JP2001215433A - 光走査装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、折り返しミラーや筐体の振動
によるバンディングを効果的且つ確実に防止する。 【解決手段】 光源２６と、この光源２６が出射した光
が入射する回転多面鏡２８と、この回転多面鏡２８を回
転させる駆動手段２５と、回転多面鏡２８によって走査
された光である走査光を所定方向へ導くミラー３１と、
ミラー３１と回転多面鏡２８とを収納する筐体２３と、
筐体２３が備える開口と、この開口を閉塞するカバー部
材２４とを有する光走査装置２１において、ミラー３１
をカバー部材２４と接触させる。したがって、回転多面
鏡２８を回転させる駆動手段２５から発せられる振動
が、光走査装置２１の各部に伝達されても、ミラー３１
の振動は、カバー部材２４に接触していることにより抑
えられるので、バンディング等の形成画像への悪影響を
低減させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光走査装置及びこ
れを備えるレーザプリンタ、レーザファクシミリ、デジ
タルＰＰＣユニット等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光走査装置の一例を図８及び図９
を用いて説明する。図８は画像形成装置が備える書込光
学系１の主要部の平面図、図９はその縦断正面図であ
る。

【０００３】書込光学系１が備える光走査装置２は、光
学ハウジング３と、この光学ハウジング３内を外部から
遮断し、防塵・防音の機能を果たすハウジングカバー
４、ポリゴンモータ５、複数の光学素子（図示せず）を
備えるレーザ発振ユニット６で構成される。

【０００４】レーザ発振ユニット６から射出されたビー
ム光は、シリンダレンズ７を通ってポリゴンミラー８に
照射される。ポリゴンミラー８で反射されたビーム光
は、ｆθレンズ９及び長尺レンズ１０を通過し、折り返
しミラー１１にて再度反射されてその進路を下向きに折
り曲げられ、防塵ガラス１２を通過して感光体１３に達
する。

【０００５】ポリゴンミラー８の回転に伴って、ビーム
光は直線状に感光体１３の表面を走査し、感光体１３の
表面に静電潜像が形成される。静電潜像は、図示しない
現像器で現像されて、現像された画像が用紙などに転写
されて、定着させられる。

【０００６】ここで、折り返しミラー１１は所定の位置
で所定の姿勢を保つために、その両端を、図示しない支
持部材によって支持されている。

【０００７】このような従来の光走査装置では、ポリゴ
ンミラー８の振動や画像形成装置が備える他の駆動系の
振動により、ポリゴンミラー８からの走査光を感光体１
３に向ける折り返しミラー１１等の各部材が振動し、感
光体１３上の走査位置がずれて形成画像に濃度斑いわゆ
るバンディングが発生するという問題があった。

【０００８】バンディングは、書込光学系１の構成部
材、例えば、長尺の棒状態であって、両端のみを板バネ
等により固定されているために振動し易くなっている折
り返しミラー等の振動、特に共振によって発生するもの
であって、この振動により細かいピッチの濃度斑を生
じ、形成画像の画質を悪化させる原因となる。

【０００９】ここで、そのような問題を解決しようとす
る発明が数々提出されており、例えば、特開平9-120039
号公報、特開平9-54265号公報、特開平9-114162号公
報、特開平9-269460号公報、特開平11-142767号公報に
記載されている。

【００１０】特開平9-120039号公報に記載されている技
術では、長尺状の折り返しミラーの長さ方向中央部に錘
を付加して共振周波数を変更し、ポリゴンミラーが回転
する際に発生する振動によって生じる折り返しミラーの
共振を防止するとしている。

【００１１】特開平9-54265号公報に記載されている技
術では、筐体に対して着脱可能な錘を設け、錘を筐体に
対して着脱することによって筐体の共振周波数を変更
し、ポリゴンミラーが回転する際に発生する振動によっ
て生じる筐体の共振を防止するものである。

【００１２】特開平9-114162号公報に記載されている技
術では、ポリゴンミラーを回転駆動する駆動モータと逆
位相で回転するモータを用い、モータ同士で互いの振動
を相殺させることにより、筐体の振動を抑えるようにし
ている。

【００１３】特開平9-269460号公報に記載されている技
術では、折り返しミラーに、その長さ方向に取り付け位
置が変更自在である錘を付加し、実際に回転多面鏡を回
転させて折り返しミラーに伝播する振動を検討して、共
振を防ぐのに効果的な錘の取り付け位置を選定する。

【００１４】特開平11-142767号公報に記載されている
技術では、長尺状の折り返しミラーの長手方向の一辺
を、両端が支持された長尺状の受け部材に接触させ、折
り返しミラーの他の一辺に、受け部材との間で折り返し
ミラーを狭持して保持する保持部材を圧接させ、筐体を
補強する筐体補強部材を設けている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平9-1200
39号公報に記載されている技術では、錘を折り返しミラ
ーの長さ方向中央部に付加しているため、却って折り返
しミラーの振幅が大きくなり、バンディングを大きく低
減することができず、また折り返しミラーの強度が変わ
らないため、振動を効果的に防止することができない。

【００１６】また、特開平9-54265号公報に記載されて
いる技術及び特開平9-114162号公報に記載されている技
術は、機構が大掛かりになるため、部品点数の増加、装
置の大型化を招いてしまう。

【００１７】さらに、特開平9-269460号公報に記載され
ている技術では、実験を反復して錘の位置を最適にしな
ければならないため、時間がかかってしまう。

【００１８】そして、特開平11-142767号公報に記載さ
れている技術では、構造を簡単にできるものの、部品点
数が多くなりがちである。

【００１９】本発明は、簡単な構成で、折り返しミラー
や筐体の振動によるバンディングを効果的且つ確実に防
止できる光走査装置を提供することを目的とする。

【００２０】また本発明は、折り返しミラーを精度よく
支持できる光走査装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の光
走査装置は、光源と、この光源が出射した光が入射する
回転多面鏡と、この回転多面鏡を回転させる駆動手段
と、前記回転多面鏡によって走査された光である走査光
を所定方向へ導くミラーと、前記ミラーと前記回転多面
鏡とを収納する筐体と、前記筐体が備える開口と、この
開口を閉塞するカバー部材とを有し、前記カバー部材が
前記開口を閉塞した状態で前記ミラーと前記カバー部材
とが接触するように設けられている。

【００２２】したがって、回転多面鏡を回転させる駆動
手段から発せられる振動が、光走査装置の各部に伝達さ
れても、ミラーの振動は、カバー部材に接触しているこ
とにより抑えられるので、バンディング等の形成画像へ
の悪影響を低減させることができる。

【００２３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の光
走査装置において、前記ミラーと前記カバー部材とは、
介装部材を介して接触する。

【００２４】したがって、回転多面鏡を回転させる駆動
手段から発せられる振動が、光走査装置の各部に伝達さ
れても、ミラーの振動は、介装部材を介してカバー部材
と接触していることにより抑えられるので、バンディン
グ等の形成画像への悪影響を低減させることができる。

【００２５】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の光走査装置において、前記ミラーと前記カバー部材
との接触箇所が複数箇所である。

【００２６】したがって、ミラーとカバー部材との接触
箇所が一箇所である場合と比較してより効果的にミラー
の撓みを防止できる。

【００２７】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の光走査装置において、前記カバー部材は樹脂成
形により形成されていて、前記ミラーとの接触箇所とし
て、前記カバー部材の前記ミラーに対向する面にリブが
形成されている。

【００２８】ミラーの長手方向に沿った厚さが厚い部材
をミラーに接触させても、その部材の剛性が強いために
ミラーの振動が吸振されにくいが、ミラーに接触する部
材をリブにして薄くすると、ミラーの振動の吸収が良く
なる。さらに、弾性部材に対しては、リブが食い込むよ
うに圧接し、適度な圧接力を得られる。また、リブや弾
性部材の位置がミラー長手方向に多少ズレても接触形状
は変わらないので、部品公差や組み立てによる部品の位
置ズレがあっても安定して当接力が得られる。

【００２９】請求項５記載の発明は、請求項１，２，３
又は４記載の光走査装置において、前記ミラーの短手方
向の長さが前記ミラーの厚さの４倍以上である。

【００３０】したがって、ミラーの短手方向の長さがミ
ラーの厚さの４倍以上であるので、ミラーを保持する角
度精度が向上する。このため、走査線位置のズレ、曲が
りなどが起きにくく、画像の精度向上や不良画像の防止
に効果がある。

【００３１】請求項６記載の発明の画像形成装置は、請
求項１，２，３，４又は５記載の光走査装置と、前記走
査光が走査することによりその表面に静電潜像が形成さ
れる感光体と、前記感光体の表面に形成された静電潜像
を可視化剤により可視像とする現像器と、前記可視像を
シート状部材に転写する転写器と、前記シート状部材に
転写された可視像を前記シート状部材に定着させる定着
器とを備える。

【００３２】したがって、バンディングのない良好な画
像を形成できる。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態につい
て、図１〜図４に基づいて説明する。まず、図１は、光
走査装置２１を含む書込光学系２２の構成を概略的に示
す平面図であり、図２はその縦断正面図である。この書
込光学系２２は、画像形成装置（図示せず）に現像器
（図示せず）や転写器（図示せず）、定着器（図示せ
ず）とともに備えられている。

【００３４】光走査装置２１を構成する各構成要素は、
上面が開口として開放された略箱型の筐体である光学ハ
ウジング２３に収納されている。光学ハウジング２３に
は、光学ハウジング２３内を外部から遮断して防塵・防
音するために開口を塞ぐカバー部材であるハウジングカ
バー２４が設けられている。

【００３５】光学ハウジング２３内には、ポリゴンモー
タ２５、複数の光学素子（図示せず）を備える光源であ
るレーザ発振ユニット２６が収納されている。

【００３６】レーザ発振ユニット２６から出射されたビ
ーム光の出射方向には、シリンダレンズ２７が配設され
ていて、その先に、ポリゴンモータ２５により回転駆動
される回転多面鏡であるポリゴンミラー２８が配設され
ている。ポリゴンミラー２８で反射されたビーム光の進
行方向には、ｆθレンズ２９及び長尺レンズ３０が配設
されていて、その先には、ビーム光の進行方向を下向き
に折り曲げる折り返しミラー３１が配設されている。折
り返しミラー３１で反射されたビーム光の進行方向に
は、光学ハウジング２３のに形成された孔に嵌め込まれ
た防塵ガラス３２が位置し、その先には、書込光学系２
２が備える感光体３３が配設されている。

【００３７】ポリゴンミラー２８の回転に伴って、ビー
ム光は直線状に感光体３３の表面を走査し、感光体３３
の表面に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像器に
より現像されて、現像された画像が転写器で用紙などに
転写されて、定着器で定着させられる。

【００３８】折り返しミラー３１は、所定の位置で所定
の姿勢を保つように、その両端を図示しない支持部材に
よって支持されている。

【００３９】ハウジングカバー２４の光学ハウジング２
３内を向く面には、折り返しミラー３１の鏡面に直交す
る面３１ａにおける長手方向の長さの略中央に対向する
リブ３４が突出させて形成されている。そして、図３に
示すように、折り返しミラー３１の面３１ａには、ハウ
ジングカバー２４を閉じた状態でリブ３４が圧接する介
装部材である弾性部材３５が接着されている。

【００４０】ここで、一般に、樹脂成形品のリブ厚さは
平均肉厚の半分程度とされるので、ハウジングカバー２
４が３ｍｍの樹脂成形品であったらリブ３４の厚さは
１．５ｍｍ程度である。折り返しミラー３１の厚さは５
ｍｍが用いられることが多い。弾性部材３５の幅は貼り
付ける都合上、折り返しミラー３１の厚さよりも１ｍｍ
程度小さく設定するとよい。このような場合、リブ３４
と弾性部材３５との接触形状Ａ（図４参照）は、リブ３
４の幅１．５ｍｍ×弾性部材の幅４ｍｍの長方形とな
る。

【００４１】図４に、リブ３４と弾性部材３５との接触
形状Ａを示す。リブ３４は、弾性部材３５に略平行な面
３４ａを有しており、この面３４ａで弾性部材３５に圧
接する。例え、リブ３４が形成された位置が折り返しミ
ラー３１の長手方向に多少ずれたとしても、接触形状Ａ
は変わらない。

【００４２】このような構成において、ポリゴンモータ
２５を駆動させてポリゴンミラー２８を回転させ、レー
ザ発振ユニット２６が出射するレーザ光を走査させる。
レーザ光は、折り返しミラー３１で折り返されて感光体
３３に至り、その表面を露光して静電潜像を描き込む。

【００４３】その際、ポリゴンモータ２５が駆動するこ
とによって、所定の振動数の振動が発生する。この振動
は、書込光学系２２を構成する各部に伝搬する。折り返
しミラー３１は、長尺状であって、その長手方向両端部
で支持されているので、振動し易いが、本実施の形態に
よれば、ハウジングカバー２４で光学ハウジング２３を
閉じた状態では、リブ３４が折り返しミラー３１に貼り
付けられた弾性部材３５に接触して、弾性部材３５の上
面はリブ３４が食い込むように変形し、適度な当接力が
得られるので、折り返しミラー３１の振動は弾性部材３
５で吸振されて抑えられる。

【００４４】また、リブ３４や弾性部材３５の位置が、
折り返しミラー３１の長手方向に多少ずれても接触形状
Ａは変わらないので、部品公差や組み立てによる部品の
位置ズレがあっても安定して当接力が得られる。

【００４５】なお、本実施の形態では、折り返しミラー
３１とリブ３４との間に介装部材である弾性部材３５を
介在させているが、実施にあたっては、ハウジングカバ
ー２４とリブ３４とを樹脂で一体成型し、ハウジングカ
バー２４自体の弾性を利用して弾性部材３５を用いずに
直接折り返しミラー３１を押圧してもよい。

【００４６】次に、本発明の第二の実施の形態につい
て、図５を用いて説明する。なお、前実施の形態で説明
した部分と同じ部分には同じ符号を用い、詳細な説明も
省略する（以下の実施の形態でも同様とする）。図５に
示すように、本実施の形態では、前実施の形態で折り返
しミラー３１に設けた弾性部材３５の両側に一つずつ弾
性部材３５を設けて、計３個の弾性部材３５を折り返し
ミラー３１に接着している。そして、それに伴って、図
示しないが、ハウジングカバー２４に形成するリブ３４
も３枚にしている。

【００４７】本実施の形態のように弾性部材３５の数を
増やすことで、より効果的に振動を防止することができ
る。

【００４８】次に、本発明の第三の実施の形態につい
て、図６及び図７を用いて説明する。折り返しミラー３
１は、厚さ５ｍｍのものが市場流通性などの理由で用い
られることが多い。そして、ビーム光の副走査方向の幅
は最大で１．５ｍｍ程度であるので、折り返しミラー３
１の幅すなわち短手方向の長さはそれ以上であればよい
ことになるが、適度な剛性を得るため、折り返しミラー
３１の幅は１０ｍｍ程度のものが多い。

【００４９】本実施の形態では、折り返しミラー３１の
幅を２２ｍｍと広くしている。加工限度の理由で光学ハ
ウジング２３のミラー支持部材（図示せず）の精度は、
基準に対して誤差０．０５ｍｍ以内程度の位置精度であ
ることが多い。このため、折り返しミラー３１の角度精
度は、従来一般に用いられている幅１０ｍｍの折り返し
ミラーでは、 Tan^-1(0.05／10)≒0.286°＝17.2′ であるが、本実施の形態の幅２２ｍｍの折り返しミラー
３１では、 Tan^-1(0.05／22)≒0.130°＝ 7.8′（図７参照） となる。つまり、本実施の形態の幅の広い折り返しミラ
ー３１を用いることにより、折り返しミラー３１の角度
精度を向上させることができる。このため、走査線位置
ズレ、曲がり等が起こりにくく、画像の精度向上や不良
画像の防止に効果を発揮する。

【００５０】そして、折り返しミラー３１の取付位置
は、下端を第一及び第二の実施の形態と同様としてい
る。従って、折り返しミラー３１の上端の位置は第一及
び第二の実施の形態での位置よりも高くなるので、リブ
３４を小さく形成する。

【００５１】本実施の形態のように、幅が広い折り返し
ミラー３１を用いた場合には、リブ３４の形状を小さく
することができる。

【００５２】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、回転多面鏡を
回転させる駆動手段から発せられる振動が、光走査装置
の各部に伝達されても、ミラーの振動は、カバー部材に
接触していることにより抑えられるので、バンディング
等の形成画像への悪影響を低減させることができる。

【００５３】請求項２記載の発明では、回転多面鏡を回
転させる駆動手段から発せられる振動が、光走査装置の
各部に伝達されても、ミラーの振動は、介装部材を介し
てカバー部材と接触していることにより抑えられるの
で、バンディング等の形成画像への悪影響を低減させる
ことができる。

【００５４】請求項３記載の発明では、ミラーとカバー
部材との接触箇所が一箇所である場合と比較してより効
果的にミラーの撓みを防止できる。

【００５５】請求項４記載の発明では、ミラーの長手方
向に沿った厚さが厚い部材をミラーに接触させても、そ
の部材の剛性が強いためにミラーの振動が吸振されにく
いが、ミラーに接触する部材をリブにして薄くすると、
ミラーの振動の吸収が良くなる。さらに、弾性部材に対
しては、リブが食い込むように圧接し、適度な圧接力を
得られる。また、リブや弾性部材の位置がミラー長手方
向に多少ズレても接触形状は変わらないので、部品公差
や組み立てによる部品の位置ズレがあっても安定して当
接力が得られる。

【００５６】請求項５記載の発明では、ミラーの短手方
向の長さがミラーの厚さの４倍以上であるので、ミラー
の両端を支持する支持部材の誤差によるミラーの保持位
置の誤差の影響を受けにくくなり、ミラーを保持する角
度精度が向上する。このため、走査線位置のズレ、曲が
りなどが起きにくく、画像の精度向上や不良画像の防止
に効果がある。

【００５７】請求項６記載の発明では、バンディングの
ない良好な画像を形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態の光走査装置を備え
る書込光学系を示す平面図である。

【図２】その縦断正面図である。

【図３】ミラーの形状を示す斜視図である。

【図４】ミラーの一部を拡大して示すとともに、弾性部
材へのリブの接触形状を示す斜視図である。

【図５】本発明の第二の実施の形態で光走査装置が備え
るミラー及びこのミラーに接着された弾性部材を示す斜
視図である。

【図６】本発明の第三の実施の形態で光走査装置を備え
る書込光学系を示す縦断正面図である。

【図７】ミラーの傾きと光の反射方向との関係を示す説
明図である。

【図８】従来の光走査装置の一例を示す縦断平面図であ
る。

【図９】図８の正面図である。

【符号の説明】

２１ 光走査装置 ２３ 筐体 ２４ カバー部材 ２５ 駆動手段 ２６ 光源 ２８ 回転多面鏡 ３１ ミラー ３３ 感光体 ３４ リブ ３５ 介装部材

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C362 BA90 DA03 DA12 DA14 DA17 2H045 AA01 AA49 DA02 DA04 DA41 DA44 5C072 AA03 BA02 BA04 BA05 BA17 HA02 HA13 HB15 XA05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、この光源が出射した光が入射す
   る回転多面鏡と、この回転多面鏡を回転させる駆動手段
   と、前記回転多面鏡によって走査された光である走査光
   を所定方向へ導くミラーと、前記ミラーと前記回転多面
   鏡とを収納する筐体と、前記筐体が備える開口と、この
   開口を閉塞するカバー部材とを有し、前記カバー部材が
   前記開口を閉塞した状態で前記ミラーと前記カバー部材
   とが接触するように設けられている光走査装置。
2. 【請求項２】 前記ミラーと前記カバー部材とは、介装
   部材を介して接触する請求項１記載の光走査装置。
3. 【請求項３】 前記ミラーと前記カバー部材との接触箇
   所が複数箇所である請求項１又は２記載の光走査装置。
4. 【請求項４】 前記カバー部材は樹脂成形により形成さ
   れていて、前記ミラーとの接触箇所として、前記カバー
   部材の前記ミラーに対向する面にリブが形成されている
   請求項１，２又は３記載の光走査装置。
5. 【請求項５】 前記ミラーの短手方向の長さが前記ミラ
   ーの厚さの４倍以上である請求項１，２，３又は４記載
   の光走査装置。
6. 【請求項６】 請求項１，２，３，４又は５記載の光走
   査装置と、前記走査光が走査することによりその表面に
   静電潜像が形成される感光体と、前記感光体の表面に形
   成された静電潜像を可視化剤により可視像とする現像器
   と、前記可視像をシート状部材に転写する転写器と、前
   記シート状部材に転写された可視像を前記シート状部材
   に定着させる定着器とを備える画像形成装置。