JPH10217536A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐振動性能を低下させず、温度変動による光
軸のズレを小さくすることができる光走査装置を得る。 【解決手段】 光学箱１２は、ビス２６によって５箇所
固定されており、振動や衝撃による底壁１４の上下振れ
が減少するので、光軸のズレを回避できる。側壁２２は
部分的に「く」字状に折曲されており、内部に入り込ん
だ取付面２２Ａへ光源３２が固定されている。この取付
面２２Ａは、側壁２２の長手方向上に位置せず、また、
取付面２２Ａの延長面上にある固定脚５６が、ビス２６
で本体フレーム５２に固定されている。このため、温度
変動により側壁２２が破線で示すように膨張収縮して
も、折曲部２２Ｂで変形が吸収され、また、取付面２２
Ａがビス２６で固定されているので、光源３２の倒れ
（取付面２２Ａの倒れ）による光軸のズレを回避でき
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、複写機あるいはレ
ーザービームプリンタ等に備えられレーザービームを走
査して感光体へ画像を形成する光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザープリンター等には、レーザービ
ームを走査して感光体ドラムに静電潜像を形成する光走
査装置が備えられている。

【０００３】図６に示すように、光走査装置７０では、
半導体レーザ７４から出力されたレーザビームを回転多
面鏡７２へ入射させ、この回転多面鏡７２で偏向してｆ
θレンズからなるレンズ群７６を通過させ、感光体ドラ
ム７８の表面に結像させるようになっている。

【０００４】ところで、図７に示すように、このような
光学部品が収納された光学箱８０と、光学箱８０が取付
けられる本体フレーム８２との熱膨張率が異なると、画
像形成装置内の温度変動により、ビス８４で本体フレー
ム８２に固定された光学箱８０が膨張する。このため、
光学箱８０の底壁８０Ａの中央部が上方へ撓み、レーザ
ービームの光軸（アライメント）にズレが生じる。

【０００５】すなわち、レーザービームの回転多面鏡７
２での反射位置が、Ａ１からＡ２に変化し、図８に示す
ように、レーザービームの感光体ドラム７８の表面での
走査位置が、Ｂ１からＢ２に変化する。

【０００６】このため、回転多面鏡７２とｆθレンズ群
及び反射鏡（図示省略）との位置関係を保持するため、
図９に示すように、光学箱８８の底壁８８Ａを本体フレ
ーム９０から突設された支持部９２と、ばね９４で付勢
されたボール９６とで挟持し、水平方向（Ｘ軸方向）へ
の伸縮を許容し、熱変化による光学箱８８の撓みを吸収
する技術も提案されている（特開平６−１２３８４９号
公報参照）。

【０００７】しかし、このような固定構造では、Ｚ軸方
向の移動を阻止することはできるが、ビスによる既存の
固定構造と比較すると、振動や衝撃によって光軸がズレ
るという欠点があった。また、光学箱８８を本体フレー
ム９０に位置決めするための位置決めピン（図示省略）
が必要となり、部品点数の増加を招いていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は係る事実を考
慮し、耐振動性能を低下させず、温度変動による光軸の
ズレを小さくすることができる光走査装置を提供するこ
とを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、光学箱が、画像形成装置の本体フレームに固定され
ているため、振動や衝撃による光学箱の底壁の上下振れ
が減少し、光軸のズレを回避できる。

【００１０】この光学箱の側壁の取付面には光源が固定
され、底壁に取付けられた回転多面鏡に向けてレーザー
ビームを発生するようになっている。回転多面鏡で偏向
されたレーザービームは、底壁に取付けられた光学部品
を介して感光体面上に結像する。

【００１１】ここで、側壁は部分的に折曲されており、
光源が固定される側壁の取付面が側壁の長手方向上に位
置しないようになっている。さらに、取付面の延長面上
が本体フレームに固定されている。このため、温度変動
による側壁の長手方向の膨張収縮が折曲した部分で吸収
され、また、取付面自体が側壁と共に移動しないように
本体フレームに固定されているので、光源の倒れ（側壁
の倒れ）による光軸のズレを回避できる。

【００１２】請求項２に記載の発明では、回転多面鏡
が、光学箱の底壁が熱変形して撓んだとき、撓み角が０
となる位置（例えば光学箱の重心位置）に取付けられて
いる。このため、底壁が温度変動で上下に撓んでも、回
転多面鏡の回転軸が傾くことがなく、光軸のズレを回避
できる。

【００１３】請求項３に記載の発明では、底壁の同一部
位の上下面に、反射面の交角が９０度となるように一対
の反射鏡が取付けられている。そして、上面側の反射鏡
で回転多面鏡で偏向されたレーザービームを反射して下
面側の反射鏡へ入射させ、下面側の反射鏡が感光体に向
かってレーザービームを反射させる。ここで、反射鏡の
反射面の交角は９０度となっているので、上面側の反射
鏡へ入射するレーザービームと、下面側の反射鏡で反射
されるレーザービームとは平行となる。また、底壁が温
度変動で上下に撓んでも、一対の反射鏡は同一部位に取
付けられているので、反射面の交角の大きさが保持され
る。このため、反射鏡における光軸のズレは相殺され、
感光体面上での光軸ズレを回避できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜図４には、第１形態に係る
光走査装置１０の光学箱１２が示されている。

【００１５】光学箱１２は樹脂製で、長方形状の底壁１
４と、この底壁１４の縁部から上下に延設された側壁１
６、１８、２０、２２とを備え、全体として上下が開口
した箱形状となっている。底壁１４の中央部（光学箱１
２の重心位置）には、回転多面鏡２４が配置され、底壁
１４に１つのビス２８によって固定されたスキャナモー
タ３０によって高速回転するようになっている。

【００１６】側壁２２の取付面２２Ａには光源３２が固
定され、この光源３２から発射されたレーザービーム
が、ポリゴンミラー２４へ入射して偏向走査される。ま
た、ポリゴンミラー２４の図上左側には、ｆθ光学系を
構成するレンズ群３４、３６が配置されており、ポリゴ
ンミラー２４の反射面で反射されたレーザービームを、
後述する反射鏡３８、４０を介して、側壁１６に開口さ
れたウインドウ４２を通じ、感光体ドラム４４の上に到
達させる。

【００１７】また、側壁１６の両端から固定脚４８が、
側壁１８の両端から固定脚５０がそれぞれ水平方向へ張
り出し、ビス２６で金属製の本体フレーム５２に固定さ
れている。

【００１８】一方、図１及び図４に示すように、側壁２
２は部分的に「く」字状に折曲されており、内部に入り
込んだ取付面２２Ａへ光源３２が固定されている。この
取付面２２Ａは、側壁２２の長手方向上に位置せず、ま
た、取付面２２Ａの延長面上にある固定脚５６が、ビス
２６で本体フレーム５２に固定されている。このため、
温度変動により側壁２２が破線で示すように膨張収縮し
ても、折曲部２２Ｂで変形が吸収され、また、取付面２
２Ａ自体が側壁２２と共に移動しないようにビス２６で
固定されているので、光源３２の倒れ（取付面２２Ａの
倒れ）による光軸のズレを回避できる。

【００１９】なお、取付面２２Ａには、開口部５８が形
成されており、レーザービームを回転多面鏡２４に向か
って発射できるようになっている。

【００２０】また、レンズ群３４、３６の図上左側に
は、底壁１４の上面から斜め上方へホルダー６０が張り
出しており、底壁１４に対して傾斜角度が４５度となる
ように、反射鏡３８が両端部が固定されている。さら
に、底壁１４の下面から、ホルダー６０と同一位置か
ら、ホルダー６２が斜め下方へ張り出しており、反射鏡
３８となす交角が９０度となるように、反射鏡４０の両
端が固定されている。

【００２１】これにより、上面側の反射鏡３８で、回転
多面鏡２４で偏向されたレーザービームを開口部６４を
通じて下面側の反射鏡４０へ入射させ、下面側の反射鏡
４０が感光体ドラム４４に向かってレーザービームを反
射させるが、上面側の反射鏡３８へ入射するレーザービ
ームと、下面側の反射鏡４０で反射されるレーザービー
ムとは平行となっている。なお、開口部６４を設けるこ
とにより、この部分で温度による底壁１４の変位を吸収
することができるので、レンズ群３４、３６の取付位置
はそれほど変化しない。

【００２２】次に、温度上昇によって、光学箱１２がど
のように機能するか説明する。光学箱１２は、ビス２６
によって５箇所固定されている。このように、光学箱１
２を、５点で本体フレーム５２に固定することにより、
振動や衝撃による底壁１４の上下振れが減少するので、
光軸のズレを回避できる。

【００２３】例えば、ＦＥＭ解析による固有値のモード
で比較すると、３点固定の場合は約９８Ｈｚ、４点固定
の場合は約１９１Ｈｚ、５点固定の場合は約２０３Ｈｚ
となり、４点固定以上とすると耐振動性能が向上するこ
とが判る。

【００２４】また、５点固定すると、図３に示すよう
に、本体フレーム５２との温度膨張率差によって、底壁
１４が上方に太鼓状に撓む。しかし、回転多面鏡２４
は、光学箱１２の重心位置、すなわち、撓み角が０とな
る位置に配置されているので回転軸は傾かず、レーザー
ビームの反射位置が変化しない。

【００２５】また、回転多面鏡２４へレーザービームを
発射させる光源３２の取付面２２Ａも倒れないので、光
軸のズレを防止することができる。

【００２６】さらに、光学箱１２の重心位置から離れた
位置に配置された反射鏡３８、４０は、所定の撓み角θ
で傾斜するが、同一部位に取付けられているので、反射
面３８と反射鏡４０の交角の大きさが維持される。この
ため、反射鏡３８へ入射する角度がズレても、反射鏡４
０で反射される角度が同じだけズレるので、感光体ドラ
ム４４の上での光軸ズレを相殺することができる。

【００２７】なお、本形態では、スキャナモータ３０を
重心に一点で固定したが、図５に示すように、重心位置
から等間隔及び等距離の位置に複数のビス２６で底壁１
４に固定してもよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明は上記構成としたので、光走査装
置の耐振動性能を低下させず、温度変動による光軸のズ
レを小さくして、画質の劣化を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本形態に係る光走査装置の平面図である。

【図２】本形態に係る光走査装置の通常状態を示す側断
面図である。

【図３】本形態に係る光走査装置が熱膨張した状態を示
す側断面図である。

【図４】光源の取付面の固定部分を示す斜視図である。

【図５】スキャナーモータの固定構造の変形例を示す底
面図である。

【図６】従来の光学走査装置の平面図である。

【図７】従来の光学箱が熱膨張した状態を示した断面図
である。

【図８】従来の光学箱が熱膨張した状態を示した断面図
である。

【図９】従来の光走査装置の熱変形の防止機構を示した
側面図である。

【符号の説明】

１２ 光学箱 １４ 底壁 ２２ 側壁 ２２Ａ 取付面 ２２Ｂ 折曲部 ２４ 回転多面鏡 ２６ ビス ３２ 光源 ３８ 反射鏡（光学部品） ４０ 反射鏡（光学部品） ４８ 固定脚 ５０ 固定脚 ５６ 固定脚 ５２ 本体フレーム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置の本体フレームに固定され
   た光学箱と、前記光学箱の側壁に固定されレーザービー
   ムを発生する光源と、前記光学箱の底壁に取付けられ前
   記光源から発生されたレーザービームを偏向する回転多
   面鏡と、前記底壁に取付けられ偏向したレーザービーム
   を感光体面上に結像させる光学部品と、を備えた光走査
   装置において、 前記光源が固定される前記側壁の取付面が側壁の長手方
   向上に位置しないように側壁を部分的に折曲させ、前記
   取付面の延長面上を前記本体フレームに固定したことを
   特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】 前記回転多面鏡が、前記光学箱の底壁が
   熱変形して撓んだとき、撓み角が０となる位置に取付け
   られた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】 前記底壁の同一部位の上下面に、反射面
   の交角が９０度となるように一対の反射鏡を設け、上面
   側の反射鏡で前記回転多面鏡で偏向されたレーザービー
   ムを反射して下面側の反射鏡へ入射させ、下面側の反射
   鏡が前記感光体に向かってレーザービームを反射させる
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光走査
   装置。