(57)【要約】  【課題】  外形を構成する箱体のコストを抑えつつ、共振を低減できるレーザースキャニングユニットを提供する。  【解決手段】  レーザー光源、ポリゴンミラー、ポリゴンモータ、反射ミラー等を内部に備える箱体１は、左右両側壁５，６の前後中間部の近傍に形成された第１取付け部１０、及び後端壁４の近傍に形成された第２取付け部１１で画像形成装置と一体に取り付けられる。第１取付け部１０の近傍である左右両側壁５，６の前後中間部には、前後方向で隣接する複数の側壁貫通孔２０が形成され、各側壁貫通孔２０相互の間に残った部分で側壁リブ２１が画成されている。ポリゴンモータの回転に伴って生じた箱体１の振動は、側壁リブ２１が一種のダンパー機能を発揮して減衰される。【選択図】      図１
2005070246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の内部に取り付けられ、レーザー光源と、このレーザー光源からのレーザー光を回転しながら反射させるポリゴンミラーと、このポリゴンミラーを回転駆動させるポリゴンモータと、前記ポリゴンミラーで反射されたレーザー光を出射口に向けて反射させる反射ミラーと、を備えた箱体よりなるレーザースキャニングユニットにおいて、
前記ポリゴンモータが前記箱体の後端側の底壁上に固定され、前記反射ミラーが前記箱体の前端側の両側壁間に亘って固定されており、
前記箱体の両側壁であって前記ポリゴンモータの回転駆動中における応力集中の部分には、複数の側壁貫通孔が形成されてなる側壁リブが設けられていることを特徴とするレーザースキャニングユニット。
【請求項２】
前記箱体が、両側壁の前後中間部の近傍に形成された第１取付け部、及び後端壁の近傍に形成された第２取付け部で画像形成装置と一体に取り付けられていて、前記側壁リブが前記第１取付け部の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のレーザースキャニングユニット。
【請求項３】
前記側壁リブが前記箱体の底壁に対して傾斜していることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザースキャニングユニット。
【請求項４】
前記側壁貫通孔には、前記箱体の材質よりも高い減衰率を有する減衰材が装填されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレーザースキャニングユニット。
【請求項５】
前記箱体の底壁上には、複数の底壁リブが設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレーザースキャニングユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタといった画像形成装置の内部に取り付けられ、感光体ドラム等の像担持体をレーザー光で露光するためのレーザースキャニングユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来一般のレーザースキャニングユニットは、外形が箱体で構成され、この箱体は、樹脂材料から射出成型されてなるものである。この箱体の内部には、大きくは、所定の画像信号に基づくレーザー光を発するレーザー光源と、このレーザー光源からのレーザー光を回転しながら反射させるポリゴンミラーと、このポリゴンミラーを回転駆動させるポリゴンモータと、ポリゴンミラーで反射されたレーザー光を出射口に向けて反射させる反射ミラーと、を備える。なお、出射口からのレーザー光は、画像形成装置内に配設されている像担持体を走査しながら露光し、像担持体上に所定の静電潜像を形成する。
【０００３】
具体的には、図１０に示すように、箱体１は、底壁２、前端壁３、後端壁４、右側壁５、及び左側壁６を有していて、ポリゴンミラー（不図示）を主軸に連結したポリゴンモータ（不図示）が、底壁２の後端側に形成された４つのネジ孔７に、ボルト等で締結されて底壁２上に固定される。底壁２の前端側には、左右両側壁５，６間に亘ってレーザー光の出射口８が形成されており、この出射口８の上方には、反射ミラー（不図示）が、箱体１と一体成型された左右一対の支持部９に両端支持されて固定される。
【０００４】
また、左右両側壁５，６の前後中間部の近傍には、内方に向けて突出し箱体１と一体成型された左右一対の第１取付け部１０が形成され、更に後端壁４の近傍には、後方に向けて突出し箱体１と一体成型された左右一対の第２取付け部１１が形成されており、箱体１は、各第１取付け部１０の底面に形成の第１貫通孔１２、及び各第２取付け部１１の底面に形成の第２貫通孔１３を通じて、画像形成装置本体（不図示）に対してボルト等で一体に取り付けられる。このように、画像形成装置本体に対する箱体１の取付け位置（第１取付け部１０）が左右両側壁５，６の前後中間部の近傍にある理由は、現像器等の配設スペースの制約から来るものである。
【０００５】
なお、各第１取付け部１０の前面には、これらの間に亘りｆθレンズ（不図示）が両端支持されて固定される。このｆθレンズは、ポリゴンミラーからのレーザー光を走査方向で等速度に変換するとともに、ポリゴンミラーの回転等によって生じる反射面の倒れ、すなわちレーザー光の倒れを補正する役割を果たすものである。また、底壁２の後端側であって右側壁５の近傍には、レーザー光源（不図示）や、このレーザー光源からのレーザー光を集光してポリゴンミラーに導くシリンドリカルレンズ等が固定される。
【０００６】
ところで、このようなレーザースキャニングユニットにおいては、ポリゴンモータの回転に伴って箱体１に振動が生じ、特に第１取付け部１０から前端側のオーバーハング部Ａが上下方向に不用意に共振してしまう。これは、ポリゴンモータの回転駆動中、オーバーハング部Ａの基部となる第１取付け部１０の近傍に応力集中が生じるからである。すると、このオーバーハング部Ａの共振とともに前端壁３の近傍に固定の反射ミラーが予定以上に振動するため、レーザー光がぶれてしまい、ひいては画像ジッタといった画像の劣化が誘発されるという問題が生じる。
【０００７】
このような問題に対して従来は、箱体１そのものに、振動に対して減衰機能を有する物質を混在させたり、気泡を混在させたりして、オーバーハング部Ａの共振を低減していた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３５３７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記した従来の手法では、箱体１を成型するに際し、通常一般の成型装置では足らず特別な成型装置が必要となるし、減衰機能物質の混入や気泡の生成にあたって格別な成型条件の管理が要求される。その結果、箱体１の製作コストも著しく上昇するため、コスト抑制の観点から極めて不利である。
【０００９】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、外形を構成する箱体のコストを抑えつつ、共振を低減できるレーザースキャニングユニット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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、画像形成装置の内部に取り付けられ、レーザー光源と、このレーザー光源からのレーザー光を回転しながら反射させるポリゴンミラーと、このポリゴンミラーを回転駆動させるポリゴンモータと、前記ポリゴンミラーで反射されたレーザー光を出射口に向けて反射させる反射ミラーと、を備えた箱体よりなるレーザースキャニングユニットにおいて、前記ポリゴンモータが前記箱体の後端側の底壁上に固定され、前記反射ミラーが前記箱体の前端側の両側壁間に亘って固定されており、前記箱体の両側壁であって前記ポリゴンモータの回転駆動中における応力集中の部分には、複数の側壁貫通孔が形成されてなる側壁リブが設けられている。
【００１１】
これにより、ポリゴンモータの回転に伴って生じた箱体の振動は、側壁リブが一種のダンパー機能を発揮して減衰され、その結果、箱体の共振が低減される。しかも、側壁リブの成型にあたっては、単に側壁貫通孔を形成することで足りるため、通常一般の成型装置で十分であり、その結果、箱体の製作コストが抑えられる。
【００１２】
ここで、前記箱体が、両側壁の前後中間部の近傍に形成された第１取付け部、及び後端壁の近傍に形成された第２取付け部で画像形成装置と一体に取り付けられていて、前記側壁リブが前記第１取付け部の近傍に設けられている。これにより、ポリゴンモータの回転に伴って生じた箱体の振動が側壁リブによって減衰され、第１取付け部から前端側のオーバーハング部における上下方向の共振が低減される。
【００１３】
更に、振動を効果的に減衰させる観点から、前記側壁リブが前記箱体の底壁に対して傾斜していることが好ましい。これと同様の観点から、前記側壁貫通孔には、前記箱体の材質よりも高い減衰率を有する減衰材が装填されていることが好ましい。更に同様の観点から、前記箱体の底壁上には、複数の底壁リブが設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のレーザースキャニングユニットによれば、ポリゴンモータの回転に伴って生じた箱体の振動は、側壁リブが一種のダンパー機能を発揮して減衰され、その結果、箱体の共振が低減できる。従って、箱体の前端側に固定の反射ミラーが予定以上に振動することはなく、画像ジッタ等の画像の劣化を抑えることが可能となる。しかも、側壁リブの成型にあたっては、単に側壁貫通孔を形成することで足りるため、通常一般の成型装置で十分であり、その結果、箱体の製作コストの上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳述する。先ず、本発明の第１実施形態であるレーザースキャニングユニットについて説明する。図１は第１実施形態のレーザースキャニングユニットの外形を構成する箱体の斜視図、図２はその箱体の要部を示す側面図である。なお、図中で図１０と同じ名称で同じ機能を果たす部分には同一の符号を付しており、重複する説明は適宜省略する。後述する第２、第３実施形態においても同様とする。
【００１６】
本実施形態のレーザースキャニングユニットは、図１及び図２に示すように、外形が箱体１で構成され、この箱体１は、ＰＣ（ポリカーボネイト）やＡＢＳ（アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）等の樹脂材料から射出成型されてなるものである。この箱体１における左右両側壁５，６の前後中間部の近傍には、主として画像形成装置本体に対して箱体１を取り付けるための第１取付け部１０が形成されているが、この第１取付け部１０の近傍である右側壁５の前後中間部に、前後方向で隣接する複数の側壁貫通孔２０が形成されている。これらの側壁貫通孔２０は、本実施形態では、右側壁５の前後方向に沿って短辺を有する三角形であって、相互に互い違いに配置されている。
【００１７】
そして、各側壁貫通孔２０相互の間に残った部分で側壁リブ２１が画成される。これらの側壁リブ２１は、本実施形態では、右側壁５の前後方向すなわち底壁２に対して、前方且つ上方に向けて傾斜したものと、前方且つ下方に向けて傾斜したものとが互い違いに配置されることになる。他方、同じく第１取付け部１０の近傍である左側壁６の中間部にも同様に、側壁貫通孔２０が形成され、側壁リブ２１が画成されている。
【００１８】
このような構成の箱体１を有するレーザースキャニングユニットによれば、ポリゴンモータの回転駆動中、オーバーハング部Ａの基部となる第１取付け部１０の近傍である左右両側壁５，６の前後中間部に、応力集中が生じる様相となるが、ポリゴンモータの回転に伴って生じた箱体１の振動は、それらの前後中間部に設けられた側壁リブ２１が一種のダンパー機能を発揮して減衰される。その結果、第１取付け部１０から前端側のオーバーハング部Ａにおける上下方向の共振が低減できる。従って、箱体１の前端側、すなわちオーバーハング部Ａに固定の反射ミラーが予定以上に振動することはなく、画像ジッタ等の画像の劣化を抑えることが可能となる。
【００１９】
また、側壁リブ２１の成型にあたっては、単に側壁貫通孔２０を形成することで足りるため、格別な成型装置を用いなくても通常一般の成型装置で十分であり、その結果、箱体１の製作コストの上昇を抑えることができる。
【００２０】
なお、側壁貫通孔２０の形状は、本実施形態では三角形とした。これは、ポリゴンモータの回転に伴って生じる振動の伝わる方向、すなわち後端壁４から前端壁３に向かう方向に対して、側壁リブ１が斜めに形成されることで効率良く振動が減衰される一方、側壁リブ２１が振動の伝わる方向に対して直角であれば振動の減衰効果が劣ることが、本発明者の検討（振動解析）で明らかとなったからである。但し、後述するような平行四辺形や直角三角形の形状であってもよい。
【００２１】
続いて、このようなレーザースキャニングユニットの振動解析結果を図３に示す。図３は、ポリゴンモータの回転駆動中における箱体１の振動状況を示すグラフであって、横軸が時間（単位：秒）、縦軸が箱体１の前端壁３の変位（単位：ｍｍ）である。なお、太線は本実施形態の振動状況を示し、細線は比較のための従来の振動状況を示す。従来では、振動の最大ピークすなわち変位の最大値が０．００５１ｍｍであるのに対し、本実施形態では、変位の最大値が約０．００４４ｍｍであり、箱体１における振動が明らかに減衰している。
【００２２】
次に、本発明の第２実施形態について、図４を参照しながら説明する。図４は第２実施形態のレーザースキャニングユニットの外形を構成する箱体の要部を示す側面図である。本第２実施形態の特徴は、第１実施形態に対して振動のより効果的な減衰を図った点にある。
【００２３】
本実施形態では、図４に示すように、上記した第１実施形態の構成に加えて、側壁リブ２１を画成する側壁貫通孔２０に、箱体１の材質よりも高い減衰率を有する減衰材２２が装填されている。この減衰材２２としては、例えばゴムが適用される。
【００２４】
このような構成によれば、ポリゴンモータの回転に伴って生じた箱体１の振動は、側壁リブ２１に加えて減衰材２が一種のダンパー機能を発揮して、より効果的に減衰される。
【００２５】
続いて、このようなレーザースキャニングユニットの振動解析結果を図５に示す。図５は、図３と同様に、ポリゴンモータの回転駆動中における箱体１の振動状況を示すグラフである。本実施形態（図５中の太線参照）においては、従来（図５中の細線参照）よりも、振動が低周波に移行していることから、箱体１における振動がより効果的に減衰することになる。
【００２６】
次に、本発明の第３実施形態について、図６を参照しながら説明する。図６は第３実施形態のレーザースキャニングユニットの外形を構成する箱体の斜視図である。本第３実施形態の特徴は、第２実施形態に対して振動のより効果的な減衰を図った点にある。
【００２７】
本実施形態では、図６に示すように、上記した第２実施形態の構成に加えて、底壁２上には、その前後中間部に斜め格子状の底壁リブ３１が形成されている。これらの斜め格子状の底壁リブ３１は、底壁２において後端壁４から前端壁３に向かう方向に伝わるポリゴンモータの振動を効率良く低減させる。ここで底壁リブ３１の形状は、第１、第２実施形態における側壁リブ２１と同様に、ポリゴンモータの回転に伴って生じる振動の伝わる方向、すなわち後端壁４から前端壁３に向かう方向に対して、斜めに形成されることで効率良く振動が減衰されることが本発明者の検討で明らかとなったため、斜め格子状とした。
【００２８】
このような構成によれば、ポリゴンモータの回転に伴って生じた箱体１の振動は、側壁リブ２１に加えて減衰材２、更には底壁リブ３１が一種のダンパー機能を発揮して、より効果的に減衰される。
【００２９】
続いて、このようなレーザースキャニングユニットの振動解析結果を図７に示す。図７も、図３及び図５と同様に、ポリゴンモータの回転駆動中における箱体１の振動状況を示すグラフである。本実施形態（図７中の太線参照）においても、従来（図７中の細線参照）よりも、振動が低周波に移行しているし、変位の最大値が明らかに低減していることから、箱体１における振動がより効果的に減衰することになる。
【００３０】
なお、本実施形態の特徴点である底壁貫通孔３０及び底壁リブ３１は、第１実施形態に付加しても構わない。
【００３１】
その他本発明は上記の各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、側壁リブ２１に関して、全てが底壁２に対して前方且つ上方に向けて傾斜していてもよいし、図８に示すように、全てが底壁２に対して後方且つ上方に向けて傾斜していてもよい。これらの場合、側壁貫通孔２０を平行四辺形にすることで足りる。また、図９に示すように、側壁リブ２１の形状は直角三角形であっても構わない。また、側壁貫通孔２０及び側壁リブ２１の形成される部分は、箱体１の左右両側壁５，６であってポリゴンモータの回転駆動中における応力集中の部分である限り、限定はない。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、画像形成装置の内部に取り付けられ、像担持体をレーザー光で露光するためのレーザースキャニングユニットに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態であるレーザースキャニングユニットにおける箱体の斜視図である。
【図２】第１実施形態における箱体の要部を示す側面図である。
【図３】第１実施形態のレーザースキャニングユニットの振動解析結果を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態であるレーザースキャニングユニットにおける箱体の要部を示す側面図である。
【図５】第２実施形態のレーザースキャニングユニットの振動解析結果を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態であるレーザースキャニングユニットにおける箱体の斜視図である。
【図７】第３実施形態のレーザースキャニングユニットの振動解析結果を示す図である。
【図８】本発明のレーザースキャニングユニットにおける側壁リブの変形例を示す図である。
【図９】本発明のレーザースキャニングユニットにおける側壁リブの変形例を示す図である。
【図１０】従来のレーザースキャニングユニットにおける箱体の斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    箱体
２    底壁
３    前端壁
４    後端壁
５    右側壁
６    左側壁
１０    第１取付け部
１１    第２取付け部
１２    第１貫通孔
１３    第２貫通孔
２０    側壁貫通孔
２１    側壁リブ
２２    減衰材
３１    底壁リブ
Ａ    オーバーハング部
【図１】
2005070246.tif 000003
【図２】
2005070246.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005070246.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2005070246.tif 000009
【図８】
2005070246.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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