(57)【要約】【課題】回転多面鏡やレンズ等を収容する光学箱の振動、特に光源ユニット取り付け部の振動に起因する画質の劣化等のトラブルを効果的に回避できる走査光学装置を提供すること。【解決手段】光学箱内に回転多面鏡やレンズ等を収納し、光源及び光源からの光をコリメートする光学系を有する光源ユニットが光学箱外周部に配置された走査光学装置において、光学箱を装置本体に固定する箇所の１つが前記光源ユニットの光学系光軸の直下近傍にあることを特徴とする。或は、光学箱の一部を弾性係数の異なる材質で構成することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学箱内に回転多面鏡やレンズ等を収納し、光源及び光源からの光をコリメートする光学系を有する光源ユニットが光学箱外周部に配置された走査光学装置において、
光学箱を装置本体に固定する箇所の１つが前記光源ユニットの光学系光軸の直下近傍にあることを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
光学箱内に回転多面鏡やレンズ等を収納し、光源及び光源からの光をコリメートする光学系を有する光源ユニットが光学箱外周部に配置された走査光学装置において、
光学箱の一部を弾性係数の異なる材質で構成したことを特徴とする走査光学装置。
【請求項３】
光源ユニットが取り付けられる光学箱外周部又はその近傍を他の部分より弾性係数の大きな材質で構成したことを特徴とする請求項２記載の走査光学装置。
【請求項４】
光学箱を装置本体に固定する箇所の近傍を他の部分より弾性係数の小さな材質で構成したことを特徴とする請求項２記載の走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に用いられる走査光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に用いられる走査光学装置は一般的に、図１に示すように、半導体レーザ１２やコリメータレンズ１３をユニット化した光源ユニットと、これから発生された平行光束のレーザ光を偏向走査する回転多面鏡１５と、偏向走査されたレーザ光を回転ドラム１の表面の感光体に結像させるレンズ１６等を有し、回転多面鏡１５やレンズ１６は光学箱１１に収容され、又、光源ユニットは光学箱１１の側壁に設けられた取り付け部１１ｆに組み付けられる。
【０００３】
光源ユニットの半導体レーザ１２から発生されたレーザ光はその内部のコリメータレンズ１３によって平行化され、シリンドリカルレンズ１４によって回転多面鏡１５の反射面に線状に集光され、レンズ１６と折り返しミラー１７を経て回転ドラム１に向かって照射される。このようにして回転ドラム１上の感光体に結像するレーザ光は、回転多面鏡１５による主走査と回転ドラム１の回転による副走査に伴って静電潜像を形成する。
【０００４】
光学箱１１は、図２に示すように、底面にある締結部１１ａ〜１１ｄを画像形成装置の本体フレームにビス止め等の公知の方法で締結されることにより取り付けられる。尚、光学箱１１は、一般的に公知の樹脂材料によって一体成形される。この光学箱１１は振動により共振が起こるとピッチムラや色ずれといった画像不良が発生するので、回転多面鏡１５の回転周波数では共振が発生しないように振動特性が考慮され、更に回転多面鏡１５の回転による振動も小さく抑えられている。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１３５２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、カラー複写機等の画像形成装置では回転多面鏡の回転による振動以外にも装置本体の駆動源に起因する振動により光学箱が振動しピッチむらや色ずれ等の画像不良が発生する場合もある。 
本発明は上述問題に鑑みてなされたものであり、回転多面鏡やレンズ等を収容する光学箱の振動、特に光源ユニット取り付け部の振動に起因する画質の劣化等のトラブルを効果的に回避できる走査光学装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、光学箱内に回転多面鏡やレンズ等を収納し、光源及び光源からの光をコリメートする光学系を有する光源ユニットが光学箱外周部に配置された走査光学装置において、光学箱を装置本体に固定する箇所の１つが前記光源ユニットの光学系光軸の直下近傍にあることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、光学箱内に回転多面鏡やレンズ等を収納し、光源及び光源からの光をコリメートする光学系を有する光源ユニットが光学箱外周部に配置された走査光学装置において、光学箱の一部を弾性係数の異なる材質で構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、光源ユニットが取り付けられる光学箱外周部又はその近傍を他の部分より弾性係数の大きな材質で構成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、光学箱を装置本体に固定する箇所の近傍を他の部分より弾性係数の小さな材質で構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、振動時の光源ユニット取り付け部の変形を小さく抑えることができ、画像形成装置が有する他の駆動源に起因する振動で光学箱が変形して発生するピッチむら等の画像不良の発生を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
＜実施の形態１＞
図１及び図２は本発明の実施の形態１に係る走査光学装置と光学箱を示す斜視図である。
【００１４】
一般に光学箱の光学箱１１が振動により変形する場合、光源ユニットを副走査方向に変位させる変形がピッチムラを生じさせる。本実施の形態では、光学箱１１を本体フレームに締結する場合、光学箱１１の底面にある締結部１１ａ〜１１ｄのうち１１ｄの代わりに１１ｅを使用している。１１ｅは光源ユニットの光軸直下近傍に配置された締結部である。
【００１５】
図３及び図４は締結部に１１ｄを使用した場合と１１ｅを使用した場合に光学箱１１の光源ユニット取り付け部１１ｆが振動によるどのように変形するかをＦＥＭ（有限要素法）による解析によりもとめた図である。
【００１６】
図３に示すように、締結部１１ｄで固定した場合、光源ユニット取り付け部１１ｆは副走査方向に多く変位する。しかし、図４に示すように、締結部１１ｅで固定した場合は光源ユニット取り付け部１１ｆの副走査方向の変位は殆どなくなっている。代わりに主走査方向の変位が増加しているが、主走査方向の変形は副走査方向の変形に比べ画質への影響が小さいので問題はない。
【００１７】
通常の場合、光学箱１１の上面側は光学箱内部を密閉するための蓋部材が付くので締結部１１ｅでの固定は光学箱１１の底面側から行う方が良い。締結部１１ｅでの固定を上面側から行う場合は蓋部材にドライバー用の穴を設け、その穴に着脱可能な小さな蓋部材を配置することで対応できる。
【００１８】
上述の実施の形態では、締結部１１ｄの代わりに１１ｅを使用して光学箱を装置本体に固定したが、締結部１１ｄと１１ｅの両方を使用して装置本体に固定した方が振動による光学箱の変形防止に有利なのは言うまでもない。
【００１９】
＜実施の形態２＞
図５は他の走査光学装置２０を示したものである。２１は樹脂材料により成形された光学箱であり、取り付け部２１ａ〜２１ｄにより本体フレームに取り付けられる。２２は光源ユニット、２３は回転多面鏡である。
【００２０】
光学箱２１上の４点Ａ〜Ｄの振動特性をＦＥＭにより解析すると図７の結果が得られた。図７は周波数応答と呼ばれる加振周波数に対する振動のし易さを表したものである。画質に対する影響が大きいのは低い周波数であり、図７からは約２００Ｈｚの振動が問題になる。
【００２１】
図６は２００Ｈｚの振動の様子を示した図である。この図から分かるように光源ユニット２２の取り付け箇所に当たるＡ点とＢ点は副走査方向の変形が大きい。Ｃ点は変形が小さくＤ点は主走査方向の変形が多い。又、Ａ，Ｂ２点間の外周壁の変形が大きい。これらのことからＣ，Ｄ２点間以外の外周壁を補強する必要があることが分かる。ＦＥＭによる解析でこれらの外周壁のヤング率（弾性係数）を３倍にすると、図８に示すような周波数応答が得られ約２００Ｈｚの振動は殆ど解消される。実際に光学箱２１の外周壁を補強するには、図９に示すようにインサート成形等により外周壁の内部に金属製の補強部材３１，３２，３３を埋め込むことにより達成できる。鉄等の金属のヤング率は樹脂材料のヤング率に比べ十分に大きいため、形状等を考慮することで外周壁のヤング率を３倍程度に上げることが可能である。又、樹脂材料にもヤング率の大きい高剛性材料があるので、２色成形を用いて外周壁の補強をすることも可能である。
【００２２】
上述の実施の形態は振動による光学箱の変形を抑えることで画像不良を対策するものであったが、光学箱を変形させることで装置本体からの衝撃を吸収して画像不良を対策する場合もある。例えば、２色成形を用いて光学箱の装置本体への固定箇所付近をヤング率の小さな樹脂材料で成形することで本体からの衝撃を吸収することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、レーザビームプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に用いられる走査光学装置に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る走査光学装置と光学箱の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る走査光学装置と光学箱の斜視図である。
【図３】光学箱の変形を示す図である。
【図４】光学箱の変形を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る走査光学装置の斜視図である。
【図６】光学箱の変形を示す図である。
【図７】光学箱の振動特性を示す図である。
【図８】光学箱の振動特性を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る光学箱の斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１      回転ドラム
１０      走査光学装置
１１      光学箱
１２      半導体レーザー
１３      コリメータレンズ
１４      シリンドリカルレンズ
１５      回転多面鏡
１６      レンズ
１７      折り返しミラー
２０      走査光学装置
２１      光学箱
２２      光源ユニット
２３      回転多面鏡
３１〜３３  補強部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005208139.tif 000009
【図８】
2005208139.tif 000010
【図９】
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