JPH09184998A

JPH09184998A - 光走査装置

Info

Publication number: JPH09184998A
Application number: JP74396A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Okura; 正義大倉
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-01-08
Filing date: 1996-01-08
Publication date: 1997-07-15

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構造で光学箱の振動性能を低下させ
ず、温度変化による光学箱の撓みを吸収することができ
る光走行装置を得る。【解決手段】光学部品が組付けられた光学箱１２に薄
肉の脚体３６、３８が設けられており、この脚体３６、
３８を介して光学箱１２が本体フレーム４４に固定され
る。この脚体３６、３８はねじ４８で止められているの
で、振動性能が低下せず、画質の劣化を防止することが
できる。また、光学箱１２を本体フレーム４４に簡単に
固定することができる。光学箱１２が温度変化によって
伸縮したとき、光学箱１２に押されて脚体３８の垂直片
３８Ａが弾性変形し、光学箱が膨張収縮して受ける応力
を吸収し、光学部品の取付面である底板の撓みを抑え、
光軸がズレないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機あるいはレ
ーザービームプリンタ等に備えられレーザー光を走査し
て感光体へ画像を形成する光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザープリンター等には、レーザービ
ームを走査して感光体に静電潜像を形成する光走査装置
が備えられている。

【０００３】図７に示すように、光走査装置６０では、
半導体レーザ６２から出力されたレーザビームを光源光
学系６４を通してポリゴンミラー６６へ入射させ、この
ポリゴンミラー６６で偏向してｆθレンズ６８を通過さ
せ、感光ドラム７０の表面に結像させるようになってい
る。

【０００４】ところで、図８に示すように、このような
光学部品が収納された光学箱７２と、光学箱７２が取付
けられる本体フレーム７４との熱膨張率が異なると、レ
ーザープリンター内の温度の変化による膨張収縮によっ
て、光学箱７２の底板７２Ａの中央部が撓み、レーザー
ビームの光軸（アライメント）にズレが生じる。

【０００５】このため、ポリゴンミラー６６とｆθレン
ズ６８及び平面ミラー（図示省略）との位置関係を保持
するため、図９に示すように、光学箱７８を本体フレー
ム８０から突設された支持部８２と、ばね８４で付勢さ
れたスライダ８６とで挟持し、水平方向（Ｘ軸方向）へ
の伸縮を許容し、熱変化による光学箱７８の撓みを吸収
する技術も提案されている（特開平６−１２３８４９号
公報参照）。

【０００６】しかし、このような固定構造では、Ｚ軸方
向の移動を阻止することはできるが、ねじによる既存の
固定構造と比較すると、第１次共振点が３５０Ｈｚであ
ったものが、１００〜２００Ｈｚ程度に低下し、光学箱
７８が振動して、走査位置が変化して画質の劣化を招く
という欠点があった。

【０００７】また、光学箱７８を本体フレーム８０に位
置決めするための位置決めピン（図示省略）が必要とな
り、部品点数の増加を招いていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は係る事実を考
慮し、簡単な構造で光学箱の振動性能を低下させず、温
度変化による光学箱の撓みを吸収することができる光走
行装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の光走査
装置では、光学部品が組付けられる光学箱に脚体が設け
られており、この脚体を介して光学箱が本体フレームに
固定される。従って、この脚体をねじ止めすることも可
能となり、従来のように、光学箱を挟持して保持する構
造と比較とすると、振動性能が低下することがなく、画
質の劣化を防止することができる。また、脚体を位置決
めするだけでよいので、光学箱を本体フレームに簡単に
固定することができる。

【００１０】また、脚体の少なくとも１つは、光学箱が
温度変化によって伸縮したとき、光学箱に押されて、光
学部品の取付面に対して平行な方向に弾性変形する。こ
の脚体の変形によって、光学箱が膨張収縮して受ける応
力を吸収し、光学部品の取付面の撓みを抑え、光軸がズ
レないようにできる。

【００１１】請求項２に記載の光走査装置では、弾性変
形可能な脚体のばね特性が、次のように設定されてい
る。すなわち、本体フレームに対して水平方向のばね定
数Ｋｈと、本体フレームに対して垂直方向のばね定数Ｋ
ｖ、との関係が、ばね定数Ｋｖ／ばね定数Ｋｈ＞５０と
なっている。

【００１２】これは、光走査装置が備えられる複写機等
の温度上昇を考慮して、光学箱の材料である樹脂材の線
膨張率、光学箱の一般的な大きさ（特に、取付面の伸縮
方向の長さ）とから、設定されたものであり、上記のよ
うな関係を持たせることによって、光学箱の撓みを抑
え、振動性能を保持できる。

【００１３】請求項３に記載の光走査装置では、脚体が
光学箱と一体成形されている。このため、光学箱を固定
するための別部材が不要となり、製造コストの削減が図
れる。

【００１４】請求項４及び請求項５に記載の光走査装置
では、弾性変形可能とされた脚体が、他の脚体より薄肉
とされ、又は部分的に薄肉とされている。

【００１５】このような単純な構成によって、脚板を所
望の方向へ弾性変形させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１〜図３には、第１形態に係る
光走査装置１０の光学箱１２が示されている。

【００１７】光学箱１２は樹脂製で、長方形状の底板１
４と、この底板１４の縁部から立ち上げられた側板１
６、１８、２０、２２とを備え、全体として上方が開口
した箱形状となっている。底板１４の右側には、偏光部
材としてポリゴンミラー２４が配置され、底板１４の裏
面に配置された図示しないスキャナモータによって高速
回転するようになっている。

【００１８】側板１６には図示しない光源が配置されて
おり、この光源から発射されたレーザービームが、コリ
メータレンズで平行の光束とされ、シリンダーレンズを
通過する。このシリンダーレンズで集光されたレーザー
ビームは、ポリゴンミラー２４へ入射して偏向走査され
る。

【００１９】また、ポリゴンミラー２４の左側には、ｆ
θレンズ２６、平面ミラー２８、及びシリンダーミラー
３０が配設されており、ポリゴンミラー２４の反射面で
反射されたレーザービームを左側の側板２２に開口され
たウインドウ３２を通じて、感光体ドラム上に到達させ
る。

【００２０】一方、底板１４の下面には、４つの脚体３
４、３６、３８、４０が一体成形されている。

【００２１】脚体３４、３６は、ポリゴンミラー２４の
回転中心Ｏを通り、側板１６、１８と直交する線上にあ
る。脚体３４は、Ｌ字形状の板材で、底板１４から延出
する垂直片３４Ａと、本体フレーム４４に固定される取
付片３４Ｂと、を有している。垂直片３４Ａ及び取付片
３４Ｂの肉厚は約３ｍｍとされ、また、脚体３４と側板
１６とを連結するようにリブ４６が形成され、垂直方向
及び水平方向に作用する力に対して充分な剛性を有して
いる。

【００２２】一方、脚体３６の垂直片３６Ａは、幅１５
ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ、高さ２０ｍｍで、Ｙ軸方向へ弾
性変形可能とされている。また、取付片３６Ｂは取付片
３４Ｂの肉厚と同等とされている。さらに、取付片３４
Ｂ、３６Ｂには、ねじ孔が形成されており、ねじ４８で
本体フレーム４４へ固定されるようになっている。これ
によって、垂直方向の剛性が確保され、振動性能が損な
われない。

【００２３】一方、脚体３８、４０は、ｆθレンズ２
６、平面ミラー２８、及びシリンダーミラー３０の中心
を通り、側板２２と直交する線の両側に配置されてい
る。

【００２４】この脚体３８、４０の垂直片３８Ａ、４０
Ａは、幅１５ｍｍ、厚み１．５ｍｍ、高さ２０ｍｍとさ
れている。垂直片３８Ａ、４０Ａは、底板１４の長手方
向と対面しており、図３に示すように、底板１４が熱で
膨張すると、底板１４に押されて矢印Ａ方向に弾性変形
して傾き（２点鎖線で示されている）、底板１４の撓み
を防止するようになっている。

【００２５】また、脚体３８、４０の取付片３８Ｂ、４
０Ｂには、ねじ孔が形成されており、ねじ４８で本体フ
レーム４４へ固定され、垂直方向の剛性が確保されるの
で、振動性能が損なわれない。

【００２６】なお、脚体３６、３８、４０のばね定数
は、底板１４と平行な厚み方向（Ｘ軸又はＹ軸方向）で
は１９ｋｇ／ｍｍ、底板１４と直交する方向（Ｚ軸方
向）では３３７５ｋｇ／ｍｍとなっている。この結果、
水平方向のばね定数Ｋｈと垂直方向Ｋｖのばね定数の比
率は、Ｋｖ／Ｋｈ＝１７８となっている。

【００２７】次に、一例として、装置内の温度が１０ｄ
ｅｇ上昇した場合、本形態に係る光学箱１２がどのよう
に機能するか説明する。

【００２８】光学箱１２を構成する樹脂材の線膨張率を
６．５×１０^-5／℃、脚体３４と脚体４０とのＸ軸方向
の距離を２００ｍｍとすると、光学箱１２は０．１３ｍ
ｍ伸びる。ここで、本体フレーム４４の伸びを差引する
と、相対的な伸びは０．１ｍｍとなる。

【００２９】もし、光学箱１２が本体フレーム４４に拘
束されていると、この０．１ｍｍの伸びは、光学箱１２
の底板１４を撓ませるが、脚体３８、４０の弾性変形
（内部応力は１〜２ｋｇｆ）によって、底板１４の変形
が抑制され、光軸がズレない。また、同様にＹ軸方向の
底板１４の撓みも脚体３６で吸収される。

【００３０】なお、本形態では、脚体を４つ設けたが、
少なくとも３つの脚体があれば、光学箱１２を水平に保
持できる。

【００３１】また、垂直片のサイズ、上記形態に限定さ
れるものでなく、例えば、幅１５ｍｍ、肉厚１．５ｍ
ｍ、高さ４０ｍｍ、水平方向のばね定数Ｋｈ＝２．４ｋ
ｇ／ｍｍ、垂直方向のばね定数Ｋｖ＝１６８８ｋｇ／ｍ
ｍ、ばね定数比率Ｋｖ／Ｋｈ＝３１２でもよく、幅５ｍ
ｍ、肉厚５ｍｍ、高さ４０ｍｍ、水平方向のばね定数Ｋ
ｈ＝２９ｋｇ／ｍｍ、垂直方向のばね定数Ｋｖ＝１８７
５ｋｇ／ｍｍ、ばね定数比率Ｋｖ／Ｋｈ＝６５でもよ
い。

【００３２】さらに、脚体の垂直片を全体的に薄肉とし
なくても、図４に示す第２形態の光学箱５０のように、
脚体５２の垂直片５２Ａの板幅を狭くしてもよく、さら
に、図５及び図６に示す第３形態の光学箱５４のよう
に、脚体５６の取付片５６Ｂと垂直片５６Ａとの連結部
を薄肉にしても、同様な効果を得ることができ。

【００３３】また、このような効果は、光路長が長いオ
ーバーフィルド光学系において顕著となる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は上記構成としたので、簡単な構
造で光学箱の振動性能を低下させず、温度変化による光
学箱の撓みを吸収することができる。このため、熱膨張
収縮で光学箱が傾斜して起こる光軸のズレを無くすこと
ができ、画質の劣化を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１形態に係る光走査装置の平面図である。

【図２】第１形態に係る光走査装置の側面図である。

【図３】第１形態に係る光走査装置の正面図である。

【図４】第２形態に係る光走査装置の平面図である。

【図５】第３形態に係る光走査装置の正面図である。

【図６】第３形態に係る光走査装置の側面図である。

【図７】光走査装置の概略構成図である。

【図８】従来の光学箱が熱膨張した状態を示した断面図
である。

【図９】従来の光走査装置の熱変形の防止機構を示した
側面図である。

【符号の説明】

１２光学箱３４脚体３６脚体３８脚体４０脚体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学部品が組付けられる光学箱と、前記
光学箱に設けられ本体フレームに光学箱を固定する脚体
と、を備え、前記脚体の少なくとも１つが、前記光学箱の温度変化に
よる伸縮を吸収可能に前記光学部品の取付面に対して平
行な方向に弾性変形することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】前記弾性変形可能とされた脚体のばね特
性が、前記本体フレームに対して水平方向のばね定数Ｋ
ｈと、このばね定数Ｋｈに対する前記本体フレームに対
して垂直方向のばね定数Ｋｖの比率が５０以上とされた
ことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】前記脚体が前記光学箱と一体成形された
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光走査
装置。
【請求項４】前記弾性変形可能とされた脚体が、他の
脚体より薄肉とされたことを特徴とする請求項１〜請求
項３の何れかに記載の光走査装置。
【請求項５】前記弾性変形可能とされた脚体が、部分
的に薄肉とされたことを特徴とする請求項１〜請求項４
の何れかに記載の光走査装置。