(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の一方の側壁に固定され、光ビームを発生する光源と、この光ビームに作用する第１の収束光学系と、収束された光ビームを偏向走査する偏向手段と、偏向走査される光ビームを被走査面上にスポットとして結像する結像光学系と、筐体上部をカバーする蓋を備えた光走査装置において、前記光走査装置には筐体の剛性を確保するための補強部材が設けられ、前記補強部材は前記光ビームが走査するための開口窓と固定バネと防塵ガラス取付部を有し、前記防塵ガラス取付部は前記筐体の水平面に対しほぼ垂直に構成され、前記固定バネで前記開口窓に防塵のための前記防塵ガラスを固定し、前記防塵ガラスが前記筐体の中央部に位置するように前記結像光学系を配置し、前記補強部材が前記蓋の下方でかつ前記筐体の中央部に配置されることを特徴とする光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザービーム等の光ビームを用いて画像を記録する光プリンタ等に使用する光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像信号で変調されるレーザービーム等の光ビームで画像形成面となる被走査面を走査露光して画像記録を行う光走査装置は、いわゆる光プリンタ等に広く応用されている。この光走査装置は、光ビーム走査のためにこの光ビームを反射して偏向する回転多面鏡やガルバノミラー等の偏向手段を使用する。走査された光ビームはｆ・θレンズ等により、被走査面に結像する。
【０００３】
このようなレーザプリンタ等で使用される光走査装置では、光走査のためのスキャナモータや外部からの振動により光走査が不安定になり、画像にジッターとよばれる、線揺れなど悪影響がでる。その影響を抑制するため、光走査装置の筐体の剛性を確保する必要がある。
【０００４】
近年、一般的に筐体の材料に生産性、および価格面に有利な高剛性の熱可塑性エンプラを用いるようになってきている。
【０００５】
一方、用紙サイズＡ３以上の紙幅を印字できるレーザプリンタでは、光走査装置の筐体はＡ４用に比べ、一般的に光走査方向、および光走査方向に垂直な方向に対して、それぞれ約１.５ 倍ほどの大きさになる。
【０００６】
そのため、Ａ３以上の光走査装置の筐体に対してエンプラを用いるのは剛性面で、Ａ４機に対し、その面積に比例し困難となる。
【０００７】
このような、剛性確保のため、一般的に金属部材を補強として用いる。
【０００８】
しかし、光走査装置では、光走査を妨げないよう配置する必要があり、その範囲外で、剛性を効果的に向上させるために、補強部材を取り付ける方法が考えられている。
【０００９】
従来の技術では、たとえば、光走査装置の蓋が補強部材となっており、筐体端部で固定することにより、剛性を確保している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
光走査のためのスキャナモータや外部からの振動により光走査が不安定になり、画像にジッターとよばれる、線揺れなど悪影響がでる。その影響を抑制するため、光走査装置の筐体の剛性を確保する必要がある。
【００１１】
従来の技術では光走査装置内部をカバーする、蓋を鋼板で構成するといった手段がとられている。しかし、光走査装置の蓋が補強部材する端部の剛性は確保できるものの、コスト，重量ともに上昇し、ユニット中央部の振動による揺れは解消できなかった。
【００１２】
本発明の目的は、ユニット中央部の振動の影響を抑えることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、光ビームを発生する光源と、この光ビームに作用する第１の収束光学系と、収束された光ビームを偏向走査する偏向手段と、偏向走査される光ビームを被走査面上にスポットとして結像する結像光学系を備えた光走査装置において、光走査装置の筐体の剛性を確保するための補強部材が、光ビームを発生する光源部の付近および光ビームを走査するスキャナモータの付近を保持するように構成した。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１〜図５により説明する。
【００１５】
図１は、本発明になる光走査装置を用いたレーザプリンタを示している。レーザプリンタ本体２５は現像器１〜現像器４，光学ユニット５，帯電器８，感光ベルト２２，転写ドラム２１，レジストローラ１２，転写ローラ１３，除電器１５，定着器１９，排紙ローラ１８、及び給紙カセット６を、主たる構成部品としている。
【００１６】
図２は、本発明になる光走査装置としての光学ユニット５の蓋３１１を外した状態での平面図である。図３は、本発明になる光走査装置としての光学ユニット５の蓋３１１を取り付けた状態での平面図である。図４は、本発明になる光走査装置の断面図である。図５は、本発明になる光走査装置の断面図の要部拡大図精細である。
【００１７】
光学ユニット５は、ハウジング１０１を使用してその内外に構成部品を取付けてユニット化されている。固定ねじ１０２でハウジング内に固定されたスキャナーモータ１０３によって回転駆動される回転多面鏡１０４は、入射されるレーザビーム１０５を紙面に対して平行方向に繰り返し偏向走査する。レーザービーム１０５は、ハウジング１０１の側壁外側に固定ねじ１０６で固定された制御回路基板１０７に取付けたレーザーダイオード１０８からの放射光をコリメータ109と入射シリンドリカルレンズ１１０によって主走査方向には平行で副走査方向には回転多面鏡１０４の偏向反射面で線状に結像するように収束したものである。すなわち、レーザダイオード１０８からの放射光をハウジング１０１の側壁から該ハウジング内に導くと共に制御回路基板１０７に固定ねじ１１１で固定したベース１１２，１１３で支持したコリメータ１０９のコリメータレンズ(図示せず)で平行光線にし、入射シリンドリカルレンズ１１０で偏向反射面上に副走査方向に収束する。
【００１８】
回転多面鏡１０４によって偏向走査されるレーザビーム１０５は、第１レンズ１１４を通過し、ミラー１１９により光路を折り返し、第２レンズ１１５をを通過し、感光ベルト２２の表面である被走査面２０１にスポットとして結像する。回転多面鏡１０４の回転に従って等速度的に移動してこの被走査面２０１を走査露光する。回転多面鏡１０４の偏向反射面で偏向されたレーザビーム１０５の偏向範囲で、参照符号１０５ａを付したレーザビーム偏向位置と参照符号１０５ｂを付したレーザビーム偏向位置の間が感光ベルト２２の表面２０１における画像形成範囲であり、参照符号１０５ｃを付したレーザビーム偏向位置は画像形成範囲手前側に設定した基準位置である。
【００１９】
レーザビーム１０５ｃは、固定ねじ１２０でハウジング１０１に固定されて起立する支持台１２１に設けられたミラー１２２により主走査方向に折り曲げ、光検知素子を取り付けた制御回路基板１２４に入射する。この制御回路基板１２４とハウジング１０１の隙間は発泡ウレタン製のシール材１２５で囲んで防塵性を保つようにしている。固定ねじ１２０で固定される。
【００２０】
ハウジング１０１には、光源であるレーザダイオード１０８の付近にボス301,スキャナモーター１０３の付近にボス３０２，３０３を設けている。
【００２１】
また、補強部材３０４には、レーザビーム３０５が走査する部分の開口窓306が設けられ、光学ユニット５の内部に飛散したトナーなどの塵埃が入り込まないよう、防塵ガラス３０７が設けられている。また、補強部材３０４には、防塵ガラス３０７を固定する固定バネ３０８，３０９が設けられている。
【００２２】
補強部材３０４はボス３０１，３０２，３０３にねじ３１０で固定される。
【００２３】
光学ユニット５では、外部からの振動や、スキャナーモーター１０３の振動により、画像にジッターと呼ばれるで画像ピッチムラを引き起こす。被走査面201からみて、より遠く、つまり、より光源に近い部分が感度よく、わずかな振動でも画像不良を引き起こす。
【００２４】
したがって、本発明においては補強部材３０４をレーザーダイオード１０８の付近、およびスキャナーモータ１０３の付近で固定することにより、それぞれの振動を抑制している。
【００２５】
一方、補強部材３０４に防塵ガラス３０７を固定する構造をとることにより、取り付け用の部材を新たに設けることを必要とせず、コスト面で効果が得られる。
【００２６】
また、補強部材３０４の防塵ガラス３０７取付部はハウジング１０１の水平面に対し、垂直に近い形状をとるため、断面係数が大きくなり補強部材３０４自体の剛性を確保することができる。
【００２７】
さらに、防塵ガラス３０７がハウジング１０１の中央に配置できるように、走査レンズ１１４，１１５、ミラー１０９を配置した。このことにより、補強部材３０４はハウジング１０１の中央に配置され、ハウジング１０１全体の剛性も向上できる。
【００２８】
その後、ハウジング１０１に走査レンズ１１４，１１５などを取付後、全体をカバーする蓋３１１を取り付ける。一般的に蓋３１１はプラスチック成形品で構成されている。また、蓋３１１には、光が走査するための窓３１２が設けられている。蓋３１１は用紙サイズがＡ３以上の幅の光走査装置ではＡ３幅２９７mmに近い値となり、特に窓３１２のような開口部は、材料にもよるが１mm以上の自重によるたわみが生じる。たわみが生じるとレーザービーム１０５が遮られ、画像上ではその部分の画像が抜けてしまう等、悪影響を及ぼす。
【００２９】
また、製造過程や部品交換など光学ユニット単体で取り扱う場合など、蓋に荷重が加わる場合を考えると、蓋部にも安定性が必要である。
【００３０】
補強部材３０４が蓋３１１の下方に配置することにより、窓３１２や蓋３１１全体のたわみを規制する機能を持たせている。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な構成で光走査装置の筐体，蓋の剛性向上をはかることができる。また、部品に機能を複合化させることによりコスト面，作業性を向上させた光走査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すレーザプリンタの概略構成図。
【図２】本発明の一実施例を示す光走査装置の上部カバーを外した状態での平面図。
【図３】本発明の一実施例を示す光走査装置の上部カバーを取り付けた状態での平面図。
【図４】本発明の一実施例を示す光走査装置の断面図。
【図５】本発明の一実施例を示す光走査装置の断面図の要部拡大図。
【符号の説明】
１…現像器１、２…現像器２、３…現像器３、４…現像器４、５…光学ユニット、６…給紙カセット１、８…帯電器、１２…レジストローラ、１３…転写ローラ、１５…除電器、１８…排紙ローラ、１９…定着器、２１…転写ドラム、２２…感光ベルト、２５…レーザプリンタ本体、１０１…ハウジング、１０２，106,１１１，１２０…固定ねじ、１０３…スキャナーモータ、１０４…回転多面鏡、１０５，１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ…レーザビーム、１０７…制御回路基板、１０８…レーザーダイオード、１０９…コリメータ、１１０…入射シリンドリカルレンズ、１１２，１１３…ベース、１１４…第１レンズ、１１５…第２レンズ、１１６…ミラー、１２１…支持台、１２４…制御回路基板、１２５…シール材、２０１…被走査面、３０１，３０２，３０３…ボス、３０４…補強部材、３０６…開口窓、３０７…防塵ガラス、３０８，３０９…固定バネ、３１０…ねじ、３１１…蓋、３１２…窓。
【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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