JP2006256193A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光走査装置単体での諸特性を測定できるとともにスキャナモータ等光学部品の位置調整が容易であり，かつ，光学部品および光走査装置全体の振動を抑制できる光走査装置を提供する。
【解決手段】光学部品１，２を保持するハウジング２０に結合される部材であって，ハウジング２０とが結合された結合体Ｃの剛性をハウジング単体の剛性よりも高くする高剛性化部材３０を有し，画像形成装置Ｆに対して着脱可能な光走査装置であり，高剛性化部材３０における外周部３１の少なくとも一部を，ハウジング２０の外側において，ハウジング２０側に向かって立ち上げてある。
【選択図】図２

Description

本発明は，電子写真技術を用いて画像を形成するプリンター，ファクシミリ，複写機等の画像形成装置に用いられる光走査装置に関するものである。

一般に，光走査装置は合成樹脂製のハウジングにスキャナモータ等の光学部品が固定され，そのハウジングの数点で画像形成装置に締結され固定されていた。
しかし，画像形成の高速化に伴い，スキャナモータの回転数が高速化するにしたがい，剛性が低く，重量も軽い合成樹脂製のハウジングでは，スキャナモータの振動や，画像形成装置からの振動を押さえ込むことができなくなってきた。
このため，光学部品あるいは光走査装置全体が振動して，走査線変位が生じ，走査幅ズレや，ジッタ，走査位置ずれが生じるといった，種々の光学特性の悪化や騒音の発生を来すようになってきた。また，温度上昇により，合成樹脂製ハウジングが変形を起こし，光路が調整状態からずれることで，光学特性が悪化するという問題も生じていた。金属ダイキャストのハウジングに光学部品を配置すると，振動や，熱による変形については有利であるが，光走査装置が非常に高価になってしまう。

そこで従来，スキャナモータの基板を，ハウジングの底壁を貫通するビスによって，直接，画像形成装置の光学台（画像形成装置の本体フレーム）に締結することで，モータの振動自体を低減するとともに，モータの振動がハウジングに伝搬するのを防ぐようにした光走査装置が提案されている（特許文献１）。
特開２０００−１１１８２５号公報

上述した従来の光走査装置では，スキャナモータの基板を，画像形成装置の光学台に締結することによって初めてスキャナモータ（したがって回転多面鏡）の位置が決まるから，光学台にスキャナモータの基板を締結するまでは，スキャナモータ（したがって回転多面鏡）と他の全ての光学部品との位置関係が決定しない。
このため，光走査装置単体での諸特性を測定できないという問題があった。
また，光学台にスキャナモータの基板を締結するまでは，スキャナモータ（したがって回転多面鏡）と他の全ての光学部品との位置関係が決定しないから，スキャナモータと他の光学部品との位置調整が非常に困難であり，結果として，スキャナモータ等光学部品の位置決め精度が低下するおそれがあった。
本発明の目的は，以上のような問題を解決し，光走査装置単体での諸特性を測定できるとともにスキャナモータ等光学部品の位置調整を容易にでき，かつ，光学部品および光走査装置全体の振動を抑制できる光走査装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の光走査装置は，光学部品を保持するハウジングと，
このハウジングに結合される部材であって，当該部材と前記ハウジングとが結合された結合体の剛性を前記ハウジング単体の剛性よりも高くする高剛性化部材とを有し，画像形成装置に対して着脱可能な光走査装置であって，
前記高剛性化部材における外周部の少なくとも一部が，前記ハウジングの外側において，ハウジング側に向かって立ち上がっていることを特徴とする。
このような構成によれば，高剛性化部材とハウジングとが結合された結合体の剛性がハウジング単体の剛性よりも高くなっているので，ハウジングに保持された光学部品および光走査装置の振動，共振を抑制することができる。
また，光学部品は画像形成装置のフレームに締結されるのではなく，ハウジングまたは高剛性化部材に締結できるので，スキャナモータ等光学部品の位置調整が容易であるとともに，光走査装置を画像形成装置に取り付ける前に，光走査装置単体で，その諸特性を測定することができる。
さらに，前記高剛性化部材における外周部の少なくとも一部が立ち上がっているので，高剛性化部材の剛性を一層高めることができ，前述した作用効果をより高めることができる。
しかも，高剛性化部材における外周部の少なくとも一部は，前記ハウジングの外側において，ハウジング側に向かって立ち上がっているので，ハウジング側と反対側に向かって立ち上がっている場合に比べて，ハウジングと高剛性化部材との結合体をコンパクトに構成でき，結果として光走査装置をコンパクトに構成することができるという効果が得られる。
また，ハウジングに高剛性化部材が結合されていることによって，温度上昇によるハウジングの変形も抑制できるので，光学特性を向上させることができる。
すなわち，この光走査装置によれば，光走査装置単体での諸特性を測定できるとともにスキャナモータ等光学部品の位置調整が容易であり，かつ，光学部品および光走査装置全体の振動を抑制できるという効果が得られる。
しかも，高剛性化部材における外周部の少なくとも一部を立ち上げることによって高剛性化を図りつつ，光走査装置をコンパクトに構成できるという効果も得られる。
望ましくは，前記高剛性化部材を金属製とする。
このように構成すると，高剛性化部材に光学部品または光学部品の押さえバネを締結するネジを締め付ける場合，その締め付けトルクを高くできるとともに，ネジ山を崩すことを避けることができる。また，締め付けトルクの管理が容易になる。
また望ましくは，前記高剛性化部材の絞り加工等を行った後に，当該高剛性部材の座面等の部分を切削加工する。
このようにすると，座面等を高精度で仕上げることができるので，光走査装置を精度よく取り付けることができるようになる。
また望ましくは，前記高剛性化部材の重量を，前記ハウジングの重量に比べて大きくする。
このように構成すると，光学部品，特にスキャナモータの軸線方向に関する振動の振幅をより小さくすることができる。

なお，高剛性化部材とは，当該高剛性化部材をハウジングに締結してスキャナモータ取付部あるいは他の光学部品取付部を，ある力ｆで前記スキャナモータの軸方向へ押したときの当該軸方向への撓み量を，ハウジング単体でスキャナモータ取付部あるいは他の光学部品取付部を前記の力ｆで押したときの撓み量よりも小さくする部材をいう。

以下，本発明に係る光走査装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は，本発明に係る光走査装置の一実施の形態を示す概略平面図，図２は図１における概略的なＩＩ−ＩＩ断面図である。
この光走査装置１０は，光学部品１，２等を保持するハウジング２０と，このハウジング２０に結合される部材であって，当該部材と前記ハウジング２０とが結合された結合体Ｃの剛性を前記ハウジング２０単体の剛性よりも高くする高剛性化部材３０とを有し，画像形成装置（画像形成装置における取付部位としてのフレームを図２に符号Ｆで示す）に対して着脱可能な光走査装置であって，前記高剛性化部材３０における外周部３１の少なくとも一部が，前記ハウジング２０の外側において，ハウジング２０側に向かって立ち上がっていることを特徴としている。

光走査装置１０のフレームＦへの取付は，画像形成装置における光走査装置１０の取付部位Ｆに対して前記高剛性化部材３０を固定することで光走査装置１０を画像形成装置に取り付けてある。
また，結合体Ｃの剛性を，画像形成装置における光走査装置１０の取付部位Ｆの剛性よりも高剛性としてある。
高剛性化部材３０は，ハウジング２０よりも高剛性とするとともに，高剛性化部材３０にハウジング２０を結合した後，前記光学部品１，２等の位置調整を行う。
ハウジング２０に光学部品１，２等を取り付けた後に，高剛性化部材３０にハウジング２０を結合し，その後，光学部品１，２等の位置調整を行ってもよいし，高剛性化部材３０にハウジング２０を結合した後，光学部品１，２等を取り付け，その後，光学部品１，２等の位置調整を行ってもよい。いずれにしても，高剛性化部材３０にハウジング２０を結合した後に，光学部品１，２等の位置調整を行う。

スキャナモータ１の回転軸１ａに回転多面鏡１ｂが取り付けられており，回転多面鏡１ｂの回転により，図示しない光源からのレーザービームで光学レンズ２等を介して画像形成装置の感光体ドラム表面を走査し，感光体ドラム表面に潜像を形成する。
この実施の形態では，光学部品としてのスキャナモータ１，光学レンズ２等を前記ハウジング２０に固定するネジ３の少なくとも一つを，前記ハウジング２０を貫通させて前記高剛性化部材３０に直接締結する。
この実施の形態では，スキャナモータ１の基板１ｃを固定する４本のネジ３を，ハウジング２０を貫通させて高剛性化部材３０に直接締結してある。

ハウジング２０は合成樹脂製である。
ハウジング２０には，当該ハウジング２０の開口部２０ａを閉じるカバー２１（図２参照）が設けられている。カバー２１を固定するネジ６は，ハウジング２０を貫通して高剛性化部材３０に直接締結してある。

高剛性化部材３０は金属製であり，ハウジング２０よりも高剛性である。また，高剛性化部材３０の重量はハウジング２０に比べて重い。
ハウジング２０は，高剛性化部材３０に対してネジ４および前述した基板１ｃの固定ネジ３で結合されており，この結合体Ｃの剛性は，前述したように，画像形成装置における当該光走査装置１０の取付部位であるフレームＦの剛性よりも高剛性としてある。なお，この実施の形態では，高剛性化部材３０自体の剛性がフレームＦに比べて高剛性となっている。例えばフレームＦが厚さ１．２ｍｍ程度の板金製であれば，高剛性化部材３０は，厚さ１．６ｍｍ程度の板金で作成する。

図３は高剛性化部材３０の平面図である。
高剛性化部材３０は板金製であり，その剛性をさらに高めるように，外周部の少なくとも一部（この実施の形態では全外周）を立ち上げるように屈曲加工してあり（立ち上げ部を符号３１で示す），さらに，剛性を高めるために必要箇所に絞り加工３２を施した後，座面３３，３４，３５を切削加工して精度を高めてある。座面３３，３４は，高剛性化部材３０におけるハウジング２０の取付面を，座面３５は，高剛性化部材３０のフレームＦへの取付面を構成している。
また，フレームＦの座面Ｆ１も切削加工して精度を高めてある。

高剛性化部材３０の絞り部３２の形状，立ち上げ部３１の高さ，ハウジング２０と高剛性化部材３０との間隔，および高剛性化部材３０とハウジング２０との締結位置は，ハウジング２０と高剛性化部材３０との結合体Ｃの固有振動数がスキャナモータ１の回転周波数と一致しないように設定してある。
この実施の形態の高剛性化部材３０は，ハウジング２０の底面全面に亘って設けられており，１つの高剛性化部材３０で，複数個の光学部品１，２等の取付部の剛性を高めている。
３６，３７は，光走査装置１０をフレームＦに取り付ける際に，フレームＦに設けられている位置決めピン（図示せず）が入る穴である。３ａはネジ３のためのネジ穴（雌ネジ穴，以下同じ），４ａはネジ４のためのネジ穴，６ａはネジ６のためのネジ穴である。

以上のような光走査装置１０は，前述したように，高剛性化部材３０にハウジング２０をネジ４で結合した後，光学部品１，２等の位置調整を行う。
また，画像形成装置における光走査装置１０の取付部位Ｆに対しては，高剛性化部材３０をネジ５で固定することで光走査装置１０を画像形成装置に取り付けてある。

以上のような光走査装置１０によれば次のような作用効果が得られる。
この光走査装置１０は，光学部品１，２等を保持するハウジング２０と，このハウジング２０に結合される部材であって，当該部材と前記ハウジング２０とが結合された結合体Ｃの剛性を前記ハウジング２０単体の剛性よりも高くする高剛性化部材３０とを有し，画像形成装置に対して着脱可能な光走査装置であって，高剛性化部材３０における外周部３１の少なくとも一部が，前記ハウジング２０の外側において，ハウジング２０側に向かって立ち上がっているので，このような構成によれば，高剛性化部材３０とハウジング２０とが結合された結合体Ｃの剛性がハウジング２０単体の剛性よりも高くなっている。したがって，ハウジング２０に保持された光学部品１，２等および光走査装置１０の振動，共振を抑制することができる。
また，光学部品１，２等は画像形成装置のフレームＦに締結されるのではなく，ハウジング２０または高剛性化部材３０に締結できるので，スキャナモータ等光学部品の位置調整が容易であるとともに，光走査装置１０を画像形成装置に取り付ける前に，光走査装置１０単体で，その諸特性を測定することができる。
さらに，高剛性化部材３０における外周部３１の少なくとも一部が立ち上がっているので，高剛性化部材３０の剛性を一層高めることができ，前述した作用効果をより高めることができる。
しかも，高剛性化部材３０における外周部３１の少なくとも一部は，ハウジング２０の外側において，ハウジング２０側に向かって立ち上がっているので，ハウジング２０側と反対側に向かって立ち上がっている場合に比べて，ハウジング２０と高剛性化部材３０との結合体Ｃをコンパクトに構成でき，結果として光走査装置１０をコンパクトに構成することができる。
また，ハウジング２０に高剛性化部材３０が結合されていることによって，温度上昇によるハウジングの変形も抑制できるので，光学特性を向上させることができる。
すなわち，この光走査装置１０によれば，光走査装置１０単体での諸特性を測定できるとともにスキャナモータ等光学部品の位置調整が容易であり，かつ，光学部品および光走査装置１０全体の振動を抑制できるという効果が得られる。
しかも，高剛性化部材３０における外周部３１の少なくとも一部を立ち上げることによって高剛性化を図りつつ，光走査装置１０をコンパクトに構成できるという効果も得られる。

さらに，画像形成装置における光走査装置１０の取付部位Ｆに対して高剛性化部材３０を固定することで光走査装置１０を画像形成装置に取り付けたので，光路調整が完了した光走査装置１０を画像形成装置に取り付けた際に，上記結合体Ｃが画像形成装置における取付部位Ｆの形状に倣ってしまって光路が変化してしまうということを防止することができる。
したがって，光路調整後の光路ズレを防止することができる。

また，結合体Ｃの剛性を，画像形成装置における当該光走査装置１０の取付部位Ｆの剛性よりも高剛性としてあるので，光路調整が完了した光走査装置１０を画像形成装置に取り付けた際に，上記結合体Ｃが画像形成装置における取付部位Ｆの形状に倣ってしまって光路が変化してしまうということをより確実に防止することができる。
したがって，光路調整後の光路ズレをより確実に防止することができる。

高剛性化部材３０を，ハウジング２０よりも高剛性とするとともに，高剛性化部材３０にハウジング２０を結合した後，光学部品の位置調整を行ったので，上記作用効果をより確実に得ることができると同時に，高剛性化部材３０にハウジング２０を結合することでハウジング２０の形状を高剛性化部材３０に倣わせた後に，光学部品１，２等の固定，光路調整が行なわれることとなる。
したがって，光路調整後の光路ズレをより確実に防止することができる。

光学部品１，２等をハウジング２０に固定するネジの少なくとも一つ（ネジ３参照）を，ハウジング２０を貫通させて高剛性化部材３０に直接締結してあるので，当該光学部品１自体の振動を低減させることができる。

ハウジング２０には，当該ハウジング２０の開口部２０ａを閉じるカバー２１を設けるとともに，このカバー２１を固定するネジ６の少なくとも一つを，ハウジング２０を貫通させて高剛性化部材３０に直接締結してあるので，スキャナモータ１や画像形成装置本体からの加振によるカバー２１の振動を低減させることができ，光走査装置１０全体の振動を抑制できるとともに，騒音も防止することができる。

高剛性化部材３０を金属製としてあるので，光学部品（または後述する光学部品の押さえバネ）を締結するネジ３の締め付けトルクを高くできるとともに，ネジ山を崩すことを避けることができる。また，締め付けトルクの管理が容易になる。
高剛性化部材３０の絞り加工３２等を行った後に，高剛性部材３０の座面３４等の部分を切削加工してあるので，座面３４等を高精度で仕上げることができる。したがって，光走査装置１０を精度よく取り付けることができる。

高剛性化部材３０の重量を，ハウジング２０の重量に比べて大きくしてあるので，光学部品，特にスキャナモータ１の軸線方向に関する振動の振幅をより小さくすることができる。
また，高剛性化部材３０における外周部３１の少なくとも一部が立ち上がっているので，高剛性化部材３０の剛性を一層高めることができ，前述した作用効果をより高めることができる。
また，１つの高剛性化部材３０で，複数個の光学部品１，２等の取付部の剛性を高める構成となっているので，部品点数を削減することができる。

＜他の実施の形態＞
図４は他の実施の形態の概略平面図，図５は当該実施の形態の高剛性化部材３０の平面図である。
この実施の形態が上述した実施の形態と主に異なる点は，光学レンズ２を固定するネジ３についても，ハウジング２０を貫通させて高剛性化部材３０に直接締結した点，ハウジング２０の高剛性化部材３０への固定ネジ４を３本とした点にあり，その他の点に変わりはない。
図５において，３ａは光学レンズ２を固定するネジ３のためのねじ穴，４ａは上記ネジ４のためのねじ穴である。
このように構成すると，ハウジング２０と高剛性化部材３０との結合力を向上させることで，上述した作用効果をより向上させることができるとともに，光学レンズ２自体の振動も低減させることができる。

図６は，さらに他の実施の形態を示す概略断面図である。
この実施の形態が上述した実施の形態と主に異なる点は，光学部品１，２等を押さえバネ７を介して固定した点にあり，その他の点に変わりはない。
このように構成しても，前述した作用効果が得られる。

以上，本発明の実施の形態について説明したが，本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく，本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。

本発明に係る光走査装置の一実施の形態を示す概略平面図。 図１における概略的なＩＩ−ＩＩ断面図。 高剛性化部材３０の平面図。 他の実施の形態の概略平面図。 同上実施の形態の高剛性化部材３０の平面図。 さらに他の実施の形態を示す概略断面図。

符号の説明

１：スキャナモータ（光学部品），２：光学レンズ（光学部品），３：ネジ，１０：光走査装置，２０：ハウジング，２１：カバー，Ｃ：結合体，３０：高剛性化部材，Ｆ：画像形成装置における光走査装置の取付部位。

Claims (4)

1. 光学部品を保持するハウジングと，
   このハウジングに結合される部材であって，当該部材と前記ハウジングとが結合された結合体の剛性を前記ハウジング単体の剛性よりも高くする高剛性化部材とを有し，画像形成装置に対して着脱可能な光走査装置であって，
   前記高剛性化部材における外周部の少なくとも一部が，前記ハウジングの外側において，ハウジング側に向かって立ち上がっていることを特徴とする光走査装置。
2. 前記高剛性化部材を金属製としたことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
3. 前記高剛性化部材の絞り加工等を行った後，当該高剛性部材の座面等の部分を切削加工したことを特徴とする請求項２記載の光走査装置。
4. 前記高剛性化部材の重量を，前記ハウジングの重量に比べて大きくしたことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の光走査装置。

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