JP2015156016A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置に支持部により固定される振動を低減した光走査装置を提供する。
【解決手段】感光体上を走査するように光ビームを偏向する偏向器および偏向器を収容する光学箱５を備え、画像形成装置本体の側壁に設けられた挿入部から挿入することにより画像形成装置本体に取り付けられる光走査装置１００と、光学箱を支持する第１の支持部１３ｂ、第２の支持部１３ｃおよび第３の支持部を備え、第１の支持部および第２の支持部は、光学箱の画像形成装置本体への挿入方向と交差する方向において光学箱の挿入方向下流側の側壁近傍を支持し、第３の支持部は、挿入方向上流側の側壁近傍を支持する支持ユニット１２、１３と、挿入方向上流側の側壁近傍かつ挿入方向と交差する方向において第３の支持部の少なくとも一方の側で、支持ユニットにより支持された光学箱と画像形成装置本体とを連結する連結部１０１ａ、１０１ｂと、を有する画像形成装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、光走査装置を有する画像形成装置に関する。

電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置という。）は、電子写真プロセスを用いて、シートに画像を形成する。画像形成装置としては、例えば、電子写真複写機（例えば、デジタル複写機）、電子写真プリンタ（例えば、カラーレーザビームプリンタ及びファクシミリ装置がある。画像形成装置は、モノクロ画像を形成する画像形成装置に限らず、カラー画像形成装置も含む。

画像形成装置において、光走査装置は、レーザ光（以下、光ビームという。）を出射し、回転する感光ドラムの表面を光ビームで走査して、感光ドラムの表面上に静電潜像を形成する。現像器は、静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する。転写装置は、感光ドラムの上のトナー像をシートに転写する。定着器は、熱定着によりトナー像をシートに定着して、画像を形成する。

一般的に、画像形成装置本体は、枠体あるいは対向する側板を備える。この枠体あるいは側板に光走査装置を支持するための支持部材が懸架されている。光走査装置は、支持部材によって鉛直方向に支持され、かつ支持部材に支持された状態で固定される。支持部材に固定された光走査装置（光学箱）は、支持部材の平面度に倣って変形してしまう可能性がある。そのため、支持部材の平面度および支持部材に当接する光走査装置の座面の平面度を厳しく設計する必要がある。

支持部材の平面度の影響による光走査装置の変形を抑制しつつ、光走査装置を支持部材に安定的に支持する支持方法として、３つの座面（３点）で支持し、固定する方法が知られている（特許文献１）。

特許文献１によれば、光走査装置は、３つの座面で支持部材に固定される。３つの座面は、略二等辺三角形の各頂点に位置し、光走査装置の形状に適合して光走査装置の底部にバランス良く配置されている。特許文献１において、光走査装置の一方の側の左右両端部に、座面が設けられている。また、光走査装置の他方の側の幅方向の中央に座面が設けられている。それぞれの座面は、光走査装置に設けられた固定部に設けられている。それぞれの固定部の座面の鉛直方向の対向面は、板バネによって押圧され、それによって、光走査装置は、支持部材に固定される。

特開２００６−８５０５８号公報

画像形成装置は、現像器や感光ドラムなどを駆動させるための駆動源を有する。駆動源から発生する様々な振動数の振動は、画像形成装置の側板および支持部材を経由して光走査装置へ伝達される。

特許文献１のように３つの座面を用いた場合、駆動源からの振動により、光走査装置の他方の側の中央の座面をとおり光走査装置の他方の側から一方の側へ延びる中央軸線を回転軸としたねじれ振動が、光走査装置の他方の側に生じる。ただし、光走査装置の一方の側は、左右両端部の座面で固定されているので、中央軸線を回転軸としたねじれ振動は、光走査装置の一方の側では生じない。駆動源からの振動により、光走査装置の他方の側にねじれ振動が生じると、光走査装置から出射される光ビームが振れながら感光ドラムを走査する。そのため、感光ドラム上の光ビームの照射位置にムラが生じる。照射位置のムラは、ピッチムラと呼ばれる縞状の画像不良の原因となる。

１つの光走査装置内で複数の光源から出射された各光ビームを同時に１つの回転多面鏡で偏向する方式の光走査装置の光学箱は、ミラーおよびレンズの数が多い。ミラーおよびレンズの数が多いこと、および、それらの配置により、光学箱は、直方体あるいはそれに近い形状の四角形以上の多角形上の箱となってしまう。そのため、このような光走査装置を３つの座面で支持部材に固定すると、特に、ねじれ振動が顕著に現れてしまう。

そこで、本発明は、支持ユニットの平面度の影響による光走査装置の変形を、３つの支持部により防ぎつつ、光走査装置のねじれ振動を低減する画像形成装置を提供する。

上記課題を解決するために、画像形成装置は、
感光体と、
光ビームが前記感光体の表面上を走査するように光ビームを偏向する偏向器と、前記偏向器を収容する光学箱と、を備え、前記光学箱を画像形成装置本体の側壁に設けられた挿入部から挿入することによって前記画像形成装置本体に取り付けられる光走査装置と、
前記光学箱を支持する第１の支持部、第２の支持部、および第３の支持部を備え、前記第１の支持部および前記第２の支持部は、前記光学箱の前記画像形成装置本体への挿入方向と交差する方向において前記光学箱の前記挿入方向の下流側の側壁近傍を支持し、前記第３の支持部は、前記光学箱の前記挿入方向の上流側の側壁近傍を支持する支持ユニットと、
前記挿入方向の前記上流側の前記光学箱の前記側壁近傍かつ前記光学箱の前記挿入方向と交差する前記方向において前記第３の支持部に対して少なくとも一方の側において、前記支持ユニットによって支持された前記光学箱と前記画像形成装置本体とを連結する連結部と、
を有する。

本発明によれば、支持ユニットの平面度の影響による光走査装置の変形を、３つの支持部により防ぎつつ、光走査装置のねじれ振動を低減することができる。

第１の実施の形態による支持部材に固定された光走査装置の斜視図。 固定部、水平取り付け部、固定部、および差し込み部を示す図。 第１の実施の形態による支持部材に固定された光走査装置を示す図。 第１の実施の形態による光走査装置を示す図である。 支持部材に取り付けられた光走査装置の振動モードを示す図。 光走査装置の振動解析の結果を示す図。 第２の実施の形態による支持部材に固定された光走査装置の斜視図。 第３の実施の形態による支持部材に固定された光走査装置の斜視図。 画像形成装置の断面図。

以下、添付図面を参照して、実施の形態を説明する。

［画像形成装置］
図９は、画像形成装置６００の断面図である。画像形成装置６００は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー像を形成する４つの画像形成部３００（３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃ、および３００Ｋ）を備える。画像形成部３００は、トナー像を中間転写ベルト４００へ一次転写し、４つのトナー像を中間転写ベルト４００の上で重ね合わせる。中間転写ベルト４００の上に重ね合わされたトナー像は、記録媒体（以下、シートという。）Ｓに二次転写されてカラー画像を形成する。

画像形成部３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃ、および３００Ｋは、像担持体としての感光ドラム（感光体）３１０（３１０Ｙ、３１０Ｍ、３１０Ｃ、および３１０Ｋ）を有する。感光ドラム３１０の周りには、帯電ローラ３３０、現像器３２０、一次転写ローラ３４０、およびクリーニング装置３５０が設けられている。光走査装置１００は、画像形成部３００の下に配置されている。

帯電ローラ３３０（３３０Ｙ、３３０Ｍ、３３０Ｃ、および３３０Ｋ）は、感光ドラム３１０Ｙ、３１０Ｍ、３１０Ｃ、および３１０Ｋの表面を一様に帯電する。光走査装置１００は、一様に帯電された感光ドラム３１０Ｙ、３１０Ｍ、３１０Ｃ、および３１０Ｋの表面を、各色の画像情報に従って変調された光ビームＬ（ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、およびＬＫ）で走査して、感光ドラム３１０の表面に静電潜像を形成する。

現像器３２０（３２０Ｙ、３２０Ｍ、３２０Ｃ、および３２０Ｋ）は、各色の現像剤（トナー）で静電潜像を現像して、感光ドラム３１０の上にそれぞれの色のトナー像を形成する。

一次転写ローラ３４０（３４０Ｙ、３４０Ｍ、３４０Ｃ、および３４０Ｋ）は、感光ドラム３１０の上のそれぞれのトナー像を、中間転写ベルト４００の上に一次転写して、中間転写ベルト４００の上に４色のトナー像を重ね合わせる。

中間転写ベルト４００の上の重ね合わされたトナー像は、給紙部２００から給送されたシートＳに、二次転写ローラ４１０によって一括して二次転写される。シートＳは、定着器５００へ搬送される。定着器５００において、トナー像は、熱および圧力により、シートＳに定着されてカラー画像になる。

［光走査装置］
図４は、第１の実施の形態による光走査装置１００を示す図である。図４（ａ）は、蓋７を外した光走査装置１００の内部構造を示す斜視図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の線IVＢ−IVＢに沿って取った光走査装置１００の副走査断面図である。図４（ｂ）に示す光走査装置１００には、図４（ａ）で省略した蓋７が取り付けられている。図４（ｃ）は、光走査装置１００の光学箱５の底部５ｄを示す図である。

光走査装置１００は、筐体としての光学箱５と、蓋７とから構成されている。本実施の形態では、光学箱５は、ＰＣ系のガラス強化樹脂材料の射出成形により形成されている。光学箱５は、上から（後述する第１方向に）見たときに矩形状である。光走査装置１００は、直方体である。

光走査装置１００は、１つの回転多面鏡（以下、偏向器という。）１を有する。偏向器１は、モータ２１により回転させられる。光学箱５は、偏向器１を収容する。

光走査装置１００は、２つのレーザユニット６ａおよび６ｂを有する。レーザユニット６ａは、ブラックおよびシアンに対応する２個の光源２０Ｋおよび２０Ｃを有している。レーザユニット６ｂは、マゼンタおよびイエローに対応する２個の光源２０Ｍおよび２０Ｙを有している。

光源２０（２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ）は、それぞれ鉛直方向に斜入射角を持っている。光源２０Ｋおよび２０Ｃは、光源２０Ｋおよび２０Ｃから出射される光ビームＬＫおよびＬＣが偏向器１の偏向面（反射面）１ａで交差するよう配置されている。同様に、光源２０Ｍおよび２０Ｙは、光源２０Ｍおよび２０Ｙから出射される光ビームＬＭおよびＬＹが偏向器１の偏向面１ａで交差するよう配置されている。偏向器１は、感光ドラム３１０をそれぞれの光ビームＬで走査するために、モータ２１により回転させられて、４つの光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、およびＬＫを偏向する。

レーザユニット６ａおよび６ｂは、光ビームＬをそれぞれ平行光にコリメートするコリメータレンズ（不図示）を有する。光学箱５は、偏向器１およびレーザユニット６ａおよび６ｂを保持する。複合シリンドリカルレンズ（不図示）は、偏向器１とコリメータレンズ（不図示）との間に設けられている。複合シリンドリカルレンズ（不図示）は、２つの光源２０から出射された２つの光ビームＬを偏向器１の偏向面の上で主走査方向に長い線状に集光する。

ここで、主走査方向は、偏向器１の回転軸１ｂに垂直な方向である。主走査方向に関しては、光源２０から偏向器１までの入射光学系と偏向器１から感光ドラム３１０までの結像光学系とで光軸の方向が異なる。副走査方向は、入射光学系または結像光学系の光軸と垂直な方向であって、且つ、主走査方向と垂直な方向（偏向器１の回転軸１ｂと平行な方向）である。主走査断面は、結像光学系の光軸を含み主走査方向と平行な平面で切断した断面である。副走査断面は、入射光学系または結像光学系の光軸を含み主走査断面に垂直な平面で切断した断面である。本実施の形態においては、図４（ａ）に示すように、結像光学系の光軸方向をｘ方向、主走査方向をｙ方向、および副走査方向をｚ方向で表す。

図４（ａ）において、ブラックおよびシアンに対応する光源２０Ｋおよび２０Ｃから出射された光ビームＬＫおよびＬＣは、偏向器１の右側の偏向面１ａで偏向される。マゼンタおよびイエローに対応する光源２０Ｍおよび２０Ｙから出射された光ビームＬＭおよびＬＹは、偏向器１の左側の偏向面１ａで偏向される。光ビームＬＫおよびＬＣのための結像光学系は、光ビームＬＭおよびＬＹのための結像光学系と独立している。

ブラックおよびシアンに対応する光ビームＬＫおよびＬＣのための結像光学系は、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す偏向器１の右側に設けられている。図４（ｂ）に示すように光ビームＬＫおよびＬＣのための結像光学系は、第１のレンズ２ａ、第２のレンズ３ａおよび３ｂ、ミラー４ａ、４ｂ、４ｅ、および４ｇからなる。第１のレンズ２ａ、第２のレンズ３ａおよび３ｂ、ミラー４ａ、４ｂ、４ｅ、および４ｇは、光学箱５に固定されている。

マゼンタおよびイエローに対応する光ビームＬＭおよびＬＹのための結像光学系は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す偏向器１の左側に設けられている。図４（ｂ）に示すように、光ビームＬＭおよびＬＹのための結像光学系は、第１のレンズ２ｂ、第２のレンズ３ｃおよび３ｄ、ミラー４ｃ、４ｄ、４ｆ、および４ｈからなる。第１のレンズ２ｂ、第２のレンズ３ｃおよび３ｄ、ミラー４ｃ、４ｄ、４ｆ、および４ｈは、光学箱５に固定されている。

光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、およびＬＫは、それぞれの結像光学系により、それぞれの感光ドラム３１０Ｙ、３１０Ｍ、３１０Ｃ、および３１０Ｋの表面上に集光される。

図４（ｂ）は、光走査装置１００内を通過する光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、およびＬＫの光路を示している。レーザユニット６（６ａ、６ｂ）から出射した光ビームＬは、偏向器１によって偏向される。ブラックに対応する光ビームＬＫは、第１のレンズ２ａおよび第２のレンズ３ａを通過し、ミラー４ａによって上方へ反射されてブラックの感光ドラム３１０Ｋへ導かれる。シアンに対応する光ビームＬＣは、第１のレンズ２ａを通過した後、ミラー４ｇおよび４ｅによって反射されて、第２のレンズ３ｂを通過し、ミラー４ｂによってシアンの感光ドラム３１０Ｃへ導かれる。イエローに対応する光ビームＬＹは、第１のレンズ２ｂおよび第２のレンズ３ｄを通過し、ミラー４ｄによって、イエローの感光ドラム３１０Ｙへ導かれる。マゼンタに対応する光ビームＬＭは、第１のレンズ２ｂを通過した後、ミラー４ｈおよび４ｆによって反射されて、第２のレンズ３ｃを通過し、ミラー４ｃによってマゼンタの感光ドラム３１０Ｍへ導かれる。

それぞれの感光ドラム３１０の表面上に形成される光スポットの形状を同じにするためには、それぞれの光源２０から感光ドラム３１０の表面までの光路長を同じにする必要がある。そこで、４つの光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、およびＬＫの光路長を同じにするために、マゼンタの光ビームＬＭの光路およびシアンの光ビームＬＣの光路に複数のミラー４ｂ、４ｅ、４ｇ；４ｃ、４ｆ、４ｈを配置している。

光学箱５は、図９に示される画像形成装置の左側の側壁に設けられた挿入口（挿入部）から−ｘＸ軸方向に向かって水平に画像形成装置本体に挿入される。なお、挿入口は、光学箱５が図９に示される画像形成装置の＋ｘＸ軸方向に向かって水平に移動することによって画像形成装置本体に取り付けられるように側壁に設けられていても良い。また、挿入口は、図１に示す光学箱５が図１に示される画像形成装置のｙＹ軸方向に水平に移動することによって画像形成装置本体に取り付けられるように側壁に設けられていても良い。さらに、光学箱５を画像形成装置本体に取り付ける際の挿入方向（移動方向）は、水平方向でなくても良く、水平方向に対して鋭角に挿入するような構成であれば良い。例えば、図９に示すカラー画像形成装置の場合、複数の画像形成部３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃ及び３００Ｋの配列方向に沿って水平方向又は斜め方向に光学箱５を画像形成装置本体に挿入することにより光学箱５が画像形成装置本体に取り付けられると良い。

光学箱５を画像形成装置本体に取り付ける際の光学箱５の挿入方向手前側（挿入方向上流側、あるいは一方の側）側壁５ｂには、固定部（手前側固定部）１０８ａおよび水平取り付け部（連結部）１０１（１０１ａ、１０１ｂ）が設けられている。固定部（第３の突起）１０８ａは、光学箱５の手前側側壁５ｂから光学箱５の挿入方向とは反対方向（＋ｘ方向）へ突出している。また、水平取り付け部１０１は、手前側側壁５ｂから延出（突出）し、かつ光学箱５の底面側（-ｚ方向）に延出した突起である。

なお、水平取り付け部１０１は、図１に示すように手前側側壁５ｂから突出する構成ではなく、光学箱５の底面から−ｚ方向に突出する構成でも良い。水平取り付け部１０１を光学箱５の底面から−ｚ方向に突出させる場合、手前側側壁５ｂ近傍から−ｚ方向に突出させることが望ましい。即ち、光学箱５の底面から−ｚ方向に突出する水平取り付け部１０１は、後述する光学箱５の振動抑制の機能を確保するために、手前側側壁５ｂから２０ｍｍ以内に設けることが望ましい。

光学箱５を画像形成装置本体に取り付ける際の光学箱５の挿入方向奥側（挿入方向下流側または一方の側と反対の他方の側）側壁５ａに、固定部（第１の奥側固定部）１０８ｂ、固定部（第２の奥側固定部）１０８ｃ及び差し込み部１０３が設けられている。固定部（第１の突起）１０８ｂ、固定部（第２の突起）１０８ｃ及び差し込み部（位置決め突起）１０３は、光学箱５の挿入方向において光学箱５の奥側側壁５ａから挿入方向（ｘ方向と反対の方向、以下、−ｘ方向という。）へ突出している。

図４（ｃ）に示すように、光走査装置１００の光学箱５の底部５ｄには、３つの座面８ａ（第３被支持部、あるいは第３当接部）、８ｂ（第１被支持部、あるいは第１当接部）、および８ｃ（第２被支持部、あるいは第２当接部）が設けられている。後述するように、座面８ａは、固定部１０８ａに設けられている。座面８ｂおよび８ｃは、固定部１０８ｂおよび１０８ｃにそれぞれ設けられている。座面８ａ、８ｂ、および８ｃは、ｚ方向と反対の方向（以下、−ｚ方向という。）に突出している。

３つの座面８ａ、８ｂ、および８ｃは、二等辺三角形のそれぞれの頂点に配置されている。しかし、座面８ａ、８ｂ、および８ｃの配置は、二等辺三角形に限定されるものではない。座面８ａ、８ｂ、および８ｃの配置は、光走査装置１００を実質的に変形させない範囲で、変更することができる。また、座面８ａ、８ｂ、および８ｃの配置は、これらの座面によって３点で支持された光学箱５が安定するように相対的に配置されている。

［支持部材］
図１は、第１の実施の形態による支持部材１２および１３に固定された光走査装置１００の斜視図である。図１（ａ）は、後方から見た光走査装置１００の斜視図である。図１（ｂ）は、前方から見た光走査装置１００の斜視図である。

２つの側板１０および１１は、画像形成装置６００の本体の内部に設けられている。支持部材（支持ユニット）１２および１３は、２つの側板１０と１１との間を橋渡し（懸架）する形で、２つの側板１０および１１あるいは枠体にねじ（不図示）によって固定されている。即ち、支持部材１２および１３は、２つの側板１０と１１とを連結する梁部材（支持梁）となっている。本実施の形態において、２つの支持部材１２および１３を用いているが、実施の形態は、これに限定されるものではない。例えば、１つの支持部材を用いてもよいし、３つ以上の支持部材を用いてもよい。

ここでは、図示しないが、画像形成装置６００内の感光ドラム３１０、帯電ローラ３３０、現像器３２０、一次転写ローラ３４０、およびクリーニング装置３５０も、側板１０と１１との間を橋渡しする別の支持部材（不図示）により支持されている。

図２は、固定部１０８ａ、水平取り付け部１０１（１０１ａ、１０１ｂ）、固定部１０８ｂ（１０８ｃ）、および差し込み部１０３を示す図である。

光走査装置１００は、固定部１０８ａ、水平取り付け部１０１（１０１ａおよび１０１ｂ）、固定部１０８ｂおよび１０８ｃ、および差し込み部１０３を有する。前述したように、光学箱５の底部５ｄには、座面８ａ、８ｂ、および８ｃが設けられている。具体的には、座面８ａは、図２（ａ）に示すように、固定部１０８ａの下部に設けられている。座面８ｂおよび８ｃは、図２（ｃ）に示すように、固定部１０８ｂおよび１０８ｃの下部にそれぞれ設けられている。

図２（ｂ）に示すように、水平取り付け部１０１には、取り付け穴１０１ｃが設けられている。また、支持部材（第１支持部材）１２には、受け部（基準面）１２ａ（図２（ａ））、２つのねじ穴１２ｂ、および線バネ９ａが設けられている。受け部１２ａは、固定部１０８ａを支持する。

図１（ｂ）、図２（ｃ）、および図２（ｄ）に示すように、支持部材（第２支持部材）１３には、差し込み穴１３ａ、２つの受け部（基準面）１３ｂおよび１３ｃ、および線バネ９ｂおよび９ｃが設けられている。支持部材１３は、第１の挿入部と第２の挿入部を備える。第１の挿入部は、受け部１３ｂを備え、光学箱５の画像形成装置本体への挿入に伴い固定部１０８ｂが挿入される。第２の挿入部は、受け部１３ｃを備え、光学箱５の画像形成装置本体への挿入に伴い固定部１０８ｃが挿入される。第１の挿入部に固定部１０８ｂが挿入されることによって受け部１３ｂが固定部１０８ｂを支持し、第２の挿入部に固定部１０８ｃが挿入されることによって受け部１３ｃが固定部１０８ｃを支持する。

光走査装置１００は、支持部材１２の受け部（第３の支持部）１２ａ、２つのねじ穴１２ｂ、支持部材１３の差し込み穴１３ａ、受け部（第１の支持部）１３ｂおよび受け部（第２の支持部）１３ｃにより、位置決めされ、固定される。受け部１３ｂおよび受け部１３ｃは、光学箱５の画像形成装置本体への挿入方向と交差する方向において光学箱５の挿入方向の下流側の側壁近傍を支持する。受け部１２ａは、光学箱５の挿入方向の上流側の側壁近傍を支持する。

（位置決め方法）
以下、ｘ、ｙ、およびｚ方向において、画像形成装置６００に対して光走査装置１００を位置決めする方法を説明する。

図２（ａ）に示すように、光走査装置１００の座面８ａは、−ｚ方向（第１方向）において、支持部材１２の受け部１２ａに当接する。図２（ｃ）に示すように、光走査装置１００の座面８ｂおよび８ｃは、−ｚ方向（第１方向）において、支持部材１３の受け部１３ｂおよび１３ｃにそれぞれ当接する。座面８ａ、８ｂ、および８ｃと受け部１２ａ、１３ｂ、および１３ｃとの当接により、光走査装置１００は、ｚ方向において、画像形成装置６００に対して位置決めされる。本実施の形態において、ｚ方向（支持方向）は、鉛直方向上向きである。すなわち、受け部１３ｂに固定部１０８ｂが挿入され、受け部１３ｃに固定部１０８ｃが挿入されることによって、支持部材１３による光学箱５の支持方向（Ｚ軸方向）において光学箱５が位置決めされる。

図２（ｄ）に示すように、光走査装置１００の差し込み部１０３は、支持部材１３の差し込み穴（嵌合部）１３ａに挿入される。差し込み部１０３と差し込み穴１３ａとの嵌合により、光走査装置１００は、支持方向（Ｚ軸方向）と直交するｙ方向（第３方向）において、画像形成装置６００に対して位置決めされる。

図４（ａ）に示すように、光走査装置１００の水平取り付け部１０１（１０１ａ、１０１ｂ）は、平面１０９（１０９ａ、１０９ｂ）および受け部（第２対向面）１１０（１１０ａ、１１０ｂ）を有する。水平取り付け部１０１（１０１ａ、１０１ｂ）は、光学箱に一体的に形成されている。受け部１１０は、光学箱５の奥側側壁５ａの固定部１０８ｂおよび１０８ｃが支持部材１３の差し込み穴１３ｂ、１３ｃにそれぞれ差し込まれた状態において支持部材１２に当接する。

支持部材１２は、平面１０９（１０９ａ、１０９ｂ）の真下に位置する。平面１０９は、支持部材１２に当接していない。図１（ａ）および図２（ｂ）に示すように、光走査装置１００の水平取り付け部１０１（１０１ａ、１０１ｂ）の受け部１１０（１１０ａ、１１０ｂ）は、−ｘ方向（第２方向）において、支持部材１２に当接する。水平取り付け部１０１の受け部１１０と支持部材１２との当接により、光走査装置１００は、ｘ方向において、画像形成装置６００に対して位置決めされる。本実施の形態において、−ｘ方向（第２方向）は、−ｚ方向（第１方向）に垂直である。しかし、実施の形態は、これに限定されるものではない。受け部１１０（１１０ａ、１１０ｂ）が支持部材１２に当接する第２方向は、座面８ａ、８ｂ、および８ｃが支持部材１２および１３に当接する第１方向に交差していればよい。

複数の水平取り付け部１０１ａおよび１０１ｂは、光学箱５が支持部材１２に支持された状態において支持部材１２と対向するように光学箱５の挿入方向の上流側の側壁から立設している。支持部材１２に対向した複数の水平取り付け部１０１ａおよび１０１ｂが支持部材１２にねじ１０２ａおよび１０２ｂにより固定されることにより光学箱５の受け部１２ａを支点とする振動が抑制される。

（固定方法）
以下、画像形成装置６００に対して光走査装置１００を固定する方法を説明する。前述したように、光走査装置１００が画像形成装置６００に対して位置決めされた状態において、光走査装置１００は、以下のようにして、画像形成装置６００の支持部材１２および１３に固定される。

図２（ａ）に示すように、光走査装置１００の座面８ａが支持部材１２の受け部１２ａに対して−ｚ方向に当接している状態において、支持部材１２に取り付けられている線バネ（弾性部材）９ａにより固定部１０８ａを鉛直方向下向き（−ｚ方向）に付勢する。線バネ９ａは、ｚ方向において、座面８ａを受け部１２ａに固定する。ここで、線バネ９ａおよび受け部１２ａは、座面８ａを支持部材１２に固定する第１固定部を構成する。線バネは、例えば金属性のワイヤーが好ましい。

図２（ｃ）に示すように、光走査装置１００の座面８ｂが支持部材１３の受け部１３ｂに対して−ｚ方向に当接している状態において、支持部材１３に取り付けられている線バネ（弾性部材）９ｂにより固定部１０８ｂを鉛直方向下向き（−ｚ方向）に付勢する。線バネ９ｂは、ｚ方向において、座面８ｂを受け部１３ｂに固定する。ここで、線バネ９ｂおよび受け部１３ｂは、座面８ｂを支持部材１３に固定する第１固定部を構成する。

同様に、光走査装置１００の座面８ｃが支持部材１３の受け部１３ｃに対して−ｚ方向に当接している状態において、支持部材１３に取り付けられている線バネ（弾性部材）９ｃにより固定部１０８ｃを鉛直方向下向き（−ｚ方向）に付勢する。線バネ９ｃは、ｚ方向において、座面８ｃを受け部１３ｃに固定する。ここで、線バネ９ｃおよび受け部１３ｃは、座面８ｃを支持部材１３に固定する第１固定部を構成する。

このようにして、光走査装置１００は、画像形成装置６００に対して位置決めされた状態で、３つの座面８により支持部材１２および１３の平面度の影響による光走査装置１００の変形を防ぎつつ、第１固定部により支持部材１２および１３に固定される。

水平取り付け部１０１ａおよび１０１ｂの受け部１１０ａおよび１１０ｂが支持部材１２に対して−ｘ方向に当接している状態において、ねじ（締結部材）１０２ａおよび１０２ｂにより水平取り付け部１０１ａおよび１０１ｂは、支持部材１２に固定される。ねじ１０２ａおよび１０２ｂは、水平取り付け部１０１ａおよび１０１ｂの取り付け穴１０１ｃを通して、支持部材１２のねじ穴１２ｂへねじ込まれている。ねじ１０２ａおよび１０２ｂによって、ｘ方向において、光走査装置１００の水平取り付け部１０１ａおよび１０１ｂを支持部材１２に固定する。

取り付け穴１０１ｃは、ねじ穴１２ｂに比べて十分に大きいので、ねじ１０２ａおよび１０２ｂは、ｘ方向以外の方向における光走査装置１００の位置決めに対して影響を及ぼさない。

このように、水平取り付け部１０１ａおよび１０１ｂは、ねじ１０２ａおよび１０２ｂにより支持部材１２に固定されているので、座面８ａを中心にした回転方向におけるねじれ振動を低減することができる。よって、３つの座面８ａ〜８ｃのみの固定の場合に生じるねじれ振動を低減することができる。具体的な効果については、後述する。

ねじ１０２およびねじ穴１２ｂは、水平取り付け部１０１の受け部１１０を支持部材１２に固定する第２固定部を構成する。なお、水平取り付け部１０１は、ねじ１０２の代わりに、接着剤で支持部材１２に固定されてもよい。あるいは、水平取り付け部１０１は、弾性部材の付勢力により支持部材１２に固定されてもよい。

（取り付け手順）
次に、光走査装置１００を支持部材１２および１３に固定する際の取り付け手順について、図３を用いて説明する。

図３は、本実施の形態による支持部材に固定された光走査装置１００を示す図である。図３（ａ）は、光走査装置１００の平面図である。図３（ｂ）は、光走査装置１００の正面図である。図３（ｃ）は、図３（ｂ）の点線で囲んだ部分IIIＣの拡大図である。

初めに、光走査装置１００を画像形成装置６００内へ−ｘ方向（挿入方向）に挿入し、光走査装置１００に設けられた差し込み部１０３を支持部材１３の差し込み穴１３ａに嵌合させる。これにより、光走査装置１００をｙ方向に位置決めする。

次に、座面８ａ、８ｂ、８ｃを支持部材１２および１３の受け部１２ａ、１３ｂ、および１３ｃに当接させる。これにより、光走査装置をｚ方向に位置決めする。

その後、線バネ９ａ、９ｂ、９ｃによって座面８ａ、８ｂ、および８ｃを受け部１２ａ、１３ｂ、および１３ｃに固定する。線バネ９ａ、９ｂ、９ｃを用いているので、摩擦による抵抗はあるものの、この時点では、光走査装置１００を、−ｘ方向またはｘ方向に移動可能である。

次に、水平取り付け部１０１の受け部１１０を、−ｘ方向において、支持部材１２に当接させる。これにより、光走査装置をｘ方向およびｚ軸回りの回転方向に位置決めする。

その後、ねじ１０２ａおよび１０２ｂにより水平取り付け部１０１ａおよび１０１ｂを支持部材１２に固定する。

このようにして、光走査装置１００は、ｘ方向、ｙ方向、およびｚ方向において、画像形成装置６００の支持部材１２および１３に位置決めされ、固定される。

ただし、ねじ１０２を貫通させる水平取り付け部１０１ａおよび１０１ｂの取り付け穴１０１ｃは、支持部材１２のねじ穴１２ｂに比べて十分に大きい。したがって、ねじ１０２による水平取り付け部１０１ａおよび１０１ｂの固定は、座面８ａ、８ｂ、および８ｃによるｚ方向の位置決めに干渉しない。

なお、ねじ１０２による固定の際に、回転モーメントによって応力集中が生じ、水平取り付け部１０１ａおよび１０１ｂの周囲が変形する可能性がある。その対策として、ねじ１０２としてダブルセムスねじを用いてもよい。

なお、本実施の形態においては、ｘ方向およびｚ軸回りの回転方向の位置決めのために、水平取り付け部１０１ａおよび１０１ｂを２か所設けている。しかし、ｘ方向および／またはｚ軸回りの回転方向の位置決め手段を別途用意すれば、水平取り付け部１０１は、１か所でもよい。その理由は、１つの水平取付部であっても、ねじれ振動方向に対する拘束力を発生することができるので、同様の効果が見込めるからである。また、上述した位置決め方法および固定方法は、一例であり、すべての方向に対し適切に位置決めおよび固定されていれば上述した方法の限りでない。

［光走査装置の振動低減］
本実施の形態における対振動性の検証を解析によって行った。図５は、支持部材１２および１３に取り付けられた光走査装置１００の振動モードを示す図である。図５において、側板１０および１１は、省略されている。

図５（ａ）は、光走査装置１００が座面８ａを支点とした回転方向Ｒにねじれるねじれ振動を示している。図５（ｂ）は、光走査装置１００が図５（ｂ）の上下方向Ｖに平行移動するような上下振動を示している。図５（ｃ）は、光走査装置１００が図５（ｃ）の左右方向Ｈに平行移動するような左右振動を示している。図５（ｄ）は、光走査装置１００が鉛直方向に曲がる曲げ振動を示している。本実施の形態のこれらの振動モードにおける対振動効果について以下に述べる。

図６は、光走査装置１００の振動解析の結果を示す図である。

図６（ａ）は、水平取り付け部のない３点固定の従来例（ｒｅｆ）による光走査装置と、本実施の形態による光走査装置との各振動モードにおける固有振動数を示すグラフである。

従来例（ｒｅｆ）および本実施の形態による光走査装置は、Ａ４〜Ａ３用紙を対象とする画像形成装置６００に、３つの座面で固定されている。光走査装置の重量およびＰＣ系のガラス強化樹脂材料で作製される直方体形状の剛性から、従来例（ｒｅｆ）による光走査装置は、１００Ｈｚ程度の固有振動数でねじれ振動が生じやすい。１００Ｈｚ程度の固有振動数は、画像形成装置６００の感光ドラムや現像器の駆動源の駆動振動数と一致する。このため、従来例（ｒｅｆ）による光走査装置は、共振して、画像にピッチムラを生じることがある。さらに、１００Ｈｚ程度の振動は、画像形成装置６００のプロセススピード７０〜１３５ｍｍ／ｓと相まって、視認しやすい１ｍｍ程度（＝プロセススピード／振動数）の縞状のピッチムラを生ずることが多い。そのため、１００Ｈｚ程度の振動数帯域から固有振動数をシフトさせる（変える）ことが求められる。

本実施の形態による光走査装置１００のねじれ振動の固有振動数は、従来例（ｒｅｆ）による光走査装置のねじれ振動の固有振動数１００Ｈｚから３３１Ｈｚにシフトしている。これは、水平取り付け部１０１により、光走査装置１００の剛性が、ねじれ振動の方向に対して高くなったからである。

図６（ａ）から、その他の振動モードにおいても、本実施の形態による光走査装置１００の固有振動数が高くなっていることがわかる。

本実施の形態によれば、特に、ねじれ振動において、１００Ｈｚ〜２００Ｈｚ程度の固有振動数のシフトを達成することができるので、ピッチムラによる画像劣化を低減することができる。

図６（ｂ）は、図６（ａ）に示したそれぞれの固有振動数の振動モードにおいて、画像形成装置６００の各駆動源が取り付けられた側板（不図示）から光走査装置１００へ伝達される振動の伝達関数を示している。図６（ｃ）は、図６（ｂ）の点線で囲んだ部分VIＣの拡大図である。

伝達関数の値が大きいほど揺れやすいことを示す。本実施の形態を従来例（ｒｅｆ）と比較すると、ねじれ振動の伝達関数は、２．２から０．００４程度にまで減少している。すなわち、本実施の形態のねじれ振動の伝達関数は、従来例（ｒｅｆ）より５５０倍程度も小さくなっている。他の振動モードにおいても、本実施の形態は、従来例（ｒｅｆ）より１．２〜４０倍程度小さくなっている。このことから、本実施の形態が振動抑制効果を有することを確認できる。

以上より、本実施の形態によって、３つの座面におけるねじれ振動はもとより、他の振動モードに対しても固有振動数の上昇および振動抑制効果を発揮し、画像形成装置６００におけるピッチムラを低減することが可能である。

図７は、第２の実施の形態による支持部材に固定された光走査装置７００の斜視図である。第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同様の構成については同様の参照符号を付して説明を省略する。第２の実施の形態の光走査装置７００は、第１の実施の形態の光走査装置１００の水平取り付け部１０１の代わりに水平取り付け部７０１（７０１ａ、７０１ｂ）を有する点を除き、第１の実施の形態の光走査装置１００と同様の構成を有する。

図１（ａ）に示す第１の実施の形態において、光走査装置１００の水平取り付け部１０１ａおよび１０１ｂは、光走査装置１００の下方向（−ｚ方向）に突き出して形成されている。これに対して、第２の実施の形態の光走査装置７００は、図７に示すように、横方向（ｙ方向およびｙ方向と反対の方向（以下、−ｙ方向という。））へ突出している水平取り付け部７０１ａおよび７０１ｂが設けられている。具体的には、水平取り付け部７０１ａおよび７０１ｂは、光学箱７０５の後面７０５ｂまたはその近傍から、横方向（ｙ方向および−ｙ方向）へ突出している。

水平取り付け部７０１ａおよび７０１ｂは、ねじ１０２（１０２ａ、１０２ｂ）を通す取り付け穴（不図示）が設けられている。支持部材７１２には、水平取り付け部７０１ａおよび７０１ｂが固定される固定部１０４ａおよび１０４ｂが設けられている。固定部１０４ａおよび１０４ｂは、支持部材７１２からｚ方向に突出している。固定部１０４ａおよび１０４ｂは、ねじ１０２と螺合するねじ穴（不図示）が設けられている。

水平取り付け部７０１ａおよび７０１ｂは、−ｘ方向（第２方向）において、支持部材７１２の固定部１０４ａおよび１０４ｂに当接する受け部（第２当接面）（不図示）を有する。

水平取り付け部７０１の受け部を支持部材７１２の固定部１０４に当接した状態において、光走査装置７００の水平取り付け部７０１は、固定部１０４にねじ１０２により固定される。

ねじ１０２および固定部材１０４は、水平取り付け部７０１の受け部を支持部材７１２に固定する第２固定部を構成する。

第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

図８は、第３の実施の形態による支持部材に固定された光走査装置８００の斜視図である。第３の実施の形態において、第１の実施の形態と同様の構成については同様の参照符号を付して説明を省略する。第３の実施の形態の光走査装置８００は、第１の実施の形態の光走査装置１００の水平取り付け部１０１の代わりにねじ穴（不図示）を有する点を除き、第１の実施の形態の光走査装置１００と同様の構成を有する。

第３の実施の形態において、光走査装置８００の光学箱８０５の後面８０５ｂに、２つのねじ穴（不図示）が設けられている。

支持部材８１２には、固定部１０５（１０５ａ、１０５ｂ）が設けられている。固定部１０５ａおよび１０５ｂは、支持部材８１２からｚ方向に突出している。固定部１０５ａおよび１０５ｂは、ねじ１０２（１０２ａ、１０２ｂ）を通す取り付け穴（不図示）が設けられている。

光学箱８０５の後面８０５ｂは、ねじ穴（不図示）の周りに、ｘ方向（挿入方向と反対の方向）において、支持部材８１２の固定部１０５に当接する受け部（第２当接面）（不図示）を有する。

光学箱８０５の受け部を支持部材８１２の固定部１０５に当接した状態において、光走査装置８００の光学箱８０５は、支持部材８１２の固定部１０５にねじ１０２により固定される。

ねじ１０２、固定部材１０５、および光学箱８０５のねじ穴（不図示）は、光学箱８０５の受け部を支持部材８１２に固定する第２固定部を構成する。

第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

以上の実施の形態によれば、座面８ａの両側で光走査装置を水平方向から固定しているので、ねじれ振動はもとより他の振動モードに対しても振動抑制効果を発揮することができる。なお、本実施の形態と同様の位置決め機能および固定機能を有する水平取り付け部は、光走査装置の下部、側部、および／または上部に設けてもよい。

１ 偏向器
５ 光学箱
１２、１３ 支持部材（支持ユニット）
１２ａ 受け部（第３の支持部）
１３ｂ 受け部（第１の支持部）
１３ｃ 受け部（第２の支持部）
１００、７００、８００ 光走査装置
１０１（１０１ａ、１０１ｂ） 水平取り付け部（連結部）
６００ 画像形成装置

Claims (8)

1. 画像形成装置であって、
   感光体と、
   光ビームが前記感光体の表面上を走査するように光ビームを偏向する偏向器と、前記偏向器を収容する光学箱と、を備え、前記光学箱を画像形成装置本体の側壁に設けられた挿入部から挿入することによって前記画像形成装置本体に取り付けられる光走査装置と、
   前記光学箱を支持する第１の支持部、第２の支持部、および第３の支持部を備え、前記第１の支持部および前記第２の支持部は、前記光学箱の前記画像形成装置本体への挿入方向と交差する方向において前記光学箱の前記挿入方向の下流側の側壁近傍を支持し、前記第３の支持部は、前記光学箱の前記挿入方向の上流側の側壁近傍を支持する支持ユニットと、
   前記挿入方向の前記上流側の前記光学箱の前記側壁近傍かつ前記光学箱の前記挿入方向と交差する前記方向において前記第３の支持部に対して少なくとも一方の側において、前記支持ユニットによって支持された前記光学箱と前記画像形成装置本体とを連結する連結部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記連結部は、前記光学箱の前記一方の側と反対の他方の側に設けられ、前記挿入方向と交差する前記方向において前記第３の支持部の両側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第３の支持部の両側に設けられた複数の前記連結部は、前記光学箱に一体的に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記複数の連結部は、前記光学箱が前記支持ユニットに支持された状態において前記支持ユニットと前記複数の連結部とが対向するように前記光学箱の前記挿入方向の前記上流側の前記側壁から立設し、前記支持ユニットに対向した前記複数の連結部が前記支持ユニットにねじによって固定されることによって前記光学箱の前記第３の支持部を支点とする振動が抑制されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記光学箱は、前記側壁から前記挿入方向に突出する第１の突起、および第２の突起を備え、
   前記支持ユニットは、前記第１の支持部を備え、前記光学箱の前記画像形成装置本体への挿入に伴い前記第１の突起が挿入される第１の挿入部と、前記第２の支持部を備え、前記画像形成装置本体への前記光学箱の挿入に伴い前記第２の突起が挿入される第２の挿入部と、を備え、
   前記第１の挿入部に前記第１の突起が挿入されることによって前記第１の支持部が前記第１の突起を支持し、前記第２の挿入部に前記第２の突起が挿入されることによって前記第２の支持部が前記第２の突起を支持することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記光学箱は、前記挿入方向の前記下流側の前記側壁から前記挿入方向に突出する位置決め突起を備え、
   前記支持ユニットは、前記光学箱の前記画像形成装置本体への挿入に伴い前記位置決め突起が挿入され、前記光学箱の挿入方向と前記光学箱の支持方向とに直交する方向に嵌合する嵌合部を備え、
   前記挿入方向と前記支持方向とに直交する方向において、前記嵌合部の両側に、前記第１の挿入部と前記第２の挿入部がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記光学箱は、前記側壁から前記挿入方向とは反対方向に突出する第３の突起を備え、
   前記支持ユニットは、前記光学箱の前記挿入方向の両側に設けられた前記画像形成装置の枠体に懸架された第１の支持梁と第２の支持梁を有し、
   前記第１の支持梁は、前記光学箱の前記挿入方向の下流に設けられ、前記第１の挿入部および前記第２の挿入部を備え、
   前記第２の支持梁は、前記光学箱の前記挿入方向の上流に設けられ、前記第３の突起を支持する前記第３の支持部を備えることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記光学箱は、前記側壁から前記挿入方向とは反対方向に突出する第３の突起を備え、
   前記支持ユニットは、前記光学箱の前記挿入方向の両側に設けられた前記画像形成装置の枠体に懸架された第１の支持梁と第２の支持梁を有し、
   前記第１の支持梁は、前記光学箱の前記挿入方向の下流に設けられ、前記第１の挿入部、前記第２の挿入部、および前記嵌合部を備え、
   前記第２の支持梁は、前記光学箱の前記挿入方向の上流に設けられ、前記第３の突起を支持する前記第３の支持部を備えることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。