JP2001166239A - 走査光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射鏡の振動を低減する。 【解決手段】 回転多面鏡２の走査光は結像レンズ系３
と反射鏡４を経て光学箱１０の窓から取り出され、回転
ドラム上の感光体に結像する。反射鏡４は、光学箱１０
と一体である３個のミラー支持部材１２ａ〜１２ｃに当
接され、弾性部材１３ａ〜１３ｃによって押圧すること
で光学箱１０に固定される。ミラー支持部材１２ａ，１
２ｂは、反射鏡４の長手方向の両端部を支持し、弾性部
材１３ｃは反射鏡４の長手方向の中央部をミラー支持部
材１２ｃに押圧する。反射鏡４を長手方向の３箇所で支
持することで、反射鏡４の固有振動数を高くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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（ＬＢＰ）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光等の
光ビームを反射させ、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４は一従来例による走査光学装置を示す
もので、これは、半導体レーザやコリメータレンズをユ
ニット化した光源ユニット１０１と、これから発生され
た平行光束のレーザ光を偏向走査する回転多面鏡１０２
と、偏向走査されたレーザ光すなわち走査光を図示しな
い回転ドラムの表面の感光体に結像させる結像レンズ系
１０３、反射鏡１０４等を有し、回転多面鏡１０２やレ
ンズ１０３ａ，１０３ｂからなる結像レンズ系１０３等
は光学箱１１０に収容され、また、光源ユニット１０１
は光学箱１１０の側壁等に組み付けられる。

【０００４】図５に示すように、光学箱１１０の上部開
口は、光学箱１１０内に必要部品をすべて組み込んだう
えでふた部材１２０によって閉塞される。なお、光学箱
１１０の底壁には回転多面鏡１０２によって偏向走査さ
れたレーザ光（走査光）を外部の回転ドラムに向かって
取り出すための窓１１１が設けられる。

【０００５】光源ユニット１０１の半導体レーザから発
生されたレーザ光はその内部のコリメータレンズによっ
て平行化され、シリンドリカルレンズ１０１ａによって
回転多面鏡１０２の反射面に線状に集光され、結像レン
ズ系１０３と反射鏡１０４を経て光学箱１１０の窓１１
１から回転ドラムに向かって取り出される。このように
して回転ドラム上の感光体に結像するレーザ光は、回転
多面鏡１０２による主走査と回転ドラムの回転による副
走査に伴なって静電潜像を形成する。

【０００６】回転多面鏡１０２を回転駆動するモータ１
０２ａは、回転多面鏡１０２および軸１０２ｂと一体で
あるロータ１０２ｃと、コネクタ１０２ｄ等を有するモ
ータ基板１０２ｅ上に実装されたステータからなり、該
ステータはモータ基板１０２ｅ上の駆動回路から供給さ
れる駆動電流によって励磁されてロータ１０２ｃを回転
させる。

【０００７】回転多面鏡１０２の走査光の一部分は、主
走査方向の一端においてＢＤレンズを経てＢＤセンサ１
０５に導入され、図示しないコントローラにおいて走査
開始信号に変換される。光源ユニット１０１の半導体レ
ーザは、この走査開始信号を受信して画像書き込みのた
めの変調を開始する。

【０００８】光学箱１１０は画像形成装置の本体フレー
ムにビス止め等の公知の方法で締結される。なお、光学
箱１１０は一般的に公知の樹脂材料によって一体成形さ
れる。

【０００９】光学箱１１０に対する反射鏡１０４の組付
方法は、例えば、厚さ５ｍｍ、幅が１０ｍｍの長尺のガ
ラス棒状体である反射鏡１０４の長手方向の両端部を、
光学箱１１０の側壁と一体であるミラー支持体１１２
ａ，１１２ｂの突き当て基準面に当接し、バネ１１３
ａ，１１３ｂによって押圧・固定する。

【００１０】反射鏡１０４は高い取り付け精度が要求さ
れるため、ミラー支持部材１１２ａ，１１２ｂを反射鏡
１０４の反射面側に当接する構成になっている。また、
反射鏡１０４の材質はガラスであり、樹脂製の光学箱１
１０とは熱膨張係数が異なるため、熱膨張の差によって
鏡面（反射面）に歪みが発生しないように反射鏡１０４
の両端部の固定をバネ１１３ａ，１１３ｂによって行な
い、反射鏡１０４の長手方向の自由度を確保する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら近年で
は、レーザビームプリンタ、レーザファクシミリ等の高
速化が進み、回転多面鏡を高速回転させるモータの基本
周波数が高くなり、反射鏡の固有振動数（２００〜４０
０Ｈｚ）に近づいて、共振によって印字品質が悪化する
ため、これを回避することが大きな課題となっている。

【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、反射鏡の振動を効果
的に低減して、画質の向上や印字の高速化等に大きく貢
献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、光ビームを偏向走査し
て走査光に変換する偏向走査手段と、前記走査光を結像
面に結像させる結像手段および反射鏡を含む結像光学系
と、前記反射鏡の長手方向の両端部と中央部をそれぞれ
支持する少なくとも３個の支持部を備えたミラー支持手
段を有することを特徴とする。

【００１４】反射鏡の各端部を支持する支持部が、前記
反射鏡の反射面側に当接される突き当て基準面を備えて
いるとよい。

【００１５】支持部に対して反射鏡を押圧する弾性部材
が設けられているとよい。

【００１６】支持部に対して反射鏡の中央部を押圧する
弾性部材が、前記反射鏡の反射面と平行な方向に押圧す
るように構成されているとよい。

【００１７】支持部に対して反射鏡の中央部が接着され
ていてもよい。

【００１８】

【作用】反射鏡を長手方向の中央部を含む少なくとも３
箇所で支持することで、長手方向の両端部のみで支持し
た場合に比べて、反射鏡の固有振動数を回転多面鏡等の
偏向走査手段のモータの基本周波数の略２倍にずらし、
反射鏡の共振を回避することができる。

【００１９】モータ等の振動によって反射鏡が共振する
のを防ぎ、画質の向上や印字の高速化を促進できる。

【００２０】また、反射鏡の中央部を反射面すなわち鏡
面と平行な方向に押圧する弾性部材を設けることで、鏡
面に歪みが発生するのを極めて効果的に防ぐことができ
る。

【００２１】

【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。

【００２２】図１は一実施の形態による走査光学装置を
示すもので、これは、半導体レーザやコリメータレンズ
をユニット化した光源ユニット１と、該光源ユニット１
から発生された光ビームであるレーザ光を、シリンドリ
カルレンズ１ａによって偏向走査手段である回転多面鏡
２の反射面（鏡面）に集光させ、回転多面鏡２の回転に
よって偏向走査された走査光を回転ドラム上の結像面で
ある感光体に結像させるための結像手段である結像レン
ズ系３および反射鏡４を含む結像光学系を有し、回転多
面鏡２、シリンドリカルレンズ１ａ、結像レンズ系３お
よび反射鏡４等は筐体である光学箱１０内に収容されて
いる。光学箱１０の上部開口は、光学箱１０に各部品を
組み付けたうえで図２に示すふた部材２０によって閉じ
られる。

【００２３】回転ドラムは光学箱１０の外側に配設さ
れ、前記走査光は反射鏡４によって反射されて、光学箱
１０の底壁に設けられた窓１１から回転ドラムに向かっ
て取り出される。

【００２４】回転多面鏡２を回転駆動するモータ２ａ
は、回転多面鏡２と一体であるロータと、モータ基板２
ｂと一体であるステータを有し、モータ基板２ｂ上の駆
動回路から供給される駆動電流によってステータを励磁
して前記ロータを回転させる。

【００２５】回転ドラムの感光体に結像する走査光は、
回転多面鏡２の回転による主走査と回転ドラムの回転に
よる副走査に伴なって感光体上に静電潜像を形成する。

【００２６】結像レンズ系３は、感光体に結像する走査
光の点像を補正するｆθ機能を有するレンズ３ａ，３ｂ
によって構成される。

【００２７】なお、回転多面鏡２の走査光の一部分は主
走査方向の一端においてＢＤレンズを経てＢＤセンサ５
に導入され、図示しないコントローラにおいて走査開始
信号に変換される。光源ユニット１の半導体レーザは、
この走査開始信号を受信して画像書き込みのための変調
を開始する。

【００２８】反射鏡４は、長手方向の両端部を光学箱１
０と一体成形されたミラー支持手段を構成するミラー支
持部材（支持部）１２ａ，１２ｂにそれぞれ突き当てて
支持され、弾性部材１３ａ，１３ｂによって押圧・固定
され、加えて、反射鏡４の長手方向の中央部を、上記と
同様のミラー支持部材（支持部）１２ｃ（図２参照）に
突き当てて支持され、弾性部材１３ｃによって押圧・固
定することで、光学箱１０に対して精度よく固定され
る。

【００２９】詳しく説明すると、図２の（ａ）に示すよ
うに、反射鏡４の両端部を固定する弾性部材１３ａ，１
３ｂは、反射鏡４の反射面側をミラー支持部材１２ａ，
１２ｂの突き当て基準面Ｓ₁ に当接し、その背面側から
加圧部Ｐ₁ によって押圧するもので、反射面と直角方向
の一方の面は、ミラー支持部材１２ａ，１２ｂの受け面
Ｓ₂ との間にわずかな隙間を持ち、反射面と直角方向の
もう一方の面は、弾性部材１３ａ，１３ｂの係止形状部
を当接させて、反射鏡４が衝撃等で脱落しないように安
定保持する。

【００３０】また、図２の（ｂ）に示すように、反射鏡
４の中央部を固定する弾性部材１３ｃは、反射鏡４の反
射面と直角方向の面をミラー支持部材１２ｃの受け面Ｓ
₃ に突き当てて、反対側の面に弾性部材１３ｃの加圧部
Ｐ₂ を当接させて加圧する。

【００３１】このように、反射鏡４は、両端部において
反射面に垂直な方向に押圧され、中央部では反射面に平
行な方向に押圧されて固定されるため、反射面に歪みが
生じるのを効果的に回避できる。また、反射鏡４はどの
位置でも長手方向には拘束されないため、反射鏡の材質
であるガラスと、光学箱の樹脂材料との間の熱膨張の差
による熱変形も発生しない。

【００３２】図３は一変形例を示すもので、反射鏡４の
中央部の固定に弾性部材を用いることなく、接着剤２３
ｃを用いて接着する方法を採用したものである。反射鏡
４は中央部を基準として熱膨張するが、上記のように両
端部が長手方向に拘束されていないため、反射鏡４の中
央部を接着によってミラー支持部材に固定しても、熱変
形は発生しない。

【００３３】本実施の形態によれば、反射鏡の両端部に
加えて、中央部を光学箱上で拘束することで、モータの
基本周波数から反射鏡の固有振動数を大幅にずらすこと
ができる。

【００３４】反射鏡の中央部を支持する支持部を付加す
るだけであるから、反射鏡の防振対策のためのコストア
ップを最小に抑えて、振動に起因する印字不良を大幅に
改善し、高画質でしかも安価な走査光学装置を実現でき
る。

【００３５】

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

【００３６】反射鏡の振動特性を大幅に改善し、高速回
転する回転多面鏡のモータ部の周波数や振動の原因とな
るギア等の周波数から大きく高周波側に離すことができ
る。これにより、反射鏡の振動を低減し、画質の向上や
印字の高速化等を大きく促進できる。

【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示す平面図
である。

【図２】図１の装置の一部分を拡大して示すもので、
（ａ）はＡ−Ａ線に沿ってとった部分断面図、（ｂ）は
Ｂ−Ｂ線に沿ってとった部分断面図である。

【図３】一変形例を示す平面図である。

【図４】一従来例を示す模式平面図である。

【図５】図４の装置を示す断面図である。

【符号の説明】

２ 回転多面鏡 ３ 結像レンズ系 ４ 反射鏡 １０ 光学箱 １１ 窓 １２ａ，１２ｂ，１２ｃ ミラー支持部材 １３ａ，１３ｂ，１３ｃ 弾性部材 ２３ｃ 接着剤

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを偏向走査して走査光に変換す
   る偏向走査手段と、前記走査光を結像面に結像させる結
   像手段および反射鏡を含む結像光学系と、前記反射鏡の
   長手方向の両端部と中央部をそれぞれ支持する少なくと
   も３個の支持部を備えたミラー支持手段を有する走査光
   学装置。
2. 【請求項２】 反射鏡の各端部を支持する支持部が、前
   記反射鏡の反射面側に当接される突き当て基準面を備え
   ていることを特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
3. 【請求項３】 支持部に対して反射鏡を押圧する弾性部
   材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。
4. 【請求項４】 支持部に対して反射鏡の中央部を押圧す
   る弾性部材が、前記反射鏡の反射面と平行な方向に押圧
   するように構成されていることを特徴とする請求項３記
   載の走査光学装置。
5. 【請求項５】 支持部に対して反射鏡の中央部が接着さ
   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。