JP2020172051A - 光書込装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ピッチムラによる画像品質の低下を容易かつ効果的に抑制することである。【解決手段】露光部２ａは、光を出射する光源を有する光源手段と、光を偏向走査する偏向手段と、光の光学素子手段と、光源手段、偏向手段及び光学素子手段を保持するハウジング４１と、を備え、感光体の像面に光を走査して書き込む。ハウジング４１は、底面部４１１において、感光体の像面での光の走査方向に垂直な副方向の振動の分布が極大となる振動の腹Ａ１〜Ａ３から、副方向に光学的感度を有する光源手段及び光学素子手段の少なくとも１つの座面部Ｓ１〜Ｓ４への振動を遮断する切欠き部４１３ｂ，４１３ｃと、座面部Ｓ１〜Ｓ４の剛性を強化するリブ４１５と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、光書込装置及び画像形成装置に関する。

従来、記録媒体上に電子写真方式の画像形成を行うプリンターや、ＭＦＰ（Multifunction Peripheral：複合機）などの画像形成装置が知られている。画像形成装置として、偏向走査方式の光書込装置を有するものが知られている。偏向走査方式では、半導体レーザーなどの光源からの光線をポリゴンミラー及びモーターなどの偏向器によって偏向走査し、帯電させた感光体（ドラム）などの像担持体上に走査レンズ系によって光スポットとして結像させ、静電潜像の書込みを行う。以下、光が感光体上を走査する方向を主方向とし、感光体面上で主方向に垂直な方向を副方向とする。

偏向器を用いて感光体上に光を走査する光書込装置では、偏向器からの振動により光書込装置のハウジング（筐体、光学箱とも呼ぶ）が特定の振動の分布（振動モード、振動のしかた）で振動する。図１５は、従来の光書込装置を示す側面概念図である。

図１５に示すように、光書込装置のハウジングＨ４において、偏向器Ｐ４の振動が振動の分布が極大になる箇所近傍に、光源、光学素子及びその保持部材を有する光学素子部Ｏ４の座面部Ｓ４０がある場合、光学素子部Ｏ４の光源や光学素子が振動する。光源や光学素子が振動すると、光源、光学素子ごとの光学的感度により感光体上の結像位置も振動しズレが生じる。光源や光学素子の振動が大きくなると、感光体上の結像位置のズレが大きくなり画像品質を低下させる懸念がある。図１５において、光線を白抜きの矢印で表し、後述する図１２でも同様である。

特に、副方向の結像位置ズレが周期的なムラ（ピッチムラと呼ぶ）として視認されやすく、振幅１［μｍ］以下の副方向の結像位置ズレでもピッチムラが問題になることがある。ピッチムラによる画像品質の低下を抑制する手段は複数考えられるが、その中でハウジングの光学素子座面の振動を抑制する技術が知られている。

例えば、画像品質に感度の高い光源ユニット付近に局所の中空壁を設けて剛性強化をして光源ユニットの振動を抑制する偏向走査装置が知られている（特許文献１参照）。

また、機械式偏向器領域と光学素子領域との間に仕切壁を設けることでハウジングの剛性を強化し、振動を抑制する光走査装置が知られている（特許文献２参照）。

また、複数のハウジングを防振部材で締結し、ポリゴンミラーと光学素子とを別々のハウジングに搭載することで偏向器から光学素子への振動伝達を抑制する画像形成装置が知られている（特許文献３参照）。

また、光学素子としての走査レンズの座面の加振源としてのポリゴンモーター側に、座面を囲むように半円弧状でコの字形の貫通孔を有する光ビーム走査装置が知られている（特許文献４参照）。ただし、この貫通孔は、ポリゴンモーターの熱が光学素子に伝わらないようにする熱対策のものである。

特開平１０−１１５７９４号公報 特開２００１−２２８４２５号公報 特開平９−１５９９５５号公報 特開２０１８−６６９２７号公報

特許文献１，２の構成では、光が通過する長尺の開口部近傍に振動遮断手段を設けていないので、振動が大きくなる開口部近傍から光学素子座面へ振動が伝達してしまう懸念がある。また、特許文献３の構成では、ポリゴンミラーと光学素子を別ハウジングに搭載することから、コストアップ、組立て時間の増大、部品間の相対位置精度確保困難が懸念される。また、特許文献４の構成では、貫通孔でポリゴンモーターからの振動は遮断されるが、振動が大きくなる振動の腹からの振動の伝達により振動を抑制できない懸念がある。

本発明の課題は、ピッチムラによる画像品質の低下を容易かつ効果的に抑制することである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の光書込装置は、
光を出射する光源を有する光源手段と、
前記光を偏向走査する偏向手段と、
前記光の光学素子手段と、
前記光源手段、前記偏向手段及び前記光学素子手段を保持するハウジング手段と、を備え、感光体の像面に光を走査して書き込む光書込装置であって、
前記ハウジング手段は、
前記ハウジング手段の底面部において、前記感光体の像面での前記光の走査方向に垂直な副方向の振動の分布が極大となる振動の腹から、当該副方向に光学的感度を有する前記光源手段及び前記光学素子手段の少なくとも１つの座面部への振動を遮断する振動遮断手段と、
前記座面部の剛性を強化する剛性強化手段と、を備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光書込装置において、
前記ハウジング手段は、前記光が通過する開口部を前記底面部に有し、
前記振動の腹は、前記開口部の周辺にある。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の光書込装置において、
前記振動遮断手段は、前記底面部における前記振動の腹と前記座面部との間に設けられ、前記開口部を起点とする第１の切欠き部である。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の光書込装置において、
前記第１の切欠き部は、複数あり、
前記座面部は、前記複数の第１の切欠き部の内側に配置されている。

請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光書込装置において、
前記振動遮断手段は、前記底面部における前記振動の腹と前記座面部との間に設けられた穴部である。

請求項６に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光書込装置において、
前記振動遮断手段は、前記底面部における前記振動の腹と前記座面部との間に設けられ、前記底面部の外縁を起点とする第２の切欠き部である。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の光書込装置において、
前記剛性強化手段は、前記底面部において、前記振動遮断手段よりも前記座面部の側の領域に接続されており、前記振動遮断手段よりも前記振動の腹の側の領域に接続されていない。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の光書込装置において、
前記剛性強化手段は、前記ハウジング手段の振動の分布が極小となる振動の節に接続されている。

請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載の光書込装置において、
前記剛性強化手段は、前記ハウジング手段の外縁の壁部に接続されている。

請求項１０に記載の発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載の光書込装置において、
前記剛性強化手段は、前記ハウジング手段を画像形成装置に固定する固定部に接続されている。

請求項１１に記載の発明は、請求項１から１０のいずれか一項に記載の光書込装置において、
前記副方向に光学的感度を持たない前記光学素子手段は、前記振動の腹の側の領域に配置されている。

請求項１２に記載の発明は、請求項１から１１のいずれか一項に記載の光書込装置において、
前記剛性強化手段は、前記ハウジング手段と一体成形されている。

請求項１３に記載の発明の画像形成装置は、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の光書込装置及び前記感光体を有し、当該感光体に照射された光に対応する画像を用紙に形成する画像形成手段を備える。

本発明によれば、ピッチムラによる画像品質の低下を容易かつ効果的に抑制できる。

本発明の実施の形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。 本体ユニットの機能構成を示すブロック図である。 （ａ）は、露光部の上面の概略透視図である。（ｂ）は、露光部の側面の概略透視図である。 露光部のハウジングの概略平面図である。 底面部のリブの斜視方向の模式図である。 （ａ）は、第１の比較例のハウジングの概念図である。（ｂ）は、第２の比較例のハウジングの概念図である。（ｃ）は、実施の形態のハウジングの概念図である。 開口部に接続されたリブを有するハウジングの概略平面図である。 （ａ）は、ハウジングの固定部を示す概略平面図である。（ｂ）は、ハウジング及び固定用部を示す概念図である。 （ａ）は、実施の形態のハウジングの振動の大きさの分布を示す図である。（ｂ）は、全体に剛性強化したハウジングの振動の大きさの分布を示す図である。 （ａ）は、リブがないハウジングの概念図である。（ｂ）は、（ａ）のハウジングの周波数に対する振幅を示す図である。 （ａ）は、リブを有するハウジングの概念図である。（ｂ）は、（ａ）のハウジングの周波数に対する振幅を示す図である。 実施の形態の露光部の側面概念図である。 第１の変形例のハウジングの概略平面図である。 第２の変形例のハウジングの概略平面図である。 従来の光書込装置の側面概念図である。

添付図面を参照して、本発明に係る実施の形態及び第１、第２の変形例を順に詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。

（実施の形態）
図１〜図１２を参照して、本発明に係る実施の形態を説明する。まず、図１、図２を参照して、本実施の形態の全体の装置構成を説明する。図１は、本実施の形態の画像形成装置１の概略構成を示す図である。図２は、本体ユニット２００の機能構成を示すブロック図である。

本実施の形態の画像形成装置１の全体構成について説明する。画像形成装置１は、電子写真方式のカラーの画像形成を行うＭＦＰとするが、これに限定されるものではなく、白黒の画像形成を行うＭＦＰや、プリンターなど、他の画像形成装置であってもよい。図１に示すように、画像形成装置１は、給紙ユニット１００と、本体ユニット２００と、を備える。

給紙ユニット１００は、例えば各種大きさ又は紙種の用紙を収納する大容量の給紙トレイＴ１を複数備える。給紙ユニット１００は、本体ユニット２００により指示された種類の用紙を給紙トレイＴ１から取り出して本体ユニット２００へ用紙を搬送する。

本体ユニット２００は、複数の給紙トレイＴ２、画像読取部１７、画像形成手段としての画像形成部２０などを有する。本体ユニット２００は、通信ネットワーク上の外部機器としてのＰＣ（Personal Computer）などからＰＤＬ（Page Description Language）データを受信し、当該ＰＤＬデータをラスタライズ処理してビットマップ形式の画像データを生成する。また、本体ユニット２００は、画像読取部１７により原稿用紙を読み取って画像処理して画像データを生成する。生成された画像データは、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の色ごとの画像データである。

本体ユニット２００は、画像形成部２０により、ＰＤＬデータから生成された画像データ又は画像読取部１７により生成された画像データに基づいて、給紙トレイＴ１又は給紙トレイＴ２から給紙された用紙上にトナー画像を形成して定着し、定着された用紙を排紙トレイＴ３へ搬送する。なお、画像形成装置１は、定着された用紙に、ステイプル処理、パンチ穴開け処理、折り処理、製本処理などの後処理を施し又は施さずにそのまま、排紙トレイＴ３に排紙する後処理装置を備える構成としてもよい。

ついで、本体ユニット２００の構成について説明する。図１及び図２に示すように、本体ユニット２００は、制御部１１と、記憶部１２と、操作部１３と、表示部１４と、通信部１５と、給紙部１６と、画像読取部１７と、画像処理部１８と、画像メモリー１９と、画像形成部２０と、用紙搬送部３０と、を備える。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備える。制御部１１のＣＰＵは、記憶部１２に記憶されているプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開された当該プログラムに従って画像形成装置１の各部を制御する。例えば、制御部１１は、通信部１５を介して外部から投入されたジョブの設定に従い、画像処理部１８にジョブの画像データを画像処理させ、給紙ユニット１００又は給紙部１６により用紙を給紙させ、画像形成部２０により用紙に画像を形成させて定着させる。

記憶部１２は、制御部１１が読み取り可能なプログラム、ファイルなどを記憶している。記憶部１２としては、例えばハードディスク、フラッシュメモリーなどの不揮発性の読み出し及び書き込みが可能な記憶媒体を用いることができる。特に、記憶部１２は、後述する画像形成処理を行うための画像形成プログラムが記憶されているものとする。

操作部１３は、操作キーや表示部１４と一体に構成されたタッチパネルなどを備え、これらの操作に応じた操作信号を制御部１１に出力する。ユーザーは、操作部１３を介して、ジョブの設定、処理内容の設定、変更などの指示を入力することができる。

表示部１４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などで構成され、制御部１１の指示に従って操作画面などの表示情報を表示する。通信部１５は、ネットワークカードなどにより構成され、ＬＡＮ（Local Area Network）などの通信ネットワークに接続され、通信ネットワーク上の外部機器と情報の送受信を行う。制御部１１は、通信部１５を介して、通信ネットワーク上の外部機器と通信を行う。

給紙部１６は、例えば各種サイズ又は紙種の用紙を収納する複数の給紙トレイＴ２を有し、制御部１１の指示に従って、指示された種類の用紙を給紙トレイＴ２から取り出して画像形成部２０へ搬送する。

画像読取部１７は、自動原稿搬送部、スキャナー部１７１、載置トレイ１７２、プラテンガラス１７３などを有する。自動原稿搬送部は、原稿用紙を載置する載置トレイ１７２や原稿用紙を搬送する機構及び搬送ローラーなどを有し、制御部１１の制御により、原稿用紙を所定の搬送経路に搬送する。スキャナー部１７１は、光源や反射鏡などの光学系、撮像素子を備え、所定の搬送経路を搬送された原稿用紙又はプラテンガラス１７３に載置された原稿用紙の画像を読み取って、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色ごとのビットマップ形式の画像データを生成し、画像処理部１８に出力する。

制御部１１は、通信部１５により受信したＰＤＬデータをラスタライズ処理し、ビットマップ形式の画像データを生成する。また、制御部１１は、通信部１５又は画像読取部１７を介して生成されたビットマップ形式の画像データが、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３色の画素値を有する場合、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色の画素値を有する画像データに変換した後、画像メモリー１９により保持する。

画像メモリー１９は、画像処理部１８により生成された画像データを一時的に保持するバッファーメモリーである。画像メモリー１９としては、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）などを用いることができる。

画像処理部１８は、画像メモリー１９から画像データを読み出して、濃度補正処理、中間調処理などの各種画像処理を施す。濃度補正処理は、用紙上の画像の濃度特性が目的の濃度特性となるように、画像データの各画素値を変換する処理である。中間調処理は、ディザ処理や誤差拡散処理などのように、疑似的に中間調を再現する処理である。

画像形成部２０は、画像処理部１８により画像処理した画像データの各画素のＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色の画素値に応じて、４色からなる画像を用紙上に形成して定着する。図１に示すように、画像形成部２０は、４つの書込みユニット２１、中間転写ベルト２２、２次転写ローラー２３、定着部２４を備える。

４つの書込みユニット２１は、４つの単色としてのＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの色ごとに、中間転写ベルト２２のベルト面に沿って直列（タンデム）に配置され、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色の画像を用紙上に形成する。書込みユニット２１は、光書込装置としての露光部２ａ、感光体２ｂ、現像部２ｃ、帯電部２ｄ、クリーニング部２ｅ、１次転写ローラー２ｆを有する。

感光体２ｂは、回転する導電性円筒体である。帯電部２ｄは、感光体２ｂを帯電させる。露光部２ａは、半導体レーザー光源を有し、制御部１１の制御により、画像データに基づいて半導体レーザー光源などを駆動し、帯電部２ｄにより帯電された感光体２ｂ上にレーザー光を走査し照射して露光する。現像部２ｃは、制御部１１の制御により、帯電する現像ローラーにより感光体２ｂ上にトナーを供給し、露光により感光体２ｂ上に形成された静電潜像を現像する。このようにして、４つの書込みユニット２１の感光体２ｂ上にそれぞれ形成した画像を、それぞれの１次転写ローラー２ｆにより、中間転写ベルト２２上に順次重ねて転写（１次転写）すると、中間転写ベルト２２上には各色からなるカラーのトナー画像が形成される。１次転写後、クリーニング部２ｅは、感光体２ｂ上に残留するトナーを除去する。

中間転写ベルト２２は、複数のローラーに掛け渡された無端ベルトであり、制御部１１の制御により、各ローラーの回転に従って回転する。２次転写ローラー２３は、制御部１１の制御により、中間転写ベルト２２上に形成されたトナー画像を、給紙ユニット１００（給紙トレイＴ１）又は給紙部１６（給紙トレイＴ２）から搬送された用紙上に転写（２次転写）する。

定着部２４は、加熱ローラー、加圧ローラーを有し、制御部１１の制御により、２次転写ローラー２３で画像が形成された用紙を加熱及び加圧することにより、当該用紙に画像を定着する。

図２に示すように、用紙搬送部３０は、用紙を搬送するためのレジストローラー、搬送ローラーなどを備え、制御部１１により、給紙ユニット１００の給紙トレイＴ１又は給紙部１６の給紙トレイＴ２に収納された用紙を画像形成部２０に供給し、また定着部２４による定着後の用紙を排紙トレイＴ３に排出する。また、用紙搬送部３０は、用紙の反転経路となる反転部を有し、両面印刷を行う場合に、制御部１１により、表面の画像が定着された用紙を反転し、再度画像形成部２０に供給する。

ついで、図３（ａ）〜図８（ｂ）を参照し、画像形成部２０の露光部２ａの装置構成を説明する。図３（ａ）は、露光部２ａの上面の概略透視図である。図３（ｂ）は、露光部２ａの側面の概略透視図である。図４は、露光部２ａのハウジング４１の概略平面図である。

図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、露光部２ａは、ハウジング手段としてのハウジング４１を有する。なお、図（ａ）、図３（ｂ）において、光線の軌跡を一点鎖線の矢印で表す。ハウジング４１は、底面部４１１と、壁部４１２と、を有する。また、ハウジング４１は、ハウジング４１の表面（上面）及び裏面（下面）の開放部分を覆い周囲環境からの防塵を行うカバー部材（図示略）を有する。ハウジング４１は、例えばアルミダイカスト（金型を用いた射出成形と切削加工）により作製される。

底面部４１１は、後述する折り返しミラー部４９の光の走査方向（主方向）に平行な面に延在するよう配置されている。壁部４１２は、底面部４１１の外縁（周囲）から、主方向に垂直な副方向に延在するよう配置されている。図３（ｂ）に示すように、底面部４１１は、ハウジング４１の副方向の略中間位置に設置されている。

また、底面部４１１は、開口部４１３、穴部４１４（図４）などの穴部を有する。開口部４１３は、長尺開口部４１３ａと、振動遮断手段、第１の切欠き部としての切欠き部４１３ｂ，４１３ｃと、を有する。長尺開口部４１３ａは、主方向に延在した略長方形の貫通孔である。切欠き部４１３ｂは、長尺開口部４１３ａの左端から図上の左方向に延在した貫通孔である。切欠き部４１３ｃは、長尺開口部４１３ａの左端から図上の左下方向に延在した貫通孔である。

露光部２ａは、底面部４１１の表面に、光源手段としての光源部４２と、光学素子手段としてのコリメーターレンズ部４３、ミラー部４４，４５、シリンダーレンズ部４６と、偏向器４７と、光学素子手段としての長尺レンズ部４８、折り返しミラー部４９と、を有する。露光部２ａは、底面部４１１の裏面に、光学素子手段としての長尺レンズ部５０を有する。

光源部４２は、光線の出射部であり、基板部４２１と、光源ブロック４２２と、を有する。基板部４２１は、ハウジング４１の外側に配設された電子基板部であり、半導体レーザー光源としてのＬＤ（Laser Diode）などが実装されている。光源ブロック４２２は、ハウジング４１の内側に配設された基板部４２１の保持部材などを有し、底面部４１１の表面に固定接続されている。底面部４１１に対する光源部４２の固定接続部を座面部Ｓ１とする。

コリメーターレンズ部４３は、光源部４２から出射された光線を平行光にする光学素子部であり、入射光を平行光にして出射する光学素子としてのコリメーターレンズ、そのレンズホルダーなどを有し、底面部４１１の表面に固定接続されている。底面部４１１に対する光源部４２の固定接続部を座面部Ｓ２，Ｓ３とする。

ミラー部４４は、コリメーターレンズ部４３から出射された光線を反射する光学素子部であり、光学素子としてのミラーを有し、底面部４１１の上面に固定接続されている。ミラー部４５は、ミラー部４４で反射された光線を反射する光学素子部であり、光学素子としてのミラーを有し、底面部４１１の表面に固定接続されている。

シリンダーレンズ部４６は、ミラー部４５で反射された光線を副方向に絞る光学素子部であり、入射光を副方向に絞る光学素子としてのシリンダーレンズ、そのレンズホルダーなどを有し、底面部４１１の表面に固定接続されている。コリメーターレンズ部４３、シリンダーレンズ部４６は、光源からの光を整形し偏向器４７へ導く光源光学系として機能している。

偏向器４７は、光源部４２から出射された光を主方向に走査して反射するミラーであり、ポリゴンミラー４７１、モーター、駆動基板などを有し、底面部４１１の表面に固定接続されている。ポリゴンミラー４７１は、正多角形柱（例えば、六角柱）の側面がミラーになっており、駆動基板により駆動されたモーターの電磁力により高速回転駆動される。

長尺レンズ部４８は、光学素子としての複数（例えば、３つ）の長尺レンズ及びそのレンズホルダーを有し、底面部４１１の表面に固定接続されている。折り返しミラー部４９は、長尺レンズ部４８から出射された光線を底面部４１１の下面側に折り返して反射する光学素子部であり、折り返しミラー４９１，４９２、その保持部材などを有し、底面部４１１の表面に固定接続されている。底面部４１１に対する折り返しミラー部４９の固定接続部を座面部Ｓ４，Ｓ５とする。

折り返しミラー４９１は、長尺レンズ部４８から出射された光線を副方向に反射する光学素子であり、底面部４１１の上面側に配置されている。折り返しミラー４９２は、折り返しミラー４９１で反射された光線を主方向及び副方向に垂直な方向に反射する光学素子であり、底面部４１１の下面側に配置されている。長尺開口部４１３ａは、折り返しミラー４９１で反射される光線が通過する。

長尺レンズ部５０は、光学素子としての長尺レンズ及びそのレンズホルダーを有し、底面部４１１の裏面に固定接続されている。長尺レンズ部４８，５０により、光線の結像位置を偏向器４７の等速回転運動から感光体２ｂ上での等速直線運動に変換される。底面部４１１に対する長尺レンズ部５０の固定接続部を座面部Ｓ６，Ｓ７とする。長尺レンズ部４８、折り返しミラー部４９、長尺レンズ部５０は、偏向器４７からの光を走査し像担持体である感光体２ｂ面上へ集光する走査光学系として機能している。

偏向器４７は、モーターによる回転運動により、ハウジング４１の底面部４１１に振動を与える加振部となる。図４に示すように、偏向器４７は、底面部４１１の穴部４１４の位置に設置されている。底面部４１１には、開口部４１３の下側及び両側に、偏向器４７の駆動周波数におけるハウジング４１の副方向の振動の分布が極大になる箇所としての振動の腹Ａ１，Ａ２，Ａ３がある。また、底面部４１１には、左下端付近に、偏向器４７の駆動周波数におけるハウジング４１の副方向の振動の分布が極小になる箇所としての振動の節Ｎ１がある。偏向器４７の駆動周波数について、ポリゴンミラー４７１のモーターの場合一回転周波数、一走査周波数が考えられるが、当該モーターを電子写真後方式の画像形成装置の光書込装置の偏向器にして用いる場合、当該モーターの一回転周波数によるピッチムラが視認されやすいため、当該モーターの一回転周波数に着目することが多い。

図４に示すように、底面部４１１には、開口部４１３の長尺開口部４１３ａの左側端部近傍の領域ＡＲ１に、像面での結像面上での光線の副方向に光学的感度のある光源部、光学素子部としての光源部４２、コリメーターレンズ部４３の座面部Ｓ１〜Ｓ４が存在する。このため、領域ＡＲ１の振動を抑制する。開口部４１３は、長尺開口部４１３ａの左側端部近傍を起点として、２つの切欠き部４１３ｂ，４１３ｃが設けられている。切欠き部４１３ｂは、振動の腹Ａ２と、領域ＡＲ１との間に延在しその延長線が存在している。切欠き部４１３ｃは、振動の腹Ａ１と、領域ＡＲ１との間に延在しその延長線が存在している。このため、切欠き部４１３ｂ，４１３ｃは、振動の腹Ａ１，Ａ２から領域ＡＲ１への振動伝達を遮断している。

また、ハウジング４１は、剛性強化手段としてのリブ４１５を底面部４１１の領域ＡＲ１の裏面に有する。底面部４１１に切欠き部４１３ｂ，４１３ｃを入れることでハウジング４１の領域ＡＲ１の剛性が低下するため、そのままでは振動が抑制できない懸念がある。そのため、領域ＡＲ１全体にわたってリブ４１５を複数本這わせることで底面部４１１の領域ＡＲ１の剛性を強化している。

リブ４１５は、ハウジング４１の底面部４１１、壁部４１２とともに一体成形されている。一体成形することで、複数部材に分かれている場合に比べ、剛性強化手段の部品のコストを低減でき組立作業工数を短縮でき、より低コストの光書込装置を実現できる。

図５は、底面部４１１のリブ４１５の斜視方向の模式図である。図５に示すように、底面部４１１のリブ４１５を模式的に表した場合に、ｘ軸，ｙ軸，ｚ軸をとる。すると、ｘ軸周りの回転における断面２次モーメントを強化できる。

図６（ａ）は、第１の比較例のハウジングＨ２の概念図である。図６（ｂ）は、第２の比較例のハウジングＨ２の概念図である。図６（ｃ）は、本実施の形態のハウジング４１の概念図である。図６（ａ）に示すように、光書込装置の第１の比較例としてのハウジングＨ２を考える。ハウジングＨ２は、底面部Ｈ２１と、壁部Ｈ２２と、を有する。底面部Ｈ２１は、光源部、光学素子部の座面部Ｓ２０を有する。底面部Ｈ２１の左側を振動が大きい振動の腹とし、底面部Ｈ２１の右側を振動が小さい振動の節とする。図６（ａ）〜図６（ｃ）において、ハウジングの振動が大きい部分を白色で表し、ハウジングの振動が小さい部分を黒色で表し、ハウジングの振動が中間の部分をグレーで表すものとすし、後述する図１０（ａ）、図１０（ｂ）でも同様とする。

ハウジングＨ２では、振動が大きい部分から座面部Ｓ２０に振動が直接伝達されるので、座面部Ｓ２０の振動も大きい。図６（ｂ）に示すように、光書込装置の第２の比較例としてのハウジングＨ３を考える。ハウジングＨ３は、底面部Ｈ３１と、壁部Ｈ３２と、切欠き部Ｈ３３と、を有する。底面部Ｈ３１は、光源部、光学素子部の座面部Ｓ３０を有する。ハウジングＨ３では、左側の振動の腹で振動が大きい部分と、座面部Ｓ３０との間に、切欠き部Ｈ３３が存在する。切欠き部Ｈ３３により、ハウジングＨ３の振動が大きい部分から振動の節で振動が小さい部分への振動が絶縁（遮断）されるので、座面部Ｓ３０の振動が抑制される。

図６（ｃ）に示すように、本実施の形態のハウジング４１は、底面部４１１と、壁部４１２と、切欠き部４１３ｂ，４１３ｃと、リブ４１５と、を有する。底面部４１１は、座面部Ｓ１〜Ｓ４を有する。切欠き部４１３ｂ，４１３ｃにより、ハウジング４１の振動の腹で振動が大きい部分から振動の節で振動が小さい部分への振動が絶縁されるので、座面部Ｓ１〜Ｓ４の振動が抑制される。さらに、リブ４１５により、座面部Ｓ１〜Ｓ４及び振動が小さい部分の剛性が強化されるので、座面部Ｓ１〜Ｓ４の振動がさらに抑制される。

このように、ハウジング４１は、下記（１）、（２）の構成を有する。
（１）．切欠き部４１３ｂ，４１３ｃによりハウジング４１の振動の腹から座面部Ｓ１〜Ｓ４への振動伝達を遮断する。
（２）．座面部Ｓ１〜Ｓ４近傍（領域ＡＲ１）にリブ４１５を付け、座面部Ｓ１〜Ｓ４の振動を抑制する。

図７は、開口部４１３に接続されたリブＲ１を有するハウジング４１を示す概略平面図である。ハウジング４１の座面部Ｓ１〜Ｓ４を含む領域ＡＲ１に設けられるリブ４１５は、開口部４１３近傍の振動の腹Ａ１，Ａ２には接続されていない。図７に示すように、仮に、ハウジング４１が、振動の腹Ａ１に含まれる長尺開口部４１３ａの端部に接続されているリブＲ１を底面部４１１の裏面に有すると、リブＲ１を介して振動の腹Ａ１から座面部Ｓ１〜Ｓ４を含む領域ＡＲ１まで振動が伝達してしまうためである。

また、図４に示すように、リブ４１５は、振動の節Ｎ１及び壁部４１２に接続されている。このため、座面部Ｓ１〜Ｓ４が振動の節Ｎ１及び壁部４１２によって支えられ、座面部Ｓ１〜Ｓ４の振動が振動の節Ｎ１及び壁部４１２によって抑制される。

図８（ａ）は、ハウジング４１の固定部Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を示す概略図である。図８（ｂ）は、ハウジング４１及び固定用部２００ａを示す概念図である。また、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、本体ユニット２００の一部であって、露光部２ａの固定接続先を固定用部２００ａとする。固定用部２００ａへのハウジング４１の固定部分（固定領域）を固定部Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３とする。リブ４１５は、固定部Ｆ２と接続されている。画像形成装置１の固定用部２００ａの座面は、ハウジング４１を保持するために剛性が高く設定されている。このため、リブ４１５を固定部Ｆ２と接続すれば、座面部Ｓ１〜Ｓ４の振動をより抑制できる。

ついで、図９（ａ）〜図１２を参照して、露光部２ａの振動のシミュレーション結果を説明する。図９（ａ）は、本実施の形態のハウジング４１の振動の大きさの分布を示す図である。図９（ｂ）は、全体に剛性強化したハウジング４１の振動の大きさの分布を示す図である。

図９（ａ）に示すように、本実施の形態のハウジング４１の振動ＳＩＭ（周波数応答解析）を行い、そのシミュレーション結果を得た。振動ＳＩＭの解析条件としては、偏向器４７の設置個所の近傍に、露光部２ａ稼働時に偏向器４７から発生するポリゴンミラー４７１のモーターの加振周波数（一回転周波数６５０［Ｈｚ］）で図面の垂直方向（副方向）に加振力を加え、加振部Ｖ１とした。偏向器４７の設置個所の近傍としたのは、偏向器４７の設置個所には穴部４１４があり、シミュレーション上で加振できないからである。

図９（ａ）は、副方向の振動の大→小の複数段階に対応して、白→黒の複数段階で表したコンター図であり、図９（ｂ）も同様である。図９（ｂ）は、ハウジング４１の全体に剛性強化手段を入れた構成での振動ＳＩＭのシミュレーション結果である。

図９（ｂ）の全体に剛性強化手段を入れたハウジング４１の構成では、振動の腹Ａ１〜Ａ３から光学素子座面まで振動が伝わり、座面部Ｓ１〜Ｓ４が大きく振動している。このように、全体的に剛性強化をすると、かえって座面部Ｓ１〜Ｓ４で振動が増大している。

ここで、図１０（ａ）〜図１１（ｂ）を参照して、全体に剛性強化をしたハウジング４１の構成で振動が大きくなっている要因の一つを説明する。図１０（ａ）は、リブがないハウジングＨ２の概念図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のハウジングＨ２の周波数に対する振幅を示す図である。図１１（ａ）は、リブＲ２を有するハウジングＨ２の概念図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のハウジングＨ２の周波数に対する振幅を示す図である。

図１０（ａ）に示すハウジングＨ２は、底面部Ｈ２１にリブを入れていなく、座面部Ｓ２０における振動も大きい。図１０（ｂ）に示すように、図１０（ａ）のハウジングＨ２の周波数に対する振幅は、共振するところでピークが現れ、共振周波数（２π（ｋ／ｍ）^１／２、ｋ：剛性、ｍ：質量）とする。偏向器の加振周波数と共振周波数とは所定周波数を介して離れている。図１１（ａ）に示すハウジングＨ２は、底面部Ｈ２１の全体にわたってリブＲ２を入れている。このため、図１１（ｂ）に示すように、図１０（ａ）のハウジングＨ２の周波数に対する振幅において、共振周波数が増大し、偏向器の加振周波数に近づくため、加振時の座面部Ｓ２０における振幅が図１０（ｂ）よりも大きくなる。

一方、図９（ａ）に示すように、本実施の形態の開口部４１３及びリブ４１５を有するハウジング４１では、振動の腹Ａ１〜Ａ３から座面部Ｓ１〜Ｓ４への振動伝達を遮断し、座面部Ｓ１〜Ｓ４の領域ＡＲ１の剛性強化もして、座面部Ｓ１〜Ｓ４の振動が抑制されている。

図１２は、本実施の形態の露光部２ａの側面概念図である。図１２に、本実施の形態の露光部２ａの偏向器４７、光学素子部Ｏ１及びハウジング４１における光線の方向を示す。ここで、光学素子部Ｏ１は、光源部４２と、コリメーターレンズ部４３、シリンダーレンズ部４６、折り返しミラー部４９、長尺レンズ部４８，５０などの光学素子部と、を含むものとし、座面部Ｓ１０は、座面部Ｓ１〜Ｓ６をまとめたものである。露光部２ａでは、開口部４１３及びリブ４１５により、座面部Ｓ１０の振動を抑制した結果、感光体２ｂの結像面上での光線の副方向の振動を抑制でき、ピッチムラによる画像品質の低下を抑制することができる。

以上、本実施の形態によれば、露光部２ａは、光を出射する光源を有する光源部４２と、光を偏向走査する偏向器４７と、コリメーターレンズ部４３などの光学素子部と、光源部４２、偏向器４７及びコリメーターレンズ部４３などを保持するハウジング４１と、を備え、感光体２ｂの像面に光を走査して書き込む。ハウジング４１は、底面部４１１において、副方向の振動の分布が極大となる振動の腹Ａ１〜Ａ３から、副方向に光学的感度を有する光源部４２及びコリメーターレンズ部４３の座面部Ｓ１〜Ｓ４への振動を遮断する切欠き部４１３ｂ，４１３ｃと、座面部Ｓ１〜Ｓ４の剛性を強化するリブ４１５と、を備える。

画像形成装置１は、露光部２ａ及び感光体２ｂを有し、感光体２ｂに照射された光に対応する画像を用紙に形成する画像形成部２０を備える。

このため、偏向器４７と光源部４２及び光の副方向に光学的感度を持つコリメーターレンズ部４３とを別ハウジングにすることなく、振動の腹Ａ１〜Ａ３から光源部４２及びコリメーターレンズ部４３への振動伝達を遮断でき、リブ４１５を設けることで、切欠き部４１３ｂ，４１３ｃによって剛性が弱くなる分をカバーできるので、振動による画像品質の低下を容易かつ効果的に抑制できる。

また、ハウジング４１は、光が通過する長尺開口部４１３ａを底面部４１１に有する。振動の腹Ａ１〜Ａ３は、長尺開口部４１３ａの周辺にある。長尺開口部４１３ａがある場合は、ない場合と比べて底面部４１１の長尺開口部４１３ａ周辺の剛性が低くなり振動の腹ができやすいので、長尺開口部４１３ａの近傍の光学素子は振動の腹の影響を受けやすい。このため、切欠き部４１３ｂ，４１３ｃによる底面部４１１に長尺開口部４１３ａがある場合の、長尺開口部４１３ａ近傍のコリメーターレンズ部４３の振動をより効果的に抑制できる。

また、切欠き部４１３ｂ，４１３ｃは、底面部４１１における振動の腹Ａ１〜Ａ３と座面部Ｓ１〜Ｓ４との間に設けられ、長尺開口部４１３ａ開口部を起点とする。このため、長尺開口部４１３ａの近傍に振動の腹Ａ１〜Ａ３と座面部Ｓ１〜Ｓ４とが近接している場合にも、振動の腹Ａ１〜Ａ３から座面部Ｓ１〜Ｓ４への振動伝達を遮断できる。

また、座面部Ｓ１〜Ｓ４は、複数の切欠き部４１３ｂ，４１３ｃの内側に配置されている。このため、長尺開口部４１３ａの近傍に座面部Ｓ１〜Ｓ４があり、長尺開口部４１３ａの近傍に複数の振動の腹Ａ１〜Ａ３がある場合でも、振動の腹Ａ１〜Ａ３から座面部Ｓ１〜Ｓ４への振動伝達を遮断できる。

また、リブ４１５は、底面部４１１において、切欠き部４１３ｂ，４１３ｃよりも座面部Ｓ１〜Ｓ４の側の領域に接続されており、切欠き部４１３ｂ，４１３ｃよりも振動の腹Ａ１〜Ａ３の側の領域に接続されていない。このため、振動の腹Ａ１〜Ａ３から座面部Ｓ１〜Ｓ４の側の領域への振動伝達を防ぐことができる。仮に、リブを切欠き部４１３ｂ，４１３ｃよりも振動の腹Ａ１〜Ａ３の側の領域に接続してしまうと、当該リブにより振動の腹Ａ１〜Ａ３から座面部Ｓ１〜Ｓ４の側の領域へ振動が伝達される。

また、リブ４１５は、ハウジング４１の振動の分布が極小となる振動の節Ｎ１に接続されている。このため、リブ４１５を振動の小さい振動の節Ｎ１に接続することで、座面部Ｓ１〜Ｓ４の振動をより抑制できる。

また、リブ４１５は、ハウジング４１の外縁の壁部４１２に接続されている。このため、リブ４１５を剛性の高い壁部４１２に接続することで、座面部Ｓ１〜Ｓ４の振動をより効果的に抑制できる。

また、リブ４１５は、ハウジング４１を本体ユニット２００に固定する固定部Ｆ２に接続されている。このため、リブ４１５を振動の小さいハウジング４１の固定部Ｆ２に接続することで、座面部Ｓ１〜Ｓ４の振動をより効果的に抑制できる。

また、リブ４１５は、ハウジング４１と一体成形されている。このため、一体成形することで、別部材を取付ける場合に比べ、部品追加によるコストアップ及び組付け時間を不要にできる。

（第１の変形例）
図１３を参照して、上記実施の形態の第１の変形例を説明する。図１３は、本変形例のハウジング４１Ｄの概略平面図である。

上記実施の形態では、ハウジング４１の振動遮断手段が、長尺開口部４１３ａの端部を起点とする切欠き部４１３ｂ，４１３ｃであったが、本変形例では、長尺開口部４１３ａと独立した貫通孔である穴部とする。具体的には、図１３に示すように、本変形例のハウジング４１Ｄは、振動遮断手段としての穴部４１３ｄを底面部４１１Ｄに有する。なお、図１３では、振動の腹として、底面部４１１Ｄの外縁部周辺より中央側にある振動の腹Ａ４のみを示すものとする。振動の腹Ａ４が長尺開口部４１３ａや外縁部周辺に無い場合でも、底面部４１１Ｄに穴部４１３ｄを設けることで、振動の腹Ａ４から座面部Ｓ１〜Ｓ４を含む領域ＡＲ１への振動の伝達を抑制できる。上記実施の形態のような切欠き部４１３ｂ，４１３ｃを配置する場合は長尺開口部４１３ａ起点とするなど設計の制約があるが、長尺開口部４１３ａから独立した（接続されていない）穴部４１３ｄであれば底面部４１１Ｄに自由に配置できるため、設計の自由度が高い利点がある。

以上、本変形例によれば、ハウジング４１Ｄは、底面部４１１Ｄにおける振動の腹Ａ４と座面部Ｓ１〜Ｓ４との間に設けられた穴部４１３ｄを有する。このため、上記実施の形態の切欠き部４１３ｂ，４１３ｃを配置する場合に比べ露光部２ａの設計の自由度を高くすることができる。切欠き部の場合は、ハウジングの外縁や長尺開口部に接続しなければならない。

（第２の変形例）
図１４を参照して、上記実施の形態の第２の変形例を説明する。図１４は、本変形例のハウジング４１Ｅの概略平面図である。

上記実施の形態では、ハウジング４１の振動遮断手段が、長尺開口部４１３ａの端部を起点とする切欠き部４１３ｂ，４１３ｃであったが、本変形例では、底面部の外縁を起点とする切欠き部とする。具体的には、図１４に示すように、本変形例のハウジング４１Ｅは、振動遮断手段、第２の切欠き部としての切欠き部４１３ｅを底面部４１１Ｅに有する。切欠き部４１３ｅは、底面部４１１Ｅの外縁を起点とする。なお、図１４では、振動の腹として、底面部４１１Ｅの外縁近傍にある振動の腹Ａ５のみを示すものとする。

上記本変形例によれば、ハウジング４１Ｅは、底面部４１１Ｅにおける振動の腹Ａ５と座面部Ｓ１〜Ｓ４との間に設けられ、底面部４１１Ｅの外縁を起点とする切欠き部４１３ｅである。このため、振動の腹Ａ５が底面部４１１Ｅの外縁近傍に座面部Ｓ１〜Ｓ４がある場合にも、切欠き部４１３ｅにより、振動の腹Ａ５から座面部Ｓ１〜Ｓ４の領域ＡＲ１への振動伝達を遮断できる。

なお、上記実施の形態及び変形例における記述は、本発明に係る好適な画像形成装置の一例であり、これに限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態、変形例、下記の構成の少なくとも２つを適宜組み合わせる構成としてもよい。

また、露光部が、ハウジングの底面部の振動の腹を含む領域に配置され、光の副方向（振動方向）に光学的感度を略持たない光学素子を有する光学素子部を備える構成としてもよい。この構成により、大きく振動する場所としての振動の腹に、副方向に感度を持たない光学素子を設置することで、画像品質への影響を抑えることができつつ、ハウジング上の空間を有効活用できる。

また、上記実施の形態及び変形例では、偏向器４７が、ポリゴンミラーを有する構成としたが、これに限定されるものではない。偏向器が、ガルバノミラーなど、他の偏向手段を有する構成としてもよい。

また、上記実施の形態及び変形例では、剛性強化手段として、リブを底面部４１１に設けた構成としたが、これに限定されるものではない。剛性強化手段として、板金などの補強部材をハウジングの底面部などに固定設置した構成や、ハウジングの底面部の肉厚を局所的に厚くした構成としてもよい。

また、上記実施の形態及び変形例では、剛性強化手段として、リブを底面部４１１の裏面に設けた構成としたが、これに限定されるものではない。また、リブなどの剛性強化手段の設置個所はハウジングの底面部の表裏を問わない。剛性強化手段は、リブなどハウジングの面から突出した構成であり、光学素子や光線と干渉しないように配置する必要があるが、剛性強化手段の設置個所に表裏の自由度を持たせることで光学素子又は光線の配置自由度を高め、ハウジング上の空間を有効活用できる。

また、以上の実施の形態における画像形成装置１を構成する各部の細部構成及び細部動作に関して本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

１ 画像形成装置
Ｔ１，Ｔ２ 給紙トレイ
２００ 本体ユニット
２００ａ 固定用部
１１ 制御部
１２ 記憶部
１３ 操作部
１４ 表示部
１５ 通信部
１６ 給紙部
１７ 画像読取部
１７１ スキャナー部
１７２ 載置トレイ
１７３ プラテンガラス
１８ 画像処理部
１９ 画像メモリー
２０ 画像形成部
２１ 書込みユニット
２ａ 露光部
４１，４１Ｄ，４１Ｅ，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４ ハウジング
４１１，４１１Ｄ，４１１Ｅ，Ｈ２１，Ｈ３１ 底面部
４１２，Ｈ２２，Ｈ３２ 壁部
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３ 固定部
４１３ 開口部
４１３ａ 長尺開口部
４１３ｂ，４１３ｃ，４１３ｅ，Ｈ３３ 切欠き部
４１３ｄ，４１４ 穴部
４１５，Ｒ１，Ｒ２ リブ
４２ 光源部
４２１ 基板部
４２２ 光源ブロック
４３ コリメーターレンズ部
４４，４５ ミラー部
４６ シリンダーレンズ部
４７，Ｐ４ 偏向器
４７１ ポリゴンミラー
４８ 長尺レンズ部
４９ 折り返しミラー部
４９１，４９２ 折り返しミラー
５０ 長尺レンズ部
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ４０ 座面部
Ｏ１，Ｏ４ 光学素子部
２ｂ 感光体
２ｃ 現像部
２ｄ 帯電部
２ｅ クリーニング部
２ｆ １次転写ローラー
２２ 中間転写ベルト
２３ ２次転写ローラー
２４ 定着部
３０ 用紙搬送部
Ｔ３ 排紙トレイ

Claims (13)

1. 光を出射する光源を有する光源手段と、
   前記光を偏向走査する偏向手段と、
   前記光の光学素子手段と、
   前記光源手段、前記偏向手段及び前記光学素子手段を保持するハウジング手段と、を備え、感光体の像面に光を走査して書き込む光書込装置であって、
   前記ハウジング手段は、
   前記ハウジング手段の底面部において、前記感光体の像面での前記光の走査方向に垂直な副方向の振動の分布が極大となる振動の腹から、当該副方向に光学的感度を有する前記光源手段及び前記光学素子手段の少なくとも１つの座面部への振動を遮断する振動遮断手段と、
   前記座面部の剛性を強化する剛性強化手段と、を備える光書込装置。
2. 前記ハウジング手段は、前記光が通過する開口部を前記底面部に有し、
   前記振動の腹は、前記開口部の周辺にある請求項１に記載の光書込装置。
3. 前記振動遮断手段は、前記底面部における前記振動の腹と前記座面部との間に設けられ、前記開口部を起点とする第１の切欠き部である請求項２に記載の光書込装置。
4. 前記第１の切欠き部は、複数あり、
   前記座面部は、前記複数の第１の切欠き部の内側に配置されている請求項３に記載の光書込装置。
5. 前記振動遮断手段は、前記底面部における前記振動の腹と前記座面部との間に設けられた穴部である請求項１又は２に記載の光書込装置。
6. 前記振動遮断手段は、前記底面部における前記振動の腹と前記座面部との間に設けられ、前記底面部の外縁を起点とする第２の切欠き部である請求項１又は２に記載の光書込装置。
7. 前記剛性強化手段は、前記底面部において、前記振動遮断手段よりも前記座面部の側の領域に接続されており、前記振動遮断手段よりも前記振動の腹の側の領域に接続されていない請求項１から６のいずれか一項に記載の光書込装置。
8. 前記剛性強化手段は、前記ハウジング手段の振動の分布が極小となる振動の節に接続されている請求項１から７のいずれか一項に記載の光書込装置。
9. 前記剛性強化手段は、前記ハウジング手段の外縁の壁部に接続されている請求項１から８のいずれか一項に記載の光書込装置。
10. 前記剛性強化手段は、前記ハウジング手段を画像形成装置に固定する固定部に接続されている請求項１から９のいずれか一項に記載の光書込装置。
11. 前記副方向に光学的感度を持たない前記光学素子手段は、前記振動の腹の側の領域に配置されている請求項１から１０のいずれか一項に記載の光書込装置。
12. 前記剛性強化手段は、前記ハウジング手段と一体成形されている請求項１から１１のいずれか一項に記載の光書込装置。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の光書込装置及び前記感光体を有し、当該感光体に照射された光に対応する画像を用紙に形成する画像形成手段を備える画像形成装置。

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