違いで走査幅が１５＝１と極端に
違うことが分る。

上述したように垂線１３上に前方スタッドと嵌合溝の位
１！（Ａ）を配置することが理想的である。しかし、実
際は装置の構造上、必ずしもそのような位ｆｆ１ｉ（Ａ
）に設定することは困難である。そのような場合には、
下記の式を満足する位置（Ａ）に近似する固定点（支点
）を配置することで、走査位置のずれを極力抑制するこ
とが可能である。

第６図は下式を導くための説明用図面であって。

図において、 Ｑ８は、位置（Ａ）（前方スタッドと前方嵌合溝の嵌合
部と取付ネジの固定点）とレーザー光６との距離 Ω、は、位置（Ａ）と他方の後方スタッドと後方嵌合溝
の位置（Ｂ）（可動点）の距離 θは、感光体ドラム７の表面上入射点１２（定点）と、
位置（Ａ）（固定点）とを結ぶ線１６と、垂線１３との
なす角度 ｙえは、垂線１３と位［（Ａ）（固定点）の距離ｙ、は
、位置（Ｂ）（可動点）の後方スタッドと後方嵌合溝の
隙間（ガタ） ｙ、は１回転角度θ２のときのｙ＊ＸＱｔ／Ｑｚの距離 Ｘｔｔ　ｘ２．　ｘ３は感光体ドラムの表面上での入射
位置の変化を夫々示し、ｘ３はｙ２の場合ただし、Ｑ　
ｔ＋Ｑｚｅｙｘ＋ｙｚｔｙａｔＸｉｅＸｚ＋Ｘ、は閣単
位、０１．θ２は度ｍ位とする。

まずｍ３’ｚ発生によるレーザー光６の光線上での上下
方向の変化距離ｙ、は ｙ　、ｍ　ｙ　、Ｘ　”　’ ６　　　　・・・・・・（１） ｙ８発生によるＸ方向の変化距離ｘ１は、８、；虐−−
ＪＬＴコフｙ　　・・川・（２）同じく、ｙ３発生によ
るＸ方向の変化距ｙａｘｘは、よってＸ、はｘ、−ｘｌ
がら このときのＯは ｔａ口０＝　五　　　　　　　　　　　　　・曲・　（
５）Ｘ ｙ、は位置（Ｂ）（可動点）のｗ間により発生する垂線
１３上での移動量であって１ｍ、、ａ！と比較すると、
ａｘｅ　ｉｓ＞ｙｓである。したがって、５７弓７押ｇ
□　　　・・曲（６） と近似する。

上記（４）、　（６）式より 士１は（１＊　）　Ｖ　ａであるので句ｏとすると５、
、、＝Ｊ−Ｌｘｙ、＋Ｘｓ　４　ｌｘ　ｘｙ。

Ｑ、　　　　Ｑ、　　Ｑ、　　　　　°−−−−−　（
８）また、上記（５）、　（８）式より ｘｓ＝　−５１Ｘｙａ＝ｔａｎＱＸｙａ＝ｔａｎＯＸｙ
ｚＸ　Ｉ＋＋＋＋　（９）一方、ｘ、は通常、走査線幅
の１７１ｏ以下が望ましいとされているため１画素密度
ａを用いて表すと。

２５．４　　　１ ｘ３≦□ｘ〜　　　　・・・・・・（ｌＯ）ａ　　　　
　１０ ただしａは、ＤＰＩ・・・ドツト／インチよって、上記
（９）、　（ＩＱ）式よりとなる。

ところで位１２Ｂ（可動点）における後方スタンドと後
方嵌合部の隙間は、現在の加工精度がら、０．０５−が
妥当な数値であり、これ以上の精度を必要とした場合、
Ｉｋ量産性も欠け、コストアップとなる。そこで１本実
施例の具体例として、ｙｚ＝０．０５■とした場合、こ
れを上記（１１）式に代入すると、 即ち、上記（！２）式で示すθの範囲内である限り、光
走査装置の固定点（位１１ｆＡの許容部Ｉ＃１）とすれ
ば。

後方スタッドと後方嵌合溝との間に多少の隙間があって
も、モータ等の振動による感光体ドラムの表面上の走査
幅は許容出来る範囲となり、良質な画像が得られる。

また、上記画素密度ａはＤＰＩの場合についてのべたが
Ｈ′Ｊ／４密度ｂ（密度−）の場合、ｘ、は（１０）式
から Ｘ、≦］璽×ゴ「　　　　　　・・曲（１０）’となる
。

上記（９）、　（１０）’式より 仮りにｙ、＝０．０５−とし、　（１１）’式に代入す
ると、θ≦ｔａｎ−買」五ｈ→ ｘａＬ となる。

・・・・・・（１２）’ （発明の効果） 以」二説明したように本発明は、レーザープリンタ本体
に光走査装置が水平方向から着脱可能な装置において、
本体の固定部材（スタッド）と嵌合部材（嵌合溝）の一
方を固定とし、他方は多少の隙間によるガタがあっても
、前記一方の固定点の位置をレーザー光が感光体ドラム
の表面に入射する定点を通過する垂直線上に配設するこ
とにより、走査線幅のずれを最小に抑えることができる
。

しかも、上記（１２）式、　（１２）’式に示すように
実現上許容される寸法範囲の固定点に位置すれば走査線
幅のずれが問題とならず量産性に優れ、コストアップに
ならない光走査装置の脱着装置をうろことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーザープリンタ本体と光走査装置との装着状
態を示す側断面図、第２図は光走査装置の振動によるレ
ーザー光の走査位置のずれを示す図、第３図は記録紙上
における走査幅ｙのずれを示す図、訃４図は本発明の基
本原理を説明する図、第５図および第６図は第４図の具
体例を説明する図である。 １　・・・　レーザープリンタ本体、　２　・・・光走
査装置（光学笥）、　３　・・・前方スタッド、４　・
・・後方スタッド、　５　・・・　レーザー光発光ダイ
オード、　６．６’、　６”、　６″”・・・レーザー
光、　７・・・感光体ドラム。 ８・・・前方嵌合溝、　９　・・・後方嵌合溝、１０・
・・取付ネジ、１１・・・記録紙、　　１２・・・定点
、　　１３．１３’、　１３”・・・垂線、１４．１５
・・・交点、（Ａ）・・・前方スタッド３と前方嵌合溝
８の嵌合部と取付ネジｌＯによる位置（固定点）、（Ｂ
）・・・後方スタッド４と前方嵌合溝９の嵌合部の隙間
による位置（可動点）。 １０取付ネジ゛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーザープリンタ等の本体側に３次元方向の位置決めを
   行なう固定部材を備え、これと嵌合し位置決めを行なう
   嵌合部材を光走査装置に備え、固定部材と嵌合部材の結
   合および離脱により、前記本体に光走査装置を装着およ
   び取外ししうるよう構成した脱着装置において、 前記光走査装置を取付ネジにより本体に固定する側にあ
   る前記固定部材と嵌合部材の位置を、本体内の感光体面
   へ光走査装置からのレーザー光が入射する定点を通過点
   とする垂線上に配置したことを特徴とするレーザプリン
   タ等の光走査装置の脱着装置。