JPH0933844A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリゴンモータ等の振動発生光学部品を配置
するために穴の開けられた支持板の剛性をリブの配置の
工夫によって高め、画質に影響を与えない光走査装置を
実現する。 【解決手段】 レーザ走査ユニット１０３Ｂの裏面に
は、ポリゴンモータ本体を嵌合する穴１１３とその取付
用のネジ穴１６１₁ 〜１６１₄ が配置されている。穴１
１３の周囲には円形リブ１１４が配置され、ここから放
射状に放射リブ１５１₁ 〜１５１₁₀が外枠１１２まで伸
びている。また、これと交叉する円形リブ１１６と円弧
リブ１１７、１１８も配置されている。ポリゴンモータ
はこれらのリブによってつり下げられるように安定して
保持され、ユニット本体１０５の剛性が確保されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザプリンタある
いはある種の複写機やファクシミリ装置のように光ビー
ムを走査して画像の記録を行う画像情報記録装置に使用
される光走査装置に係わり、特に光ビームの走査時の振
動が画質に与える影響を軽減するようにした光走査装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザビーム等の光ビームをポリゴンミ
ラー（回転多面鏡）を使用して偏向させ、感光体ドラム
等の感光体表面に光ビームを走査させて画像の記録を行
うようにした画像情報記録装置は、高解像度で普通紙に
高速で画像を記録することができ、プリンタや複写機等
に広く使用されている。

【０００３】図８は、従来から使用されている画像情報
記録装置の一般的な構成を表わしたものである。この装
置は、図示しないメインモータを駆動源として定速で回
転する感光体ドラム１１を備えている。感光体ドラム１
１の周囲には、ドラム表面に電荷を一様に帯電するため
のチャージコロトロンや、ドラム表面に作成された静電
潜像を現像するための現像器１３や、現像後にドラム表
面に形成されたトナー像を用紙１４に転写するためのト
ランスファコロトロン１５や、トナー像の転写後にドラ
ム表面に残っているトナーを回収するためのクリーニン
グ装置１６が配置されている。クリーニング装置１６に
よって清掃された後のドラム表面には、再びチャージコ
ロトロン１２によって帯電が行われ、これによって画像
の記録を繰り返し行うことができる。

【０００４】この画像情報記録装置でトナー像を転写さ
れた用紙１４は、１対のローラからなる定着器１７によ
って画像を定着され、図示しない排出トレイに排出され
る。また、チャージコロトロン１２と現像器１３の間の
ドラム表面には光走査装置１８からレーザビーム１９が
照射されるようになっており、これによって静電潜像の
形成が行われるようになっている。すなわち、チャージ
コロトロン１２によって一様に帯電されたドラム表面
は、光走査装置１８によって走査されるレーザビーム１
９によって隙間無く走査されるようになっている。この
ときのレーザビーム１９のオン・オフに応じて電荷が選
択的に消失し、画像に対応した静電潜像が形成される。
現像器１３内のトナーは摩擦帯電によって所定の電荷を
帯びており、静電潜像に選択的に吸着してトナー像を形
成するようになっている。

【０００５】このような光走査装置１８内には、レーザ
走査ユニット２１と呼ばれる筐体が配置されており、こ
の内部でレーザビームの発生や変調、およびこのレーザ
ビームの偏向が行われるようになっている。レーザ走査
ユニット２１から出力されるレーザビーム１９は、光走
査装置１８内に設けられた反射ミラー２２のミラー面を
走査し、その反射光が前記したように感光体ドラム１１
の表面をドラムの軸方向に平行に繰り返し走査すること
になる。この走査方向は主走査方向と呼ばれており、感
光体ドラム１１の表面の移動方向は副走査方向と呼ばれ
ている。

【０００６】図９は、この画像情報記録装置の光学系を
表わしたものである。レーザダイオード３１から射出さ
れたレーザビーム３２はコリメータレンズ３３およびシ
リンダレンズ３４を経てポリゴンミラー３５に到達す
る。ポリゴンミラー３５は矢印３６方向に高速で回転し
ており、レーザビーム３２はミラー面の回転によって入
射角を変化させ、その反射光の進行方向を所定の角度範
囲で繰り返し変化させる。このようにしてポリゴンミラ
ー３５によって偏向したレーザビーム３２は、ｆθレン
ズ３７およびシリンダレンズ３８ならびに図８に示した
反射ミラー２２を経て感光体ドラム１１を主走査方向３
９に繰り返し走査することになる。ここでｆθレンズ３
７は感光体ドラム１１上でレーザビーム３２の走査速度
が一定するように補正するためのレンズである。

【０００７】感光体ドラム１１の走査開始位置よりも更
に走査開始側に片寄った位置に到達するレーザビーム３
２_S は、シリンダレンズ３８を通過した後に反射ミラー
４１によって反射され、走査開始タイミング検出センサ
４２によって検出されるようになっている。走査開始タ
イミング検出センサ４２がレーザビーム３２_S を検出し
てから所定の遅延時間を経過した時点から各走査ライン
での画像の変調を開始すると、各走査ラインにおける画
像の書き出し位置が一定し、ジッタの発生を防止するこ
とができる。

【０００８】ところで、このような光走査装置を用いた
画像情報記録装置では、バンディングと呼ばれる現象が
発生し、高精細度の画像を作成する上での障害となって
いる。ここでバンディングとは、副走査方向に現われる
画像濃度の縞状のむらをいう。バンディングには幾つか
の原因があるが、このうちの１つが光走査装置内の光学
部品の振動である。ポリゴンミラー３５を回転させるた
めのポリゴンモータや光走査装置を取り付けた画像情報
記録装置本体の振動は、図９に示した各種レンズ３３、
３４、３７、３８等からなる光学部品に伝達し、これら
を振動させる。これらの光学部品が振動すると、レーザ
ビーム３２によるドラム表面での画像の書き込みが行わ
れる位置が変動する。このうちの副走査方向の変動成分
は、レーザビーム３２の走査線の間隔をずらすことにな
る。

【０００９】走査ラインの位置が副走査方向にずれ、走
査線の間隔が不均一になると濃度むらを発生させること
になる。副走査方向のずれが全くランダムに発生する
と、このように濃度むらが発生しても人間の目にはそれ
ほど目立つことはない。ところが前記したようにポリゴ
ンミラー３５や装置本体の振動の周波数がポリゴンモー
タの回転周波数と共振を発生させるような場合には、振
動が所定の周波数で増幅されてしまう。このように副走
査方向のずれが周期性を持つようになると、それぞれの
ずれがわずか数μｍのオーダであっても、濃度むらが認
識できるようになり、画質上の問題となる。

【００１０】そこで従来から、ポリゴンミラーに代表さ
れる振動発生光学部品の存在によって光走査装置が高画
質を維持することができなくなるのを防止するための各
種の提案が行われている。このうち特開平５−１０３１
６４号公報では、ポリゴンミラーやこれを駆動するポリ
ゴンモータを収容したレーザ走査ユニットが発生させる
振動の振動数と、このレーザ走査ユニットを支持する支
持フレームの固有振動数とを所定値離すようにしてい
る。詳細には、レーザ走査ユニットの発生させる振動の
振動数に対して支持フレームの一次固有振動数をこれよ
りも低周波側とし、二次固有振動数をレーザ走査ユニッ
トの発生させる振動の振動数よりも高周波側にするよう
にしている。

【００１１】この公報に記載された具体例では、レーザ
走査ユニットの発生させる振動の振動数が２３７．５Ｈ
ｚであるとすると、支持フレームの一次固有振動数は１
９０Ｈｚであって２０％だけ低周波側に離れており、二
次固有振動数は３６０Ｈｚであって５２％だけ高周波側
に離れている。このようにこの提案では、レーザ走査ユ
ニットの発生させる振動の振動数と支持フレームの固有
振動数がある程度離れているので、レーザ走査ユニット
が発生させた振動によって支持フレームが振動すること
を防止することができる。すなわち、レーザ走査ユニッ
トによって走査される光束が振動して、感光体上の画像
に悪影響を与えるといったことを防止することができ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この提案の
ように一方の共振周波数と他方の共振周波数の間を狙っ
て光走査装置を作成するとき、これらの共振峰が近接し
て存在する場合がある。このような場合には、双方の共
振モードの影響で、振動発生光学部品の周波数で共振の
明確な谷間が形成されないことが多く、その周波数での
振動を十分抑えることができない。また、シミュレーシ
ョン等を用いて共振の谷間を狙った設計を行い、その効
果が設計の初期段階で確認されても、実際の製品を作製
したときに諸条件の微妙な相違によって振動発生光学部
品の周波数での振動を効果的に抑えることができないと
いう問題が生じることがあった。

【００１３】また、仮に共振周波数をポリゴンモータ等
の振動発生光学部品の周波数と離すような構成を実現す
ることができても、この振動発生光学部品の周波数より
も低い周波数領域に共振モードが存在する場合には、や
はり振動による影響が画質に現われるという問題があっ
た。画像情報記録装置の本体側には、感光体ドラムや記
録紙の搬送系のように低い周波数領域で振動を発生する
振動源が多数存在するので、これらと光走査装置が共振
を起こしてしまう可能性が高いからである。

【００１４】更に、提案の光走査装置では支持フレーム
としての光学箱の剛性を高めたので、レーザ走査ユニッ
トが振動に対して共振しても光学箱がこれにならって振
動するものとされている。したがって、光学箱のレーザ
走査ユニット以外の箇所に配置されているミラー等の光
学部品とポリゴンミラーの相対的な位置関係がずれるこ
とはなく、光ビームの位置ずれが生じないことになって
いる。しかしながら、これはあくまで理想的な状態であ
って、現実には光学箱自体が固有の共振モードを有して
いる。したがって、ポリゴンモータによってレーザ走査
ユニットが振動したとき光学箱内の光学部品の位置関係
が狂うことになり、光ビームの位置ずれが発生し、画質
を低下する原因となる場合が多い。

【００１５】また、光学箱の剛性を高めるためにこの提
案のように支持フレームに金属板を使用しその厚さを厚
くすることは光学箱全体の重量をかなり重くしてしま
い、装置のコストダウンを図ることが困難になるという
問題もあった。また、レーザ走査ユニット内のポリゴン
モータの本体部分は、この提案にも示されているように
レーザ走査ユニットから突出して光学箱の支持フレーム
に開けられた円形の穴に嵌入するようになっていること
が多い。このような構成は装置の小型化には有効である
が、円形の穴の存在によって支持フレームの剛性が低下
してしまう。

【００１６】これに対しては、この支持フレームの一方
の面にリブを配置することや、前記したように比較的厚
い金属板を使用して剛性を増すといった手法が採られて
いた。しかしながら枡目状の形状のリブを配置しただけ
では、ポリゴンモータの本体が嵌入する円形の穴の箇所
でリブが分断されるので、十分に剛性を高めることは困
難であった。また、比較的厚い金属板を使用しても円形
の穴の周囲では剛性がかなり低下するので、厚さを単純
に増していくことは前記した質量増加の問題を発生させ
るだけで根本的な解決にはならなかった。

【００１７】そこで本発明の目的は、ポリゴンモータ等
の振動発生光学部品を配置するために穴の開けられた支
持板の剛性をリブの配置の工夫によって高めることので
きる光走査装置を提供することにある。

【００１８】本発明の他の目的は、ポリゴンモータ等の
振動発生光学部品を配置するために穴の開けられた支持
板の一次共振周波数をリブの配置の工夫によって高域側
にシフトさせることのできる光走査装置を提供すること
にある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）光ビームを発生する光ビーム発生器と、
（ロ）この光ビーム発生器から出力される光ビームを偏
向する光偏向器と、（ハ）光ビームの進路に影響を与え
る振動を発生するおそれのある所定の振動発生部品と、
（ニ）この振動発生部品の本体外周と嵌合する穴部を有
する支持板と、この支持板の縁部から立設するように配
置された側壁と、支持板と接すると共に所定の高さで穴
部から側壁に向けて放射状に配置された複数本のリブと
を有し、少なくとも光偏向器と振動発生部品とを収容し
た光学箱とを光走査装置に具備させる。

【００２０】すなわち請求項１記載の発明では、光ビー
ムを偏向するポリゴンミラー等の光偏向器を収容した光
学箱内の所定の振動発生光学部品がその本体外周を嵌入
した底板等の支持板に、所定の高さで穴部から側壁に向
けて放射状に配置された複数本のリブを配置するように
した。これにより、その振動発生光学部品は放射状のリ
ブによって釣り下げられたようにその支持板で保持され
るので、支持板の剛性が高められ、光学箱の固有の周波
数も高域側にシフトさせることができる。

【００２１】請求項２記載の発明では、（イ）光ビーム
を発生する光ビーム発生器と、（ロ）この光ビーム発生
器から出力される光ビームを偏向する光偏向器と、
（ハ）この光偏向器を駆動する光偏向器駆動部と、
（ニ）この光偏向器駆動部の本体外周と嵌合する穴部を
有する支持板と、この支持板の縁部から立設するように
配置された側壁と、支持板と接すると共に所定の高さで
穴部から側壁に向けて放射状に配置された複数本のリブ
とを有し、少なくとも光偏向器と光偏向器駆動部とを収
容した光学箱とを光走査装置に具備させる。

【００２２】すなわち請求項２記載の発明によれば、光
ビームを偏向する光偏向器を収容した光学箱内の光偏向
器を駆動する光偏向器駆動部の本体外周を嵌入した底板
等の支持板に、所定の高さで穴部から側壁に向けて放射
状に配置された複数本のリブを配置するようにした。こ
れにより、光偏向器駆動部が振動を発生させるものであ
っても、放射状のリブによってこれが釣り下げられるよ
うに支持板が保持するので、支持板の剛性が高められ、
光偏向器駆動部の画質に対する悪影響を回避することが
できる。

【００２３】請求項３記載の発明によれば、（イ）光ビ
ームを発生する光ビーム発生器と、（ロ）この光ビーム
発生器から出力される光ビームを偏向するポリゴンミラ
ーと、（ハ）このポリゴンミラーを回転させるポリゴン
モータと、（ニ）このポリゴンモータの本体外周と嵌合
する円形の穴部を有する支持板と、この支持板の縁部か
ら立設するように配置された側壁と、支持板と接すると
共に所定の高さで穴部から側壁に向けて放射状に配置さ
れ少なくともそれらの一部が側壁の隅部につながるよう
な配置となった複数本の放射状リブと円形の穴部に対し
て同心円状に配置された同心円状リブを有し、少なくと
もポリゴンミラーとポリゴンモータとを収容した光学箱
とを光走査装置に具備させる。

【００２４】すなわち請求項３記載の発明によれば、光
ビームを偏向するポリゴンミラーを収容した光学箱内の
ポリゴンミラーを駆動するポリゴンモータの円筒状の本
体外周を嵌入した底板等の支持板に、所定の高さで穴部
から側壁に向けて放射状に配置された複数本のリブと、
ポリゴンモータを嵌入した円形の穴部に対して同心円状
に配置された同心円状リブとを配置するようにした。こ
れにより、ポリゴンモータが振動を発生させても、放射
状のリブによってこれを釣り下げるように支持板が保持
すると共に、同心円状に配置して放射状のリブと交叉す
る他のリブによってこの支持板の剛性が更に高められて
いるので、ポリゴンモータの画質に対する悪影響を十分
回避することができる。

【００２５】請求項４記載の発明では、（イ）光ビーム
を発生する光ビーム発生器と、（ロ）この光ビーム発生
器から出力される光ビームを偏向するポリゴンミラー
と、（ハ）このポリゴンミラーを回転させるポリゴンモ
ータと、（ニ）このポリゴンモータの本体外周と嵌合す
る円形の穴部を有する底板と、この底板の縁部から立設
するように配置された側壁と、底板と接すると共に所定
の高さで穴部から側壁に向けて放射状に配置され少なく
ともそれらの一部が側壁の隅部につながるような配置と
なった複数本の放射状リブと円形の穴部に対して同心円
状に配置された同心円状リブを有し、少なくともポリゴ
ンミラーとポリゴンモータとを収容した光学箱と、
（ホ）この光学箱から射出された偏向された光ビームを
走査され画像の形成を行う感光体と、（ヘ）この感光体
を支持するフレームと、（ト）光学箱の放射状リブと同
心円状リブの所定の交点でポリゴンモータを底板に固定
すると共にこの底板をフレームに固定する固定手段とを
光走査装置に具備させる。

【００２６】すなわち請求項４記載の発明では、請求項
３記載の発明と同様に光学箱にポリゴンモータの嵌入部
を補強する放射状リブと同心円状のリブを配置すると共
に、これらのリブの交点の位置でポリゴンモータを底板
に固定し、これと直接、あるいは底板独自で底板を感光
体支持のためのフレームに固定することにした。このよ
うにリブの交点でポリゴンモータの固定がフレームに対
して直接あるいは底板を介して間接に行われるので、リ
ブの交点でない箇所でポリゴンモータを底板に固定する
場合と比べてポリゴンモータの振動を抑制することがで
き、その振動による画質に対する影響を更に軽減させる
ことができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下実施例につき本発明を詳細に
説明する。

【００２８】図１は、本発明の一実施例における光走査
装置を使用した画像情報記録装置の要部を表わしたもの
である。図８と同一部分には同一の符号を付しており、
これらの説明を適宜省略する。プリンタ等の画像情報記
録装置の本体フレーム１０１は、比較的強固な構造体で
あり、図示しない本体パネルを取り付けたり、感光体ド
ラム１１等の主要部品を保持している。この本体フレー
ム１０１の上部には、光学箱１０２が配置されており、
その内部にはレーザ走査ユニット１０３が収容されてい
る。レーザ走査ユニット１０３には半導体レーザやポリ
ゴンミラー等の偏向走査に必要な主要な光学部品が配置
されており、その底面でこの図には示していないポリゴ
ンモータの底部が突出している部分には、リブ構造体１
０４が配置されている。

【００２９】レーザ走査ユニット１０３から射出された
レーザビーム１９は、光学箱１０２内の反射ミラー（折
り返しミラー）２２に入射し、その反射光は感光体ドラ
ム１１をビーム状に走査し、画像に対応した静電潜像の
形成が行われるようになっている。光学箱１０２はその
底板の所定の位置で本体フレーム１０１と図示しないネ
ジによって固定されている。レーザ走査ユニット１０３
もその底部の所定の位置で、光学箱１０２の底板を介し
て本体フレーム１０１に図示しないネジによって固定さ
れている。

【００３０】図２は、本実施例の光走査装置のレーザ走
査ユニットの構成を表わしたものである。レーザ走査ユ
ニット１０３のユニット本体１０５内の半導体レーザ３
１から射出されたレーザビーム３２は、入射光を収束さ
せるためのコリメータレンズ３３およびシリンドリカル
レンズ３４を経てポリゴンミラー３５に入射される。ポ
リゴンミラー３５はポリゴンモータ１０６によって所定
方向に高速回転させられるようになっており、各ミラー
面の回転によってレーザビーム１９の反射光の向きが周
期的に変化する。ポリゴンミラー３５の反射光は、ｆθ
レンズ３７に入射され、感光体ドラム１１をレーザビー
ム１９が走査するときの速度が均一となるような調整が
行われる。

【００３１】ｆθレンズ３７を経たレーザビーム１９
は、シリンダレンズ３８を経てレーザ走査ユニット１０
３から出射され、反射ミラー２２に入射する。反射ミラ
ー２２によって反射されたレーザビーム１９は光学箱１
０２の底部に配置された図示しない開口部を通って、こ
の下方に配置された感光体ドラム１１上に到達するよう
になっている。なお、図２ではレーザ走査ユニット１０
３のユニット本体１０５内の各光学部品についてこれら
のサイズや配置の概要を示したにすぎない。したがっ
て、次に図３として示すユニット本体１０５の底板部分
の形状に正確には対応するものではない。

【００３２】図３は本実施例のレーザ走査ユニットの底
面を表わしたものである。レーザ走査ユニット１０３の
ユニット本体１０５の底面には、その裏側平面部分１１
１から４角形の外枠１１２が第１の高さＨ₁ で突出して
いる。また、底面の中央よりも図で左側に寄って、直径
８０ｍｍの円形の穴１１３が開けられており、その周囲
には前記した第１の高さＨ₁ で突出した円形リブ１１４
が配置されている。円形の穴１１３は、図２に示したポ
リゴンモータ１０６の図示しない円筒状の本体部分を嵌
入させるものであり、この円筒状の本体部分が裏側平面
部分１１１から突出する量は第１の高さＨ₁ よりも低く
なっている。

【００３３】円形リブ１１４と外枠１１２の間には、円
形リブ１１４の外周から放射線状に伸びた１０本の放射
リブ１１５₁ 〜１１５₁₀が配置されている。これらの放
射リブ１１５₁ 〜１１５₁₀の裏側平面部分１１１からの
高さＨ₂ は、第１の高さＨ₁よりも低い第２の高さＨ₂
となっている。また、円形リブ１１４と同心円状に他の
円形リブ１１６と２つの円弧リブ１１７、１１８も配置
されている。円形リブ１１６と円弧リブ１１７、１１８
の裏側平面部分１１１からの高さＨ₂ は、第２の高さＨ
₂ と同一となっている。円形リブ１１６はその円周上の
２点で外枠１１２と内接している。これら各リブ１１
４、１１５₁ 〜１１５₁₀、１１６〜１１８の厚さは２ｍ
ｍであり、第１の高さＨ₁ は４ｃｍ、第２の高さＨ₂ は
３ｃｍとなっている。もちろん、これらのリブ１１４、
１１５₁ 〜１１５₁₀、１１６〜１１８の厚さは１ｍｍで
あってもよく、これらの周囲の他の値であってもよい。
また、第１および第２の高さＨ₁ 、Ｈ₂ は等しくても構
わない。

【００３４】なお、ユニット本体１０５はその外枠１１
２、円形リブ１１４、放射リブ１１５₁ 〜１１５₁₀、他
の円形リブ１１６ならびに２つの円弧リブ１１７、１１
８と共に、所定の樹脂によって一体的に形成されてい
る。すなわち、各リブ１１５〜１１８は、それらの端部
が円形リブ１１４または外枠１１２と一体的に接続され
たり、リブ１１５〜１１８同士が交点で一体的に接続さ
れているだけでなく、レーザ走査ユニット１０３の本体
の裏側平面部分１１１と全長にわたって一体的に接続さ
れた構造となっている。

【００３５】この実施例のレーザ走査ユニット１０３で
は、本体の裏側平面部分１１１における外枠１１２の四
隅近傍に、それぞれネジ穴１２１₁ 〜１２１₄ が放射リ
ブ１１５₃ 、１１５₅ 、１１５₈ 、１１５₁₀を避ける位
置に配置されており、レーザ走査ユニット１０３を図１
に示した本体フレーム１０１に光学箱１０２の底板を介
してネジ留めする際に使用される。また、２つの円形リ
ブ１１４、１１５の間の裏側平面部分１１１には、同じ
く放射リブ１１５₂ 、１１５₃ 、１１５₅ 、１１５₆ 、
１１５₈ 、１１５₉ 、１１５₁₀を避ける位置にネジ穴１
２１₅ 〜１２１ ₈ が配置されている。これら後者のネジ
穴１２１₅ 〜１２１₈ は、ポリゴンモータ１０６を固定
するためのものである。

【００３６】このように本実施例の光走査装置で、レー
ザ走査ユニット１０３内でポリゴンモータ１０６は放射
リブ１１５₁ 〜１１５₁₀によって外枠１１２からつり下
げられたように固定されている。そして、更にこれら放
射リブ１１５₁ 〜１１５₁₀は外枠１１２と一部で接触し
ている円形リブ１１６ならびに２つの円弧リブ１１７、
１１８によって補強された構造となっている。

【００３７】図４および図５は、本実施例によるレーザ
走査ユニットのリブの配置の効果を調べるために他の配
置構造のレーザ走査ユニットの裏面を示したものであ
る。これらの図で図３と同一部分には同一の符号を付し
ており、これらの説明を適宜省略する。

【００３８】図４は、ポリゴンミラーを回転させるため
のポリゴンモータの本体部分を嵌合させる円形の穴を開
けなかった場合のレーザ走査ユニット１３１を第１の比
較例として示している。裏側平面部分１３２には、外枠
１１２で囲まれた全域に格子状のリブ１３４が配置され
ている。このように図３で示したような円形の穴１１３
を配置しなければ、リブ１３４が途中で中断することが
ないので、レーザ走査ユニット１３１の剛性は高まる。

【００３９】図４に示した第１の比較例では、図３に示
したと同一位置にネジ穴１２１₁ 〜１２１₈ を配置する
ものとする。このとき、比較を単純に行うことができる
ようにポリゴンモータ１０６（図２）はその重量２００
ｇを４つのネジ穴１２１₅ 〜１２１₈ に分割し、集中質
量として加重するようにモデル化した。他の４つのネジ
穴１２１₁ 〜１２１₄ を用いた本体フレーム１０１との
取り付けについては、これら４点で取付位置が完全に拘
束され、位置的な移動が生じないものとした。本体フレ
ーム１０１は実際にはある程度の弾性を有しており、レ
ーザ走査ユニット１０３の振動に伴って取付位置が移動
することになるが、前記したように単純化してモデリン
グすることにした。

【００４０】図４に示した第１の比較例でレーザ走査ユ
ニットの本体部分としての樹脂部分の重量は４７２ｇで
あり、一次共振周波数は２７２Ｈｚであった。リブ１３
４が全面に途切れることなく配置されているので、一次
共振周波数はポリゴンモータ１０６の振動周波数として
の例えば１３４Ｈｚよりもかなり高域側にシフトしてい
る。

【００４１】図５に示した第２の比較例では、レーザ走
査ユニット１４１の底板に本実施例と同一サイズの円形
の穴１１３が配置されている。また、この穴１１３の周
囲には本実施例と同一の円形リブ１１４が配置されてい
る。また、本実施例と同様に裏側平面部分１１１には、
同一位置にネジ穴１２１₁ 〜１２１₈ が配置されてい
る。外枠１１２内の格子状のリブ１４２は、４つのネジ
穴１２１₅ 〜１２１₈ の近傍で途切れている。

【００４２】この第２の比較例では、レーザ走査ユニッ
トの本体部分としての樹脂部分の重量はリブ１４２の配
置面積の減少に伴って４４６ｇに減少している。また、
リブ１４２が円形の穴１１３の存在によって途切れてい
るので、一次共振周波数は第１の比較例よりもかなり低
域側にシフトして２２４Ｈｚとなっている。

【００４３】一般に共振周波数は質量が増加すると低域
側にシフトし、剛性が高くなるとこれに伴って高域側に
シフトする。この第２の比較例では、第１の比較例と比
べると質量自体は減少している。しかしながら、リブ１
４２が途切れたことと円形の穴１１３の存在によって剛
性の低下が著しく、第１の比較例に対して１７．６％も
一次共振周波数が低下している。

【００４４】図３に示した本実施例のレーザ走査ユニッ
トでは、第２の比較例と同様に円形の穴１１３の存在と
いう大きなデメリットとなる要因がある。しかしなが
ら、円形リブ１１４から放射状に配置した放射リブ１１
５₁ 〜１１５₁₀と、同心円状に配置した円形リブ１１６
ならびに２つの円弧リブ１１７、１１８を、これらが裏
側平面部分１１１に対して立設するように一体的に形成
した。このため、樹脂部分の重量が４５１ｇと第２の比
較例よりわずかに上昇したにもかかわらず、２６５Ｈｚ
の一次共振周波数を得ることができた。これは、円形の
穴１１３を有さない第１の比較例に対してわずか２．５
％のアップに過ぎない。このように本実施例の光走査装
置を構成するレーザ走査ユニットは、比較として示した
格子状のリブ１３４、１４２に比べると、剛性をアップ
させる効果が極めて高いことがわかる。

【００４５】第１の変形例

【００４６】図６は、本発明の第１の変形例におけるレ
ーザ走査ユニットの裏面の構造を表わしたものである。
図３と同一部分には同一の符号を付しており、これらの
説明を適宜省略する。この変形例では、レーザ走査ユニ
ット１０３Ａのユニット本体１０５Ａの底面に４角形の
外枠１１２が第１の高さＨ₁ で突出している。また、底
面の中央よりも図で左側に寄って、直径８０ｍｍの円形
の穴１１３が開けられており、その周囲には前記した第
１の高さＨ₁ で突出した円形リブ１１４が配置されてい
る。

【００４７】円形リブ１１４と外枠１１２の間には、円
形リブ１１４の外周から放射線状に伸びた１０本の放射
リブ１５１₁ 〜１５１₁₀が配置されている。これらの放
射リブ１５１₁ 〜１５１₁₀の裏側平面部分１１１からの
高さＨ₂ は、第１の高さＨ₁よりも低い第２の高さＨ₂
となっている。第３、第５、第８および第１０の各放射
リブ１５１₃ 、１５１₅ 、１５１₈ 、１５１₁₀はその円
形リブ１１４と反対側の端部を外枠１１２の四隅に位置
させている。２つの円形リブ１１４、１１６と２つの円
弧リブ１１７、１１８は先の実施例と同様である。

【００４８】この第１の変形例の光走査装置のレーザ走
査ユニット１０３Ａでは、４つの放射リブ１５１₃ 、１
５１₅ 、１５１₈ 、１５１₁₀がこれらの端部を外枠１１
２の四隅に位置させているので、樹脂部分の重量が４４
３ｇと先の実施例よりもわずかに減少したにもかかわら
ず、一次共振周波数は２７５Ｈｚとなり高域側にシフト
した。これは、第１の比較例の一次共振周波数よりも高
域側にシフトしたことになり、ポリゴンモータ１０６の
振動周波数としての例えば１３４Ｈｚよりもかなり高域
側に位置している。しかもユニット本体１０５Ａには円
形の穴１１３が存在するので、ポリゴンモータ１０６
（図２参照）を収容するレーザ走査ユニット１０３Ａを
小型化することができ、この点でも第１の比較例よりも
周波数特性上で有利となる。

【００４９】第２の変形例

【００５０】図７は、本発明の第２の変形例におけるレ
ーザ走査ユニットの裏面の構造を表わしたものである。
図６と同一部分には同一の符号を付しており、これらの
説明を適宜省略する。この第２の変形例でレーザ走査ユ
ニット１０３Ｂのユニット本体１０５Ｂには、図６に示
した第１の変形例および図３に示した実施例の４つのネ
ジ穴１２１₅ 〜１２１₈ の代わりに、それぞれ放射リブ
１５１₂ 、１５１₆ 、１５１₈ 、１５１₁₀と円形リブ１
１６の交点に位置する４つのネジ穴１６１₁ 〜１６１₄
が設けられている。

【００５１】このように第２の変形例では、剛性の高い
２種類のリブ１５１、１６１の交点にポリゴンモータ１
０６（図２参照）の取り付け用の４つのネジ穴１６１₁
〜１６１₄ を配置した。したがって、ポリゴンモータ１
０６は各リブ１１４、１１６〜１１８、１５１で吊るさ
れたような状態で保持されるばかりでなく、リブ１５
１、１６１の交点に強固に固定される。この結果、ユニ
ット本体１０５Ｂの樹脂部分の重量が実施例よりも２９
ｇ軽量となり、かつ一次共振周波数を３２６Ｈｚと大幅
に高域側にシフトさせることが可能になった。

【００５２】なお、以上説明した実施例および変形例で
は偏向手段としてポリゴンミラーを使用した場合を説明
したが、これに限るものではない。偏向手段を駆動する
駆動手段あるいは振動を発生する発生源もポリゴンモー
タに限るものではない。画質に影響を与える可能性のあ
る主要な振動発生源の一部または全部が本体に設けられ
た穴に嵌合しており、この穴の部分が放射状のリブによ
って補強されていれば本発明の基本的な効果を得ること
ができる。

【００５３】また、実施例および変形例ではレーザ走査
ユニット本体を樹脂で一体成形することを前提として説
明したが、同様の構造を接着剤等の他の固定手段を用い
て実現してもよいし、レーザ走査ユニット本体を樹脂以
外の他の材料、例えば金属材料で構成してもよいことは
もちろんである。

【００５４】更に実施例および変形例では円形リブ１１
４、１１６および円弧リブ１１７、１１８を使用した
が、振動発生光学部品の本体外周と嵌合する穴部が円形
でなく、例えば楕円形であれば、これに応じてこれらリ
ブの形状が適宜変更されることは当然である。また、実
施例および変形例では振動発生光学部品がユニット本体
の中央から偏った位置に配置されたが、その位置が特に
限定されるものでないことも当然である。

【００５５】また、実施例および変形例ではレーザダイ
オードを使用してレーザビームを偏向する場合について
説明したが、本発明の光走査装置は他のレーザ装置を使
用したレーザビームに対しても同様に適用することがで
きる他、レーザビーム以外の光ビームの偏向走査につい
ても同様に適用することができる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、光ビームを偏向するポリゴンミラー等の光偏
向器を収容した光学箱内の所定の振動発生部品がその本
体外周を嵌入した底板等の支持板に、所定の高さで穴部
から側壁に向けて放射状に配置された複数本のリブを配
置するようにした。これにより、その振動発生部品は放
射状のリブによって釣り下げられたようにその支持板で
保持されるので、支持板の剛性が高められ、光学箱の固
有の周波数も高域側にシフトさせることができる。ま
た、リブの配置構造の工夫によって支持板あるいは光学
箱の剛性を高めることにしているので、光学箱全体の厚
さを増加させる場合と比較して材料のコストアップを避
けることができる他、装置の軽量化を図ることができ
る。

【００５７】また、請求項２記載の発明によれば、光ビ
ームを偏向する光偏向器を収容した光学箱内の光偏向器
を駆動する光偏向器駆動部の本体外周を嵌入した底板等
の支持板に、所定の高さで穴部から側壁に向けて放射状
に配置された複数本のリブを配置するようにした。これ
により、光偏向器駆動部が振動を発生させるものであっ
ても、放射状のリブによってこれが釣り下げられるよう
に支持板が保持するので、支持板の剛性が高められ、光
偏向器駆動部の画質に対する悪影響を回避することがで
きる。また、リブの配置構造の工夫によって支持板ある
いは光学箱の剛性を高めることにしているので、光学箱
全体の厚さを増加させる場合と比較して材料のコストア
ップを避けることができる他、装置の軽量化を図ること
ができる。

【００５８】更に、請求項３記載の発明によれば、光ビ
ームを偏向するポリゴンミラーを収容した光学箱内のポ
リゴンミラーを駆動するポリゴンモータの円筒状の本体
外周を嵌入した底板等の支持板に、所定の高さで穴部か
ら側壁に向けて放射状に配置された複数本のリブと、ポ
リゴンモータを嵌入した円形の穴部に対して同心円状に
配置された同心円状リブとを配置するようにした。これ
により、ポリゴンモータが振動を発生させても、放射状
のリブによってこれを釣り下げるように支持板が保持す
ると共に、同心円状に配置して放射状のリブと交叉する
他のリブによってこの支持板の剛性が更に高められてい
るので、ポリゴンモータの画質に対する悪影響を十分回
避することができる。また、リブの配置構造の工夫によ
って支持板あるいは光学箱の剛性を高めることにしてい
るので、光学箱全体の厚さを増加させる場合と比較して
材料のコストアップを避けることができる他、装置の軽
量化を図ることができる。

【００５９】また、請求項４記載の発明によれば、請求
項３記載の発明と同様に光学箱にポリゴンモータの嵌入
部を補強する放射状リブと同心円状のリブを配置すると
共に、これらのリブの交点の位置でポリゴンモータを底
板に固定し、これと直接、あるいは底板独自で底板を感
光体支持のためのフレームに固定することにした。した
がって、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることが
できる他、リブの交点でポリゴンモータの固定がフレー
ムに対して直接あるいは底板を介して間接に行われるの
で、リブの交点でない箇所でポリゴンモータを底板に固
定する場合と比べてポリゴンモータの振動を効果的に抑
制することができ、その振動による画質に対する悪影響
を更に軽減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例における光走査装置を使用
した画像情報記録装置の要部を表わした概略構成図であ
る。

【図２】 本実施例の光走査装置のレーザ走査ユニット
の構成を表わした平面図である。

【図３】 本実施例のレーザ走査ユニットの底面構造を
表わした平面図である。

【図４】 第１の比較例としてポリゴンモータ用の穴を
形成しない場合のレーザ走査ユニットの底面構造を表わ
した平面図である。

【図５】 第２の比較例としてポリゴンモータ用の穴の
周囲でリブを中断させた場合のレーザ走査ユニットの底
面構造を表わした平面図である。

【図６】 本発明の第１の変形例におけるレーザ走査ユ
ニットの裏面の構造を表わした平面図である。

【図７】 本発明の第２の変形例におけるレーザ走査ユ
ニットの裏面の構造を表わした平面図である。

【図８】 従来から使用されている画像情報記録装置の
一般的な構成を表わした概略構成図である。

【図９】 図８に示した画像情報記録装置の光学系の配
置を原理的に表わした説明図である。

【符号の説明】

１１…感光体ドラム、３１…レーザダイオード、３５…
ポリゴンミラー、１０１…本体フレーム、１０２…光学
箱、１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ…レーザ走査ユニッ
ト、１０４…リブ構造体、１０５、１０５Ａ、１０５Ｂ
…ユニット本体、１０６…ポリゴンモータ、１１２…外
枠、１１３…穴、１１４、１１６…円形リブ、１１５₁
〜１１５₁₀、１５１₁ 〜１５１₁₀…放射リブ、１１７、
１１８…円弧リブ、１２１₁ 〜１２１₈ 、１６１₁ 〜１
６１₄ …ネジ穴

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを発生する光ビーム発生器と、 この光ビーム発生器から出力される光ビームを偏向する
   光偏向器と、 前記光ビームの進路に影響を与える振動を発生するおそ
   れのある所定の振動発生部品と、 この振動発生部品の本体外周と嵌合する穴部を有する支
   持板と、この支持板の縁部から立設するように配置され
   た側壁と、前記支持板と接すると共に所定の高さで前記
   穴部から側壁に向けて放射状に配置された複数本のリブ
   とを有し、少なくとも前記光偏向器と振動発生部品とを
   収容した光学箱とを具備することを特徴とする光走査装
   置。
2. 【請求項２】 光ビームを発生する光ビーム発生器と、 この光ビーム発生器から出力される光ビームを偏向する
   光偏向器と、 この光偏向器を駆動する光偏向器駆動部と、 この光偏向器駆動部の本体外周と嵌合する穴部を有する
   支持板と、この支持板の縁部から立設するように配置さ
   れた側壁と、前記支持板と接すると共に所定の高さで前
   記穴部から側壁に向けて放射状に配置された複数本のリ
   ブとを有し、少なくとも前記光偏向器と光偏向器駆動部
   とを収容した光学箱とを具備することを特徴とする光走
   査装置。
3. 【請求項３】 光ビームを発生する光ビーム発生器と、 この光ビーム発生器から出力される光ビームを偏向する
   ポリゴンミラーと、 このポリゴンミラーを回転させるポリゴンモータと、 このポリゴンモータの本体外周と嵌合する円形の穴部を
   有する支持板と、この支持板の縁部から立設するように
   配置された側壁と、前記支持板と接すると共に所定の高
   さで前記穴部から側壁に向けて放射状に配置され少なく
   ともそれらの一部が側壁の隅部につながるような配置と
   なった複数本の放射状リブと前記円形の穴部に対して同
   心円状に配置された同心円状リブを有し、少なくとも前
   記ポリゴンミラーとポリゴンモータとを収容した光学箱
   とを具備することを特徴とする光走査装置。
4. 【請求項４】 光ビームを発生する光ビーム発生器と、 この光ビーム発生器から出力される光ビームを偏向する
   ポリゴンミラーと、 このポリゴンミラーを回転させるポリゴンモータと、 このポリゴンモータの本体外周と嵌合する円形の穴部を
   有する底板と、この底板の縁部から立設するように配置
   された側壁と、前記底板と接すると共に所定の高さで前
   記穴部から側壁のそれぞれの隅部に少なくとも向けて放
   射状に配置された複数本の放射状リブと前記円形の穴部
   に対して同心円状に配置された同心円状リブを有し、少
   なくとも前記ポリゴンミラーとポリゴンモータとを収容
   した光学箱と、 この光学箱から射出された偏向された光ビームを走査さ
   れ画像の形成を行う感光体と、 この感光体を支持するフレームと、 前記光学箱の放射状リブと同心円状リブの所定の交点で
   前記ポリゴンモータを前記底板に固定すると共にこの底
   板をフレームに固定する固定手段とを具備することを特
   徴とする光走査装置。