(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を偏向する光偏向器と、該光偏向器により偏向され生じる走査光束を反射するミラーを有する光走査装置において、
前記ミラーは、画像を担った走査光束が投射される有効利用範囲に加え主走査方向に余分な長さ部分を有するとともに、前記有効利用範囲に近接する走査方向両側の箇所及び前記両側の箇所より外側の前記余分な長さ部分の少なくとも３箇所の支持箇所で、支持部材と該支持部材に対し前記ミラーを押し付ける押し付け部材とを、前記ミラーを介して互いに対向配置したことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１記載の光走査装置において、前記余分な長さ部分を前記有効利用範囲の走査方向両側に有することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の光走査装置において、前記支持箇所の中で前記ミラーの反射面の傾きを保持するために機能する箇所を除いた他の支持箇所の少なくとも１つが前記ミラーの反射面に接する弾性体を介して支持されるようにしたことを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の光走査装置において、前記支持箇所の中で前記ミラーの反射面の傾きを保持するために機能する箇所を除いた他の支持箇所の少なくとも１つが防振材を介して支持されるようにしたことを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の光走査装置において、前記ミラーを支持部材により支持するためにミラーの反射面を各支持箇所の支持部材に押しつけるばね部材を設けることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項５記載の光走査装置において、前記ばね部材を複数の支持箇所に共通に働く単一の部材とす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、レーザを用いた光走査装置に関し、デジタル複写機、レーザＦＡＸ、レーザプリンタ等に適用し得る光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、レーザプリンタ等において画像形成の高速化と画像の高精細化の要求が高まってきている。この高速化、高精細化を実現するには、レーザビームにより走査しながら感光体上に静電潜像の書き込みを行う光走査における走査速度の高速化、書き込まれた画像の高分解能化を図ることが具体的な解決課題の１つである。
高速化についていうと、レーザビームの走査は、回転多面鏡を回転させることにより行うので、回転多面鏡の回転の高速化によりその実現を図ることが可能であるが、高速回転させると回転多面鏡のダイナミックバランスに起因する振動が大きくなり、また本体駆動系のモータやギヤ等の駆動要素の回転振動等も加わることになり、光走査装置内の光学素子が振動し、感光体面上の光の走査位置のずれが生じ、画像の濃度ムラを発生させるので画質が低下し、高精細化に反するという問題が生じる。
【０００３】
特に、光走査装置内の折り返しミラーは、走査範囲をカバーするミラー面を必要とするので長尺であることが多く、かつその支持に際し支持部材により走査光が遮られないように配慮する結果としてミラー両端を支持する場合が多い。このようなことから、ミラーの中央部に振幅の大きな振動が発生しやすい。
図５はこうした従来の光走査装置の構成の１例を示す。また、その光走査装置を構成する光学素子の配置を図６に示す。
図５及び図６に示すように、この光走査装置は、回転多面鏡５１、回転多面鏡駆動モータ５２、トロイダルレンズ５３、透過ガラス５４，５７、第１折り返しミラー５５、第２折り返しミラー５６、感光体５８、ｆθミラー５９、光学箱６１、半導体レーザユニット６２、折り返しミラー６３、シリンドリカルレンズ６４、同期検知板６５、折り返しミラー６６を構成要素として備える。
装置におけるレーザビームの光路を図６に基づき概略説明する。先ず、半導体レーザユニット６２に在る光源より射出されたレーザビームは、回転多面鏡５１により偏向され、透過ガラス５４を通り、光軸６０に沿いｆθミラー５９に向かい、第１折り返しミラー５５、トロイダルレンズ５３、第２折り返しミラー５６、透過ガラス５７を経て感光体５８上に結像される。
【０００４】
図５及び図６に示す従来の光走査装置が構成要素として用いている折り返しミラーについて図７に基づきより詳細に説明する。図７に示される折り返しミラー支持部は、従来構成の典型例を示すもので、折り返しミラー７１は、レーザビームの画像書込利用範囲７１ｗのビームを遮らないように両端部付近をばね７３により支持部材７２1及び７２2に押しつけられており（図示していないが支持部材７２1の対向位置にもばねが存在する）、これにより反射面の傾きが決められている。
この部分について、図７を矢印Ａの方向から見た図８にその状態が示される。反射面の傾きを精度よく保つために支持部材７２1、７２2のミラーへの接触面は小さくして点接触に近い形としている。こうした支持状態にあるミラーを図７のＢの方向から見ると図９のような両側自由端支持のはりに近い形となる。光走査装置内の折り返しミラーは長尺であることが多く、このような両側自由端支持の形では非常に振動しやすく、図９に示すようなモードで振動し（図中、ミラー７１の最大振幅をＳ１で表す）、上記したように画質の低下という問題が生じる。
この問題に対し、ミラーの剛性を高くするためにミラーの板厚を大きくしたり、ミラーの裏面に板ガラスや防振材を貼り付けるなどの対策をした例もあるが、かなりのコストアップとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の光走査装置の高速化において生じる上述した問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、レーザビームの走査範囲をカバーする長尺のミラー面の両端を支持する構造をとる折り返しミラーの中央部に発生しやすい振幅の大きな振動を減少或いは抑制させるようにし、高速動作が可能な光走査装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、光束を偏向する光偏向器と、該光偏向器により偏向され生じる走査光束を反射するミラーを有する光走査装置において、前記ミラーは、画像を担った走査光束が投射される有効利用範囲に加え主走査方向に余分な長さ部分を有するとともに、前記有効利用範囲に近接する走査方向両側の箇所及び前記両側の箇所より外側の前記余分な長さ部分の少なくとも３箇所の支持箇所で、支持部材と該支持部材に対し前記ミラーを押し付ける押し付け部材とを、前記ミラーを介して互いに対向配置したことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載の光走査装置において、前記余分な長さ部分を前記有効利用範囲の走査方向両側に有することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の光走査装置において、前記支持箇所の中で前記ミラーの反射面の傾きを保持するために機能する箇所を除いた他の支持箇所の少なくとも１つが前記ミラーの反射面に接する弾性体を介して支持されることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の光走査装置において、前記支持箇所の中で前記ミラーの反射面の傾きを保持するために機能する箇所を除いた他の支持箇所の少なくとも１つが防振材を介して支持されることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の光走査装置において、前記ミラーを支持部材により支持するためにミラーの反射面を各支持箇所の支持部材に押しつけるばね部材を設けることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５記載の光走査装置において、前記ばね部材を複数の支持箇所に共通に働く単一の部材とすることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明による光走査装置を添付する図面とともに示す以下の実施例に基づき説明する。  なお、光走査装置全体の基本的な構成は、上記で図５及び図６に従来技術として示したものと同様の構成を採ることにより実施しうるので、この点については記載を省略することとし、本発明に特有の構成部分をもつ折り返しミラー部についてのみ以下にその実施例を示す。
【００１３】
図１に本発明による光走査装置を構成する折り返しミラーの実施例を示す。
図１に示す実施例においては、折り返しミラー１を画像書込利用範囲１ｗ（この範囲に投射される走査光束は感光体へ書き込まれる画像を担い反射後に画像を形成するために有効に利用される）に対して走査光の主走査方向に所定長長くし、画像書込利用範囲１ｗに近い所に支持部材２2，２3、を、また、画像書込利用範囲１ｗから離れたミラー１の端部に近いところに支持部材２1，２4を設ける。図示していないが、これら４つの支持部材に対向するミラーの裏面にはそれぞれ板ばね（図１では、板ばね３1のみ示される）を備えており、これらの板ばねによりミラー１は各支持部材２1〜２4に押しつけられている。ここでは支持部材２3が上下の２点で折り返しミラー１を受ける形となっているが、これは折り返しミラー１の傾きを所定量に保つためのものであり、他の方法でも良い。例えば支持部析２2のミラー受け面の高さ方向の位置を支持部析２1とずらすなどすれば、支持部析２3は上下に分ける必要はない。
【００１４】
図１を矢印Ｃの方向から見ると、図２のように簡略的に表される。（ミラー１の最大振幅をＳ２で表す）このように、従来の構成例を示す図９と比べ、主走査方向の支持点を増やすことにより折り返しミラーの振動を低減（Ｓ１＞Ｓ２）することができる。また  各支持部材２1〜２4の間を適当な距離にすることにより、折り返しミラー１の固有振動数をある程度自由に決めることができ、例えばレーザプリンタ本体のメインモータの駆動周波数とこのミラーの固有振動数とを意図的にずらすなどのことが可能となり、単にミラーの剛性を上げるのではなく、効率よくミラーの振動を低減することができる。
【００１５】
なお、図１ではミラーの画像書込利用範囲１ｗ外の部分の主走査方向走査上流側及び走査下流側の両方について、光の主走査方向に２ケ所の支持点を設けた例を示したが、本発明において、画像書込利用範囲１ｗに近い所に設けた支持部材２2，２3以外に設けた支持部材は必ずしも２つである必要はなく、４つより多くても良いし、また配置スペースの関係でミラーの長さを十分に取れない場合に１つでも良く、例えば図１で言えば、支持部材２4をなくし、この場合にも図７の従来例に比べればミラーの振動は低減できる。
【００１６】
図３に本発明による他の実施例の構成を示す。
本実施例は、図１に示す実施例と基本構成において共通するが、相違はミラーの両端部に設けた支持部材２1及び２4にゴムクッション４1及び４4を設けた点にある。ミラー１は板ばね（図１では、板ばね３1のみ示される）によりこのゴムクッション４1，４4及び支持部材２2，２3に押しつけられている。ミラーの傾きは支持部材２2及び２3に設けられた３点の受け面により決まり、ゴムクッション４1，４4に対向するミラーの裏面にはそれぞれ板ばねを備えており、ミラー１の平面度を悪化させないように支持している。
また、このゴムクッション４1，４4を防振性の高いゴムとすると良い。
なお、図３はあくまでも構成の一例であり、本発明において支持部材及びゴムクッションの数や位置は図３の通りである必要はない。すなわち、画像書込利用範囲１ｗ外の部分の主走査方向走査上流側及び走査下流側の両方に支持部材を全体で少なくとも３点設け、その内の２点にはゴムクッションを設けないようにすることが必要条件であり、この必要条件を満足しさえすれば、支持部材及びゴムクッションの数や位置の条件を変更して実施しても良い。
【００１７】
図４に本発明による他の実施例の構成を示す。
図４においては、ミラー１は反射面の裏面が見えており、一対のばねからなる板ばね３1及び３2の合計して４つのばね部に対向するミラー面にはそれぞれ支持部材（図４では、支持部材２2のみ示される）が設けられている。この板ばねを採用することにより部品数が少なくなり、構成及び組み付け作業が簡素化され、作業性も良い。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１，２の発明によれば、画像書き込みに用いる走査光束が投射されるミラーの有効利用範囲に近接する走査方向両側の箇所及び前記両側の箇所より外側の前記余分な長さ部分の少なくとも３箇所の支持箇所で、支持部材と該支持部材に対し前記ミラーを押し付ける押し付け部材とを、前記ミラーを介して互いに対向配置したという簡単な構成により、この種の光走査装置の長尺ミラーに生じていたる振動の振幅を低減することができ、画像書き込みの性能を向上させることができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、反射面に接する弾性体を介してミラーを支持することにより、反射面の平面度を悪化させることなく、請求項１，２の作用効果を得ることが出来る。
【００２０】
請求項４の発明によれば、請求項１ないし３の発明による効果に加え、防振材により振動を抑制することによりさらに効率よくミラーの振動を低減するができる。
【００２１】
請求項５，６の発明により、ミラーを支持するための具体化手段として簡単な構成で、確実に動作する手段が提供できる。また、請求項６の発明によれば、部品数が少なくなり、組み付け作業性も良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光走査装置を構成する折り返しミラーの実施例を示す。
【図２】図１に示す折り返しミラーを矢印Ｃの方向から見た振動の様子を示す簡略図である。
【図３】本発明による光走査装置を構成する折り返しミラーの他の実施例の構成を示す。
【図４】本発明による光走査装置を構成する折り返しミラーのさらに他の実施例の構成を示す。
【図５】従来の光走査装置の構成の１例を示す。
【図６】図５に示す光走査装置を構成する光学素子の配置を示す。
【図７】従来の光走査装置が構成要素とする折り返しミラーの１例を示す。
【図８】図７に示す折り返しミラーを矢印Ａの方向から見た図である。
【図９】図７に示す折り返しミラーを矢印Ｂの方向から見た振動の様子を示す簡略図である。
【符号の説明】
１…折り返しミラー、１ｗ…画像書込利用範囲、
２1〜２4…支持部材、３1，３2…板ばね、
４1，４4…ゴムクッション、
５１…回転多面鏡、５２…回転多面鏡駆動モータ、
５３…トロイダルレンズ、５４…透過ガラス、
５５…第１折り返しミラー、５６…第２折り返しミラー、
５７…透過ガラス、５８…  感光体、５９…ｆθミラー、
６０…光軸、６１…光学箱、
６２…半導体レーザユニット、６３…折り返しミラー、
６４，６６…シリンドリカルレンズ、６５…同期検知板、
７１…折り返しミラー、７１ｗ…画像書込利用範囲、
７２1、７２2…支持部材、
７３…板ばね、７４…ねじ、
７５…入射光、７６…反射光。
【図１】
0004023941.tif 000002
【図２】
0004023941.tif 000003
【図３】
0004023941.tif 000004
【図４】
0004023941.tif 000005
【図５】
0004023941.tif 000006
【図６】
0004023941.tif 000007
【図７】
0004023941.tif 000008
【図８】
0004023941.tif 000009
【図９】
0004023941.tif 000010