JPH1152269A - 偏向走査装置 - Google Patents

偏向走査装置

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JPH1152269A
JPH1152269A JP9218234A JP21823497A JPH1152269A JP H1152269 A JPH1152269 A JP H1152269A JP 9218234 A JP9218234 A JP 9218234A JP 21823497 A JP21823497 A JP 21823497A JP H1152269 A JPH1152269 A JP H1152269A
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JP
Japan
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polygon mirror
optical box
light source
side wall
source unit
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JP9218234A
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Yoshitaka No
芳孝 能
Noboru Nabeta
昇 鍋田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転多面鏡のモータの振動が結像レンズ系等
に伝播するのを防ぐ。 【解決手段】 レーザ光L1 を偏向走査する回転多面鏡
3を回転駆動するモータ3aの近傍で、光学箱10の側
壁11の一部分を2重壁12にすることで、この部分の
剛性を局部的に強化する。加振部であるモータ3aの近
傍の耐振性を向上させることによって、光学箱10の振
動自体を低減する。2重壁12は、逆U字形の断面を有
し、上端のフランジ部に図示しないふた部材が当接さ
れ、光学箱10の防塵効果を高める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザビームプリン
タやレーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる
偏向走査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】レーザビームプリンタやレーザファクシ
ミリ等の画像形成装置に用いられる偏向走査装置は、高
速回転する回転多面鏡によってレーザビーム(レーザ
光)等の光ビームを反射させてこれを偏向走査し、得ら
れた走査光を回転ドラム上の感光体に結像させて静電潜
像を形成する。次いで、感光体の静電潜像を現像装置に
よってトナー像に顕像化し、これを記録紙等の記録媒体
に転写して定着装置へ送り、記録媒体上のトナーを加熱
定着させることで印刷(プリント)が行なわれる。
【0003】図8は一従来例による偏向走査装置を示す
もので、光源ユニットS0 の半導体レーザ101(図9
参照)から発生されたレーザ光L0 はコリメータレンズ
101aによって平行化され、シリンドリカルレンズ1
02によって線状の光束に集光されて、回転多面鏡10
3の反射面に入射する。その反射光は、回転多面鏡10
3の回転によって偏向走査されて、Y軸方向(主走査方
向)の走査光となり、結像レンズ系104を経て回転ド
ラムD0 上の感光体に結像する。感光体に結像する光束
は、回転多面鏡103の回転によるY軸方向の主走査
と、回転ドラムD0 の回転によるZ軸方向の副走査に伴
なって静電潜像を形成する。
【0004】感光体の周辺には、感光体の表面を一様に
帯電する帯電装置、感光体の表面に形成される静電潜像
をトナー像に顕像化するための顕像化装置、前記トナー
像を記録紙等の記録媒体に転写する転写装置等が配置さ
れており、これらの働きによって、半導体レーザ101
が発生する光束に対応する記録情報が記録紙等にプリン
トされる。
【0005】回転多面鏡103の走査光は、その走査面
の一端に達したものがBDミラー105によって反射さ
れ、集光レンズ106aを経てBDセンサ106bに導
入され、図示しない処理回路において走査開始信号に変
換されて半導体レーザ101に送信される。半導体レー
ザ101は走査開始信号を受信したうえで、ホストコン
ピュータから送信される画像情報に基づいた書き込み変
調を開始する。
【0006】半導体レーザ101やシリンドリカルレン
ズ102、回転多面鏡103、結像レンズ系104、B
Dミラー105、BDセンサ106b等は合成樹脂製の
光学箱110の内部に取り付けられる。回転ドラムD0
は光学箱110の外側に配設されており、光学箱110
の一端には、走査光を光学箱110から回転ドラムD 0
に向かって取り出すための窓が設けられている。
【0007】結像レンズ系104は、球面レンズ104
aとトーリックレンズ104bからなり、回転多面鏡1
03によって等角速度で走査される走査光を回転ドラム
0上においてY軸方向に等速度で走査する走査光に変
換するいわゆるfθ機能を有する。
【0008】光学箱110の上向きの開口は、光学箱1
10内に回転多面鏡103や結像レンズ系104、BD
ミラー105等を組み付けたうえで、図9に示すように
ふた部材120によって閉塞される。
【0009】回転多面鏡103を回転駆動するモータ1
03aは、モータ基板103bに実装された図示しない
駆動回路と、該駆動回路の駆動電流によって励磁される
ステータおよびこれに対向するロータ103c等からな
る磁気回路によって構成される。
【0010】光源ユニットS0 の半導体レーザ101
は、レーザホルダ101bの中心穴に圧入されており、
レーザホルダ101bの一端には、コリメータレンズ1
01aを保持するレンズホルダ101cが接着等の公知
の方法で組み付けられる。レーザホルダ101bの他端
には、半導体レーザ101を駆動する駆動基板101d
が固着される。このようにコリメータレンズ101aと
駆動基板101dとレーザホルダ101bをユニット化
したうえで、レーザホルダ101bを光学箱110の側
壁111の穴111aに嵌合させる。次いで、光学箱1
10の側壁111に締結されるビスによってレーザホル
ダ101bを光学箱110に固定する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、回転多面鏡の回転中に、モータの振動
が光学箱を経て結像レンズ系等の光学部品に伝播して、
レーザ光の結像位置がずれることによる画像不良等のト
ラブルが発生する。これを防ぐために、光学箱の成形材
料である合成樹脂にガラス等を含有させて光学箱の剛性
を強化する工夫もなされているが、ガラス等を多量に混
入した合成樹脂材料を用いて光学箱を成形すると、成形
型の寿命が短くなったり、材料コストが上昇する等の不
都合がある。
【0012】また、特に光源ユニットを組み付ける部位
においては、図10に示すように、回転多面鏡103の
モータ103aから光学箱110を経て伝播する振動の
ために光学箱110の側壁111が変位すると、その変
位量δは微少であっても、半導体レーザ101から発生
されるレーザ光L0 の光軸が傾斜するために、著しい画
質劣化を招く結果となる。そこで、図11に示すよう
に、光源ユニットS0 を支持する部位の側壁111の内
側に、補強用の板金部材112を当接して、この部分の
剛性を局部的に強化する等の対策が必要であるが、板金
部材112を付加することは装置の組立部品点数の増加
と組立工程の複雑化を招き、偏向走査装置の製造コスト
が上昇するため、好ましくない。
【0013】本発明は、上記従来の技術の有する未解決
の課題に鑑みてなされたものであり、回転多面鏡の回転
中に、光学箱を経て結像レンズ系等の光学部品に伝播す
る振動を大幅に低減できる高性能で高速化に適した偏向
走査装置を提供することを目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の偏向走査装置は、光源ユニットから発生さ
れた光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、該回転多面
鏡を回転駆動する駆動手段と、前記回転多面鏡を経て前
記光ビームを感光体に結像させる結像手段と、該結像手
段と前記光源ユニットと前記駆動手段を支持する筐体を
有し、該筐体が、前記駆動手段の近傍に逆U字形の断面
を有する側壁を備えていることを特徴とする。
【0015】逆U字形の断面を有する側壁の中空部を分
割するリブが設けられていてもよい。
【0016】逆U字形の断面を有する側壁が、光源ユニ
ットの上に突出する張出部を備えているとよい。
【0017】
【作用】回転多面鏡を高速回転させると、駆動手段から
発生する振動が光学箱等の筐体を経て結像手段等の光学
部品に伝播して、著しい画質劣化等を生じる。そこで、
加振部である駆動手段の近傍における筐体の剛性を、逆
U字形の断面を有する側壁によって局部的に強化して、
筐体の耐振性を高める。駆動手段によって筐体に発生す
る振動自体を低減することで、結像手段等の光学部品の
振動による画質劣化等を防ぎ、偏向走査装置の画像性能
を向上させることができる。
【0018】また、筐体の開口を閉塞するふた部材を、
逆U字形の断面を有する側壁の上端に密着させること
で、筐体の内部を密封し、防塵効果を向上させることも
できる。
【0019】逆U字形の断面を有する側壁が、光源ユニ
ットの上に突出する張出部を備えていれば、これにふた
部材を当接することで、光源ユニットの近傍における筐
体の剛性を強化し、駆動手段の振動のために光ビームの
光軸が傾く等のトラブルを回避することができる。これ
によって、より一層高性能な偏向走査装置を実現でき
る。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
【0021】図1は第1の実施の形態による偏向走査装
置を示すもので、光源ユニットS1の半導体レーザ1
(図2参照)から発生された光ビームであるレーザ光L
1 はコリメータレンズ1aによって平行化され、シリン
ドリカルレンズ2によって線状の光束に集光されて、回
転多面鏡3の反射面に入射する。その反射光は、回転多
面鏡3の回転によって偏向走査されて、Y軸方向(主走
査方向)の走査光となり、結像手段である結像レンズ系
4を経て回転ドラムD1 上の感光体に結像する。感光体
に結像する光束は、回転多面鏡3の回転によるY軸方向
の主走査と、回転ドラムD1 の回転によるZ軸方向の副
走査に伴なって静電潜像を形成する。
【0022】感光体の周辺には、感光体の表面を一様に
帯電する帯電装置、感光体の表面に形成される静電潜像
をトナー像に顕像化するための顕像化装置、前記トナー
像を記録紙等の記録媒体に転写する転写装置等が配置さ
れており、これらの働きによって、半導体レーザ1が発
生する光束に対応する記録情報が記録紙等にプリントさ
れる。
【0023】回転多面鏡3の走査光は、その走査面の一
端に達したものがBDミラー5によって反射され、集光
レンズ6aを経てBDセンサ6bに導入され、図示しな
い処理回路において走査開始信号に変換されて半導体レ
ーザ1に送信される。半導体レーザ1は走査開始信号を
受信したうえで、ホストコンピュータから送信される画
像情報に基づいた書き込み変調を開始する。
【0024】半導体レーザ1やシリンドリカルレンズ
2、回転多面鏡3、結像レンズ系4、BDミラー5、B
Dセンサ6b等は合成樹脂製の筐体である光学箱10の
内部に取り付けられる。回転ドラムD1 は光学箱10の
外側に配設されており、光学箱10の一端には走査光を
光学箱10から回転ドラムD1 に向かって取り出すため
の窓が設けられている。
【0025】結像レンズ系4は、球面レンズ4aとトー
リックレンズ4bからなり、回転多面鏡3によって等角
速度で走査される走査光を回転ドラムD1 上においてY
軸方向に等速度で走査する走査光に変換するいわゆるf
θ機能を有する。
【0026】光学箱10の上向きの開口は、光学箱10
内に回転多面鏡3や結像レンズ系4、BDミラー5等を
組み付けたうえで、図2に示すようにふた部材20によ
って閉塞される。
【0027】回転多面鏡3を回転駆動する駆動手段であ
るモータ3aは、モータ基板3bに実装された図示しな
い駆動回路と、該駆動回路の駆動電流によって励磁され
るステータおよびこれに対向するロータ3c等からなる
磁気回路によって構成される。
【0028】光源ユニットS1 の半導体レーザ1は、レ
ーザホルダ1bの中心穴に圧入されており、レーザホル
ダ1bの一端には、コリメータレンズ1aを保持するレ
ンズホルダ1cが接着等の公知の方法で組み付けられ
る。レーザホルダ1bの他端には、半導体レーザ1を駆
動する駆動基板1dが固着される。このようにしてコリ
メータレンズ1aと駆動基板1dとレーザホルダ1bを
ユニット化し、レーザホルダ1bを光学箱10の側壁1
1の穴11aに嵌合させて、光学箱10の側壁11に締
結されるビスによってレーザホルダ1bを光学箱10に
固定する。
【0029】近年では偏向走査装置の高速化や高精細化
が進んでおり、回転多面鏡3の回転数が20,000r
pmに達するものも開発されている。ところが、このよ
うに高速度で回転させると、モータ3aから光学箱10
を介して結像レンズ系4等に伝播する振動のために、著
しい画像不良が発生する。
【0030】そこで、モータ3aの近傍において光学箱
10の側壁11の剛性を局部的に強化する2重壁12を
設ける。該2重壁12は、図2に示すように、中空部1
2aを有し、その上端をフランジ部12bによって塞が
れた逆U字形の断面を有する。2重壁12は、回転多面
鏡3の周囲から光源ユニットS1 にかけて配設され、加
振部である回転多面鏡3のモータ3aの周辺における光
学箱10の剛性を強化して光学箱10自体の振動を抑制
することで、結像レンズ系4や光源ユニットS1 の振動
を低減する。
【0031】また、ふた部材20の外周部の一部分は、
側壁11の2重壁12のフランジ部12bに密着するた
め、ふた部材20と光学箱10の側壁11の間から外気
が侵入するのを防ぐ効果もある。このような防塵効果に
よって、偏向走査装置の長寿命化やメンテナンスのコス
トの低減に貢献できる。
【0032】回転多面鏡のモータから伝播する振動によ
って画像不良を生じるのを効果的に回避し、加えて、光
学箱の防塵効果を向上させることで、高性能で高速化に
適しており、しかもメンテナンスのコストが低くて長寿
命である偏向走査装置を実現できる。
【0033】なお、側壁11の2重壁12の中空部12
aは、必ずしも2重壁12に沿って連続したものである
必要はない。例えば図3に示すように、側壁31の2重
壁32の中空部32aを複数のリブ33によって分割し
た光学箱30でもよい。リブ33を設けると光学箱30
を一体成形するときの成形型が複雑になるおそれはある
ものの、光学箱30の2重壁32の剛性がより一層強化
されるという利点がある。
【0034】図4は第2の実施の形態による偏向走査装
置を示す。これは、図3と同様の2重壁42を有する側
壁41の上端に、光源ユニットS2 の上に突出する張出
部43を付加した光学箱40を用いるものである。回転
多面鏡3、結像レンズ系4等については第1の実施の形
態と同様であるから、同一符号で表わし説明は省略す
る。張出部43は、図5に示すように、光源ユニットS
2 のレーザホルダ1bを嵌合させる円形穴44aを有す
る筒状部分44を備えており、該円形穴44a内に光源
ユニットS2 のコリメータレンズ1aまでが嵌挿された
状態で支持される。
【0035】このように、光源ユニットS2 を全体的に
包囲する張出部43を設けて、その上にふた部材50を
当接することで、光源ユニットS2 を組み付ける部分に
おける側壁41の剛性を強化し、モータ3aの振動が光
源ユニットS2 に伝播するのを防ぐものである。加え
て、光源ユニットS2 の近傍で光学箱50の防塵効果を
高めることができるという利点も付加される。2重壁4
2によって回転多面鏡3の周囲の加振部の剛性を強化す
る点については第1の実施の形態と同様である。
【0036】図6および図7は第2の実施の形態の一変
形例を示す。これは、2重壁42と張出部43を有する
側壁41とふた部材50の間に発泡ウレタンで作られた
弾性部材60を配設したものである。弾性部材60の一
部分は結像レンズ系4の球面レンズ4aの頂部に当接さ
れ、光学箱40の内部空間を、回転多面鏡3とシリンド
リカルレンズ2を収容する部分とそれ以外の部分に2分
割する役目をする。これによって、回転多面鏡3のまわ
りの雰囲気の密封を強化し、浮遊塵埃等による回転多面
鏡3の汚染をより一層効果的に回避できる。
【0037】加えて、モータ3aの振動が光学箱40を
経てふた部材50に伝播して発生するふた部材50のビ
ビリ振動等を低減することもできる。これによって、偏
向走査装置の運転中に発生する騒音をより一層低減でき
る。
【0038】なお、弾性部材60はふた部材50の周縁
部分と中央部分の一部分に当接されるだけであるから、
光学箱40の内部の熱をふた部材50を介して放出する
ための放熱効果を妨げることはない。
【0039】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
【0040】回転多面鏡を高速回転させたときに、光学
箱等の筐体を経て結像レンズ系等の光学部品や光源ユニ
ット等に伝播する振動を大幅に低減できる。これによっ
て、偏向走査装置の高性能化と高速化を促進できる。
【0041】同時に、光学箱とふた部材の間から外気が
侵入するのを防ぐことで、偏向走査装置の長寿命化やメ
ンテナンスのコストの低減に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態による偏向走査装置を示す模
式平面図である。
【図2】図1の装置をふた部材を取り付けた状態で示す
断面図である。
【図3】第1の実施の形態の一変形例を示す模式平面図
である。
【図4】第2の実施の形態による偏向走査装置を示す模
式平面図である。
【図5】図4の装置を示すもので、(a)はふた部材を
取り付けた状態で示す断面図、(b)は(a)の光学箱
の側壁の一部分のみを別の断面で示す部分断面図であ
る。
【図6】第2の実施の形態の一変形例を示す模式平面図
である。
【図7】図6の装置をふた部材を取り付けた状態で示す
断面図である。
【図8】一従来例を示す模式平面図である。
【図9】図8の装置をふた部材を取り付けた状態で示す
断面図である。
【図10】光源ユニットの変位を説明する図である。
【図11】別の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザ 2 シリンドリカルレンズ 3 回転多面鏡 3a モータ 4 結像レンズ系 5 BDミラー 6b BDセンサ 10,30,40 光学箱 11,31,41 側壁 12,32,42 2重壁 12a,32a 中空部 12b フランジ部 20,50 ふた部材 43 張出部 44 筒状部分 60 弾性部材

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源ユニットから発生された光ビームを
    偏向走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡を回転駆動す
    る駆動手段と、前記回転多面鏡を経て前記光ビームを感
    光体に結像させる結像手段と、該結像手段と前記光源ユ
    ニットと前記駆動手段を支持する筐体を有し、該筐体
    が、前記駆動手段の近傍に逆U字形の断面を有する側壁
    を備えていることを特徴とする偏向走査装置。
  2. 【請求項2】 逆U字形の断面を有する側壁の中空部を
    分割するリブが設けられていることを特徴とする請求項
    1記載の偏向走査装置。
  3. 【請求項3】 逆U字形の断面を有する側壁が、光源ユ
    ニットの上に突出する張出部を備えていることを特徴と
    する請求項1または2記載の偏向走査装置。
  4. 【請求項4】 光源ユニットの上に突出する張出部が、
    前記光源ユニットを支持する筒状部分を有することを特
    徴とする請求項3記載の偏向走査装置。
  5. 【請求項5】 筐体が合成樹脂製であることを特徴とす
    る請求項1ないし4いずれか1項記載の偏向走査装置。
  6. 【請求項6】 筐体の開口を閉塞するふた部材が、逆U
    字形の断面を有する側壁の上端に当接するように構成さ
    れていることを特徴とする請求項1ないし5いずれか1
    項記載の偏向走査装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100642743B1 (ko) 2004-08-03 2006-11-03 주식회사 이오테크닉스 폴리곤 미러 하우징
JP2014106477A (ja) * 2012-11-29 2014-06-09 Canon Inc 走査光学装置及び画像形成装置
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