JP2000258712A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像形成装置の駆動系及び光偏向器が発生する
振動により各光学部品に生じる振動を低減することがで
きる光走査装置を得る。 【解決手段】光走査装置１８に用いられる光学箱２０の
底壁２４には各光学部品が配置されている。光走査装置
１８を駆動すると、ポリゴンミラー３２の回転駆動によ
り振動が発生し、底壁２４を伝播する。一方、光学箱２
０の底壁２４にはボス４６ａ、４６ｂが一体形成されて
おり、その先端にはネジ固定用下穴が形成されている。
そして、ボス４６ａ、４６ｂの先端に光学箱２０の開口
部を覆う蓋５０がネジ５６により共締めされる。これに
より、底壁２４の剛性を上げることができ、底壁２４を
伝播する振動、ひいては各光学部品に生じる振動を低減
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、複写機や
レーザービームプリンタ等の画像形成装置に用いられる
光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光走査装置は、光源である半導
体レーザー、半導体レーザーから出射されるレーザービ
ームを平行光に変換するコリメータレンズと、この平行
光を線状に結像するシリンドリカルレンズと、これらの
レンズで整形されたレーザービームを偏向する光偏向器
と、感光体に結像する走査レンズ等といった光学部品が
光学箱に収納されて構成されている。また、光学箱内部
に埃が侵入しないよう、光学箱の上部及び下部は蓋で覆
われており、この蓋が光学箱にネジ止めされている。

【０００３】一方、近年、この光走査装置には、高精度
化、高速化が要求されている。かかる要求に応えるた
め、光偏向器の回転数を増加させると、光偏向器が発生
する振動が光走査装置に実装されている上記各光学部品
を振動させ、この光学部品の振動により走査されるレー
ザービームの位置ずれが生じ、形成画像に周期的なピッ
チむらが現れるという問題が生じている。

【０００４】また、同時に光走査装置の小型化も要求さ
れており、小型化を実現する上では上記各光学部品の密
集化が必至となるため、光偏向器と光学部品とがさらに
接近せざるを得なくなり、光学部品は光偏向器からの振
動を直接受けることになる。

【０００５】そこで、上記振動に対応し、かつコストダ
ウンを図るため、従来からフィラー入りの樹脂材料で作
製された光学箱に補強リブを一体的に設け、光学箱の剛
性を上げる方法がとられている。

【０００６】しかし、光学箱に補強リブを設け剛性を上
げる方法では、補強リブの高さが十分高ければ光学箱の
剛性を上げることができるが、レーザービームが通過す
る個所ではレーザービームの光路を確保するため補強リ
ブの高さを低くしなければならず、あまり効果的ではな
い。

【０００７】また、図１０及び図１１に示すように、特
開平１０−９０２６７号に開示された光走査装置１０で
は、光学箱１２内部の反射ミラー１４に近接する部位に
２重壁構造の側壁１６を設け、光学箱１２の剛性を上げ
ているが、２重壁構造の側壁１６近傍の反射ミラー１４
のみの振動しか低減できない。すなわち、この側壁１６
から離れた部位、例えば、光学箱１２の中央部の底板に
実装された光学部品に対しては振動低減の効果が期待で
きない。逆に、側壁１６の２重構造を設けると、光学箱
１２ひいては光走査装置１０自体が大型化してしまう。

【０００８】また、光走査装置の小型化を図る手段とし
ては、光学箱の断面を略Ｈ型とし、反射ミラー等を増や
し、光学部品を光学箱の底板の表裏に実装する方法がと
られている。この場合も、同様に、光偏向器から発生す
る振動が、これらの光学部品に伝播し、さらに画質が悪
化しているという問題がある。

【０００９】上記振動を低減させるためには、光学箱の
底壁の剛性を上げればよいが、このように光学箱の断面
を略Ｈ型にすると、光学箱の底壁の剛性が低くなるた
め、光学箱自体をアルミなどの金属で作製するようにし
ているが、大幅なコストアップとなる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記諸問題を解決するため、画像形成装置の駆動系および
光偏向器が発生する振動により各光学部品に生じる振動
を低減し、画質の向上、印字の高速化及び装置全体の小
型化に貢献できる光走査装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、光学部品を底壁に配置した光学箱を有する光走査装
置において、底壁を伝播する振動を被振動受け部材に吸
収させる振動吸収手段を備えたことを特徴とする。

【００１２】この構成によれば、光走査装置の光学箱の
底壁には光学部品が配置されている。底壁を伝播する振
動は、振動吸収手段に伝播して被振動受け部材に吸収さ
れる。このため、振動が光学箱の底壁を伝播して、底壁
に配置された光学部品に至るのを低減することができ
る。この結果、光学部品の振動を低減することができ
る。

【００１３】また、請求項２に記載した発明のように、
振動吸収手段は光学箱の底壁に形成された支持部であ
り、被振動受け部材は支持部に固定され光学箱の開口部
を覆う蓋であることが好ましい。

【００１４】また、請求項３に記載した発明のように、
支持部は光学箱に取付けられた蓋を貫通して形成され、
支持部には板金で成型され光学箱を覆う電波放射防止カ
バーが固定されてもよい。

【００１５】また、請求項４に記載した発明のように、
支持部は、振動発生源の近傍に形成されていることが望
ましい。

【００１６】また、請求項５に記載した発明のように、
支持部は複数形成されており、蓋あるいは電波放射防止
カバーは、光学箱の振動の強弱に応じて支持部に選択的
に固定されることが好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の第１実施形態に係る光走査装置について説明する。
図１は本実施形態の光走査装置の表側の概略斜視図であ
り、図２はその断面図である。

【００１８】図１に示すように、光走査装置１８に用い
られる光学箱２０は、小型化を図るため、箱状の外壁２
２とこの外壁２２内部の略中央の位置に形成された底壁
２４とから構成され、断面略Ｈ型に成型されている。

【００１９】この光学箱２０の表側には、光源である半
導体レーザー２６と、この半導体レーザー２６から発生
されたレーザービームを整形するコリメータレンズ２８
およびシリンドリカルレンズ３０と、整形されたレーザ
ービームを偏向するポリゴンミラー３２と、ポリゴンミ
ラー３２で偏向されたレーザービームを感光体３４に結
像する走査レンズ（図示省略）と、レーザービームを反
射する各反射ミラー３６ａ、３６ｂ、３６ｃ（以下、適
宜、光学部品という。）が配置されている。

【００２０】また、図２に示すように、光学箱２０の裏
側には、表側の反射ミラー３６ｃで反射されたレーザー
ビームを折り返す折返しミラー３８ａと、ｆθレンズ４
０と、その他の折返ミラー３８ｂ、３８ｃと、光学箱２
０の下部出口に設けられたウインド４２とが配置されて
おり、さらに、光学箱２０下部の開口部は脚台４４で塞
がれている。

【００２１】また、図１及び図３に示すように、上記光
学箱２０の底壁２４には、円柱状の４本のボス４６ａ、
４６ｂが一体形成されている。これらのボス４６ａ、４
６ｂは光学箱２０の外壁２２の近傍と外壁２２から離れ
た底壁２４上に形成され、各ボス４６ａ、４６ｂの先端
にはネジ固定用下穴４８が形成されている。

【００２２】また、図４及び図５に示すように、光学箱
２０上部の開口部には蓋５０が取付けられる。この蓋５
０は、光学箱２０の開口部の形状に対応して樹脂で成型
されており、その４角には光学箱２０に形成された４つ
のネジ孔５８に対応した４つの第１挿通孔５２が形成さ
れている。

【００２３】また、上記４本のボス４６ａ、４６ｂのネ
ジ固定用下穴４８に対応した位置には４つの第２挿通孔
５４が形成されている。上記蓋５０は、第１及び第２の
挿通孔５２、５４にネジ５６が挿通され、このネジ５６
が光学箱２０のネジ孔５８とボス先端のネジ固定用下穴
４８にそれぞれ螺合して固定される。

【００２４】本実施形態の光走査装置１８によれば、光
走査装置１８を駆動すると、特にポリゴンミラー３２が
回転駆動することにより、光学箱２０に振動が生じる。
そして、図６に示すように、この振動により、光学箱２
０の外壁２２及び底壁２４は大きく変形する。特に、底
壁２４の中央部が光学箱２０の裏側に撓み、外壁２２が
光学箱２０の内側に撓んでしまう。

【００２５】上記したように、光学箱２０の底壁２４に
はボス４６ａ、４６ｂが一体形成されており、かつ、こ
のボス４６ａ、４６ｂのネジ固定用下穴４８には光学箱
２０の開口部を覆う蓋５０がネジ５６により強固に共締
めされているので、光学箱２０の底壁２４に生じた振動
はボス４６ａ、４６ｂを通って蓋５０に伝わり、吸収さ
れる。すなわち、蓋５０を光学箱２０の外壁２２近傍の
ボス４６ａと外壁２２から離れたところのボス４６ｂと
に共締めすることにより、光学箱２０の底壁２４の剛性
が高くなり、底壁２４を伝播する振動を低減することが
できる。

【００２６】このため、光走査装置１８の小型化を実現
し、同時に、光学部品の振動を低減することができる。
この結果、画像のピッチむらを防止することができる。

【００２７】なお、蓋５０自体の剛性が高ければ高いほ
ど、上記効果が大きくなる。

【００２８】また、光学箱２０の開口部を蓋５０で覆
い、しかも蓋５０が光学箱２０の外壁２２近傍のボス４
６ａで共締めされているので、外部から光学箱２０内部
への埃の侵入を阻止することができる。このため、蓋５
０に防塵機能と振動低減機能との２つの機能を兼ね備え
ることができ、安価な光走査装置１８を提供することが
できる。

【００２９】なお、図示しないが、ボスは光学箱２０の
底壁２４から裏側に向かって一体形成されており、ボス
の先端が画像形成装置１８の本体フレームにネジで共締
めされていてもよい。この場合も、光学箱２０の底壁２
４の剛性を上げることができ、光学部品の振動を低減す
ることができる。

【００３０】次に、本発明の第２実施形態に係る光走査
装置について説明する。

【００３１】本実施形態にかかる光走査装置６０は、第
１実施形態の光走査装置の光学箱を電波放射防止カバー
６２で覆ったものである。

【００３２】図７に示すように、本実施形態に用いられ
る電波放射防止カバー６２は、電波の放射を防止するた
め箱状に、かつ板金で成型されており、光学箱２０全体
を覆うようになっている。

【００３３】一方、光学箱２０の開口部を覆う蓋（図７
では省略）には、光学箱２０の底壁２４に形成されたボ
ス４６ａ、４６ｂを外部に貫通させるための貫通孔（図
示省略）が形成されている。この蓋は、光学箱２０に形
成されたネジ孔（図示省略）にネジが螺合して取付けら
れる。そして、光学箱２０の開口部に取付けられると、
ボス４６ａ、４６ｂが貫通孔を貫通して外部に露出す
る。

【００３４】この状態で、光学箱２０の上方から上記電
波放射防止カバー６２が被せられ、カバー６２に形成さ
れた挿通孔６４に通されたネジ６６が露出したボス先端
のネジ固定用下穴４８と螺合することにより取付けられ
る。

【００３５】また、電波放射防止カバー６２と画像形成
装置の本体フレームとをブラケット（図示省略）などに
より結合することにより、電波放射防止カバー６２に伝
播した振動が本体フレームに伝播し、光学箱２０の底壁
２４の剛性をさらに上げることができる。

【００３６】本実施形態の光走査装置６０によれば、一
般に光走査装置は印字の高速化に対応するため光源の点
滅スピードであるビデオレートを高くし、ビデオレート
が高くなると光源近傍から発生する電波が増加し、電波
の放射量が安全を考慮して規制されている点に対して有
効である。すなわち、電波放射防止カバー６２がボス４
６ａ、４６ｂにネジ止めされ、光学箱２０全体を覆うこ
とにより、光学箱２０の底壁２４の剛性を上げて光学部
品の振動を低減することができることに加え、電波の漏
洩を効果的に防止することができる。

【００３７】なお、電波放射防止カバー６２は板金で成
型されているので、カバー６２自体の剛性が高くなり、
光学箱２０の底壁２４の剛性をさらに上げることができ
るため、一層効果的となる。

【００３８】次に、本発明の第３実施形態に係る光走査
装置について説明する。

【００３９】本実施形態の光走査装置の光学箱７０に
は、図８に示すように、振動発生源となるポリゴンミラ
ーの取付位置７２を囲むように４本のボス７４が形成さ
れている。また、これらのボス７４の先端には同様にネ
ジ固定用下穴が形成されている。

【００４０】各ボス７４には、蓋７６がネジ７８で共締
めされて取付けられる。この蓋７４は、台形状に形成さ
れており、ポリゴンミラーの取付位置７２近傍を覆って
取付けられている。

【００４１】本実施形態の光走査装置によれば、蓋７６
をボス７４に共締めすることにより、光学箱７０の底壁
８０の剛性が上がり、ポリゴンミラーが発生する振動が
コリメータレンズ２８（図１参照）等の光学部品に伝播
することを防止できる。先にも述べたように、ポリゴン
ミラーは高速で回転するため、ポリゴンミラーが発生す
る振動は光学箱７０を振動させ、その振動は光学箱７０
に収納される光学部品に伝播し、レーザービームの位置
ずれが生じる。

【００４２】ここで、ポリゴンミラーが発生する振動エ
ネルギーは、光走査装置の固有振動数とポリゴンミラー
の固有周波数が近い、すなわち共振している状態を除
き、ポリゴンミラーが光学箱７０の底壁８０に取付けら
れている部位が最も大きくなる。また、感光体上のレー
ザービームの位置ずれは、光源に近ければ近いほど、光
学部品の振動に対する位置ずれへの感度は高くなる。ま
た、光走査装置の小型化が要求されているため、光源か
らポリゴンミラーまでの光学部品はポリゴンミラーの近
傍に配置せざるを得ない。

【００４３】かかる状況から、ポリゴンミラーが底壁８
０に取付けられている取付位置７２を囲むようにボス７
４を一体形成し、このボス７４に蓋７６を共締めするこ
とにより、ポリゴンミラー近傍の底壁８０の剛性を効果
的に上げることができ、光学部品への振動の伝播を効果
的に低減することができる。

【００４４】次に、本発明の第４実施形態に係る光走査
装置について説明する。

【００４５】本実施形態の光走査装置は、図９に示すよ
うに、光学箱８２の底壁８４から多数のボス８６が一体
形成されている。また、図示しないが、光学箱８２の開
口部を覆う蓋は、同様に、このボス８６の先端に形成さ
れたネジ固定用下穴８８に共締めされて取付けられる。

【００４６】本実施形態の光走査装置によれば、光学箱
８２の底壁８４には多数のボス８６が一体形成されてい
るので、蓋とボス８６との結合の自由度を増すことがで
きる。

【００４７】すなわち、プリントスピードが異なる他の
画像形成装置に用いた場合、ポリゴンミラーの回転速度
が変化し、これによりポリゴンミラーが発生する振動エ
ネルギーが異なり、光学部品へ伝播する振動エネルギー
も異なるものとなる。

【００４８】そこで、本実施形態のように、光学箱８２
の底壁８４にあらかじめ多数のボス８６を形成しておれ
ば、画像形成装置の解像度やポリゴンミラーの回転数に
よる振動の強弱に応じて、適宜、蓋とボス８６との結合
数及び結合箇所を選択することができる。この結果、１
つの光学箱８２を種々の画像形成装置に共通して用いる
ことができ、大幅なコストダウンを図ることができる。

【００４９】なお、ポリゴンミラーの高速化により、蓋
とボス８６との結合では振動が低減できない場合は、蓋
を樹脂成型部材のものから金属部材に変更して剛性を上
げることによりポリゴンミラーの高速化に対応すること
ができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の光走査装置によれば、底壁を伝
播する振動は、振動吸収手段に伝播して被振動受け部材
に吸収されるので、振動が光学箱の底壁を伝播して底壁
に配置された光学部品に至るのを低減することができ
る。この結果、光学部品の振動を低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る光走査装置の概略
斜視図である。

【図２】第１実施形態に係る光走査装置に用いられる光
学箱の断面図である。

【図３】第１実施形態に係る光走査装置に用いられる光
学箱の概略斜視図である。

【図４】第１実施形態に係る光走査装置に用いられる光
学箱に蓋が取り付けられる状態を示した状態図である。

【図５】第１実施形態に係る光走査装置に用いられる光
学箱に蓋が取り付けられた状態を示した状態図である。

【図６】振動による光学箱の変形を示した固有振動解析
変形図である。

【図７】第２実施形態に係る光走査装置に電波放射防止
カバーが取り付けられる状態を示した状態図である。

【図８】第３実施形態に係る光走査装置の光学箱に蓋が
取りつけられた状態の概略斜視図である。

【図９】第４実施形態に係る光走査装置の光学箱の概略
斜視図である。

【図１０】従来の光走査装置の斜視図である。

【図１１】図１０の部分拡大図である

【符号の説明】

１８ 光走査装置 ２０、７０、８２ 光学箱 ２４、８０、８４ 底壁 ４６ａ、４６ｂ、７４、８６ ボス（支持部、振動吸収
手段） ５０、７６ 蓋（被振動受け部材） ６２ 電波放射防止カバー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学部品を底壁に配置した光学箱を有す
   る光走査装置において、 前記底壁を伝播する振動を被振動受け部材に吸収させる
   振動吸収手段を備えたことを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】 前記振動吸収手段は前記光学箱の前記底
   壁に形成された支持部であり、 前記被振動受け部材は前記支持部に固定され前記光学箱
   の開口部を覆う蓋であることを特徴とする請求項１に記
   載の光走査装置。
3. 【請求項３】 前記支持部は前記光学箱に取付けられた
   蓋を貫通して形成され、 前記支持部には板金で成型され前記光学箱を覆う電波放
   射防止カバーが固定されることを特徴とする請求項２に
   記載の光走査装置。
4. 【請求項４】 前記支持部は、振動発生源の近傍に形成
   されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光
   走査装置。
5. 【請求項５】 前記支持部は複数形成されており、前記
   蓋あるいは前記電波放射防止カバーは、前記光学箱の振
   動の強弱に応じて前記支持部に選択的に固定されること
   を特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の光
   走査装置。