JP2001281585A - レーザースキャナーユニットのフレーム構造およびレーザースキャナーユニットおよび画像形成装置 - Google Patents
レーザースキャナーユニットのフレーム構造およびレーザースキャナーユニットおよび画像形成装置Info
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Abstract
ーザースキャナーユニットのフレーム構造およびレーザ
ースキャナーユニットおよび画像形成装置を提供する。 【解決手段】 ベース28は、側壁21,22,23,
24,25,26の高さ方向の略中央付近で固定されて
おり、フレーム全体の断面形状は略H形状を為してい
る。そして、複数の光学部品は、ベース28を介して一
方の面28a側とベース28を介して他方の面28b側
に分けて取り付けられる。
Description
するためのレーザースキャナーユニットのフレーム構造
およびレーザースキャナーユニット、および、このレー
ザースキャナーユニットを備えた、例えば、レーザー複
写機やレーザープリンタ等の画像形成装置に関するもの
である。
たとえば、レーザービームプリンタやデジタル複写機
(レーザー複写機)等がある。
ー走査光学系の構成は、一般にレーザー光源を、入射光
学系を通して回転多面鏡に照射し、回転多面鏡の反射面
による反射光束を走査レンズで感光体ドラム面上に結像
し、主走査方向に略等速度で走査して画像を形成するも
のである。
る技術として、特開平9−96769号公報に開示され
るオーバーフィルド(Overfilled)光学系が
知られている。
増やし、反射面に幅の広い光束を照射することを特徴と
している。
の中で実質的に偏向走査するに必要な光束幅を備えてい
れば良いので、小径で面数を増やすことが可能になり高
速化に適している。
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。
化に適しているが、その反面、オーバーフィルド(Ov
erfilled)光学系は焦点距離が長くなることは
避けがたく、それゆえ装置の大型化が必須となる。
する、半導体レーザー,シリンドリカルレンズ,ポリゴ
ンミラー,折り返しミラー,fθレンズ等の光学部品に
おける、相対位置及び相対角度等は、高精度での組付け
が要求されるのはもちろんのこと、スキャナーユニット
内のモーター振動や、装置本体等の外部から受ける振動
によって起こる数ミクロンの振動によっても画像にピッ
チムラ等の悪影響を及ぼすため、高剛性に支持される必
要がある。
与えた時の応答をx(t)は下記の式で与えられる。
尚、振動のエネルギー解析モデルを図5に示す(機械設
計便覧、丸善)。
きいほど、またバネ定数kが大きいほど振幅x(t)は
小さくなる。すなわち質量mが大きいほど、またバネ定
数kが大きく剛性の高い構成とするほど振動しにくいこ
とがわかる。
れているため、スキャナーユニット全体の大きさもコン
パクトに収める必要がある。
では、スキャナーケース自体が大型化であり、そのため
画像形成装置などの装置全体のサイズにも影響をおよぼ
しかねない。
の成形時の反り等も懸念され、反りが生じた場合には光
学部位を高精度に保持することが難しくなり、そのため
画像に悪影響を及ぼすことも考えられる。
が、平板に近づき、スキャナーケースそのものの剛性が
低くなることから、スキャナーユニット内のモーター振
動や、装置本体等の外部から受ける振動を受け易くな
り、画像にピッチムラ等の悪影響を及ぼすことも十分考
えられる。
品の効率的な配置を可能とし、高剛性に構成できるスキ
ャナーユニットのハウジング構造の提供を目的とする。
ためになされたもので、その目的とするところは、剛性
の向上を図り、また、小型化を図ったレーザースキャナ
ーユニットのフレーム構造およびレーザースキャナーユ
ニットおよび画像形成装置を提供することにある。
に本発明にあっては、基板と、該基板の周囲に設けられ
る側板と、を備え、複数の光学部品を支持するレーザー
スキャナーユニットのフレーム構造において、前記基板
は、前記側板の高さ方向の略中央付近で固定されること
を特徴とする。
近で固定されるため、フレームの剛性が高められる。
の光学部品を覆う蓋を備えると共に、該蓋と前記基板と
を締結する締結部を有するとよい。
近で固定されるため、フレームの剛性が高められる。
有するメインフレームと、該メインフレームに支持され
る複数の光学部品と、を備えるレーザースキャナーユニ
ットにおいて、前記基板は、前記側板の高さ方向の略中
央付近で固定されることを特徴とする。
近で固定されるため、メインフレームの剛性が高められ
る。
の光学部品を覆う蓋を備えると共に、該蓋と前記基板と
を締結する締結部を有するとよい。
近で固定されるため、フレームの剛性が高められる。
にそれぞれ分かれて支持されると共に、前記基板には、
該基板を介して一方の面側から他方の面側へと光路を誘
導するための開口部が形成されるとよい。
る。
ー光源と、該レーザー光源から発射された光を走査する
回転多面鏡と、前記基板を介して他方の面側に光路を導
く第1反射鏡と、前記レーザー光源と回転多面鏡との
間、及び該回転多面鏡と第1反射鏡との間に設けられる
第1光学群(ただし、光学部品が単数の場合も含む)
と、を備えると共に、前記基板を介して他方の面側に
は、前記第1反射鏡によって反射されたレーザー光を受
ける第2反射鏡と、ユニット外部の被走査部にレーザー
光を走査する第3反射鏡と、これら第2反射鏡と第3反
射鏡との間に設けられる第2光学群(ただし、光学部品
が単数の場合も含む)と、を備えるとよい。
上記のレーザースキャナーユニットと、該レーザースキ
ャナーユニットにより露光走査されるレーザー光によっ
て、その表面上に静電潜像が形成される像担持体と、を
備えることを特徴とする。
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。
態に係るレーザースキャナーユニットのフレーム構造お
よびレーザースキャナーユニットおよび画像形成装置に
ついて説明する。
スキャナーユニット(一部画像形成装置の構成部であっ
て、レーザースキャナーユニット以外の構成を含む)の
模式的断面図(図2、図3におけるAA断面図)であ
り、図2は本発明の実施の形態に係るレーザースキャナ
ーユニットの上面からみた内部構成図であり、図3は本
発明の実施の形態に係るレーザースキャナーユニットの
下面からみた内部構成図である。
略、メインフレームとしてのスキャナーケース20と、
このスキャナーケース20に支持される複数の光学部品
と、から構成される。
て、基板としてのベース28と、このベース28の周囲
に設けられる複数の側壁21,22,23,24,2
5,26と、ベース28の裏面側に設けられる締結部と
しての中間壁27とから構成されている。
4,25,26の高さ方向の略中央付近で固定されてお
り、フレーム全体の断面形状は図1で示すが如く、略H
形状を為している。
リカルレンズ5、折り返しミラー6、fθレンズ7,8
(以上、第1光学群)及び、折り返しミラー(第1反射
鏡)11は、ベース28を介して一方の面28a側に取
り付けられる。
り返しミラー(第2反射鏡)12、長尺トーリックレン
ズ(第2光学群)13、折り返しミラー(第3反射鏡)
14は、ベース28を介して他方の面28b側に取り付
けられる。
10を回転駆動するためのモーター9は、ポリゴンミラ
ー10の部分がベース28を介して一方の面28a側に
なるようにベース28に取り付けられる。
ーレンズ3はレーザーユニット16として、ユニット化
された後、ベース28を介して一方の面28a側となる
ように、側壁21に取り付けられている。
キャナーケース20の下面、上面にそれぞれビス等で取
り付けられる。
って締結されている。
ャナユニットにおける光路の説明を行う。
レーザー等のレーザー光源2から出射された光線は、レ
ーザー光を平行光にするためのコリメーターレンズ3、
光束の形状を決定する開口を有する絞り板4、平行光を
偏平化するシリンドリカルレンズ5を通り、折り返しミ
ラー6で折り返された後、fθレンズ7,8を通過す
る。
はモーター9により回転するポリゴンミラー10に偏向
され、再びfθレンズ8,7を逆方向に通過した後に、
折り返しミラー11で折り返され、スキャナーケース2
0のベース28に設けられた開口部としての貫通孔15
を通過した後、再び折り返しミラー12で折り返され、
長尺トーリックレンズ13を通過し、再び折り返しミラ
ー14で折り返され、被走査部に走査される。
画像形成装置に適用する場合には、画像形成装置におい
て電子写真プロセスを行うための主要部材である、像担
持体としての感光ドラム50に、露光走査が行われる。
ム50上の静電潜像に対してトナー像が形成され、この
トナー像が被記録体搬送路(図示せず)上に搬送される
被記録体としての紙等の表面に転写させられることによ
って、所望の画像形成を行う。なお、画像形成装置につ
いては公知技術であるので、その他の詳しい説明は省略
する。
ース20)について、その全体の断面形状が略H形状を
しているため、剛性が高くなり、例えばモーター振動に
よるスキャナー内部の振動、あるいは本体駆動等による
外部からの振動を光学素子に伝えにくくすることが可能
となった。
ユニットを画像形成装置に適用することで、振動等に対
しても安定性に優れた画像を形成することができ、高解
像度の画像を得ることができる。
が高くなることは、例えば有限要素法を使ったシミュレ
ーションなどで証明できるが、より簡単には断面形状の
違いによる断面二次モーメントを比較することによって
も容易に推測できる。
略断面図、図4(b)に本発明の実施の形態に係るスキ
ャナーケースの概略断面図を示すが、図4(a)に対し
図4(b)は光路を折り返しているため、スキャナーケ
ースの幅Bと高さHの関係は、B2<B1、H2>H1
となっている。
の大きさを、肉厚t=3mm、B1=400mm、H1
=25mm、本発明のスキャナーケースの大きさを、t
=3mm、B2=250mm、H2=50mmとした場
合、おのおのy軸まわりの断面二次モーメントは、 従来 I=2.4×104mm4 本実施の形態 I=6.3×104mm4 となり、このことからも断面H形のスキャナーケースは
従来に比べ剛性が高いことが分かる。
により、さらに断面係数が高くなり、より高剛性に光学
素子を支持することができる。
ー12、折り返しミラー14といった画像にピッチムラ
等の影響を起こしやすい光学素子を側壁および中間壁付
近に配置させたことにより、より振動に強い配置構成と
なり、さらに高解像度の画像が得られることになる。
たことにより、光路をコンパクトに折りたたむことがで
き、それゆえ小型スキャナーケースも実現できる。これ
により画像形成装置などの小型化にも寄与し得る。
側板の高さ方向の略中央付近で固定することで、フレー
ムの剛性を高めることができ、光学部品への振動等の影
響を低減することができる。
支持させることで、基板の大きさを小さくすることがで
き、レーザースキャナーユニットあるいはこれを備えた
画像形成装置の小型化を図ることができる。
レーザースキャナーユニットを備えることで、安定性に
優れ、高解像度の画像を得ることができる。
ユニットの模式的断面図である。
ユニットの上面からみた内部構成図である。
ユニットの下面からみた内部構成図である。
を行うための模式的断面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】基板と、 該基板の周囲に設けられる側板と、を備え、 複数の光学部品を支持するレーザースキャナーユニット
のフレーム構造において、 前記基板は、前記側板の高さ方向の略中央付近で固定さ
れることを特徴とするレーザースキャナーユニットのフ
レーム構造。 - 【請求項2】前記基板に略平行に設けられ、ユニット内
の光学部品を覆う蓋を備えると共に、 該蓋と前記基板とを締結する締結部を有することを特徴
とする請求項1に記載のレーザースキャナーユニットの
フレーム構造。 - 【請求項3】基板と該基板の周囲に設けられる側板とを
有するメインフレームと、 該メインフレームに支持される複数の光学部品と、を備
えるレーザースキャナーユニットにおいて、 前記基板は、前記側板の高さ方向の略中央付近で固定さ
れることを特徴とするレーザースキャナーユニット。 - 【請求項4】前記基板に略平行に設けられ、ユニット内
の光学部品を覆う蓋を備えると共に、 該蓋と前記基板とを締結する締結部を有することを特徴
とする請求項3に記載のレーザースキャナーユニット。 - 【請求項5】前記複数の光学部品は、前記基板の両面側
にそれぞれ分かれて支持されると共に、 前記基板には、該基板を介して一方の面側から他方の面
側へと光路を誘導するための開口部が形成されることを
特徴とする請求項3または4に記載のレーザースキャナ
ーユニット。 - 【請求項6】前記基板を介して一方の面側には、 レーザー光源と、 該レーザー光源から発射された光を走査する回転多面鏡
と、 前記基板を介して他方の面側に光路を導く第1反射鏡
と、 前記レーザー光源と回転多面鏡との間、及び該回転多面
鏡と第1反射鏡との間に設けられる第1光学群と、を備
えると共に、 前記基板を介して他方の面側には、 前記第1反射鏡によって反射されたレーザー光を受ける
第2反射鏡と、 ユニット外部の被走査部にレーザー光を走査する第3反
射鏡と、 これら第2反射鏡と第3反射鏡との間に設けられる第2
光学群と、を備えることを特徴とする請求項5に記載の
レーザースキャナーユニット。 - 【請求項7】請求項3〜6のいずれか一つに記載のレー
ザースキャナーユニットと、 該レーザースキャナーユニットにより露光走査されるレ
ーザー光によって、その表面上に静電潜像が形成される
像担持体と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
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