JP2000298243A - Scanning optical device - Google Patents

Scanning optical device

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JP2000298243A
JP2000298243A JP10739799A JP10739799A JP2000298243A JP 2000298243 A JP2000298243 A JP 2000298243A JP 10739799 A JP10739799 A JP 10739799A JP 10739799 A JP10739799 A JP 10739799A JP 2000298243 A JP2000298243 A JP 2000298243A
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JP
Japan
Prior art keywords
motor
optical device
scanning optical
polygon mirror
noise
Prior art date
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Application number
JP10739799A
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Japanese (ja)
Inventor
Jun Azuma
純 吾妻
Shigeo Murayama
重雄 村山
Susumu Ikuma
進 伊熊
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce noise, etc., due to excitation sound of a DC motor which drives and rotates a rotating polygon mirror. SOLUTION: The DC motor which drives the rotating polygon mirror 1 is composed of a rotor magnet 5 united with the rotating polygon mirror 1 and a stator coil 7 facing it. To reduce the noise which propagates from a noise source Q at the outer peripheral part of the stator coil 7 to a lid member 60, a propagation path (2L+L1) of a reflected propagated sound which is reflected by a bottom surface 50a of an optical box 50 and reaches the lid member 60 is set 1/2λlonger than the propagation path L1 of a direct propagated sound, and thus the two sounds are muted by mutual interference.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
って転写シートに画像を形成するレーザビームプリンタ
やLEDプリンタ、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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning optical device used in an image forming apparatus such as a laser beam printer, an LED printer, and a laser facsimile for forming an image on a transfer sheet by an electrophotographic method.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザビームプリンタやレーザファクシ
ミリ等の電子写真方式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等によってレーザ
ビーム等の光ビームを偏向走査し、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。
2. Description of the Related Art A scanning optical apparatus used in an electrophotographic image forming apparatus such as a laser beam printer or a laser facsimile machine deflects and scans a light beam such as a laser beam with a rotating polygon mirror rotating at a high speed. The scanning light is imaged on a photoreceptor on a rotating drum to form an electrostatic latent image.
Next, the electrostatic latent image on the photoreceptor is visualized into a toner image by a developing device, transferred to a recording medium such as recording paper, sent to a fixing device, and printed by heating and fixing the toner on the recording medium ( Print) is performed.

【0003】近年では走査光学装置の高速化が進み、回
転多面鏡の回転速度が30,000rpmを越えるもの
も開発されている。
In recent years, the speed of the scanning optical device has been increased, and a rotating polygon mirror having a rotating speed exceeding 30,000 rpm has been developed.

【0004】図6は一従来例による走査光学装置の主要
部を示すもので、これは、光学箱100にボールベアリ
ング等の軸受102を介して支承された回転軸103
と、該回転軸103と一体である座金104に一体的に
結合されたヨーク105aおよびロータマグネット10
5と、軸受ハウジング102aと一体であるモータ基板
106に固定されたステータコイル107を有する。回
転多面鏡101は、押えバネ108a、バネ押さえ10
8b、Gリング108c等からなる弾性押圧機構108
によって座金104に押圧され、座金104を介して回
転軸103やロータマグネット105と一体化されてい
る。
FIG. 6 shows a main part of a scanning optical device according to a conventional example, which comprises a rotating shaft 103 supported on an optical box 100 via a bearing 102 such as a ball bearing.
And a yoke 105a and a rotor magnet 10 integrally connected to a washer 104 integrated with the rotating shaft 103.
5 and a stator coil 107 fixed to a motor substrate 106 integral with the bearing housing 102a. The rotating polygon mirror 101 includes a holding spring 108a and a spring holding 10
8b, elastic pressing mechanism 108 including G ring 108c, etc.
Is pressed by the washer 104, and is integrated with the rotating shaft 103 and the rotor magnet 105 via the washer 104.

【0005】モータ基板106上の駆動回路から供給さ
れた駆動電流によってステータコイル107が励磁され
ると、ロータマグネット105が回転多面鏡101とと
もに高速度で回転し、前述のように、回転多面鏡101
に照射された光ビームを偏向走査する。
When the stator coil 107 is excited by a drive current supplied from a drive circuit on the motor board 106, the rotor magnet 105 rotates at a high speed together with the rotary polygon mirror 101, and as described above, the rotary polygon mirror 101
Is deflected and scanned by the light beam applied to the.

【0006】回転多面鏡101を高速度で回転させる
と、回転多面鏡101、ロータマグネット105、ヨー
ク105a、座金104および弾性押圧機構108等を
含む回転体全体の質量のアンバランスによって動的不均
衡が発生し、これに起因する振れ回り振動等のために、
画像形成装置の画質が劣化するおそれがある。そこで、
回転多面鏡101の上面や、ロータマグネット105の
ヨーク105aの上面にバランス溝109a,109b
を設け、これらに重り110等を接着することで前記回
転体の質量のアンバランスを低減するように工夫されて
いる。
When the rotary polygon mirror 101 is rotated at a high speed, a dynamic imbalance occurs due to an imbalance in the mass of the entire rotating body including the rotary polygon mirror 101, the rotor magnet 105, the yoke 105a, the washer 104, the elastic pressing mechanism 108, and the like. Is generated, and due to whirling vibration caused by this,
The image quality of the image forming apparatus may be degraded. Therefore,
Balance grooves 109a and 109b are formed on the upper surface of the rotating polygon mirror 101 and the upper surface of the yoke 105a of the rotor magnet 105.
And a weight 110 or the like is adhered thereto to reduce the imbalance of the mass of the rotating body.

【0007】[0007]

【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、回転多面鏡を回転させるモータ部か
ら、ステータコイルの励磁の切り替えによる振動が発生
する。この振動はステータコイルからモータ基板に伝わ
り、これを共振させ、励磁音(スイッチングノイズ)と
呼ばれる高い周波数の騒音となり、また、ふた部材や光
学箱を振動させる振動源ともなって、走査線のピッチむ
ら等を生じ、画像性能を劣化させる。
However, according to the above-mentioned prior art, vibration is generated by switching the excitation of the stator coil from the motor section for rotating the rotary polygon mirror. This vibration is transmitted from the stator coil to the motor substrate and causes it to resonate, resulting in high-frequency noise called excitation noise (switching noise). Also, it acts as a vibration source for vibrating the lid member and the optical box, and causes uneven pitch of scanning lines. And the like, deteriorating the image performance.

【0008】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、回転多面鏡のモー
タ部から発生する振動と騒音を低減し、高画質で騒音の
少ない走査光学装置を提供することを目的とするもので
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned unsolved problems of the prior art, and reduces vibration and noise generated from a motor section of a rotary polygon mirror, thereby achieving high-quality, low-noise scanning optics. It is intended to provide a device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の走査光学装置は、光ビームを偏向走査する
回転多面鏡および該回転多面鏡を回転駆動するDCモー
タからなる偏向走査手段と、該偏向走査手段を内蔵する
筐体を有し、該筐体が、前記DCモータの騒音源から以
下の関係を満足する距離(L)に配設された対向壁面を
備えていることを特徴とする。 L≒15c/(N・P・W) ここで、c:音速 N:DCモータの定常回転数(rpm) P:DCモータの着磁の極数 W:DCモータの駆動電流の相数
In order to achieve the above object, a scanning optical apparatus according to the present invention comprises: a rotating polygon mirror for deflecting and scanning a light beam; and a deflection scanning means comprising a DC motor for rotating and driving the rotating polygon mirror. And a housing having the deflection scanning means built therein, wherein the housing has an opposing wall disposed at a distance (L) from the noise source of the DC motor that satisfies the following relationship. And L ≒ 15c / (NPW) where c: sound speed N: steady-state rotation speed (rpm) of DC motor P: number of magnetized poles of DC motor W: number of phases of drive current of DC motor

【0010】対向壁面の距離(L)が、以下の関係を満
たすように構成されていてもよい。 15c/(N・P・W)<L<30c/(N・P・W)
[0010] The distance (L) between the opposed wall surfaces may be configured to satisfy the following relationship. 15c / (NPW) <L <30c / (NPW)

【0011】対向壁面が、筐体の底面であるとよい。[0011] The opposed wall surface is preferably a bottom surface of the housing.

【0012】対向壁面が、筐体の開口を閉じるふた部材
の内面であってもよい。
[0012] The opposed wall surface may be an inner surface of a lid member that closes an opening of the housing.

【0013】また、対向壁面の距離(L)が、以下の関
係を満足するように構成されているとよい。 L≒15c/(N・P・W・n) ここで、c:音速 N:DCモータの定常回転数(rpm) P:DCモータの着磁の極数 W:DCモータの駆動電流の相数 n:自然数
Further, it is preferable that the distance (L) between the opposed wall surfaces satisfies the following relationship. L ≒ 15c / (NPWn) where c: sound speed N: steady-state rotation speed (rpm) of DC motor P: number of magnetized poles of DC motor W: number of phases of drive current of DC motor n: natural number

【0014】対向壁面が、複数の段差形状部を有すると
よい。
It is preferable that the facing wall has a plurality of steps.

【0015】[0015]

【作用】回転多面鏡を回転駆動するDCモータは、励磁
音を発生するステータコイルやモータ基板が騒音源とな
ってふた部材等を振動させ、騒音等のトラブルを生じ
る。そこで、筐体の底面等の対向壁面によって反射され
てふた部材等に到る励磁音の音波と、DCモータの騒音
源から直接ふた部材等に到達する励磁音の音波を略1/
2波長だけずらせることで、いわゆる直接伝播音と反射
伝播音の干渉によって、ふた部材に伝播する励磁音を減
衰させる。
In the DC motor that rotates the polygon mirror, the stator coil and the motor substrate that generate the excitation sound act as a noise source to vibrate the lid member and the like, causing trouble such as noise. Therefore, the sound wave of the excitation sound reflected by the opposing wall surface such as the bottom surface of the housing and reaching the lid member and the sound wave of the excitation sound directly reaching the cover member and the like from the noise source of the DC motor are reduced by about 1 /.
By shifting by two wavelengths, the excitation sound propagating to the lid member is attenuated by the interference between the so-called direct propagation sound and the reflected propagation sound.

【0016】このように直接伝播音と反射伝播音を1/
2波長だけずらすために、ふた部材の反対側でDCモー
タのステータコイル等の騒音源に対向する底面等の対向
壁面と騒音源の間の距離(L)が、請求項1の式を満足
するように構成する。
As described above, the direct propagation sound and the reflection propagation sound are divided by 1 /.
To shift by two wavelengths, the distance (L) between the noise source and the opposing wall surface, such as the bottom surface, that faces the noise source, such as the stator coil of the DC motor, on the opposite side of the lid member, satisfies the expression (1). The configuration is as follows.

【0017】前記距離(L)が、請求項2の式を満足す
るように構成されていれば、DCモータの立ち上がり時
や低速回転時を含む広い速度範囲で、騒音や振動を低減
することができる。
If the distance (L) satisfies the expression of claim 2, noise and vibration can be reduced in a wide speed range including when the DC motor starts up and when it rotates at a low speed. it can.

【0018】また、前記距離(L)が、請求項7の式を
満足するように構成されていれば、励磁音の複数のピー
クをそれぞれ減衰させることによって、騒音や振動をよ
り効果的に低減できる。
Further, if the distance (L) is configured to satisfy the expression of claim 7, a plurality of peaks of the excitation sound are attenuated, thereby effectively reducing noise and vibration. it can.

【0019】[0019]

【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。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】図1は第1の実施の形態による走査光学装
置の主要部を示す模式断面図であって、これは、多角柱
状の側面に複数の反射面を有する回転多面鏡1と、筐体
である光学箱50にベアリング2を介して回転自在に支
持された回転軸3と、該回転軸3に座金4を介して一体
的に結合されたロータマグネット5と、モータハウジン
グ6aと一体であるモータ基板6に固定されたステータ
コイル7を有し、該ステータコイル7は、ロータマグネ
ット5とともに回転多面鏡1を回転させるDCモータを
構成する。回転多面鏡1は、押えバネ8によって座金4
に押圧され、座金4を介して回転軸3と一体化されてお
り、前記DCモータとともに偏向走査手段を構成する。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a main part of a scanning optical apparatus according to a first embodiment, which comprises a rotating polygon mirror 1 having a plurality of reflecting surfaces on a polygonal prism-shaped side surface, and a housing. A rotating shaft 3 rotatably supported by an optical box 50 via a bearing 2, a rotor magnet 5 integrally connected to the rotating shaft 3 via a washer 4, and a motor housing 6a. It has a stator coil 7 fixed to a motor substrate 6, and the stator coil 7 constitutes a DC motor for rotating the rotary polygon mirror 1 together with the rotor magnet 5. The rotating polygon mirror 1 has a washer 4
, And is integrated with the rotating shaft 3 through the washer 4, and constitutes a deflection scanning unit together with the DC motor.

【0021】モータ基板6上の駆動回路から供給された
駆動電流によってステータコイル7が励磁されると、ロ
ータマグネット5が回転軸3や回転多面鏡1とともに回
転し、回転多面鏡1の反射面に照射されたレーザビーム
等の光ビームを偏向走査する。
When the stator coil 7 is excited by a drive current supplied from a drive circuit on the motor board 6, the rotor magnet 5 rotates together with the rotating shaft 3 and the rotating polygon mirror 1, and the rotating magnet 3 rotates on the reflecting surface of the rotating polygon mirror 1. The light beam such as the irradiated laser beam is deflected and scanned.

【0022】光学箱50は、後述するように結像レンズ
52等を回転多面鏡1とともに内蔵し、光学箱50の上
部の開口はふた部材60によって閉じられる。
The optical box 50 incorporates an image forming lens 52 and the like together with the rotary polygon mirror 1 as described later, and an upper opening of the optical box 50 is closed by a lid member 60.

【0023】走査光学装置の運転中は、回転多面鏡を回
転させるDCモータから励磁音が発生し、装置の高速化
とともに、励磁音による騒音や振動が問題となってい
る。この励磁音は、ステータコア部を経て、モータ基板
6に伝わり、高い周波数の騒音となる。
During operation of the scanning optical device, excitation noise is generated from a DC motor that rotates the rotary polygon mirror, and noise and vibration due to the excitation noise have become a problem as the speed of the device has increased. This excitation sound is transmitted to the motor board 6 via the stator core, and becomes high-frequency noise.

【0024】ここでロータマグネットの着磁の極数を
P、ステータコイルに流れる駆動電流の相数をWとし、
回転多面鏡の定常回転数をN(rpm)とすると、励磁
音の周波数νは以下の式で表わされる。 ν=(N・P・W)/60 ・・・・・(1)
Here, the number of magnetized poles of the rotor magnet is P, and the number of phases of the drive current flowing through the stator coil is W,
Assuming that the steady rotational speed of the rotating polygon mirror is N (rpm), the frequency ν of the excitation sound is represented by the following equation. ν = (NPW) / 60 (1)

【0025】この励磁音は、前述のようにモータ基板に
伝わり、モータ基板の共振による新たな振動(騒音)の
ピークが発生する。
This excitation sound is transmitted to the motor board as described above, and a new vibration (noise) peak occurs due to the resonance of the motor board.

【0026】この振動のピークは、式(1)で表わされ
る周波数νの整数倍の周波数で発生し、DCモータを固
定保持する光学箱に伝わり、その共振によって、さらに
新たな振動(騒音)の第2ピーク等が発生する。すなわ
ち、式(1)で表わされる周波数νを1次とする、2
次、3次、4次・・・の複数のピークを有する騒音が、
ふた部材等を振動させ、走査光学装置の外に伝播する。
The peak of this vibration is generated at a frequency that is an integral multiple of the frequency ν represented by the equation (1), transmitted to the optical box fixedly holding the DC motor, and further resonated by the resonance. A second peak or the like occurs. That is, the frequency ν represented by the equation (1) is set to a first order,
Next, third, fourth, etc. noise having a plurality of peaks,
The lid member and the like are vibrated and propagate out of the scanning optical device.

【0027】そこで、励磁音によるふた部材60の振動
を以下のように減衰する。DCモータの騒音発生ポイン
ト(騒音源)Qであるステータコイル7の外周部におけ
る軸方向の厚さの略中央から、ふた部材60までの距離
をL1 、騒音源Qから、対向壁面である光学箱50の底
面50aまでの距離をLとする。
Therefore, the vibration of the lid member 60 due to the excitation sound is attenuated as follows. The distance from the center of the axial thickness of the outer peripheral portion of the stator coil 7 which is the noise generating point (noise source) Q of the DC motor to the lid member 60 is L 1 , and the noise source Q is the opposing wall surface. Let L be the distance to the bottom surface 50a of the box 50.

【0028】騒音源Qから、光学箱50の底面50aで
反射し、ふた部材60に到る音の伝播路(2L+L1
が、ふた部材60に直接伝播する音の伝播路L1 に比べ
て、伝播音の波長λの1/2、すなわち1/2λだけ長
くなるように距離Lを設定すれば、ふた部材60に伝播
する2つの音波を干渉させて振動や騒音を回避できる。
つまり、直接伝播音と反射伝播音の位相を1/2波長遅
らせることで、ふた部材60の振動を低減し、これによ
る騒音等のトラブルを回避できる。上記の条件は以下の
式で表わされる。 (2×L+L1 )−L1 =(1/2)λ・・・・・(2) 式(2)から L=(1/4)λ ・・・・・(3) 音速をcとすると、c=νλであるから、式(1)、式
(3)より L=15c/(N・P・W) ・・・・・(4) 例えば、c=340m/s、N=10000rpm、P
=6極、W=3相であれば、式(4)から、L=(15
×340)/(10000×6×3)=28.3(m
m)
The sound propagation path (2L + L 1 ) reflected from the noise source Q on the bottom surface 50a of the optical box 50 and reaching the lid member 60
However, if the distance L is set so as to be longer by の of the wavelength λ of the propagated sound, ie, λλ, than the propagation path L 1 of the sound directly propagating to the lid member 60, Vibration and noise can be avoided by causing two sound waves to interfere with each other.
That is, by delaying the phase of the direct propagation sound and the reflection propagation sound by 波長 wavelength, the vibration of the lid member 60 can be reduced, and troubles such as noise due to this can be avoided. The above condition is represented by the following equation. (2 × L + L 1 ) −L 1 = (1/2) λ (2) From equation (2), L = (1/4) λ (3) Assuming that the sound speed is c. , C = νλ, and therefore, from equations (1) and (3), L = 15c / (NPW) (4) For example, c = 340 m / s, N = 10000 rpm, P
= 6 poles and W = 3 phases, from equation (4), L = (15
× 340) / (10000 × 6 × 3) = 28.3 (m
m)

【0029】従って、ステータコイル7から光学箱50
の底面50aまでの距離を28.3(mm)に設定す
る。このように構成することで、DCモータの励磁音を
光学箱50の内部で干渉させて減衰させ、外部へ洩れる
騒音や、振動による画質劣化等を回避できる。
Therefore, the optical box 50 is removed from the stator coil 7.
Is set to 28.3 (mm). With such a configuration, the excitation sound of the DC motor is attenuated by interfering with the inside of the optical box 50, and noise leaking to the outside, image quality deterioration due to vibration, and the like can be avoided.

【0030】図2は第1の変形例を示す。これは、光学
箱50の底壁に環状溝である凹所50bを設けて、騒音
源Qから凹所50bの底面までの距離をLとして式
(4)を満足するように構成したものである。
FIG. 2 shows a first modification. In this configuration, a concave portion 50b, which is an annular groove, is provided on the bottom wall of the optical box 50, and the distance from the noise source Q to the bottom surface of the concave portion 50b is L, thereby satisfying the expression (4). .

【0031】凹所50bの外径D1 および内径D2 は、
回転多面鏡1の外接円の直径D0 、ステータコイル7の
外径D3 としたときにD2 <D3 <D0 <D1 の関係が
成立するように構成する。
The outer diameter D 1 and inner diameter D 2 of the recess 50b are:
When the diameter D 0 of the circumscribed circle of the rotary polygon mirror 1 and the outer diameter D 3 of the stator coil 7 are set, a relationship of D 2 <D 3 <D 0 <D 1 is established.

【0032】凹所50bの底面による反射伝播音によっ
て、ふた部材60に伝播する励磁音を減衰させるもので
あり、光学箱の一部分のみ厚みを増大させればよいか
ら、光学箱の小型化に貢献できるという利点が付加され
る。
The excitation sound propagating in the lid member 60 is attenuated by the reflected sound propagating from the bottom surface of the recess 50b. Only the thickness of a part of the optical box needs to be increased, which contributes to the miniaturization of the optical box. The advantage of being able to do so is added.

【0033】図3は第2の変形例を示す。これは、第1
の変形例と同様に光学箱50の底壁に、式(4)を満足
する曲率半径Lの湾曲部50cを設けたものである。騒
音源Qを囲む壁面が広範囲に式(4)の条件を満たして
おり、反射伝播音による音の減衰をより効果的に行なう
ことができるという利点が付加される。
FIG. 3 shows a second modification. This is the first
In the same manner as the modified example, a curved portion 50c having a radius of curvature L that satisfies Expression (4) is provided on the bottom wall of the optical box 50. The wall surrounding the noise source Q satisfies the condition of the expression (4) in a wide range, and has the added advantage that the sound due to the reflected propagation sound can be more effectively attenuated.

【0034】図4は第2の実施の形態を示す。第1の実
施の形態は、騒音の基本周波数で発生する1次ピークを
消音させるように構成したものであるが、モータ基板
や、光学箱と共振する場合は、前記基本周波数のn(自
然数)倍の2次、3次のピークが発生する。そこで、以
下の条件を設定する。 L=15c/(N・P・W・n) ・・・・・(5) C=340m/s、N=10000rpm、P=6極、
W=3相を式(5)に代入すると、n=1,2,3,4
の場合にそれぞれ、 1次ピークによる騒音を消音させる条件は、L=28.3mm 2次ピークによる騒音を消音させる条件は、L/2=14.15mm 3次ピークによる騒音を消音させる条件は、L/3=9.43mm 4次ピークによる騒音を消音させる条件は、L/4=7.08mm となる。
FIG. 4 shows a second embodiment. In the first embodiment, the primary peak generated at the fundamental frequency of the noise is silenced. However, when resonating with the motor substrate or the optical box, the fundamental frequency is n (natural number). Double and tertiary peaks are doubled. Therefore, the following conditions are set. L = 15c / (NPWn) (5) C = 340 m / s, N = 10000 rpm, P = 6 poles,
By substituting W = 3 phases into equation (5), n = 1, 2, 3, 4
In each case, the condition for silencing the noise due to the primary peak is L = 28.3 mm The condition for silencing the noise due to the secondary peak is L / 2 = 14.15 mm The condition for silencing the noise due to the tertiary peak is L / 3 = 9.43 mm The condition for silencing the noise due to the fourth peak is L / 4 = 7.08 mm.

【0035】騒音には一般的に、基本周波数を1次とし
てその自然数倍の複数の騒音が同時に発生する場合が多
いので、式(5)に相当する複数の段差形状部71〜7
4を光学箱70の底壁に形成することによって、同時に
複数の騒音ピークが消音できる。
In general, a plurality of noises having a natural frequency which is a natural number multiple of the primary frequency are often generated at the same time. Therefore, a plurality of step-shaped portions 71 to 7 corresponding to the equation (5) are generally used.
By forming 4 on the bottom wall of the optical box 70, a plurality of noise peaks can be silenced at the same time.

【0036】光学箱70の底部の段差形状部71〜74
は、ロータマグネット5とステータコイル7の対向部の
下方に配置され、回転軸3を中心とする同心円上に形成
される複数の階段状の溝を構成する。すなわち、DCモ
ータの回転方向に、溝の深さがL/4、それと隣接して
L/3,L/2,Lと続き、またL/2,L/3,L/
4と周期的に段差形状部71〜74を繰り返して形成さ
れる。回転多面鏡1、ロータマグネット5、ステータコ
イル7等については第1の実施の形態と同様であるから
同一符号で表わし、説明は省略する。
Stepped portions 71 to 74 at the bottom of the optical box 70
Are arranged below the opposing portion of the rotor magnet 5 and the stator coil 7 and constitute a plurality of step-shaped grooves formed on a concentric circle centered on the rotating shaft 3. That is, in the direction of rotation of the DC motor, the depth of the groove is L / 4, adjacent thereto is L / 3, L / 2, L, and L / 2, L / 3, L /
4 and the step-shaped portions 71 to 74 are periodically repeated. Since the rotary polygon mirror 1, the rotor magnet 5, the stator coil 7, and the like are the same as those in the first embodiment, they are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0037】ステータコイルの外周部を騒音源Qとする
複数の騒音ピークを同時に消音することができるため、
ふた部材に伝播する振動を極めて効果的に減衰できる。
その他の点は第1の実施の形態と同様である。
Since a plurality of noise peaks having the outer periphery of the stator coil as the noise source Q can be silenced simultaneously,
Vibration propagating to the lid member can be extremely effectively attenuated.
The other points are the same as in the first embodiment.

【0038】第1、第2の実施の形態においては、騒音
源からふた部材に直接伝播する直接伝播音と、光学箱の
底部で反射してふた部材に伝播する反射伝播音とを干渉
させて、ふた部材での騒音を消音させる構成であるが、
この逆でもよい。すなわち、騒音源から光学箱の底部に
直接伝播する直接伝播音と、騒音源から対向壁面である
ふた部材の内面で反射し、光学箱に伝播する反射伝播音
とを干渉させ、光学箱での騒音を消音させる構成にする
こともできる。
In the first and second embodiments, the direct propagation sound propagating directly from the noise source to the lid member and the reflected propagation sound propagating at the bottom of the optical box and propagating to the lid member interfere with each other. , Is a configuration to muffle the noise in the lid member,
The reverse is also acceptable. That is, the direct propagation sound propagating directly from the noise source to the bottom of the optical box and the reflected propagation sound propagating from the noise source to the optical box and reflected by the inner surface of the lid member, which is the opposite wall, interfere with each other, and It is also possible to adopt a configuration for silencing noise.

【0039】また、上記実施の形態においてはステータ
コイルの外周部を騒音源とする騒音を低減する構成であ
るが、モータ基板を騒音源とする騒音が大きい場合は、
モータ基板から光学箱の底面等の対向壁面までを距離L
として式(4)や式(5)を満足するように設定する。
In the above embodiment, the noise is reduced by using the outer peripheral portion of the stator coil as a noise source.
Distance L from the motor board to the opposing wall such as the bottom of the optical box
Is set so as to satisfy Expression (4) and Expression (5).

【0040】なお、式(4)や式(5)の条件は厳密な
等式である必要はなく、設計上の制約等を考慮した近似
値でよい。また、上記のようにインナーロータ型のDC
モータに限定されることなく、アウターロータ型のモー
タでもよい。
The conditions of the equations (4) and (5) need not be strict equations, but may be approximate values in consideration of design restrictions and the like. Also, as described above, the inner rotor type DC
The motor is not limited to the motor, and may be an outer rotor type motor.

【0041】さらに、回転多面鏡を回転させるDCモー
タは、特に静止時から定常状態に到る立ち上がり音が目
立つ傾向がある。従って、特にこの種の騒音を減少する
ことが望ましい。そこで、例えば、DCモータの定常回
転数をNとすると、減衰させるための回転数の領域を、
定常回転数の半値から定常回転数までの範囲とする。
Further, the DC motor for rotating the rotary polygon mirror tends to have a noticeable start-up sound particularly from a stationary state to a steady state. Therefore, it is particularly desirable to reduce this type of noise. Therefore, for example, assuming that the steady rotational speed of the DC motor is N, the rotational speed region for damping is:
The range is from the half value of the steady speed to the steady speed.

【0042】すなわち、式(4)の替わりに、 15c/(N・P・W)<L<30c/(N・P・W) ・・・・(6) とすることによって、DCモータの立ち上がり時の騒音
を含むやや広い周波数帯域の騒音を軽減できる。
That is, instead of the equation (4), the following equation is established: 15c / (NPW) <L <30c / (NPW) (6) Noise in a rather wide frequency band including noise at the time can be reduced.

【0043】図5は走査光学装置全体を示すもので、こ
れは、レーザ光等の光ビームを発生する光源51と、前
記レーザ光を回転多面鏡1の反射面に線状に集光させる
シリンドリカルレンズ51aとを有し、前記光ビームを
回転多面鏡1の回転によって偏向走査し、結像レンズ5
2と折り返しミラー53を経て回転ドラム上の感光体5
4に結像させる。結像レンズ52は球面レンズ部52
a、トーリックレンズ部52b等を有し、感光体54に
結像する点像の走査速度等を補正するいわゆるfθ機能
を有する。
FIG. 5 shows the entire scanning optical device, which includes a light source 51 for generating a light beam such as a laser beam and a cylindrical beam for condensing the laser beam linearly on the reflection surface of the rotary polygon mirror 1. A lens 51a for deflecting and scanning the light beam by the rotation of the rotary polygon mirror 1;
2 and the photoreceptor 5 on the rotating drum via the mirror 53
4 is imaged. The imaging lens 52 is a spherical lens unit 52
a, a toric lens unit 52b, etc., and a so-called fθ function for correcting the scanning speed and the like of a point image formed on the photoconductor 54.

【0044】前記DCモータによって回転多面鏡1が回
転すると、その反射面は、回転多面鏡1の軸線まわりに
矢印Aで示すように等速で回転する。前述のように光源
51から発生され、シリンドリカルレンズ51aによっ
て集光される光ビームの光路と回転多面鏡1の反射面の
法線とがなす角、すなわち該反射面に対する光ビームの
入射角は、回転多面鏡1の回転とともに経時的に変化
し、同様に反射角も変化するため、感光体54上で光ビ
ームが集光されてできる点像は矢印Yで示す方向(主走
査方向)に移動する。
When the rotary polygon mirror 1 is rotated by the DC motor, its reflecting surface rotates at a constant speed around the axis of the rotary polygon mirror 1 as shown by an arrow A. As described above, the angle between the optical path of the light beam generated from the light source 51 and collected by the cylindrical lens 51a and the normal to the reflection surface of the rotary polygon mirror 1, that is, the angle of incidence of the light beam on the reflection surface is Since the reflection angle changes with the rotation of the rotary polygon mirror 1 over time and the reflection angle also changes, the point image formed by condensing the light beam on the photoconductor 54 moves in the direction indicated by the arrow Y (main scanning direction). I do.

【0045】結像レンズ52は、回転多面鏡1において
反射された光ビーム(走査光)を感光体54上で所定の
スポット形状の点像に集光するとともに、該点像の主走
査方向への走査速度を等速に保つように設計された複合
レンズである。
The imaging lens 52 condenses the light beam (scanning light) reflected by the rotary polygon mirror 1 on the photosensitive member 54 into a point image having a predetermined spot shape, and also moves the point image in the main scanning direction. Is a complex lens designed to keep the scanning speed of the lens at a constant speed.

【0046】感光体54に結像する点像は、回転多面鏡
1の回転による主走査と、感光体54を有する回転ドラ
ムがその軸線まわりに回転することによる副走査に伴な
って、静電潜像を形成する。
The point image formed on the photoreceptor 54 is electrostatically generated by the main scanning by the rotation of the rotary polygon mirror 1 and the sub-scanning by the rotation of the rotating drum having the photoreceptor 54 about its axis. Form a latent image.

【0047】感光体54の周辺には、感光体54の表面
を一様に帯電するための帯電装置、感光体54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(い
ずれも不図示)等が配置されており、光源51から発生
する光ビームによる記録情報が記録紙等にプリントされ
る。
Around the photosensitive member 54, a charging device for uniformly charging the surface of the photosensitive member 54, and a charging device for visualizing an electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive member 54 into a toner image. A developing device, a transfer device for transferring the toner image to recording paper or the like (both not shown), and the like are arranged, and recording information by a light beam generated from the light source 51 is printed on recording paper or the like.

【0048】検出ミラー55は、感光体54に対する記
録情報の書き込み開始位置Y1 に入射する光ビームの光
路よりも主走査方向上流側において光ビームを反射し、
集光レンズ56aを介して、フォトダイオード等を有す
る受光素子56bの受光面に導入する。受光素子56b
はその受光面が前記光ビームによって照射されたとき
に、走査開始位置(書き出し位置)を検出するための走
査開始信号を出力する。
The detection mirror 55 reflects the light beam on the upstream side in the main scanning direction with respect to the optical path of the light beam incident on the recording element writing start position Y 1 on the photosensitive member 54.
The light is introduced to the light receiving surface of a light receiving element 56b having a photodiode or the like via a condenser lens 56a. Light receiving element 56b
Outputs a scan start signal for detecting a scan start position (write start position) when the light receiving surface is irradiated with the light beam.

【0049】集光レンズ56aや受光素子56bは、結
像レンズ52と回転多面鏡1との間に配設され、検出ミ
ラー55は、走査光の走査面の下方へ光ビームを反射さ
せる。
The condenser lens 56a and the light receiving element 56b are disposed between the imaging lens 52 and the rotary polygon mirror 1, and the detection mirror 55 reflects the light beam below the scanning surface of the scanning light.

【0050】光源51は、ホストコンピュータからの情
報を処理する処理回路57から与えられる信号に対応し
た光ビームを発生する。光源51に与えられる信号は、
感光体54に書き込むべき情報に対応しており、処理回
路57は、感光体54の表面において結像する点像が作
る軌跡である一走査線に対応する情報を表す信号を一単
位として光源51に与える。この情報信号は、受光素子
56bからライン56cを通って与えられる走査開始信
号に同期して送信される。
The light source 51 generates a light beam corresponding to a signal given from a processing circuit 57 for processing information from a host computer. The signal given to the light source 51 is
The processing circuit 57 corresponds to information to be written to the photoconductor 54, and the processing circuit 57 uses the signal representing the information corresponding to one scanning line, which is a locus formed by a point image formed on the surface of the photoconductor 54, as one unit, Give to. This information signal is transmitted in synchronization with a scanning start signal given from the light receiving element 56b through the line 56c.

【0051】なお、回転多面鏡1、結像レンズ52等は
光学箱50に収容され、光源51等は光学箱50の側壁
に取り付けられる。光学箱50に回転多面鏡1、結像レ
ンズ52等を組み付けたうえで、光学箱50の上部の開
口にふた部材60を装着する。
The rotary polygon mirror 1, the imaging lens 52 and the like are housed in an optical box 50, and the light source 51 and the like are mounted on the side wall of the optical box 50. After assembling the rotary polygon mirror 1, the imaging lens 52, and the like to the optical box 50, the lid member 60 is attached to an opening above the optical box 50.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.

【0053】回転多面鏡を回転駆動するDCモータの励
磁音が、光学箱の外へ洩れて大きな騒音となったり、ま
た、ふた部材等を介して結像レンズ等を振動させて画像
形成装置の画像性能を劣化させる等のトラブルを回避し
て、低騒音、高画質の走査光学装置を実現できる。
The excitation sound of the DC motor that rotationally drives the rotating polygonal mirror leaks out of the optical box and generates loud noise, or the image forming lens or the like is vibrated through a lid member or the like to cause the image forming apparatus to vibrate. A scanning optical device with low noise and high image quality can be realized by avoiding troubles such as deterioration of image performance.

【0054】このような走査光学装置を搭載すること
で、画像形成装置の高性能化に大きく貢献できる。
By mounting such a scanning optical device, it is possible to greatly contribute to higher performance of the image forming apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態による走査光学装置の主要部
を示す模式断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a main part of a scanning optical device according to a first embodiment.

【図2】第1の変形例を示す模式断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view showing a first modification.

【図3】第2の変形例を示す模式断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view showing a second modification.

【図4】第2の実施の形態を示す模式断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment.

【図5】走査光学装置全体を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the entire scanning optical device.

【図6】一従来例を示す模式断面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転多面鏡 3 回転軸 5 ロータマグネット 6 モータ基板 7 ステータコイル 50,70 光学箱 50a 底面 50b 凹所 50c 湾曲部 60 ふた部材 71〜74 段差形状部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating polygon mirror 3 Rotating axis 5 Rotor magnet 6 Motor board 7 Stator coil 50, 70 Optical box 50a Bottom surface 50b Recess 50c Curved part 60 Lid member 71-74 Step-shaped part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊熊 進 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H045 AA14 AA15 AA33 DA41 5H605 AA05 BB05 BB14 BB19 CC01 CC02 DD21 DD23 EA15 EA18 GG21  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Susumu Ikuma 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 2H045 AA14 AA15 AA33 DA41 5H605 AA05 BB05 BB14 BB19 CC01 CC02 DD21 DD23 EA15 EA18 GG21

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光ビームを偏向走査する回転多面鏡およ
び該回転多面鏡を回転駆動するDCモータからなる偏向
走査手段と、該偏向走査手段を内蔵する筐体を有し、該
筐体が、前記DCモータの騒音源から以下の関係を満足
する距離(L)に配設された対向壁面を備えていること
を特徴とする走査光学装置。 L≒15c/(N・P・W) ここで、c:音速 N:DCモータの定常回転数(rpm) P:DCモータの着磁の極数 W:DCモータの駆動電流の相数
1. A rotary polygon mirror for deflecting and scanning a light beam, a deflection scanning means comprising a DC motor for rotating and driving the rotary polygon mirror, and a housing incorporating the deflection scanning means, wherein the housing is A scanning optical device comprising: a facing wall disposed at a distance (L) satisfying the following relationship from a noise source of the DC motor. L ≒ 15c / (NPW) where c: sound speed N: steady-state rotation speed (rpm) of DC motor P: number of magnetized poles of DC motor W: number of phases of drive current of DC motor
【請求項2】 対向壁面の距離(L)が、以下の関係を
満たす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。 15c/(N・P・W)<L<30c/(N・P・W)
2. The apparatus according to claim 1, wherein the distance (L) between the opposed wall surfaces satisfies the following relationship.
The scanning optical device according to claim 1. 15c / (NPW) <L <30c / (NPW)
【請求項3】 対向壁面が、筐体の底面であることを特
徴とする請求項1または2記載の走査光学装置。
3. The scanning optical device according to claim 1, wherein the opposed wall surface is a bottom surface of the housing.
【請求項4】 対向壁面が、筐体の底壁に設けられた凹
所の底面であ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。
4. The scanning optical device according to claim 1, wherein the opposing wall surface is a bottom surface of a recess provided in a bottom wall of the housing.
【請求項5】 対向壁面が、筐体の底壁の湾曲部に設け
ら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。
5. The scanning optical device according to claim 1, wherein the opposing wall surface is provided on a curved portion of a bottom wall of the housing.
【請求項6】 対向壁面が、筐体の開口を閉じるふた部
材の内面であ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。
6. The scanning optical device according to claim 1, wherein the opposed wall surface is an inner surface of a lid member that closes an opening of the housing.
【請求項7】 対向壁面の距離(L)が、以下の関係を
満足するように構成されていることを特徴とする請求項
1ないし6記載の走査光学装置。 L≒15c/(N・P・W・n) ここで、c:音速 N:DCモータの定常回転数(rpm) P:DCモータの着磁の極数 W:DCモータの駆動電流の相数 n:自然数
7. The scanning optical apparatus according to claim 1, wherein the distance (L) between the opposed wall surfaces satisfies the following relationship. L ≒ 15c / (NPWn) where c: sound speed N: steady-state rotation speed (rpm) of DC motor P: number of magnetized poles of DC motor W: number of phases of drive current of DC motor n: natural number
【請求項8】 対向壁面が、複数の段差形状部を有する
ことを特徴とする請求項7記載の走査光学装置。
8. The scanning optical device according to claim 7, wherein the opposed wall has a plurality of step-shaped portions.
【請求項9】 騒音源が、DCモータのステータコイル
の外周部であることを特徴とする請求項1ないし8いず
れか1項記載の走査光学装置。
9. The scanning optical device according to claim 1, wherein the noise source is an outer peripheral portion of a stator coil of the DC motor.
【請求項10】 騒音源が、DCモータのモータ基板で
あることを特徴とする請求項1ないし8いずれか1項記
載の走査光学装置。
10. The scanning optical device according to claim 1, wherein the noise source is a motor substrate of a DC motor.
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