JPH0784205A - 走査光学ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 露光光学系の振動源の振動に起因した画像の
ピッチムラやジッタが発生しない走査光学ユニットを得
る。 【構成】 走査光学ユニット２０は本体のハウジング取
付け部である２本の梁３０，３１にねじ３３〜３５にて
固定されている。ねじ３３〜３５による固定箇所を結ん
で囲んだ三角形の拘束エリア４０の内側において、ｆθ
レンズ５と長尺シリンドリカルレンズ６がハウジング１
０に固定されている。回転偏向器３はポリゴンモータの
回転軸３ａを支える軸受け部分（振動源）が拘束エリア
４０の外側のハウジング１０に固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ、デジタル複
写機あるいはファクシミリ等に使用される走査光学ユニ
ットに関する。

【０００２】

【従来の技術と課題】一般に、走査光学ユニットは、光
学系ハウジングを本体のハウジング取付部にねじ等で複
数箇所固定することにより、プリンタ等に組み込まれ
る。そして、走査光学ユニットの一構成品である回転偏
向器は、光学系ハウジングに対する固定部が、ねじ等に
よる複数の固定箇所を結んで囲んだエリア（以下、拘束
エリアとする）の内側に設定されていた。しかしなが
ら、この構造では、回転偏向器を高速で回転させたり、
あるいは安価な軸受けを用いた回転偏向器を採用したり
すると、回転偏向器の振動が拘束エリア内に発生して他
の光学部品を強制的に振動させ、画像にピッチムラやジ
ッタ等を発生させるという問題があった。この問題は、
回転偏向器の光学系ハウジングに対する固定部が拘束エ
リアの内側に設定されている限り、他の光学部品がこの
エリアの内側に固定されているか、あるいは外側に固定
されているかに関係なく生じる。

【０００３】そこで、本発明の課題は、露光光学系の振
動源の振動に起因した画像のピッチムラやジッタが発生
しない走査光学ユニットを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段と作用】以上の課題を解決
するため、本発明に係る走査光学ユニットは、振動源の
光学系ハウジングに対する固定部が、光学系ハウジング
を画像形成装置本体のハウジング取付部分に固定するた
めの複数の固定箇所を結んで囲んだエリアの外側に設定
されていることを特徴とする。ここに、振動源としては
例えば回転偏向器、光学部品を移動させるためのモータ
等がある。

【０００５】以上の構成において、振動源の光学系ハウ
ジングに対する固定部が、光学系ハウジングを画像形成
装置本体のハウジング取付部分に固定するための複数の
固定箇所を結んで囲んだエリアの外側に設定されている
ため、振動源は片持ちばりに配置されたと同様の状態に
なる。片持ちばりの自由端側は変位が自由であり、振動
源の振動は減衰し易く、持続しにくい。従って、他の光
学部品の振動が少なくなる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明に係る走査光学ユニットの実施
例について添付図面を参照して説明する。 ［第１実施例、図１〜図７参照］図１及び図２に示した
走査光学ユニット２０は、概略、レーザダイオードとコ
リメータレンズを組み込んだ光源アッセンブリ１、シリ
ンドリカルレンズ部２、回転偏向器３、複数のレンズの
組み合わせからなるｆθレンズ５、長尺シリンドリカル
レンズ６、折り返しミラー７，８で構成されている。以
上の部品はハウジング１０に搭載されている。

【０００７】光源アッセンブリ１のレーザダイオードは
画像情報に基づいてオン、オフ制御され、オン時にレー
ザビームが光源アッセンブリ１から射出される。光源ア
ッセンブリ１から射出されたレーザビームはシリンドリ
カルレンズ部２を透過した後、回転偏向器３に導かれ
る。回転偏向器３は矢印ａ方向へ一定速度で回転駆動さ
れ、この回転に基づいてレーザビームは回転偏向器の回
転軸と垂直な一平面内で等角速度に偏向され、ｆθレン
ズ５、折り返しミラー７、長尺シリンドリカルレンズ
６、折り返しミラー８を透過あるいは反射して、ハウジ
ング１０の底面に形成したスリット１１から感光体ドラ
ム（図示せず）上に結像する。

【０００８】以上の構成からなる走査光学ユニット２０
は、本体のハウジング取付け部である２本の梁３０，３
１にねじ３３，３４，３５にて固定されている。梁３
０、３１は剛性を高めるためにコの字形状に折り曲げ加
工されている。従来、走査光学ユニット２０をのせる部
材は、ユニット２０と同等の面積か、あるいはそれ以上
の面積の板材が採用されていた。しかし、梁３０，３１
を採用することにより、機器のコンパクト化が図れ、製
造コストが安価になる。また、組立て作業がし易くな
り、走査光学ユニット２０の底面からの放熱性も向上す
る。

【０００９】ねじ３３〜３５による固定箇所を結んで囲
んだ三角形の拘束エリア４０の内側に、ｆθレンズ５と
長尺シリンドリカルレンズ６と折り返しミラー８が、ハ
ウジング１０にねじ留めされた板ばね等の金属片１２ａ
〜１５ｂのばね力によって固定されている。一方、回転
偏向器３は、ポリゴンミラーとポリゴンミラーを回転さ
せるためのポリゴンモータからなっており、ポリゴンモ
ータの回転軸３ａを支える軸受け部分が、拘束エリア４
０の外側においてハウジング１０に固定されている。す
なわち、回転偏向器３の軸受け部分が拘束エリア４０の
外側に固定されることにより、回転偏向器３は片持ちば
りに配置されたと同様の状態になる。片持ちばりの自由
端側、即ち、ねじ３４，３５にて固定された箇所を結ぶ
一点鎖線４０ａに対して矢印Ｘ方向の側は変位が自由で
あるため、回転偏向器３の振動は減衰し易く、持続しに
くい。一方、他の光学部品１〜８は、回転偏向器３の振
動の影響がより少なくなるように片持ちばりの固定端
側、即ち、一点鎖線４０ａに対して矢印Ｙ方向の側に配
置されている。この結果、回転偏向器３を高速回転させ
ても、光学部品１〜８の振動は少なくてすむ。

【００１０】また、回転偏向器３の振動により、ハウジ
ング１０に変形が生じる場合、従来のように拘束エリア
内に回転偏向器３の軸受け部分が固定されていると、変
形が拘束エリア内に生じるため拘束エリア内に固定され
た他の光学部品の位置関係がずれ、画像のピッチムラや
ジッタ等が大きくなるという問題があった。しかし、第
１実施例の走査光学ユニット２０では、ハウジング１０
の変形が片持ちばりの自由端側において生じ、片持ちば
りの固定端側においては生じないので、他の光学部品１
〜８の位置関係がずれることもなく、画像のピッチムラ
やジッタ等の問題も生じない。

【００１１】図３に示すように、ハウジング１０は梁３
０とステンレス等からなる当て板３８にて挟み込まれた
状態で、ねじ３３によって梁３０に固定されている。ハ
ウジング１０のねじ用穴１０ａの上下開口縁部にはそれ
ぞれ等間隔に３個の突起１０ｂが設けられ、梁３０の上
面には突起１０ｂとの滑り性に優れた樹脂材３０ａが設
けられている。突起１０ｂは樹脂材３０ａ及び当て板３
８に点接触している。同様に、ねじ３４，３５によって
固定されている箇所も同様の固定構造をしている。

【００１２】この固定構造は、ハウジング１０や梁３
０，３１に熱等のストレスが加わった場合、突起１０ｂ
と樹脂材３０ａの間及び突起１０ｂと当て板３８の間の
接触面積が小さく、かつ滑り易いため、ハウジング１０
と梁３０，３１は相互に規制されることなく自由に伸び
縮みでき、ハウジング１０に歪みが生じない。従って、
光学部品１〜８の位置精度に影響を与えない。また、ハ
ウジング１０の加工精度がばらついて、仮にねじ用穴１
０ａ近傍のハウジング厚みが異なっている場合であって
も、ねじ３３の軸が傾いた状態でねじ留めされることが
少なく、ハウジング１０が梁３０，３１に対して正規の
位置からずれにくくなる。突起１０ｂが、加工精度のば
らつきに応じて突起曲面の任意の位置で樹脂材３０ａや
当て板３８に点接触するからである。

【００１３】図４に示すように、走査光学ユニット２０
を載せた梁３０，３１は、プリンタ本体のフレーム板２
４，２５に橋渡して取り付けられている。図５に示すよ
うに、梁３０の端部には位置決め爪１００、舌部１０１
及びねじ穴１０２が設けられている。一方、フレーム板
２４には、位置決め用角穴１０５及びねじ穴１０６が設
けられてる。梁３１及びフレーム板２５もそれぞれ梁３
０及びフレーム板２４と同様の構造を有しているので説
明は省略する。梁３０，３１の位置決め爪１００は、曲
げ部分がなく、フレーム板２４，２５に設けられた角穴
１０５に、図６に示すように、外側平面当たりで容易に
上下方向の位置決めがされ、ねじ１０７をねじ穴１０６
にねじ込んで留めることにより、梁３０，３１はフレー
ム板２４，２５に取り付けられる。そして、図７に示す
ように、フレーム板２４，２５が矢印ｂ方向の応力を受
けると、舌部１０１の曲げ角度が前記応力に応じて変化
し、走査光学ユニット２０が載っている梁３０，３１の
本体部分は変形しないように設計されている。

【００１４】［第２実施例、図８参照］図８に示した走
査光学ユニット５０は、ねじ３３〜３５によって固定さ
れた箇所を結んで囲んだ三角形の拘束エリア６０の内側
に光学部品を固定しない構造のものである。なお、第１
実施例と走査光学ユニット２０と同一の部品及び同一の
部分には同じ符号をしている。この走査光学ユニット５
０は第１実施例の走査光学ユニット２０と同様の作用効
果を奏する。

【００１５】［他の実施例］本発明に係る走査光学ユニ
ットは前記実施例に限定されるものではなく、その要旨
の範囲内で種々に変形することができる。走査光学ユニ
ットは、レーザダイオードを光源とするものに限定され
るものではなく、ＬＥＤや蛍光灯を光源とするものであ
ってもよい。

【００１６】さらに、前記実施例においてハウジング１
０のねじ用穴１０ａの上下開口縁部に設けた突起１０ｂ
の数や配置や形状は任意であり、例えば突起１０ｂをね
じ用穴１０ａの開口縁部に環状に配置してもよい。ま
た、振動源は、回転偏向器に限るものではなく、光学部
品を移動させるためのモータ等を設けたプリンタ等にお
いては、このモータ等も振動源として扱ってもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、振動源の光学系ハウジングに対する固定部が、
光学系ハウジングを画像形成装置本体のハウジング取付
部分に固定するための複数の固定箇所を結んで囲んだエ
リアの外側に設定されているので、振動源は片持ちばり
に配置されたと同様の状態となり、振動源の振動に起因
する他の光学部品の振動を減少させることができる。こ
れにより、ピッチムラやジッタ等が画像に発生しなくな
り、高品質の画質が得られる。

【００１８】また、光学部品の振動が減少したことによ
り、走査光学ユニットから外に漏れる騒音も低くするこ
とができる。さらに、振動源として回転偏向器を考えた
場合、回転偏向器の振動に対する使用可能範囲を拡げる
ことができ、従来のものより振動が大きいけれども安価
な回転偏向器を採用することにより、画質を低下させる
ことなく製造コストの減低を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る走査光学ユニットの第１実施例を
示す平面図。

【図２】図１に示した走査光学ユニットの断面図。

【図３】図１に示した走査光学ユニットと梁の固定構造
を示す断面図。

【図４】図１に示した走査光学ユニットを画像形成装置
本体に取付ける方法を示す斜視図。

【図５】図４に示した梁とフレーム板の固定構造を示す
斜視図。

【図６】図４に示した梁とフレーム板の固定状態を、説
明するための構成図。

【図７】図４に示した梁とフレーム板の応力による変形
を説明するための断面図。

【図８】本発明に係る走査光学ユニットの第２実施例を
示す平面図。

【符号の説明】

１…光源アッセンブリ ２…シリンドリカルレンズ ３…回転偏向器 ３ａ…回転軸 ５…ｆθレンズ ６…長尺シリンドリカルレンズ ７，８…折り返しミラー １０…ハウジング ２０…走査光源ユニット ３０，３１…梁 ３３，３４，３５…ねじ ４０…拘束エリア ５０…走査光学ユニット ６０…拘束エリア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲垣 義弘 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会社 内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動源を有した露光光学系を光学系ハウ
   ジングに収納した走査光学ユニットにおいて、 前記振動源の前記光学系ハウジングに対する固定部が、
   前記光学系ハウジングを画像形成装置本体のハウジング
   取付部分に固定するための複数の固定箇所を結んで囲ん
   だエリアの外側に設定されていることを特徴とする走査
   光学ユニット。
2. 【請求項２】 偏向走査するための回転偏向器を有した
   レーザビーム光学系を光学系ハウジングに収納した走査
   光学ユニットにおいて、 前記回転偏向器の前記光学系ハウジングに対する固定部
   が、前記光学系ハウジングを画像形成装置本体のハウジ
   ング取付部分に固定するための複数の固定箇所を結んで
   囲んだエリアの外側に設定されていることを特徴とする
   走査光学ユニット。