JP2000111825A

JP2000111825A - 走査光学装置

Info

Publication number: JP2000111825A
Application number: JP10299160A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Tomita; 健一冨田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-10-06
Filing date: 1998-10-06
Publication date: 2000-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】回転多面鏡の回転中に光学箱が振動するのを
防ぐ。【解決手段】回転多面鏡３を回転させるモータ３ａ
は、モータ基板３ｂ上のステータと、これに対向するロ
ータ３ｃからなる。回転多面鏡３や結像レンズ等は光学
箱１０に内蔵され、モータ基板３ｂは、光学箱１０の底
壁１０ａを貫通するビス３２によって直接光学台３０に
締結されている。モータ３ａを光学台３０に固定するこ
とで、モータ３ａの振動自体を低減するとともに、モー
タ３ａの振動が光学箱１０に伝播するのを防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザビームプリン
タやレーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる
走査光学装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームプリンタやレーザファクシ
ミリ等の画像形成装置に用いられる走査光学装置は、高
速回転する回転多面鏡によってレーザビーム等の光ビー
ムを反射させてこれを偏向走査し、得られた走査光を回
転ドラム上の感光体に結像させて静電潜像を形成する。
次いで、感光体の静電潜像を現像装置によってトナー像
に顕像化し、これを記録紙等の記録媒体に転写して定着
装置へ送り、記録媒体上のトナーを加熱定着させること
で印刷（プリント）が行なわれる。

【０００３】図９は一従来例による走査光学装置を示す
もので、光学箱１１０の側壁等に組付けられた半導体レ
ーザから発生されたレーザ光（光ビーム）をコリメータ
レンズによって平行化し、アパーチャによってビーム形
状を整えたうえで、シリンドリカルレンズによって回転
多面鏡１０３の反射面に集光し、回転多面鏡１０３の回
転によってその回転軸に垂直なＹ軸方向（主走査方向）
に偏向走査し、結像レンズ１０４，１０５を経て回転ド
ラム上の感光体に結像させる。感光体に結像する光束
は、回転多面鏡１０３の回転によるＹ軸方向の主走査
と、回転ドラムの回転によるＺ軸方向の副走査に伴なっ
て静電潜像を形成する。

【０００４】結像レンズ１０４，１０５は、球面レンズ
とトーリックレンズであり、回転多面鏡１０３によって
等角速度で走査される走査光を、回転ドラム上において
等速度で走査する走査光に変換するいわゆるｆθ機能を
有する。

【０００５】シリンドリカルレンズ、回転多面鏡１０
３、結像レンズ１０４，１０５等は光学箱１１０に内蔵
され、回転ドラムは光学箱１１０の外側に配設されてい
る。光学箱１１０には、走査光を光学箱１１０から回転
ドラムに向かって取り出すための窓が設けられている。
また、光学箱１１０の上部は図示しないふた部材によっ
て閉塞される。

【０００６】回転多面鏡１０３を回転駆動するモータ１
０３ａは、モータハウジングとともにビス１１０ａによ
って光学箱１１０の底壁に締結されたモータ基板１０３
ｂ上の駆動回路と、該駆動回路の駆動電流によって励磁
されるステータおよびこれに対向するロータ１０３ｃ等
からなる磁気回路によって構成される。ステータは、モ
ータ基板１０３ｂに立設されたステータコアと、これに
巻付けられたステータコイルを有し、また、ロータ１０
３ｃは、回転軸と一体である座金に固着され、回転多面
鏡１０３は、押えバネ等を有する弾性押圧機構によって
ロータ１０３ｃに一体的に結合される。前述のようにス
テータが励磁されると、ロータ１０３ｃとともに回転多
面鏡１０３が一体となって回転する。

【０００７】回転ドラムの周辺には、回転ドラム上の感
光体の表面を一様に帯電する帯電装置、感光体の表面に
形成される静電潜像をトナー像に顕像化するための現像
装置、前記トナー像を記録紙等に転写する転写装置等が
配設されており、これらの働きによって光ビームの変調
に対応する記録情報がプリントされる。

【０００８】このような画像形成装置において高精度な
画像を得るためには、感光体上の光ビームの走査線のず
れと傾きを調整して、記録紙等に対する画像の位置を適
正にする必要があり、これは、光学箱１１０を画像形成
装置の本体である光学台１３０に固定するときに、回転
ドラムに対する光学箱１１０の相対位置を調整すること
によって行なわれる。すなわち、光学箱１１０を光学台
１３０に対して組付けるまえに、光学箱１１０の外側の
支持部等に設けられたガイド穴に対して位置決め部材の
相対位置を変えることで、回転ドラムに対する光学箱１
１０の位置調整を行なう。

【０００９】このような位置調整を行なったうえで、光
学箱１１０の各支持部を図示しないビスによって光学台
１３０に締結する。

【００１０】近年では、レーザビームプリンタ等の画像
形成装置の高精細化および高速化が進んでおり、回転多
面鏡を回転させるモータをより高速で駆動することが要
求されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、回転多面鏡のモータが高速化される
と、モータから光学箱に伝播する振動が大きくなって著
しい振動音を発生し、また、光学箱に内蔵される光学部
品の振動等のために、必要な光学性能が得られなくなる
という未解決の課題がある。

【００１２】本発明は、上記従来の技術の有する未解決
の課題に鑑みてなされたものであり、回転多面鏡を回転
させるモータを直接光学台に締結することで、モータに
よる光学箱の振動を低減し、振動に起因する光学性能の
劣化等を効果的に回避できる走査光学装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の走査光学装置は、光ビームを走査する回
転多面鏡と、該回転多面鏡を回転させるモータと、前記
回転多面鏡を経て前記光ビームを感光体に結像させる結
像光学手段と、該結像光学手段と前記回転多面鏡と前記
モータを内蔵する光学箱と、該光学箱を支持する光学台
を有し、前記モータが、前記光学箱の底壁を貫通する締
結手段によって前記光学台に締結されていることを特徴
とする。

【００１４】締結手段が、モータとともに光学箱を光学
台に締結するように構成されているとよい。

【００１５】モータを光学箱に固定する固定手段が設け
られていてもよい。

【００１６】光学箱を閉じるふた部材が設けられてお
り、該ふた部材に、締結手段を締付ける工具を前記光学
箱に挿入するための穴が形成されているとよい。

【００１７】ふた部材の穴を密封するための密封手段を
備えているとよい。

【００１８】

【作用】回転多面鏡のモータの振動が光学箱に伝播する
と、光学箱に内蔵される光学部品の振動のために光学性
能が劣化して、必要な精度を得ることができず、また、
騒音も増大する。

【００１９】そこで、光学箱の底壁を貫通するビス等の
締結手段によって、回転多面鏡のモータを光学台に直接
締結することで、光学箱の振動を低減する。また、高剛
性の光学台にモータを固定するものであるから、モータ
の振動自体も大幅に低減できる。

【００２０】光学箱の振動による光学性能の劣化を回避
して、高速化と高精細化に適した走査光学装置を実現で
きる。

【００２１】モータとともに光学箱の底壁を光学台に締
結すれば、光学箱の剛性も強化されることになり、光学
箱の振動を抑制するうえで大きな効果が期待できる。

【００２２】光学箱の開口を閉じるふた部材に、締結手
段を締付ける工具を挿入するための穴が設けられていれ
ば、光学箱にふた部材を組付けたうえで締結手段の締付
けを行なうことができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００２４】図１は第１の実施の形態による走査光学装
置を示すもので、これは、光学箱１０の側壁に組付けら
れた半導体レーザ１から発生されたレーザ光（光ビー
ム）をコリメータレンズ１ａによって平行化し、アパー
チャによってビーム形状を整えたうえで、シリンドリカ
ルレンズ２によって集光し、回転多面鏡３によってその
回転軸に垂直なＹ軸方向（主走査方向）に偏向走査し、
シリンドリカルレンズ２とともに結像光学手段を構成す
る結像レンズ４，５を経て回転ドラムＤ₁ 上の感光体に
結像させる。感光体に結像する光束は、回転多面鏡３の
回転によるＹ軸方向の主走査と、回転ドラムＤ₁ の回転
によるＺ軸方向の副走査に伴なって静電潜像を形成す
る。

【００２５】このようにして回転ドラムＤ₁ の感光体に
画像情報を書込む走査を繰り返すものであるが、回転多
面鏡３の反射面の分割誤差のために、回転ドラムＤ₁ 上
の書出し位置がずれるおそれがある。そこで、回転多面
鏡３の走査光を、その走査面の一端においてＢＤミラー
６によって分離して、ＢＤセンサ７に導入して走査開始
信号に変換し、半導体レーザ１に送信する。半導体レー
ザ１は走査開始信号を受信したうえで書込み変調を開始
する。

【００２６】結像レンズ４，５は、球面レンズとトーリ
ックレンズであり、回転多面鏡３によって等角速度で走
査される走査光を、回転ドラムＤ₁ 上において等速度で
走査する走査光に変換するいわゆるｆθ機能を有する。

【００２７】シリンドリカルレンズ２、回転多面鏡３、
結像レンズ４，５等は光学箱１０に内蔵され、回転ドラ
ムＤ₁ は光学箱１０の外側に配設されている。光学箱１
０には、走査光を光学箱１０から回転ドラムＤ₁ に向か
って取り出すための窓が設けられている。また、光学箱
１０の上部の開口は図２に示すふた部材２０によって閉
塞される。

【００２８】なお、ふた部材２０は、図示しないビスあ
るいは接着等によって光学箱１０に固定される。

【００２９】回転多面鏡３を回転駆動するモータ３ａ
は、モータハウジングと一体であるモータ基板３ｂに実
装された駆動回路と、該駆動回路の駆動電流によって励
磁されるステータおよびこれに対向するロータ３ｃ等か
らなる磁気回路によって構成される。ステータは、モー
タ基板３ｂに立設されたステータコアと、これに巻付け
られたステータコイルを有し、また、ロータ３ｃは、回
転軸と一体である座金に固着され、回転多面鏡３は、押
えバネ等を有する弾性押圧機構によってロータ３ｃに一
体的に結合される。前述のようにステータが励磁される
と、ロータ３ｃとともに回転多面鏡３が一体となって回
転する。

【００３０】回転ドラムＤ₁ の周辺には、回転ドラムＤ
₁ 上の感光体の表面を一様に帯電する帯電装置、感光体
の表面に形成される静電潜像をトナー像に顕像化するた
めの現像装置、前記トナー像を記録紙等に転写する転写
装置等が配設されており、これらの働きによって光ビー
ムの変調に対応する記録情報がプリントされる。

【００３１】光学箱１０は、従来例と同様に、位置決め
部材を用いた位置調整ののちに、各支持部１１に組付け
られるビス３１によって、画像形成装置の本体である光
学台３０に締結される。また、回転多面鏡３のモータ３
ａも、光学箱１０の底壁１０ａを貫通する締結手段であ
るビス３２によって光学台３０に直接固定される。

【００３２】詳しく説明すると、モータ３ａのモータ基
板３ｂは、光学箱１０の底壁１０ａに設けられた基準面
１０ｂに当接されて高さ方向（Ｚ軸方向）の位置決めが
行なわれ、光学箱１０の底壁１０ａを貫通して光学台３
０のねじ穴に締結されるビス３２によって、光学箱１０
の底壁１０ａとともに光学台３０に締結される。

【００３３】光学台３０は通常板金によって作られた高
剛性の板材であるから、回転多面鏡３のモータ３ａを直
接光学台３０に締結することで、回転多面鏡３の駆動部
の剛性を大幅に強化してモータ３ａ自体の振動を低減
し、しかも、モータ３ａの振動が光学箱１０に伝播する
のを防ぐ。このようにして、光学箱１０の振動を大幅に
低減できる。

【００３４】また、ビス３２によって光学箱１０の底壁
１０ａが光学台３０に共付けされており、その結果光学
箱１０の剛性も強化されるため、図３の破線Ａおよび２
点鎖線Ｂで示すように光学箱１０の底壁１０ａがモータ
３ａのスラスト方向の振動によって上下に湾曲・振動す
るのを防ぐ効果もある。

【００３５】光学箱１０に内蔵される結像レンズ４，５
等の光学部品の光学性能が、モータ３ａから発生する振
動によって著しく劣化するおそれがなく、しかも騒音の
少ない極めて高性能な走査光学装置を実現できる。これ
によって、走査光学装置の高速化と高精細化等を大きく
促進できる。

【００３６】図４は第２の実施の形態を示す。図１の装
置においては、モータ３ａすなわちモータ基板３ｂと光
学台３０の固定部は光学箱１０を介して３箇所である
が、光学箱１０の材質が樹脂である場合は、ビス３２の
締結力に光学箱１０の剛性が負けて変形してしまい、こ
のために、モータ３ａ上の回転多面鏡３の位置精度が狂
ってしまうおそれがある。そこで、本実施の形態におい
ては、回転多面鏡３の周囲の３箇所においては固定手段
であるビス３３を用いてモータ基板３ｂを光学箱１０の
底壁１０ａに締結し、その外側の１箇所においてビス３
４によってモータ基板３ｂを光学箱１０とともに光学台
３０に固定（締結）する。モータ３ａを光学台３０に固
定するビス３４は、段付きでバネ座３４ａの付いたネジ
であり、光学台３０に段部が突き当たって光学箱１０の
変形を最小限にとどめている。

【００３７】なお、モータ３ａを光学台３０に固定する
部分は１箇所に限定することなく、モータ３ａの回転数
等に応じて２箇所またはそれ以上に増やしてもよい。

【００３８】本実施の形態によれば、回転多面鏡３の周
囲はビス３３によって光学箱１０に固定することで高精
度に位置決めし、その外側の部分においてビス３４によ
ってモータ３ａを光学台３０に直接強固に固定するもの
であるため、高精度の位置決めと、振動防止を目的とす
る剛性強化の双方を実現できるという長所がある。その
他の点は第１の実施の形態と同様である。

【００３９】図５は第３の実施の形態を示す。これは、
光学箱１０の底壁１０ａに、モータ３ａの固定部の裏側
で光学台３０に当接される基準面１０ｃを設けたもので
ある。ビス３２はモータ３ａと光学箱１０を貫通して光
学台３０に締結される。このとき、光学箱１０の内側に
突出する基準面１０ｂと光学箱１０の外側に突出する基
準面１０ｃがそれぞれモータ基板３ｂ、光学台３０に当
接される。従って、モータ３ａを固定するときのビス３
２の締結力によって光学箱１０を変形させるおそれがな
く、第２の実施の形態のようにモータを固定するビスの
本数を増やさなくてもよい。

【００４０】すなわち、光学箱を光学台に固定するビス
の数を減らすことで、コストダウンを促進できるという
利点がある。その他の点は第１の実施の形態と同様であ
る。

【００４１】図６は第４の実施の形態を示す。光学箱１
０には、内部の光学部品の防塵等のためのふた部材２０
が取付けられているが、本実施の形態は、モータ３ａす
なわちモータ基板３ｂを光学箱１０とともに光学台３０
に固定したのちにふた部材２０を取付けるのではなく、
予めふた部材２０が取付けられた状態でも光学台３０に
対するモータ３ａと光学箱１０の固定ができるように、
ふた部材２０に穴２１を設けたものである。穴２１から
工具Ｔを光学箱１０の内部に挿入し、ビス３２を締付け
ることでモータ３ａの固定を行なう。

【００４２】なお、回転多面鏡３の回転数が約１０００
０ｒｐｍ以下であり、塵埃が光学箱１０に流入しにくい
雰囲気であれば、ふた部材２０の穴２１を塞ぐ必要はな
い。しかし、回転多面鏡３の回転数が１００００ｒｐｍ
を越えるもの、あるいは走査光学装置の周囲に塵埃が流
入する状況では、ふた部材２０の穴２１を密封するため
の密封手段が必要である。

【００４３】そこで、図７に示すように、ふた部材２０
の穴２１にゴム、樹脂等の弾性部材２２をスナップフィ
ットで固定することで、穴２１を塞ぐとよい。これによ
って、ふた部材２０の穴２１から塵埃が侵入するのを防
ぐことができる。

【００４４】あるいは図８に示すように、ふた部材２０
の表面に穴２１を塞ぐためのシート部材２３を貼付けて
もよい。シート部材２３を貼付ける手段としては、両面
接着テープや接着剤等を用いるとよい。

【００４５】このようにシート部材を貼付けることによ
り、図７のスナップフィットよりも光学箱内部の密閉性
をより高くすることができる。加えて、高さ方向の省ス
ペース化にも役立つという利点がある。シート部材にユ
ニット管理用のバーコードやレーザの注意を促す表示マ
ークを印刷しておけば、バーコードラベルやレーザ注意
ラベルを削減して、コストダウンを促進できる。

【００４６】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。

【００４７】回転多面鏡を回転させるモータを直接光学
台に締結することで、モータによる光学箱の振動を低減
し、光学箱に内蔵される光学部品の振動による光学性能
の劣化や騒音等のトラブルを回避できる。これによっ
て、高速化と高精細化に適した高性能な走査光学装置を
実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態による走査光学装置をふた部材を
取りはずした状態で示す模式平面図である。

【図２】図１の装置をふた部材を取り付けた状態で示す
模式断面図である。

【図３】光学箱の底壁の振動を説明する図である。

【図４】第２の実施の形態を示す模式断面図である。

【図５】第３の実施の形態を示す模式断面図である。

【図６】第４の実施の形態を示す模式断面図である。

【図７】第４の実施の形態の第１の変形例を示す模式断
面図である。

【図８】第４の実施の形態の第２の変形例を示す模式断
面図である。

【図９】一従来例を示す模式断面図である。

【符号の説明】

１光学箱２シリンドリカルレンズ３回転多面鏡３ａモータ３ｂモータ基板４，５結像レンズ１０光学箱１０ｂ，１０ｃ基準面２０ふた部材２１穴２２弾性部材２３シート部材３０光学台３１，３２，３３，３４ビス

フロントページの続きＦターム(参考） 2C362 BA08 BA90 DA03 DA04 DA17 DA22 2H045 AA03 AA13 AA33 AA49 BA41 DA02 DA04 DA41 DA44 2H071 BA03 BA23 BA29 DA02 EA04 EA14 5C072 AA03 DA02 DA15 HA09 HA13 HB15 JA07 XA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを走査する回転多面鏡と、該回
転多面鏡を回転させるモータと、前記回転多面鏡を経て
前記光ビームを感光体に結像させる結像光学手段と、該
結像光学手段と前記回転多面鏡と前記モータを内蔵する
光学箱と、該光学箱を支持する光学台を有し、前記モー
タが、前記光学箱の底壁を貫通する締結手段によって前
記光学台に締結されていることを特徴とする走査光学装
置。
【請求項２】締結手段が、モータとともに光学箱を光
学台に締結するように構成されていることを特徴とする
請求項１記載の走査光学装置。
【請求項３】モータを光学箱に固定する固定手段が設
けられていることを特徴とする請求項１または２記載の
走査光学装置。
【請求項４】光学箱を閉じるふた部材が設けられてお
り、該ふた部材に、締結手段を締付ける工具を前記光学
箱に挿入するための穴が形成されていることを特徴とす
る請求項１ないし３いずれか１項記載の走査光学装置。
【請求項５】ふた部材の穴を密封するための密封手段
を備えていることを特徴とする請求項４記載の走査光学
装置。
【請求項６】密封手段が、ふた部材の穴に充填された
弾性部材を有することを特徴とする請求項５記載の走査
光学装置。
【請求項７】密封手段が、ふた部材に接着されたシー
ト部材を有することを特徴とする請求項５記載の走査光
学装置。
【請求項８】シート部材に表示マークが設けられてい
ることを特徴とする請求項７記載の走査光学装置。