(57)【要約】【課題】本発明は、光学箱が振動する共振周波数を高周波数域にシフトさせ、局部的な振動を抑制でき、感光体上の濃度ムラを回避できる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の光走査装置は、レーザ光を発する光源と、光源からのレーザ光を反射する多面鏡と、多面鏡を回転駆動する多面鏡モータと、多面鏡モータにより駆動される多面鏡により反射され生じる走査レーザ光を結像する結像レンズと、結像レンズの作用を受けた走査レーザ光を反射するための反射鏡とを収容し、筐体に保持される取付け部を少なくとも３個所設けた光学箱における、筐体に保持される取付け部の肉厚ｔが、光学箱の平均肉厚Ｔａｖｅと光学箱の外壁高さＨとの間に、２×Ｔａｖｅ≦ｔ≦Ｈ／２の関係を有する。【選択図】　　　　図４
2004029585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を発する光源と、該光源からのレーザ光を反射する多面鏡と、該多面鏡を回転駆動する多面鏡モータと、該多面鏡モータにより駆動される前記多面鏡により反射され生じる走査レーザ光を結像する結像レンズと、該結像レンズの作用を受けた走査レーザ光を反射するための反射鏡とを収容し、筐体に保持される取付け部を少なくとも３個所設けた光学箱を具備する光走査装置において、
前記筐体に保持される前記取付け部の肉厚ｔが、前記光学箱の平均肉厚Ｔａｖｅと前記光学箱の外壁高さＨとの間に、２×Ｔａｖｅ≦ｔ≦Ｈ／２の関係を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記筐体に保持される前記取付け部の肉厚と前記取付け部の周辺の側壁の肉厚が同じである請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記光学箱が発泡性を有する樹脂製で作成される請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記光学箱が有する筐体への光ビーム走査方向と平行に設けられる２個所の前記取付け部と他の取付け部が同一平面になく、その取付け高さの差ｄを有している請求項１〜３のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項５】
前記光学箱が有する筐体への光ビーム走査方向と平行に設けられる２個所の前記取付け部と他の取付け部との取付け高さの差ｄが、前記光学箱の外壁高さＨと同じである請求項４記載の光走査装置。
【請求項６】
前記光学箱は、前記光学箱が有する筐体へ光ビーム走査方向と平行に設けられる２個所の前記取付け部と他の取付け部を結ぶ位置の前記光学箱裏面にリブを設けた請求項１〜５のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項７】
前記光源、前記多面鏡、前記結像レンズ及び前記反射鏡における光ビームの高さを一定に保持するために設けてある光学箱の底壁の段差に連結して前記光学箱裏面方向に延長したリブを設けた請求項１〜６のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項８】
前記リブは、前記光学箱の肉厚と同等の肉厚を有している請求項６又は７に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記光学箱は、前記多面鏡、前記多面鏡モータ、前記結像レンズ及び前記反射鏡を含む光ビーム偏向走査手段を包含するような二重構造を有している請求項１〜８のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記光学箱の二重構造は、前記光学箱裏面に開口部を有している請求項９記載の光走査装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の光走査装置を具備することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光走査装置及び画像形成装置に関し、より詳細にはデジタル複写機、プリンタ等の画像形成装置に装備される光走査装置の光学素子を収容する光学箱の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式による画像形成装置に用いられる光走査装置は、画像を担った光束で感光体を走査し、静電潜像を形成する過程で利用されるものである。その光走査装置は、レーザ光を出射する半導体レーザと、そのレーザ光を反射して感光体上を走査させる多面鏡と、多面鏡を回転駆動する多面鏡モータと、多面鏡からの光を結像する結像レンズと、その結像レンズの作用を受けた走査レーザ光を反射するための反射鏡等から成り、これらの半導体レーザ、多面鏡、多面鏡モータ、結像レンズ及び反射鏡を光学箱に収容し、書込み光としてレーザ光が出射する露光開口部を防塵ガラスで塞ぐようにし、略密閉された構造を成している。
【０００３】
このような光走査装置を装備したこの種の電子写真方式による画像形成装置は副走査方向に回転する感光体に、光走査装置でレーザ光を主走査方向に走査して画像を形成している。このため、光走査装置自身が有する多面鏡モータ等の駆動部から発生する振動、あるいは感光体等の画像形成装置本体の駆動部から発生する振動によって、光学箱、結像レンズ及び反射鏡が共振する。その結果、レーザ光の結像位置が変動し、画像上において主走査方向に線寄れ、副走査方向に濃度むらが生じて画質を低下させるという問題があった。特に、光路の最後方に配置される結像レンズや反射鏡は、主走査方向に長いため、中央部が撓みやすく、振動の影響を受け易い構造を成している。
【０００４】
このため、従来から、光走査装置が、更なる高速化及び高画像品質化にも対応できるような各種の提案が行なわれている。特に、回転多面鏡を回転駆動する多面鏡モータ及び画像形成装置の駆動部のモータ等から発せられる振動により、画質の低下を防ぐための各種提案が行われている。その一つとして、特開平５−１０３１６４号公報（以下従来例１と称す）では、レーザビームスキャナ装置が発生させる振動の振動数（多面鏡モータの回転周波数）と、この装置を支持する支持フレームの共振周波数とを所定値離すようにしている。この従来例１では、レーザビームスキャナ装置が発生させる振動の振動数と支持フレームの共振周波数がある程度離れているので、レーザビームスキャナ装置が発生させる振動により、支持フレームが共振することを防止することができる。このため、感光体上に濃度ムラのない良好な画像が形成できる。しかしながら、この従来例１では、支持フレーム上にレーザビームスキャナ装置が装着されるため、支持フレーム自体の減衰性が低下し、この支持フレームの共振周波数間には明確な反共振峰が存在しないことがある。このため、共振周波数が所定値離れていた場合でも、振動発生光学部品の周波数での振動を抑制することができないという問題が生じる。
【０００５】
また、特開平９−３３８４４号公報（以下従来例２と称す）では、多面鏡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配置の工夫によって高めている。この従来例２では、剛性を高めるようなリブ配置を持った支持板に多面鏡モータ等の振動発生光学部品を装着し、かつこの支持板を光学箱　及びフレームに取付けているので、多面鏡モータ等の振動発生光学部品による振動を抑制することができる。このため、感光体上に濃度ムラのない良好な画像が形成できる。しかしながら、この従来例２では、レーザ走査ユニットが光学箱に装着されるため、光学箱のレーザ走査ユニット以外の個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は光学箱の共振周波数に大きく依存する。リブ配置を工夫した支持板により２次的に光学箱の剛性を高めているが、レーザ走査ユニットが装着された後の光学箱の共振周波数を高域側へ移動量を限定するものであって、光学箱の初期剛性が低下している場合、つまり、光学箱の１次共振周波数が振動発生光学部品の発生させる振動の振動数より相当数低い場合、支持板のリブ配置を工夫した場合でも、振動発生光学部品の周波数での振動を抑制することができないという問題が生じる。また、この問題を解決するために、支持板を本体フレームに直接装着する場合、光学箱への依存を低減する効果があるが、本体フレームから感光体ドラムや記録紙の給紙・排紙系を駆動させるモータ等の発せさせる振動が、直接レーザ走査ユニットに伝達されることになる。このため、振動発生光学部品自身の振動のみならず複数の振動源からの振動も受けることになり、単純に振動板の１次共振周波数を高域側へシフトするだけでは、振動を抑制することができないという問題が生じる。
【０００６】
更に、実開平５−１１１６１号公報（以下従来例３と称す）では、光学箱が多面鏡モータ配置域と光学素子配置域が垂立壁を介して、階段状に段違いに形成され、垂立壁にレーザビーム通過孔が開口形成されている構造を有している。この従来例３では、このような構造により光学箱の剛性が高められているので、多面鏡モータ等の振動発生光学部品が発生させる振動により、光学箱が共振することを防止することができる。このため、感光体上に濃度ムラのない良好な画像が形成できる。しかしながら、この従来例３では、多面鏡モータ配置域と光学素子配置域が垂立壁を介して、階段状に段違いに形成されているため、多面鏡モータ　及び光学素子の取付面が相対している。このため、多面鏡モータ　及び光学素子の取付面の平行度に精度を要求されコスト高となり、また多面鏡モータ　及び光学素子の取付け面が逆となるため、組み立て性が低下するという問題が生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これら従来例のように、多面鏡モータの発生させる振動のみを対処しても、振動により発生する感光体上の濃度ムラは回避できない。これは、多面鏡モータ、感光体ドラム及び記録紙の給紙系及び排紙系を駆動させるモータ等から発生される振動により、多面鏡モータや光学素子等を収納する光学箱や光学素子自身が振動させられ、光ビームの光路変動が生じるからである。このため、多面鏡モータや光学素子等を収納する光学箱が、それらを振動させる振動形状が有する共振周波数を高周波数域にシフトさせ得る振動特性を持つ必要がある。
【０００８】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、光学箱が振動する共振周波数を高周波数域にシフトさせ、局部的な振動を抑制でき、感光体上の濃度ムラを回避できる光走査装置及び画像形成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】
前記問題点を解決するために、本発明の光走査装置は、レーザ光を発する光源と、光源からのレーザ光を反射する多面鏡と、多面鏡を回転駆動する多面鏡モータと、多面鏡モータにより駆動される多面鏡により反射され生じる走査レーザ光を結像する結像レンズと、結像レンズの作用を受けた走査レーザ光を反射するための反射鏡とを収容し、筐体に保持される取付け部を少なくとも３個所設けた光学箱を具備している。そして、光学箱において筐体に保持される取付け部の肉厚ｔが、光学箱の平均肉厚Ｔａｖｅと光学箱の外壁高さＨとの間に、２×Ｔａｖｅ≦ｔ≦Ｈ／２の関係を有することに特徴がある。よって、光学箱の１次共振周波数を高周波数域側にシフトさせることができる。また、光学箱の光学素子（結像手段）の取付け位置近傍の局部的な振動を抑制できる。このため、多面鏡モータ、感光体ドラム、記録紙の給紙系及び排紙系を駆動させるモータ等から発生される振動により発生する感光体上の濃度ムラが回避できる。
【００１０】
また、筐体に保持される取付け部の肉厚と取付け部の周辺の側壁の肉厚が同じであることにより、光学箱の１次共振周波数を高周波数域側にシフトさせることができ、多面鏡モータ、感光体ドラム及び記録紙の給紙系及び排紙系を駆動させるモータ等から発生される振動により発生する感光体上の濃度ムラが回避できる。
【００１１】
更に、光学箱が発泡性を有する樹脂製で作成されることにより、光学箱の平均肉厚とは大きく異なる偏肉部を設けやすく、かつその重量を低減でき、前記光学箱の１次共振周波数を高周波数域側にシフトさせることができる。
【００１２】
また、光学箱が有する筐体への光ビーム走査方向と平行に設けられる２個所の取付け部と他の取付け部が同一平面になく、その取付け高さの差ｄを有していることにより、光学箱の１次共振周波数を高周波数域側にシフトさせることができるため、多面鏡モータ、感光体ドラム、記録紙の給紙系及び排紙系を駆動させるモータ等から発生される振動により発生する感光体上の濃度ムラが回避できる。
【００１３】
更に、光学箱が有する筐体への光ビーム走査方向と平行に設けられる２個所の取付け部と他の取付け部との取付け高さの差ｄが、光学箱の外壁高さＨと同じである。よって、光学箱の１次共振周波数を高周波数域側にシフトさせることができるため、多面鏡モータ、感光体ドラム、記録紙の給紙系及び排紙系を駆動させるモータ等から発生される振動により発生する感光体上の濃度ムラが回避できる。
【００１４】
また、光学箱は、光学箱が有する筐体へ光ビーム走査方向と平行に設けられる２個所の取付け部と他の取付け部を結ぶ位置の光学箱裏面にリブを設けたことにより、光ビーム結像手段取付け位置の近傍の曲げ剛性が向上し、光学箱の開口窓近傍の振動を抑制できる。また、開口窓近傍の振動範囲を的確に抑えることができる。
【００１５】
更に、光源、多面鏡、結像レンズ及び反射鏡における光ビームの高さを一定に保持するために設けてある光学箱の底壁の段差に連結して光学箱裏面方向に延長したリブを設けたことにより、光ビーム結像手段及び光ビーム反射手段取付け位置の近傍の曲げ剛性が向上し、光学箱の開口窓近傍の振動を抑制できる。このため、多面鏡モータ、感光体ドラム、記録紙の給紙系及び排紙系を駆動させるモータ等から発生される振動により発生する感光体上の濃度ムラが回避できる。また、光学箱を樹脂製にする際に、光学箱の肉厚を均一化でき、成形しやすくなる。このため、金型製作費や生産コストを低減できる。
【００１６】
また、リブは、光学箱の肉厚と同等の肉厚を有している。よって、光学箱を樹脂製にする際に、光学箱の肉厚を均一化でき、成形しやすくなる。このため、金型製作費や生産コストを低減できる。
【００１７】
更に、光学箱は、多面鏡、多面鏡モータ、結像レンズ及び反射鏡を含む光ビーム偏向走査手段を包含するような二重構造を有している。よって、光学箱の１次共振周波数を高周波数域側にシフトさせることができる。このため、多面鏡モータ、感光体ドラム、記録紙の給紙系及び排紙系を駆動させるモータ等から発生される振動により発生する感光体上の濃度ムラが回避できる。
【００１８】
また、光学箱の二重構造は、光学箱裏面に開口部を有している。よって、光学箱の重量が低減されるため、１次共振周波数の低下を防げる。また、光学箱裏面の表面積が増えるため、その放熱性を高めることができる。これにより、光学箱をアルミダイキャスト製にする際に、放熱効果をより一層高めることができる。
【００１９】
更に、別の発明としての画像形成装置は、上記の光走査装置を具備している。よって、濃度ムラのない高画質な画像を形成できる画像形成装置を提供できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の光走査装置は、レーザ光を発する光源と、光源からのレーザ光を反射する多面鏡と、多面鏡を回転駆動する多面鏡モータと、多面鏡モータにより駆動される多面鏡により反射され生じる走査レーザ光を結像する結像レンズと、結像レンズの作用を受けた走査レーザ光を反射するための反射鏡とを収容し、筐体に保持される取付け部を少なくとも３個所設けた光学箱における、筐体に保持される取付け部の肉厚ｔが、光学箱の平均肉厚Ｔａｖｅと光学箱の外壁高さＨとの間に、２×Ｔａｖｅ≦ｔ≦Ｈ／２の関係を有する。
【００２１】
【実施例】
図１は本発明の光走査装置を装備したデジタル複写機の全体構成を示す概略図である。同図において、デジタル複写機の本体１０の上部には原稿読取装置２０が設けられている。原稿読取装置２０はコンタクトガラス２１上にセットした原稿を光源２２により照明し、原稿からの反射画像を複数の反射鏡２３により反射し、結像レンズ２４によりＣＣＤイメージセンサ（固体撮像素子）２５に結像するものである。ＣＣＤイメージセンサ２５は原稿の画像を画像からの反射光量に対応した電気信号に変換する。電気信号に変換された画像データは画像処理部（図示せず）で変換され、続いて光書込装置３０に出力される。光書込装置３０はレーザダイオード等のビーム発光素子（図示せず）で発生し出射されるビーム光をシリンドリカルレンズ（図示せず）により副走査方向に集光し、集光されたビーム光を多面鏡モータ３１により駆動される多面鏡３２で偏向し、偏向されたビーム光をｆθレンズ３３、トロイダルレンズ３４、反射鏡３５、防塵ガラス３６を介して感光体３７に照射するものである。原稿読取装置２０の下方には図中で示す方向に回転する感光体３７の周囲に帯電器３８、光書込装置３０、現像器３９、転写器４０、分離器（図示せず）、クリーニング装置４１を配置し、帯電器３８によって均一に帯電させた感光体３７の帯電部分に光書込装置３０により静電潜像を形成する。その後、現像器３９によりトナー像に顕像化し、転写器４０によりトナー像を用紙上に転写し、残留トナーをクリーニング装置４１で回収するように構成する。また、用紙搬送部としては、給紙ローラ４２、給紙ガイド板４３、レジストローラ４４、搬送ベルト４５、定着ローラ４６、排紙ローラ４７を有し、給紙ローラ４２を駆動することにより、給紙カセット４８から１枚ずつ用紙４９を取り出し転写器４０に導いてトナー像を転写させ、定着ローラ４６によってトナー像を加熱し、定着させた後、受台５０上に排出するように構成する。
【００２２】
図２は本発明の一実施例に係る光走査装置の構成を示す上面図である。図３は本実施例の光走査装置の断面図である。両図において、図１と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。レーザ光を出射する半導体レーザ（図示せず）と、そのレーザ光を反射して感光体上を走査させる多面鏡３２と、多面鏡を回転駆動する多面鏡モータ３１と多面鏡３２からの光を結像するｆθレンズ３３及びトロイダルレンズ３４と、それらの結像レンズの作用を受けた走査レーザ光を反射するための反射鏡３５を有し、これらの半導体レーザ、多面鏡３２、多面鏡モータ３１、ｆθレンズ３３及びトロイダルレンズ３４の結像レンズ及び反射鏡３５を光学箱５１に収容し、書込み光としてレーザ光が出射する露光開口部を防塵ガラス３６で塞ぐようにして略密閉された構造を成している。
【００２３】
図４は本実施例の光走査装置における光学箱の部分構造を示す部分断面図である。図２に示すように光学箱５１は３個以上の筐体への取付け部５２を有し、光学箱５２の筐体に保持される個所の肉厚ｔが、光学箱５１の平均肉厚Ｔａｖｅと高さＨとの間に、２Ｔａｖｅ≦ｔ≦Ｈ／２の関係を有している。具体例としては、光学箱５１は、筐体への取付け部５２を３個所有し、光学箱の筐体に保持される個所の肉厚ｔ＝９．０ｍｍ、光学箱５１の平均肉厚Ｔａｖｅ＝３．０ｍｍ、光学箱５１の高さＨ＝２７．０ｍｍである。また、従来例では、光学箱は筐体への取付け部を３個所有し、光学箱の筐体に保持される個所の肉厚ｔ＝３．０ｍｍ、光学箱の平均肉厚Ｔａｖｅ＝３．０ｍｍ、光学箱の高さＨ＝２７．０ｍｍであった。本実施例の光学箱の１次共振周波数は２５０Ｈｚで、従来例の１次共振周波数は１９９Ｈｚであり、本実施例の１次共振周波数は従来例に対して１．２４倍向上する。
【００２４】
図５は本実施例の光走査装置における光学箱の別の部分構造を示す部分断面図である。同図に示すように、光学箱の筐体に保持される保持個所の肉厚と保持個所周辺の側壁の肉厚ｔが同じなるように有している。本例では光学箱の筐体に保持される保持個所の肉厚ｔと保持個所周辺の側壁の肉厚ｔは共に９．０ｍｍである。また、従来例では、光学箱の筐体に保持される保持個所の肉厚と保持個所周辺の側壁の肉厚は３．０ｍｍである。本例の光学箱の１次共振周波数は２８１Ｈｚで、従来例の１次共振周波数は１９９Ｈｚであり、本例の１次共振周波数は、従来例に対して、１．４１倍向上する。また、図４に示す例に対しても、１．１２倍向上し、更に好適に高める効果を有している。
【００２５】
ここで、上述した本実施例の光走査装置において、光学箱が発泡性の樹脂であるようにした。従来、光学箱は、アルミダイキャストや溶融系の樹脂製であった。光学箱をアルミダイキャスト製とすると、光学箱の共振周波数は、高周波数側へシフトし、光学箱の振動が抑制できるが、コストアップにつながる。このため、コストを低減するために、溶融系の樹脂製とすることが多い。しかしながら、溶融系の樹脂製では、光学箱全体に渡って肉厚を平均化し、なるべく偏肉部が存在しないようにしなければならず、その肉厚は、３．５ｍｍ以下が多い。これは、成形不良を回避し、寸法精度を確保するためである。この反面、光学箱の共振周波数は低周波数側へシフトし、光学箱の振動が増大につながっていた。これを解決するために、ＢＭＣ系の樹脂製で形成する方法がある。ＢＭＣ系の樹脂では、光学箱全体に渡って、肉厚を平均化することなく、光学箱を形成できるため、光学箱の共振周波数は高周波数側へシフトし、光学箱の振動が抑制できる。しかしながら、ＢＭＣ系の樹脂製は、その中にガラス繊維等を含有するため、材料リサイクル性が悪く、環境負荷を増大させてしまう。また、ＢＭＣ系の樹脂は、溶融系の樹脂に比べて、比重が大きい。このため、ＢＭＣ系の樹脂性の光学箱は、重量がかさみ、筐体への重量負荷が大きくなる。そこで、本実施例では、発泡性の樹脂製で光学箱を形成することで、光学箱の平均肉厚とは大きく異なる偏肉部を設けやすくし、かつその重量を低減することにより、光学箱の共振周波数は高周波数側へシフトさせ、光学箱の振動が抑制する。
【００２６】
図６は本実施例の光走査装置における光学箱の構造を示す側面図である。同図に示す光走査装置において、光学箱が有する筐体への光ビーム走査方向と平行に設けられる２個所の取付け部５２−１と他の１箇所の取付け部５２−２が同一平面になく、その取付け高さの差ｄを有している。同図に示す本実施例の具体例としては、光学箱は筐体への光ビーム走査方向と平行に設けられる２個所の取付け部５２−１と他の１箇所の取付け部５２−２との取付け高さの差が１４ｍｍを有している。本実施例の光学箱の１次共振周波数は２８１Ｈｚで、従来例の１次共振周波数は１９９Ｈｚであり、本実施例の１次共振周波数は、従来例に対して、１．４１倍向上する。また、図４に示す例に対しても、１．１２倍向上し、更に好適に高める効果を有している。
【００２７】
ここで、光学箱が有する筐体への光ビーム走査方向と平行に設けられる２個所と他の１箇所の取付け部との取付け高さの差ｄが、光学箱の外壁高さＨと、ｄ＝Ｈの関係を有している。この関係は取付け高さの差が最大の時であり、光学箱の１次共振周波数が最も高くなる。
【００２８】
図７は本実施例の光走査装置における光学箱の別の構造を示す上面図である。同図に示す光走査装置において、光学箱では、光学箱が有する筐体へ光ビーム走査方向と平行に設けられる２個所の取付け部５２−１と他の１箇所の取付け部５２−２を結ぶ位置の光学箱裏面にリブ５３を設けた。光学箱の剛性を最大にするためには、保持位置を結んでできる多角形の面積を最小にするように保持位置を決めることが良い。さらに、保持位置を結ぶ線上が光学箱の剛性が最も高くなる位置であり、その位置に光学箱の側壁が配置されるのが最も望ましい。しかしながら、光学箱内には、長尺な結像レンズ及び反射鏡が収納されるため、保持位置を結んでできる多角形の面積を最小にし、かつ保持位置を結ぶ線上に光学箱の側壁を配置することは難しい。このため、本発明では、光学箱の保持位置を結ぶ線分に沿うリブ５３と、かつその中心に主走査方向に垂直なリブ５４を裏面に設けた。詳細には、光源、多面鏡、結像レンズ及び反射鏡における走査ビームの高さを一定に保持するために設けてある光学箱の底壁の段差に連結してリブ５４を裏面に有するように配置した。リブ５４を光学箱の裏面に設けたのは、リブ高さを十分確保し、光学箱の剛性を高めるためである。リブ５４を光学箱の表面に設ける場合、走査レーザ光の遮断を回避するため、リブの高さはかなり限定され、光学箱の剛性を十分高められない。特に、リブ５３を設けた場合は、光学箱の１次共振周波数及び光学箱の出射光開口部の中央部が曲げ変形を起こし振動する振動モードの共振周波数を高周波数側にシフトさせる効果を有している。なお、本実施例における光学箱の出射光開口部の中央部が曲げ変形を起こし振動する振動モードの共振周波数は４８０Ｈｚである。従来例におけるこの振動モードの共振周波数は３９１Ｈｚである。本実施例は、従来例に比較して、光学箱の出射光開口部の中央部が曲げ変形を起こし振動する振動モードの共振周波数を８９Ｈｚ向上させているため、この振動モードにおける振動量を低減できる。
【００２９】
このように、図７に示す光走査装置は、光学箱の１次共振周波数及び光学箱の出射光開口部の中央部が曲げ変形を起こし振動する振動モードの共振周波数を高周波数側にシフトさせる効果を有している。本実施例における光学箱の出射光開口部の中央部が曲げ変形を起こし振動する振動モードの共振周波数は４７０Ｈｚである。従来例におけるこの振動モードの共振周波数は３９１Ｈｚである。本実施例は、従来例に比較して、光学箱の出射光開口部の中央部が曲げ変形を起こし振動する振動モードの共振周波数を７９Ｈｚ向上させているため、この振動モードにおける振動量を低減できる。
【００３０】
また、図７に示す光走査装置において、リブ５３，５４が、光学箱の平均肉厚と同等な肉厚を有するようにした。従来例では、図示しないが、光学箱に配置するリブは格子状が多く用いられている。格子状のリブにより光学箱の剛性を十分確保するためには、格子状のリブの間隔を狭め、その本数を多くする必要がある。このため、格子状のリブ肉厚は、光学箱の平均肉厚の１／２程度にする。しかしながら、格子状のリブは、配置した本数ほど光学箱の剛性を高める効果が低く、さらに光学箱の重量を増大させる。また、金型製作費を高める要因ともなる。このため、本実施例では、光学箱の剛性を向上させるリブを的確に配置した。これに伴い、リブの効果をなお一層高めるように光学箱の平均肉厚と同等とした。光学箱の平均肉厚と同等としたため、光学箱が樹脂製の場合、精度が安定した成形が確保できるとともに、その成形時間が短縮できる。
【００３１】
図８は本実施例の光走査装置における光学箱の別の部分構造を示す斜視図である。同図に示す光走査装置において、光学箱５１は、光ビーム偏向走査手段５５を包含するような位置に二重構造５６を設けた。光学箱５１は、光学箱５１が有する筐体へ光ビーム走査方向と平行に設けられる２個所の取付け部と他の１箇所の取付け部を結ぶ位置の光学箱裏面にリブを配置する。しかしながら、リブは、光ビーム偏向走査手段５５付近で連続性が途切れてしまう。このため、リブの連続性を確保するように、光ビーム偏向走査手段５５を包含するような位置に二重構造５６を設けている。
【００３２】
図９は本実施例の光走査装置における光学箱の別の部分構造を示す斜視図である。同図に示す光走査装置において、光学箱５１の二重構造５６は、光学箱裏面へ開口するようにした。開口部５８により、光学箱５１の重量が低減されるため、１次共振周波数の低下を防げる。更に、光学箱５１の裏面の表面積が増えるため、その放熱性を高めることができる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光走査装置は、レーザ光を発する光源と、光源からのレーザ光を反射する多面鏡と、多面鏡を回転駆動する多面鏡モータと、多面鏡モータにより駆動される多面鏡により反射され生じる走査レーザ光を結像する結像レンズと、結像レンズの作用を受けた走査レーザ光を反射するための反射鏡とを収容し、筐体に保持される取付け部を少なくとも３個所設けた光学箱を具備している。そして、光学箱において筐体に保持される取付け部の肉厚ｔが、光学箱の平均肉厚Ｔａｖｅと光学箱の外壁高さＨとの間に、２×Ｔａｖｅ≦ｔ≦Ｈ／２の関係を有することに特徴がある。よって、光学箱の１次共振周波数を高周波数域側にシフトさせることができる。また、光学箱の光学素子（結像手段）の取付け位置近傍の局部的な振動を抑制できる。このため、多面鏡モータ、感光体ドラム、記録紙の給紙系及び排紙系を駆動させるモータ等から発生される振動により発生する感光体上の濃度ムラが回避できる。
【００３５】
また、筐体に保持される取付け部の肉厚と取付け部の周辺の側壁の肉厚が同じであることにより、光学箱の１次共振周波数を高周波数域側にシフトさせることができ、多面鏡モータ、感光体ドラム及び記録紙の給紙系及び排紙系を駆動させるモータ等から発生される振動により発生する感光体上の濃度ムラが回避できる。
【００３６】
更に、光学箱が発泡性を有する樹脂製で作成されることにより、光学箱の平均肉厚とは大きく異なる偏肉部を設けやすく、かつその重量を低減でき、前記光学箱の１次共振周波数を高周波数域側にシフトさせることができる。
【００３７】
また、光学箱が有する筐体への光ビーム走査方向と平行に設けられる２個所の取付け部と他の取付け部が同一平面になく、その取付け高さの差ｄを有していることにより、光学箱の１次共振周波数を高周波数域側にシフトさせることができるため、多面鏡モータ、感光体ドラム、記録紙の給紙系及び排紙系を駆動させるモータ等から発生される振動により発生する感光体上の濃度ムラが回避できる。
【００３８】
更に、光学箱が有する筐体への光ビーム走査方向と平行に設けられる２個所の取付け部と他の取付け部との取付け高さの差ｄが、光学箱の外壁高さＨと同じである。よって、光学箱の１次共振周波数を高周波数域側にシフトさせることができるため、多面鏡モータ、感光体ドラム、記録紙の給紙系及び排紙系を駆動させるモータ等から発生される振動により発生する感光体上の濃度ムラが回避できる。
【００３９】
また、光学箱は、光学箱が有する筐体へ光ビーム走査方向と平行に設けられる２個所の取付け部と他の取付け部を結ぶ位置の光学箱裏面にリブを設けたことにより、光ビーム結像手段取付け位置の近傍の曲げ剛性が向上し、光学箱の開口窓近傍の振動を抑制できる。また、開口窓近傍の振動範囲を的確に抑えることができる。
【００４０】
更に、光源、多面鏡、結像レンズ及び反射鏡における光ビームの高さを一定に保持するために設けてある光学箱の底壁の段差に連結して光学箱裏面方向に延長したリブを設けたことにより、光ビーム結像手段及び光ビーム反射手段取付け位置の近傍の曲げ剛性が向上し、光学箱の開口窓近傍の振動を抑制できる。このため、多面鏡モータ、感光体ドラム、記録紙の給紙系及び排紙系を駆動させるモータ等から発生される振動により発生する感光体上の濃度ムラが回避できる。また、光学箱を樹脂製にする際に、光学箱の肉厚を均一化でき、成形しやすくなる。このため、金型製作費や生産コストを低減できる。
【００４１】
また、リブは、光学箱の肉厚と同等の肉厚を有している。よって、光学箱を樹脂製にする際に、光学箱の肉厚を均一化でき、成形しやすくなる。このため、金型製作費や生産コストを低減できる。
【００４２】
更に、光学箱は、多面鏡、多面鏡モータ、結像レンズ及び反射鏡を含む光ビーム偏向走査手段を包含するような二重構造を有している。よって、光学箱の１次共振周波数を高周波数域側にシフトさせることができる。このため、多面鏡モータ、感光体ドラム、記録紙の給紙系及び排紙系を駆動させるモータ等から発生される振動により発生する感光体上の濃度ムラが回避できる。
【００４３】
また、光学箱の二重構造は、光学箱裏面に開口部を有している。よって、光学箱の重量が低減されるため、１次共振周波数の低下を防げる。また、光学箱裏面の表面積が増えるため、その放熱性を高めることができる。これにより、光学箱をアルミダイキャスト製にする際に、放熱効果をより一層高めることができる。
【００４４】
更に、別の発明としての画像形成装置は、上記記載の光走査装置を具備する。よって、濃度ムラのない、高画質な画像を形成できる画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光走査装置を装備したデジタル複写機の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施例に係る光走査装置の構成を示す上面図である。
【図３】本実施例の光走査装置の断面図である。
【図４】本実施例の光走査装置における光学箱の部分構造を示す部分断面図である。
【図５】本実施例の光走査装置における光学箱の別の部分構造を示す部分断面図である。
【図６】本実施例の光走査装置における光学箱の別の構造を示す側面図である。
【図７】本実施例の光走査装置における光学箱の別の構造を示す上面図である。
【図８】本実施例の光走査装置における光学箱の別の部分構造を示す斜視図である。
【図９】本実施例の光走査装置における光学箱の別の部分構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
５１；光学箱、５２，５２−１，５２−２；取付け部、５３，５４；リブ、５６；二重構造、５８；開口部。
【図１】
2004029585.tif 000003
【図２】
2004029585.tif 000004
【図３】
2004029585.tif 000005
【図４】
2004029585.tif 000006
【図５】
2004029585.tif 000007
【図６】
2004029585.tif 000008
【図７】
2004029585.tif 000009
【図８】
2004029585.tif 000010
【図９】
2004029585.tif 000011