JP2012203295A - 光走査装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】印刷画像の画質の低下を抑制することができる光走査装置を提供すること。
【解決手段】
レーザプリンタ1に備えられるスキャナユニット9において、樹脂成形されたケーシング31の下壁40に、レーザビームLを出射する光源32を固定する光源固定部41と、光源部からのレーザビームLを偏向および走査させる偏向器34を固定する偏向器固定部43とを連続的に接続するように、レーザビームLの出射方向に向かって延びる第1リブ45および第2リブ46を設ける。
【選択図】図2

Description

本発明は、レーザプリンタなどの画像形成装置に用いられる光走査装置に関する。
電子写真方式のプリンタとして、静電潜像が形成される感光体と、感光体に対して画像データに基づくレーザビームを走査させ、感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置とを備えるプリンタが知られている。
このようなプリンタに備えられる露光装置として、例えば、光ビームを出射する光源ユニットと、光源ユニットから出射された光ビームを偏向走査するポリゴンスキャナと、光源ユニットおよびポリゴンスキャナを収容する光学箱とを備える光走査装置が提案されている(たとえば、下記特許文献1参照。)。
この光走査装置では、光源ユニットおよびポリゴンスキャナは、ともに光学箱の底面部に固定されている。また、底面部には、ポリゴンスキャナを囲繞するように、リブが設けられている。
特開2006−234977号公報
しかるに、上記した特許文献1に記載の光走査装置では、ポリゴンスキャナがより高速で回転すると、ポリゴンスキャナの回転に起因する振動により、光源ユニットとポリゴンスキャナとの相対的な位置変化を生じさせる共振が起こる場合がある。
光源ユニットとポリゴンスキャナとが共振による相対的な位置変化を起こすと、感光体の表面に入射される光ビームの精度が低下し、ひいては、印刷画像の画質が低下する場合がある。
そこで、本発明の目的は、印刷画像の画質の低下を抑制することができる光走査装置を提供することにある。
上記した目的を達成するため、本発明は、光走査装置であって、樹脂成形されたケーシングと、前記ケーシング内に設けられ、レーザビームを出射する光源部と、前記ケーシング内において、前記光源部に対して前記レーザビームの出射方向下流側に配置され、前記レーザビームを偏向および走査させる偏向器とを備え、前記偏向器は、前記レーザビームを反射する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を回転させる駆動源と、前記回転多面鏡および前記駆動源を支持し、前記ケーシングに固定される基板部材とを備え、前記ケーシングは、前記回転多面鏡の鏡面に対して直交する方向に延びる固定壁と、前記固定壁に設けられ、前記光源部を固定する第1固定部と、前記固定壁に設けられ、前記基板部材を固定する第2固定部と、前記固定壁に設けられ、前記第1固定部と前記第2固定部とを連続的に接続するように、前記出射方向に向かって延びる補強部とを備えていることを特徴としている。
本発明によれば、ケーシングの固定壁に設けられる第1固定部に、レーザビームを出射する光源部を固定するとともに、ケーシングの固定壁に設けられる第2固定部に、レーザビームを偏向および走査させる偏向器の基板部材を固定し、第1固定部と第2固定部とを連続的に接続するように、ケーシングの固定壁に、レーザビームの出射方向に向かって延びる補強部を設けている。
そのため、光源部と偏向器との間の固定壁を、レーザビームの出射方向に向かって延びる補強部で連続的に接続し、補強することができる。
その結果、偏向器の回転多面鏡の回転に起因する、光源部と偏向器との相対的な位置変化を生じさせる共振を抑制することができ、ひいては、印刷画像の画質の低下を抑制することができる。
レーザプリンタの中央側断面図である。 本発明の光走査装置の第1実施形態としてのスキャナユニットを示す断面図である。 図2に示すスキャナユニットのA−A断面図である。 各実施形態のスキャナユニットのケーシングを説明するための説明図であって、(a)は、第2実施形態を示し、(b)は、第3実施形態を示し、(c)は、第4実施形態を示し、(d)は、第5実施形態を示し、(e)は、第6実施形態を示し、(f)は、第7実施形態を示し、(g)は、第8実施形態を示す。 本発明の光走査装置の第9実施形態としてのスキャナユニットを示す底面図である。 図5に示すスキャナユニットの側面図である。 各比較例のスキャナユニットのケーシングを説明するための説明図であって、(a)は、比較例1を示し、(b)は、比較例2を示し、(c)は、比較例3を示す。
1.レーザプリンタの全体構成
図1に示すように、レーザプリンタ1は、本体ケーシング2内に、給紙部3および画像形成部4を備えている。
本体ケーシング2の一方側の側壁には、プロセスカートリッジ10を着脱させるためのフロントカバー5が開閉自在に設けられている。
なお、以下の説明では、フロントカバー5が設けられる側(図1における紙面右側)を前側とし、その反対側(図1における紙面左側)を後側とする。また、レーザプリンタ1を前側から見たときを基準として、左右を規定する。すなわち、図1の紙面手前側が左側であり、紙面奥側が右側である。
(1)給紙部
給紙部3は、用紙Pを、積載状態で収容する給紙トレイ6を備えている。給紙トレイ6は、本体ケーシング2内の底部に着脱自在に装着されている。給紙トレイ6の前端部上方には、給紙ローラ7が配置され、その給紙ローラ7の後側にレジストローラ8が配置されている。
給紙トレイ6に収容されている用紙Pは、給紙ローラ7の回転により、レジストローラ8に向けて1枚ずつ送り出され、レジストローラ8の回転により、所定のタイミングで、画像形成部4(感光ドラム14(後述)と転写ローラ16(後述)との間)に向けて搬送される。
(2)画像形成部
画像形成部4は、光走査装置の一例としてのスキャナユニット9、プロセスカートリッジ10および定着ユニット11を備えている。
(2−1)スキャナユニット
スキャナユニット9は、本体ケーシング2内の上部に配置されている。スキャナユニット9は、鎖線で示すように、プロセスカートリッジ10の感光ドラム14(後述)に向けて画像データに基づくレーザビームLを出射し、そのレーザビームLを、左右方向一方(主走査方向)に高速で移動させて、感光ドラム14(後述)の表面を走査する。
(2−2)プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ10は、スキャナユニット9の下方に配置されている。プロセスカートリッジ10は、ドラムカートリッジ12と、ドラムカートリッジ12に着脱自在に装着される現像カートリッジ13とを備えている。
ドラムカートリッジ12には、左右方向に延びる略円筒形状の感光ドラム14が回転自在に設けられている。また、ドラムカートリッジ12には、感光ドラム14の周囲において、スコロトロン型帯電器15および転写ローラ16が配置されている。
現像カートリッジ13は、感光ドラム14の前側に配置されており、現像ローラ17を備えている。
現像ローラ17は、現像カートリッジ13の後端部において、後側から露出されるように回転可能に支持されており、感光ドラム14を前側から押圧するように、感光ドラム14に対して前側から対向し、接触されている。
また、現像カートリッジ13には、現像ローラ17の前側の空間において、各色に対応するトナーが収容されている。
(2−3)現像・転写動作
現像カートリッジ13内のトナーは、現像ローラ17の回転に伴って、現像ローラ17の表面に担持される。
一方、感光ドラム14の表面は、感光ドラム14の回転に伴って、スコロトロン型帯電器15により一様に帯電された後、スキャナユニット9からのレーザビームL(図1破線参照。)の高速走査により露光される。これにより、用紙Pに形成すべき画像に対応した静電潜像が感光ドラム14の表面に形成される。
感光ドラム14がさらに回転すると、現像ローラ17の表面に担持されているトナーが、感光ドラム14の表面に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム14の静電潜像は可視像化され、感光ドラム14の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。
そして、トナー像は、感光ドラム14と転写ローラ16との間(転写位置)に搬送されてくる用紙P上に転写される。
(2−4)定着ユニット
定着ユニット11は、プロセスカートリッジ10の後方に設けられ、加熱ローラ18と、加熱ローラ18に圧接される加圧ローラ19とを備えている。
用紙Pに転写されたトナー像は、用紙Pが、加熱ローラ18と加圧ローラ19との間を通過するときに、加熱および加圧されることによって用紙Pに熱定着される。
(3)排紙
トナー像が定着した用紙Pは、排紙ローラ20に向けて搬送され、排紙ローラ20によって、本体ケーシング2の上面に形成された排紙トレイ21上に排紙される。
2.スキャナユニットの詳細
(1)スキャナユニットの構成
スキャナユニット9は、図2および図3に示すように、樹脂製のケーシング31内において、光源部の一例としての光源32、第1シリンドリカルレンズ33、偏向器34、fθレンズ35、ミラー36、第2シリンドリカルレンズ37を備えている。
ケーシング31は、後で詳述するが、上下方向の厚みが薄い扁平な略ボックス形状に形成されている。詳しくは、ケーシング31は、前後左右に延びる固定壁の一例としての下壁40と、下壁40の周縁部から上側へ延びる側壁39と、下壁40と上下方向に対向し、その周縁部に側壁39が連結される上壁(図示せず)を備えている。ケーシング31の下壁40には、レーザビームLを感光ドラム14へ向けて出射するための出射口44が貫通形成されている。
出射口44は、ケーシング31の後端部において、左右方向に延びる平面視略矩形状に形成されている。
光源32は、ケーシング31の右端部の前後方向略中央に配置されている。また、光源32は、光源ホルダ53、半導体レーザ51およびカップリングレンズ52を備えている。
光源ホルダ53は、前後左右に延びる平面視略矩形平板形状に形成され、その前後方向両端部に1つずつ、光源固定ねじ54(後述)が挿通される挿通穴(図示せず)が貫通形成されている。
半導体レーザ51は、光源ホルダ53の右端部の前後方向略中央に支持されている。半導体レーザ51は、左側(詳しくは、左前側)へ向かってレーザビームLを出射する。
カップリングレンズ52は、半導体レーザ51に対向するように、光源ホルダ53の左端部の前後方向略中央に支持されている。カップリングレンズ52は、半導体レーザ51から出射されたレーザビームLを平行な光束に変換する。
第1シリンドリカルレンズ33は、前後方向(詳しくは、右前側と左後側とを結ぶ方向)に延びる略平板形状に形成され、カップリングレンズ52と対向するように、光源32の左側に間隔を隔てて配置されている。第1シリンドリカルレンズ33は、副走査方向(レーザビームLの進行方向、および、レーザビームLの走査方向の両方に直交する方向。以下、同じ。)にのみ屈折力を有している。
偏向器34は、ケーシング31の左側前端部において、第1シリンドリカルレンズ33の左前側に配置されている。偏向器34は、基板部材の一例としてのモータベースプレート63と、駆動源の一例としてのモータ62と、回転多面鏡の一例としてのポリゴンミラー61とを備えている。
モータベースプレート63は、前後左右に延びる平面視略矩形平板形状に形成され、モータ62を支持している。モータベースプレート63の4つの角には、偏向器固定ねじ66(後述)が挿通される挿通穴(図示せず)が、1つずつ貫通形成されている。
モータ62は、上下方向に延びる略円柱形状に形成され、モータベースプレート63の下面に固定されている。モータ62は、上下方向に延びる駆動軸65を回転可能に備えている。
ポリゴンミラー61は、上下方向に厚みを有する平面視略正六角形の平板形状に形成されている。ポリゴンミラー61の各辺には、上下方向に延びる鏡面64が形成されている。ポリゴンミラー61は、その平面視略中央において、モータ62の駆動軸65の下端部に相対回転不能に支持されている。また、ポリゴンミラー61は、ケーシング31の下壁40に対して上下方向に間隔を隔てて対向配置されている。
fθレンズ35は、fθ特性を有するレンズであり、左右方向に延びる略平板形状に形成され、ケーシング31の前後方向略中央において、ポリゴンミラー61と対向するように、偏向器34の後側に配置されている。fθレンズ35の後端面は、左右方向略中央が後側に向かって膨出するように、所定の曲率を有する略円弧形状に形成されている。fθレンズ35の前端面は、左右方向略中央が後側に向かって凹むように、後端面より低い曲率を有する略円弧形状に形成されている。
ミラー36は、左右方向に延びる略平板形状に形成され、ケーシング31の後端部において、fθレンズ35と対向するように、出射口44の後側周縁部に配置されている。また、ミラー36は、前面が鏡面となっており、前面が出射口44に対向するように、後方へ向かうに従って下方へ向かうように傾斜されている。
第2シリンドリカルレンズ37は、左右方向に延びる略平板形状に形成され、出射口44内において、ミラー36に対向するように設けられている。第2シリンドリカルレンズ37は、副走査方向にのみ屈折力を有している。
(2)ケーシングの詳細
(2−1)光源、第1シリンドリカルレンズおよび偏向器の固定に関する構成
ケーシング31内には、光源32を固定するための2つの第1固定部の一例としての光源固定部41と、第1シリンドリカルレンズ33を固定するための第1シリンドリカルレンズ固定部42と、偏向器34を固定するための4つの第2固定部の一例としての偏向器固定部43とが設けられている。
各光源固定部41は、ケーシング31の右端部の前後方向略中央において、光源ホルダ53の各挿通穴(図示せず)に対応するように、前後方向に互いに間隔を隔てて配置されている。各光源固定部41は、ケーシング31の下壁40から上下に突出するように延びる略円柱形状に形成され(図3参照)、その径方向略中央には、上端面から下側へ向かってねじ穴(図示せず)が形成されている。
各光源固定部41には、光源ホルダ53の各挿通穴(図示せず)に挿通された光源固定ねじ54が螺合されることにより、光源32の光源ホルダ53が固定されている。
第1シリンドリカルレンズ固定部42は、前側の光源固定部41の左側に配置され、前後方向に延びる平面視略矩形枠形状に形成されている。なお、第1シリンドリカルレンズ固定部42の左右両側壁は、レーザビームLが通過する部分において切欠かれている。
第1シリンドリカルレンズ固定部42には、第1シリンドリカルレンズ33が、内嵌され固定されている。
各偏向器固定部43は、ケーシング31の左側前端部において、モータベースプレート63の各挿通穴(図示せず)に対応するように、前後方向に互いに間隔を隔てるように、左右2列で並列配置されている。各偏向器固定部43は、ケーシング31の下壁40から上下に突出するように延びる略円柱形状に形成され(図3参照)、その径方向略中央には、上端面から下側へ向かってねじ穴(図示せず)が形成されている。
各偏向器固定部43には、モータベースプレート63の各挿通穴(図示せず)に挿通された偏向器固定ねじ66が螺合されることにより、偏向器34のモータベースプレート63が固定されている。
(2−2)ケーシングの補強に関する構成
ケーシング31内には、補強部の一例としての、第1リブ45および第2リブ46が設けられている。
第1リブ45は、ケーシング31の下壁40から上側へ突出し、屈曲されながら左右方向に延びる突条であり、光源32からポリゴンミラー61へ向かうレーザビームLに沿うように、レーザビームLの光路の後側において、ポリゴンミラー61とfθレンズ35との間に配置されている。
詳しくは、第1リブ45は、第1部分45A、第2部分45Bおよび第3部分45Cを一体的に備えている。
第1部分45Aは、後側の光源固定部41と、第1シリンドリカルレンズ固定部42の後端部とを連続的に接続している。詳しくは、第1部分45Aは、後側の光源固定部41から左前側に延び、カップリングレンズ52の左側において左側に屈曲されて、さらに左前側に延び、第1シリンドリカルレンズ固定部42の後端部に接続されている。
第2部分45Bは、第1シリンドリカルレンズ固定部42の後端部と、各偏向器固定部43のうちの左後側の偏向器固定部43とを連続的に接続している。詳しくは、第2部分45Bは、レーザビームLの走査範囲における左右方向中央を通過するレーザビームLに対して、90°未満の角度で傾斜するように、右後側と左前側とを結ぶ方向に延びる略直線形状に形成されている。また、第2部分45Bは、ポリゴンミラー61と前後方向に対向する左側半分において、レーザビームLと干渉しないように、上端縁から下方に向かって切欠かれている。
第3部分45Cは、各偏向器固定部43のうちの左後側の偏向器固定部43と、ケーシング31の左側の側壁39とを連続的に接続するように、左右方向に延びる略直線形状に形成されている。
第2リブ46は、ケーシング31の下壁40から上側へ突出し、屈曲されながら左右方向に延びる突条であり、光源32からポリゴンミラー61へ向かうレーザビームLに沿うように、レーザビームLの光路の前側において、第1リブ45に間隔を隔てて配置されている。つまり、第1リブ45と第2リブ46とは、上下方向に投影したときに、第1シリンドリカルレンズ33からポリゴンミラー61へ向かうレーザビームLを前後方向から挟むように配置されている。
詳しくは、第2リブ46は、第1部分46A、第2部分46Bおよび第3部分46Cを一体的に備えている。
第1部分46Aは、前側の光源固定部41と、第1シリンドリカルレンズ固定部42の前端部とを連続的に接続している。詳しくは、第1部分46Aは、前側の光源固定部41から左後側に延び、カップリングレンズ52の左前側において左側に屈曲されて、さらに左下側に延び、第1シリンドリカルレンズ固定部42の前端部に接続されている。
第2部分46Bは、第1シリンドリカルレンズ固定部42の前端部と、各偏向器固定部43のうちの左前側の偏向器固定部43(すなわち、第1シリンドリカルレンズ固定部42から最も離れて配置される偏向器固定部43)とを連続的に接続している。詳しくは、第2リブ46の第1部分46Aは、レーザビームLの走査範囲における左右方向中央を通過するレーザビームLに対して、90°未満の角度で傾斜するように、右後側と左前側とを結ぶ方向に延びる略直線形状に形成されている。また、第2リブ46の第1部分46Aの左側半分は、上下方向に投影したときに、ポリゴンミラー61の前端部を左右方向に横切るように延びており、ポリゴンミラー61と干渉しないように、上端縁から下方に向かって切欠かれている(図3参照)。
第3部分46Cは、各偏向器固定部43のうちの左前側の偏向器固定部43と、ケーシング31の左側の側壁39とを連続的に接続するように、左右方向に延びる略直線形状に形成されている。
さらに、ケーシング31内には、各光源固定部41と、ケーシング31の右側の側壁39とをそれぞれ接続する2つの光源補強リブ48が設けられている。
詳しくは、ケーシング31内には、光源32の後側に間隔を隔てて配置され、ケーシング31の右側の側壁39から連続して左側へ延びる光源部後方側板49と、光源32の前側に間隔を隔てて配置され、ケーシング31の右側の側壁39から連続して左側へ延びる光源部前方側板50とが形成されている。
そして、前側の光源補強リブ48は、前側の光源固定部41と光源部前方側板50とを連続的に接続するように、前後方向に延びる略直線形状に形成されている。つまり、前側の光源補強リブ48は、光源部前方側板50を介して、ケーシング31の右側の側壁39に接続されている。
また、後側の光源補強リブ48は、後側の光源固定部41と光源部後方側板49とを連続的に接続するように、前後方向に延びる略直線形状に形成されている。つまり、後側の光源補強リブ48は、光源部後方側板49を介して、ケーシング31の右側の側壁39に接続されている。
(3)スキャナユニットの動作
スキャナユニット9が動作されると、まず、偏向器34のモータ62が駆動され、ポリゴンミラー61が高速で回転される。
次いで、回転駆動しているポリゴンミラー61に向かって、光源32からレーザビームLが出射される。
光源32から出射されたレーザビームLは、第1シリンドリカルレンズ33を通過するときに、副走査方向に収束され、回転駆動しているポリゴンミラー61に入射される。
すると、レーザビームLは、ポリゴンミラー61の鏡面64に反射されることによって等角運動するように偏向され、主走査方向に走査される。
ポリゴンミラー61によって走査されたレーザビームLは、fθレンズ35を通過するときに等速度走査に変換され、その後、ミラー36で反射された後、第2シリンドリカルレンズ37を通過して、感光ドラム14の表面に照射される。
3.作用効果
(1)このスキャナユニット9によれば、図2に示すように、ケーシング31の下壁40に設けられる光源固定部41と、ケーシング31の下壁40に設けられる偏向器固定部43とを連続的に接続するように、ケーシング31の下壁40に、レーザビームLの出射方向(左前側)に向かって延びる第1リブ45、第2リブ46を設けている。
そのため、光源32と偏向器34との間の下壁40を、レーザビームLの出射方向に向かって延びる第1リブ45、第2リブ46で連続的に接続し、補強することができる。
その結果、偏向器34のポリゴンミラー61の回転に起因する振動により、光源32と、偏向器34のポリゴンミラー61との相対的な位置変化を生じさせる共振を抑制することができ、ひいては、印刷画像の画質の低下を抑制することができる。
(2)このスキャナユニット9によれば、図2に示すように、第1リブ45および第2リブ46は、レーザビームLの走査範囲における左右方向中央を通過するレーザビームLに対して、90°未満の角度で傾斜するように延びている。
そのため、光源部(光源32および第1シリンドリカルレンズ33)から左前側に傾斜するように出射されるレーザビームLに、第1リブ45および第2リブ46を沿わせることができる。
その結果、ケーシング31の下壁40を、レーザビームLの出射方向において、より補強することができる。
(3)このスキャナユニット9によれば、図2に示すように、第2リブ46は、光源固定部41から最も離れて配置される左前側の偏向器固定部43と、光源固定部41とを連続的に接続している。
そのため、第2リブ46を左右方向に長く形成することができ、ケーシング31の下壁40を、より補強することができる。
(4)このスキャナユニット9によれば、図2に示すように、第1リブ45および第2リブ46は、偏向器固定部43と、ケーシング31の左側の側壁39とを連続的に接続している。
そのため、第1リブ45および第2リブ46によって、ケーシング31の下壁40と、左側の側壁39とを連結することができる。
その結果、偏向器34のポリゴンミラー61の回転に起因する振動により、光源32と、偏向器34のポリゴンミラー61との相対的な位置変化を生じさせる共振を抑制することができる。
(5)このスキャナユニット9によれば、図2に示すように、上下方向に投影したときに、第2リブ46は、ポリゴンミラー61を左右方向に横切るように延びている。
そのため、上下方向に投影したときにポリゴンミラー61と重なる位置において、ケーシング31の下壁40を補強することができる。
その結果、ポリゴンミラー61と光源32との相対的な位置変化を生じさせる共振をより抑制することができる。
(6)このスキャナユニット9によれば、図2に示すように、上下方向に投影したときに、第1リブ45と第2リブ46とは、光源32からポリゴンミラー61へ向かうレーザビームLを前後方向から挟むように、光源固定部41と、左後側および左前側の偏向器固定部43とを、それぞれ連続的に接続している。
そのため、レーザビームLの光路の前後両側において、ケーシング31の下壁40を補強することができる。
その結果、ケーシング31の下壁40を、レーザビームLの出射方向において、より一層補強することができる。
(7)このスキャナユニット9によれば、図3に示すように、ポリゴンミラー61は、モータベースプレート63の下側に設けられている。つまり、モータベースプレート63は、ポリゴンミラー61を挟むように、ケーシング31の下壁40の上側に設けられている。
そのため、第1リブ45および第2リブ46の上下方向長さを利用して、偏向器34を配置することができる。
その結果、第1リブ45および第2リブ46を形成した場合に、スキャナユニット9が大型化することを抑制することができる。
(8)このスキャナユニット9によれば、図2に示すように、光源部(光源32および第1シリンドリカルレンズ33)の光源32は、レーザビームLを出射する半導体レーザ51と、半導体レーザ51からのレーザビームLを平行な光束に変換するカップリングレンズ52とを備えている。
そのため、第1リブ45および第2リブ46は、半導体レーザ51およびカップリングレンズ52と、偏向器34との間において、ケーシング31の下壁40を補強することができる。
その結果、偏向器34のポリゴンミラー61の回転に起因する振動により、光源32と、偏向器34のポリゴンミラー61との相対的な位置変化を生じさせる共振を抑制することができる。
(9)このスキャナユニット9によれば、図3に示すように、第1リブ45および第2リブ46は、ケーシング31の下壁40から上側へ延びる突条である。
そのため、簡易な構成で、ケーシング31の下壁40を補強することができる。
(10)このスキャナユニット9によれば、図3に示すように、各偏向器固定部43は、ケーシング31の下壁40から上下に延びており、モータベースプレート63は、各偏向器固定部43に対してねじ止めされている。
そのため、簡易な構成で、確実に、モータベースプレート63を各偏向器固定部43に固定することができる。
(11)このスキャナユニット9によれば、図2に示すように、ケーシング31内には、光源32と第1シリンドリカルレンズ33との間の下壁40を補強する、第1リブ45の第1部分45A、および、第2リブ46の第1部分46Aが設けられている。
そのため、偏向器34のポリゴンミラー61の回転に起因する振動により、光源32と、偏向器34のポリゴンミラー61との相対的な位置変化を生じさせる共振をより抑制することができる。
その結果、印刷画像の画質の低下をより抑制することができる。
4.各実施形態
(1)第2実施形態から第8実施形態について
図4を参照しながら、第2実施形態から第8実施形態について説明する。なお、図4は、図2における要部のみを示しており、第2実施形態から第8実施形態において、第1実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
上記した第1実施形態では、ケーシング31に、光源固定部41と、左後側の偏向器固定部43とを接続する第1リブ45、および、光源固定部41と、左前側の偏向器固定部43とを接続する第2リブ46を設け、さらに、第1リブ45および第2リブ46を側壁39に接続している。
しかし、第2実施形態では、図4(a)に示すように、第1実施形態において、第1リブ45を第1部分45Aおよび第2部分45Bから形成するとともに、第2リブ46を第1部分46Aおよび第2部分46Bから形成する。つまり、第2実施形態では、第1実施形態において、第1リブ45および第2リブ46を側壁39に接続しない。
また、第3実施形態では、図4(b)に示すように、第2実施形態において、左後側の偏向器固定部43と、左前側の偏向器固定部43とを連続的に接続する補強部の一例としての第3リブ81を設ける。第3リブ81は、ケーシング31の下壁40から上側へ突出する平面視略直線形状の突条である。
また、第4実施形態では、図4(c)に示すように、第2実施形態において、第2リブ46のみ設ける。
また、第5実施形態では、図4(d)に示すように、第2リブ46を、光源固定部41と、右後側の偏向器固定部43とを接続するように構成し、第3リブ81を、左後側および左前側の偏向器固定部43、左前側および右前側の偏向器固定部43、右前側および右後側の偏向器固定部43、右後側および左後側の偏向器固定部43をそれぞれ接続するように構成する。
また、第6実施形態では、図4(e)に示すように、第5実施形態において、第3リブ81を、左後側および左前側の偏向器固定部43、右後側および左後側の偏向器固定部43をそれぞれ接続するように構成する。
また、第7実施形態では、図4(f)に示すように、第5実施形態において、第3リブ81を、右後側および左後側の偏向器固定部43を接続するように構成する。
また、第8実施形態では、図4(g)に示すように、第5実施形態において、第2リブ46のみ設ける。
第3実施形態、および、第5実施形態から第7実施形態によれば、図4(b)、(d)〜(f)に示すように、第3リブ81は、少なくとも2つの偏向器固定部43を連続的に接続している。
そのため、互いに接続された偏向器固定部43の振動を抑制することができ、偏向器34自体の振動を抑制することができる。
その結果、偏向器34のポリゴンミラー61の回転に起因する振動により、光源32と、偏向器34のポリゴンミラー61との相対的な位置変化を生じさせる共振を抑制することができる。
第5実施形態から第8実施形態によれば、図4(d)〜(g)に示すように、第2リブ46は、右後側の偏向器固定部43(ポリゴンミラー61のレーザビームLが反射される鏡面64に最も近接して配置される偏向器固定部43)と、光源固定部41とを連続的に接続している。
そのため、ポリゴンミラー61のレーザビームLが反射される鏡面64と、光源32との間において、ケーシング31の下壁40を補強することができる。
その結果、偏向器34のポリゴンミラー61の回転に起因する振動により、光源32と、偏向器34のポリゴンミラー61との相対的な位置変化を生じさせる共振をより抑制することができる。
また、これらの各実施形態においても上記した第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
(2)第9実施形態について
図5および図6を参照しながら、第9実施形態について説明する。なお、第9実施形態において、第1実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
上記した第1実施形態では、第1リブ45および第2リブ46を、ケーシング31の下壁40から上側へ突出するように設けたが、第9実施形態では、図5および図6に示すように、第1リブ71および第2リブ72を、ケーシング31の下壁40から下側へ突出するように設ける。
第1リブ71は、ケーシング31の下壁40から下側へ突出し、左右方向に延びる平面視略直線形状の突条であり、第1左側リブ71Aと第1右側リブ71Bとを一体的に備えている。
第1左側リブ71Aは、第1シリンドリカルレンズ固定部42の下側の下壁40と、各偏向器固定部43のうちの左後側の偏向器固定部43の下側へ突出している部分とを連続的に接続している。
第1右側リブ71Bは、第1シリンドリカルレンズ固定部42の下側の下壁40と、後側の光源固定部41の下側へ突出している部分とを連続的に接続している。
第2リブ72は、ケーシング31の下壁40から下側へ突出し、左右方向に延びる平面視略直線形状の突条であり、第2左側リブ72Aと第2右側リブ72Bとを一体的に備えている。
第2左側リブ72Aは、第1シリンドリカルレンズ固定部42の下側の下壁40と、各偏向器固定部43のうちの左前側の偏向器固定部43の下側へ突出している部分とを連続的に接続している。
第2右側リブ72Bは、第1シリンドリカルレンズ固定部42の下側の下壁40と、前側の光源固定部41の下側へ突出している部分とを連続的に接続している。
第9実施形態によれば、第1リブ71および第2リブ72を、ケーシング31の下壁40から下側へ突出するように、偏向器34が固定される下壁40の上面と反対側の面(下面)に設けることができる。
そのため、偏向器34が固定されるケーシング31内の構成の簡略化、ひいてはレイアウトの自由化を図りながら、ケーシング31の下壁40を補強することができる。
また、第9実施形態においても上記した第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
上記した各実施形態および下記の各比較例について、振動解析を実施した。
1.各比較例
(1)比較例1
図7(a)に示すように、ケーシング31の平面視略中央に、各光源固定部41および各偏向器固定部43のいずれにも連続されないリブ91を設けた。
(2)比較例2
図7(b)に示すように、第5実施形態において、第3リブ81のみ設けた。
(3)比較例3
図7(c)に示すように、レーザビームLの走査範囲における左右方向中央を通過するレーザビームLに対して、90°未満の角度の範囲内にリブを設けなかった(すなわち、実質的に、ケーシング31を補強するリブを設けなかった。)。
2.振動解析
(1)解析ソルバ
LS−DYNA R4.2.1
(2)解法
陰解法 固有値解析
(3)ケーシングの材料特性
ヤング率:4380MPa
密度:1.0g/cm
(4)上記した条件で、光源32と偏向器34とが相対的な位置変化を起こす共振モード(共振モード(1)、共振モード(2))における固有振動数を解析した。結果を、下記表1に示す。なお、固有振動数の値がより大きい方が、ケーシングが高剛性である。
Figure 2012203295
9 スキャナユニット
31 ケーシング
32 光源
33 第1シリンドリカルレンズ
34 偏向器
39 側壁
40 下壁
42 第1シリンドリカルレンズ固定部
43 偏向器固定部
45 第1リブ
46 第2リブ
51 半導体レーザ
52 カップリングレンズ
61 ポリゴンミラー
62 モータ
63 モータ基板
64 鏡面
71 第1リブ
72 第2リブ
81 第3リブ

Claims (13)

  1. 樹脂成形されたケーシングと、
    前記ケーシング内に設けられ、レーザビームを出射する光源部と、
    前記ケーシング内において、前記光源部に対して前記レーザビームの出射方向下流側に配置され、前記レーザビームを偏向および走査させる偏向器とを備え、
    前記偏向器は、
    前記レーザビームを反射する回転多面鏡と、
    前記回転多面鏡を回転させる駆動源と、
    前記回転多面鏡および前記駆動源を支持し、前記ケーシングに固定される基板部材とを備え、
    前記ケーシングは、
    前記回転多面鏡の鏡面に対して直交する方向に延びる固定壁と、
    前記固定壁に設けられ、前記光源部を固定する第1固定部と、
    前記固定壁に設けられ、前記基板部材を固定する第2固定部と、
    前記固定壁に設けられ、前記第1固定部と前記第2固定部とを連続的に接続するように、前記出射方向に向かって延びる補強部とを備えていることを特徴とする、光走査装置。
  2. 前記補強部は、前記レーザビームの走査範囲における、前記レーザビームの走査方向中央を通過するレーザビームに対して、90°未満の角度で傾斜するように延びていることを特徴とする、請求項1に記載の光走査装置。
  3. 前記第2固定部は、複数設けられており、
    前記補強部は、前記光源部から最も離れて配置される前記第2固定部と、前記第1固定部とを連続的に接続することを特徴とする、請求項1または2に記載の光走査装置。
  4. 前記ケーシングは、前記偏向器を挟んで前記光源部の反対側に設けられ、前記固定壁から垂直に延びる側壁を備え、
    前記補強部は、前記第2固定部と前記側壁とを連続的に接続することを特徴とする、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の光走査装置。
  5. 前記固定壁が延びる方向と直交する方向に前記補強部を投影したときに、前記補強部は、前記回転多面鏡を横切るように延びていることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の光走査装置。
  6. 前記第2固定部は、複数設けられており、
    前記固定壁が延びる方向と直交する方向に前記補強部を投影したときに、前記補強部は、前記固定壁が延びる方向において前記回転多面鏡と前記光源部との間の前記レーザビームを挟むように、前記第1固定部と、少なくとも2つの前記第2固定部とを、それぞれ連続的に接続することを特徴とする、請求項1ないし5のいずれか一項に記載の光走査装置。
  7. 前記第2固定部は、複数設けられており、
    前記補強部は、少なくとも2つの前記第2固定部間を連続的に接続することを特徴とする、請求項1ないし6のいずれか一項に記載の光走査装置。
  8. 前記第2固定部は、複数、設けられており、
    前記補強部は、前記回転多面鏡の前記レーザビームが反射される鏡面に最も近接して配置される前記第2固定部と、前記第1固定部とを接続することを特徴とする、請求項1ないし7のいずれか一項に記載の光走査装置。
  9. 前記補強部は、前記固定壁において、前記偏向器が固定される面と反対側の面に設けられていることを特徴とする、請求項1ないし8のいずれか一項に記載の光走査装置。
  10. 前記基板部材は、前記回転多面鏡を挟んで前記固定壁の反対側に設けられることを特徴とする、請求項1ないし9のいずれか一項に記載の光走査装置。
  11. 前記光源部は、
    前記レーザビームを出射する半導体レーザと、
    前記半導体レーザからのレーザビームを平行な光束に変換するカップリングレンズとを備えていることを特徴とする、請求項1ないし10のいずれか一項に記載の光走査装置。
  12. 前記補強部は、前記固定壁から垂直に延びる突条であることを特徴とする、請求項1ないし11のいずれか一項に記載の光走査装置。
  13. 前記第2固定部は、前記固定壁から垂直に延びており、
    前記基板部材は、前記第2固定部に対してねじ止めされていることを特徴とする、請求項1ないし12のいずれか一項に記載の光走査装置。
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