(57)【要約】【課題】ハウジング本体３１１と蓋部材３１２とからなるハウジング３１と、ハウジング本体３１１の底壁部３１１ａに取付けられ、回転多面鏡３３を回転駆動するモーター３６と、ハウジング３１に形成され、回転多面鏡３３にて反射された走査光が通過する光通過開口３１３とを備えた光走査装置において、安価な構成で上記モーター３６の振動に起因するハウジング３１の振動を抑制する。【解決手段】光通過開口３１３は、ハウジング本体３１１及び蓋部材３１２のいずれか一方に形成されており、一方の部材３１１には、光通過開口３１３における主走査方向に延びる２つの辺部のうちの装置本体外方側に位置する一方の辺部側を装置本体外方側に開放させる欠損部３１４が形成され、他方の部材に３１３は欠損部３１４に嵌合して光通過開口３１３の一方の辺部を形成する嵌合部３１５が形成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井側が開放するハウジング本体と該天井側を覆う蓋部材とからなるハウジングと、該ハウジング内に設けられた回転多面鏡と、上記ハウジング本体の底壁部に取付けられ、上記回転多面鏡を回転駆動するモーターと、上記回転多面鏡に向けて光を出射する光源と、上記ハウジング本体の底壁部に取付けられ、上記回転多面鏡にて反射した反射光を上記ハウジングに形成された主走査方向に延びる光通過開口を通じて上記ハウジングの外部に導く光学素子とを備えた光走査装置であって、      
上記光通過開口は、上記ハウジング本体及び上記蓋部材のうちのいずれか一方の部材に形成されており、
上記一方の部材には、上記光通過開口における主走査方向に延びる２つの辺部のうち装置外方寄りに位置する一方の辺部側を、装置本体外方側に開放させる欠損部が形成され、
他方の部材には上記欠損部に嵌合して上記光通過開口の一方の辺部を形成する嵌合部が形成されている、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、
上記光学素子は、主走査方向に延びる反射ミラーを含み、
上記欠損部は、上記ハウジング本体における光通過開口よりも装置外方側に位置する部分のうち主走査方向の両端部を除く中間部に形成され、
上記両端部にはそれぞれ、上記反射ミラーの長手方向の両端部を支持する反射ミラー支持部が形成されている、光走査装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光走査装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、レーザープリンター等の電子写真方式の画像形成装置に使用される光走査装置は、光源と、光源からの光を偏向走査させる回転多面鏡と、回転多面鏡を回転駆動するモーターと、これらを収容するハウジングとを有している。ハウジングは、天井側が開放する箱状のハウジング本体と、ハウジング本体の天井側を覆う蓋部材とを有している。
【０００３】
回転多面鏡は、上記モーターを介してハウジング本体の底壁部に支持されている。ハウジング本体の底壁部には、回転多面鏡にて偏向走査された光をハウジング外に導く光学素子が設けられている。この光学素子には、回転多面鏡の側方に配置された結像レンズや、光通過開口の近傍に配置された反射ミラー等が含まれる。
【０００４】
上記ハウジングには、回転多面鏡にて偏向走査された光をハウジング外に導くための光通過開口が形成されている。この光通過開口は、主走査方向に延びる矩形状の開口部であって、ハウジング本体又は蓋部材に形成されている。光通過開口からハウジング外に出射された光は感光体ドラム等の被走査体に入射する。
【０００５】
この種の光走査装置では、回転多面鏡を駆動するモーターの振動がハウジングに伝わることにより、ハウジングに取付けられた光学素子が振動して、光の走査精度が低下するという問題がある。
【０００６】
この問題を解決するべく、例えば特許文献１に示す光走査装置では、モーターとハウジングとの間に弾性部材を介在させるようにしている。これによれば、モーターからハウジングに伝わる振動を弾性部材により減衰して、ハウジングの振動を抑制することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０５−１６４９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように回転多面鏡の回転振動はハウジングを経由して光学素子に伝達される。このハウジングの振動は光通過開口の近傍にて特に大きくなる。これは、光通過開口における主走査方向に延びる２つの辺部のうちの一方が両端支持梁のような状態になりその剛性が他の部分に比べて著しく低下することに起因している。
【０００９】
この光通過開口近傍の振動を抑制するべく、上記特許文献１に示すように、振動源である回転多面鏡の駆動モーターとハウジングとの間に弾性部材を介在させることが考えられる。しかしながらこの場合、回転多面鏡の位置精度を十分に確保することができないという問題がある。また、弾性部材が必要になるので、部品点数が増加してコスト増加を招くという問題がある。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部品点数を増加させることなく、回転多面鏡を駆動するモーターの振動に起因するハウジングの振動を抑制しようとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一局面に係る光走査装置は、天井側が開放するハウジング本体と該天井側を覆う蓋部材とからなるハウジングと、該ハウジング内に設けられた回転多面鏡と、上記ハウジング本体の底壁部に取付けられ、上記回転多面鏡を回転駆動するモーターと、上記回転多面鏡に向けて光を出射する光源と、上記ハウジング本体の底壁部に取付けられ、上記回転多面鏡にて反射した反射光を上記ハウジングに形成された主走査方向に延びる光通過開口を通じて上記ハウジングの外部に導く光学素子とを備えている。
【００１２】
そして、上記光通過開口は、上記ハウジング本体及び上記蓋部材のうちのいずれか一方の部材に形成されており、上記一方の部材には、上記光通過開口における主走査方向に延びる２つの辺部のうち装置外方寄りに位置する一方の辺部側を、装置本体外方側に開放させる欠損部が形成され、他方の部材には上記欠損部に嵌合して上記光通過開口の一方の辺部を形成する嵌合部が形成されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、部品点数を増加させることなく、回転多面鏡を駆動するモーターの振動に起因するハウジングの振動を抑制することができる。延いては、ハウジングに固定された光学素子の振動を抑制して、光走査装置による光の走査精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態における光走査装置を備えた画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図２は、光走査装置（ハウジング）の外観を示す斜視図である。
【図３】図３は、光走査装置をハウジング本体側と蓋部材側とに分離して斜め上側から見た斜視図である。
【図４】図４は、光走査装置を主走査方向に直交する方向に沿って切断した断面図である。
【図５】図５は、ハウジングをハウジング本体側と蓋部材側とに分離して斜め下側から見た斜視図である。
【図６】図６は、ハウジング本体を示す平面図である。
【図７】図７は、実施形態における光走査装置のハウジング本体の変形量を解析した結果を示す図である。
【図８】図８は、従来例における光走査装置のハウジング本体の変形量を解析した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
《実施形態１》
図１は、本実施形態における光走査装置３０を搭載したレーザープリンター１の概略構成を示す概略構成図である。
【００１７】
レーザープリンター１は、図１に示すように、箱状のプリンター本体２と、手差し給紙部６と、カセット給紙部７と、画像形成部８と、定着部９と、排紙部１０とを備えている。そうして、レーザープリンター１は、プリンター本体２内の搬送路Ｌに沿って用紙を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するように構成されている。
【００１８】
手差し給紙部６は、プリンター本体２の１つの側部に開閉可能に設けられた手差しトレイ４と、プリンター本体２の内部に回転可能に設けられた手差し用の給紙ローラー５とを有している。
【００１９】
カセット給紙部７は、プリンター本体２の底部に設けられている。カセット給紙部７は、互いに重ねられた複数の用紙を収容する給紙カセット１１と、給紙カセット１１内の用紙を１枚ずつ取り出すピックローラ１２と、取り出された用紙を１枚ずつ分離して搬送路Ｌへと送り出すフィードローラ１３及びリタードローラ１４とを備えている。
【００２０】
画像形成部８は、プリンター本体２内におけるカセット給紙部７の上方に設けられている。画像形成部８は、プリンター本体２内に回転可能に設けられた像担持体である感光体ドラム１６と、感光体ドラム１６の周囲に配置された帯電器１７と、現像部１８と、転写ローラー１９と、クリーニング部２０と、感光体ドラム１６の上方に配置された光走査装置３０と、トナーホッパー２１とを備えている。そうして、画像形成部８は、手差し給紙部６又はカセット給紙部７から供給された用紙に画像を形成するようになっている。
【００２１】
尚、搬送路Ｌには、送り出された用紙を、一時的に待機させた後に所定のタイミングで画像形成部８に供給する一対のレジストローラ１５が設けられている。
【００２２】
定着部９は、画像形成部８の側方に配置されている。定着部９は、互いに圧接されて回転する定着ローラー２２及び加圧ローラー２３を備えている。そうして、定着部９は、画像形成部８で用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させるように構成されている。
【００２３】
排紙部１０は、定着部９の上方に設けられている。排紙部１０は、排紙トレイ３と、排紙トレイ３へ用紙を搬送するための一対の排紙ローラー２４と、排紙ローラー対２４へ用紙を案内する複数の搬送ガイドリブ２５とを備えている。
【００２４】
レーザープリンター１が画像データを受信すると、画像形成部８において、感光体ドラム１６が回転駆動されると共に、帯電器１７が感光体ドラム１６の表面を帯電させる。
【００２５】
そして、画像データに基づいて、レーザ光が光走査装置３０から感光体ドラム１６へ出射される。感光体ドラム１６の表面には、レーザ光が照射されることによって静電潜像が形成される。感光体ドラム１６上に形成された静電潜像は、現像部１８で現像されることにより、トナー像として可視化される。
【００２６】
その後、用紙は、転写ローラー１９と感光体ドラム１６との間を通過する。このとき、転写ローラー１９に印加された転写バイスによって感光体ドラム１６上のトナー像が用紙に移動して転写される。トナー像が転写された用紙は、定着部９において定着ローラー２２と加圧ローラー２３とにより加熱及び加圧される。その結果、トナー像が用紙に定着する。
【００２７】
図２に示すように、光走査装置３０は、密閉箱状のハウジング３１を有している。ハウジング３１は、天井側が開放するハウジング本体３１１と、ハウジング本体３１１の天井側を覆う蓋部材３１２とを有している。
【００２８】
図３及び図４に示すように、ハウジング３１内には、光源３２、ポリゴンミラー３３、結像レンズ３４、反射ミラー３５、及びポリゴンモーター３６が収容されている。
【００２９】
光源３２は、筐体３１の側壁部に配置されている。光源３２は、例えばレーザダイオードを有するレーザ光源である。そして、光源３２は、ポリゴンミラー３３へ向けてレーザ光を出射する。ポリゴンミラー３３は、周面に反射面を有する多角形状（本実施形態では六角形状）の回転多面鏡である。ポリゴンミラー３３は、ハウジング本体３１１の底壁部３１１ａの中央部にポリゴンモーター３６を介して取付けられている。ポリゴンミラー３３は、ポリゴンモーター３６によって回転駆動される。結像レンズ３４は、ポリゴンモーター３６の側方においてハウジング本体３１１の底壁部３１１ａに取付けられている。結像レンズ３６は、主走査方向に沿って長尺状に延びている。反射ミラー３５は、結像レンズ３６に対してポリゴンモーター３６側とは反対側に設けられている。反射ミラー３５は、主走査方向に長い矩形板状をなしている。反射ミラー３５の長手方向の両端部は、後述するようにハウジング本体３１１に形成された反射ミラー支持部３１１ｆ（図６参照）に固定されている。
【００３０】
上記光源３２から出射したレーザ光は、コリメータレンズ３８によって平行光束とされた後にシリンドリカルレンズ（図示省略）によってポリゴンミラー３３に集光される。ポリゴンミラー３３に集光された光は、ポリゴンミラー３３の反射面により反射され、走査光として結像レンズ３４に入射する。結像レンズ３４を通過した走査光は、反射ミラー３５により反射されて、ハウジング本体３１１の底壁部に形成された光通過開口３１３（図４参照）からハウジング３１外に出射される。ハウジング３１外に出射された走査光は、感光体ドラム１６の表面に結像する。そうして、感光体ドラム１６の表面における走査光が照射された部分に静電潜像が形成される。
【００３１】
図５に示すように、ハウジング本体３１１は、底壁部３１１ａと底壁部３１１ａの周縁部に沿って形成された側壁部３１１ｂとを有している。
【００３２】
蓋部材３１２は、天井壁部３１２ａと天井壁部３１２ａの周縁部に沿って全周に亘って形成された側壁部３１２ｂとを有している。側壁部３１２ｂには、複数の固定用板部３１２ｃが形成されている。各固定用板部３１２ｃは、ハウジング本体３１１に対する蓋部材３１２の装着方向（ポリゴンミラー３３の回転軸方向であって、図３の二点鎖線の矢印方向）に沿って延びる矩形板状をなしており、その先端部の爪部がハウジング本体３１１に形成された係合孔に係合することで、蓋部材３１２がハウジング本体３１１に固定される。
【００３３】
図６は、ハウジング本体３１１を蓋部材３１２の装着方向から見た平面図である。ハウジング本体３１１の底壁部３１１ａにおける装置外方側の端縁部には光通過開口３１３が形成されている。光通過開口３１３は、主走査方向に延びる矩形状をなしている。光通過開口３１３は、結像レンズ３４を支持する結像レンズ支持部３１１ｅと、反射ミラー３５を支持する反射ミラー支持部３１１ｆ（後述する）との間に位置している。光通過開口３１３は透光板３９（図４参照）によって覆われている。
【００３４】
ハウジング本体３１１には、光通過開口３１３における主走査方向に延びる二つの辺部のうち装置外方側（ポリゴンミラー３３側とは反対側）の辺部を該装置外方側に開放させる欠損部３１４が形成されている。この欠損部３１４は、平面視で主走査方向に長い矩形状をなしている。欠損部３１４は、ハウジング本体３１１における光通過開口３１３よりも装置外方側に位置する部分のうち主走査方向の両端部３１１ｃを除く中間部に形成されている。すなわち、欠損部３１４の主走査方向の長さは、光通過開口３１３の主走査方向の長さよりも短い。上記両端部３１１ｃにはそれぞれ、反射ミラー３５の両端部を支持する反射ミラー支持部３１１ｆが形成されている。
【００３５】
図５の上段図に示すように、蓋部材３１２には欠損部３１４に嵌合する嵌合部３１５が形成されている。この嵌合部３１５は、垂直板部３１５ａ、第一傾斜板部３１５ｂ、及び第二傾斜板部３１５ｃを有している。
【００３６】
垂直板部３１５ａは、主走査方向に延びる矩形板状をなしていて、天井壁部３１２ａの周縁部から垂下している。垂直板部３１５ａは、ハウジング本体３１１の側壁部３１１ｂのうち欠損部３１４に対応する部分に嵌合する。垂直板部３１５ａは、蓋部材３１２をハウジング本体３１１に装着した状態で、該ハウジング本体３１１の側壁部３１１ｂに対して連続的に繋がるように形成されている。
【００３７】
第一傾斜板部３１５ｂは垂直板部３１５ａの下端部に接続され、第二傾斜板部３１５ｃは、第一傾斜板部３１５ｂの下端部に接続されている。第一傾斜板部３１５ｂ及び第二傾斜板部３１５ｃは共に装置内方側に向かって下側に傾斜しており、第二傾斜板部３１５ｃの傾斜角度は第一傾斜板部３１５の傾斜角度よりも大きい。第一傾斜板部３１５ｂ及び第二傾斜板部３１５ｃは、ハウジング本体３１１における欠損部３１５に対応する部分に嵌合する。第二傾斜板部３１５ｃの下端部は、蓋部材３１２をハウジング本体３１１に装着した状態で光通過開口３１３の装置外方側の辺部を形成する。
【００３８】
図７は、本実施形態のハウジング本体３１１と同じ形状の三次元モデルに対してポリゴンミラー３３の回転振動を模擬した疑似加重を付加して、ハウジング本体３１１の変形量を解析した結果を示している。図８は、欠損部３１４を有さない従来のハウジング本体３１１に対して同様の解析を行った結果を示している。これらの解析は、有限要素法に基づいてコンピューターを使用して行った。図中の色の濃い部分は変形量が大きいことを意味し、薄い部分は変形量が小さいことを意味している。
【００３９】
図７及び図８を比較すると、本実施形態のハウジング本体３１１では、従来のハウジング本体３１１と比較して、光通過開口３１３の近傍における変形量が格段に低減されていることがわかる。すなわち、従来のハウジング本体３１１では、光通過開口３１３の装置外方側の辺部を構成する部分３１１ｄ（図８参照）が両端支持梁状になるため、この部分３１１ｄの剛性が低下して変形量が大きくなっていた。これに対して、本実施形態では、変形量が大きい（剛性が低い）両端支持梁状の部分３１１ｄの中間部を意図的に欠損させることで（欠損部３１４を形成することで）、光通過開口３１３の近傍の変形量が格段に低減されている。
【００４０】
したがって、振動源であるポリゴンモーター３６とハウジング本体３１１との間に弾性部材を介在させたりすることなく、少ない部品点数で確実にハウジング本体３１１の振動を抑制することができる。延いては、ハウジング本体３１１の振動に起因する光学素子（結像レンズ３４や反射ミラー３６等）の振動を抑制して、光走査装置３０の光走査精度を向上させることができる。
【００４１】
上記欠損部３１４は、蓋部材３１２に形成された嵌合部３１５が嵌合するように形成されているので、ハウジング本体３１１に欠損部３１４を形成したことによりハウジング３１の密閉性が損なわれることもない。
【００４２】
また、欠損部３１４は、ハウジング本体３１１における光通過開口３１３よりも装置外方側に位置する部分のうち主走査方向の両端部３１１ｃを除く中間部に形成されている。そして、この両端部３１１ｃにはそれぞれ、反射ミラー３５の両端部を支持する反射ミラー支持部３１１ｆが形成されている。
【００４３】
この構成によれば、一対の反射ミラー支持部３１１ｆ間の主走査方向の離間距離を極力低減することができる。よって、一対の反射ミラー支持部３１１ｆ間の距離が過大なって反射ミラー３５の支持剛性が低下するのを防止することができる。延いては、ポリゴンミラー３３の回転振動に起因する反射ミラー３５の振動を抑制して、光走査装置３０の光走査精度を向上させることができる。
【００４４】
《他の実施形態》
上記実施形態では、光通過開口３１３がハウジング本体３１１に形成されている例について説明したが、これに限ったものではなく、光通過開口３１３が蓋部材３１２に形成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上説明したように、本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置について有用である。
【符号の説明】
【００４６】
３０      光走査装置
３１      ハウジング
３３      ポリゴンミラー
３４      結像レンズ（光学素子）
３５      反射ミラー（光学素子）
３６      ポリゴンモーター（回転多面鏡）
３１１    ハウジング本体
３１１ａ  底壁部
３１１ｄ  両端部
３１１ｆ  反射ミラー支持部
３１２    蓋部材
３１３    光通過開口
３１４    欠損部
３１５    嵌合部
【図１】
2017111350.tif 000003
【図２】
2017111350.tif 000004
【図３】
2017111350.tif 000005
【図４】
2017111350.tif 000006
【図５】
2017111350.tif 000007
【図６】
2017111350.tif 000008
【図７】
2017111350.tif 000009
【図８】
2017111350.tif 000010