JP2003320699A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価でかつ簡単な構成で光学部品の振動を低
減させて、レーザー光の位置ズレを抑制して、画像品質
を向上させることのできる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 光源から出射した光を被走査面に導く複
数の光学部品を有する光走査装置と、前記光を受光して
画像を形成する感光体と、前記感光体等を駆動する本体
駆動部と、これらを保持する筐体とを有する画像形成装
置において、前記光走査装置を固定する筐体の振動伝播
経路中には、少なくとも１つの光学部品と共振周波数が
合うことを特徴とする振動受け部材とを有することを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像に影響を与え
る振動を安価でかつ簡単な構成で低減させる画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザープリンタ、複写機及びフ
ァクシミリ等の画像形成装置においては、感光体にレー
ザー光を走査して静電潜像を形成させる光走査装置を有
しているが、前記光走査装置では、画像形成装置本体の
駆動部から筐体を通じて伝播してくる振動周波数と、光
走査装置内の光学部品の固有振動数が近いと光学部品が
共振し、大きな振動を発生させてしまっている。光走査
装置内の光学部品が振動すると、その振動周波数に応じ
て感光体に照射されるレーザー光の位置が周期的にずれ
てしまい、走査ライン間ピッチが不均一になって画像に
現れてしまっていた。

【０００３】さらに近年、記録画像の高密度化が進むに
つれて、走査ライン間ピッチが細かくなるため、小さな
レーザー光の位置ズレでも顕在化するという問題が生じ
ていた。また、印字速度が高速になるほど、駆動モータ
等を高速回転しなければならないため、加振力がアップ
し、より厳しい問題となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】振動によるレーザー光
の位置ズレを低減するためには、画像形成装置本体駆動
系の一次振動を小さくする方法、伝達効率を低減する方
法、及び共振を抑える方法等がある。例えば伝達効率を
低減する方法としては、特開平２−２５３２７４号公報
の「光走査装置」には、光走査装置自体を本体に取り付
ける際に緩衝材を介して取り付けたものが開示されてい
るが、光走査装置の位置精度を維持させながら振動を抑
制させることが困難であった。また、共振を抑える方法
としては、特開平９−２６９４６０号公報の「走査光学
装置」に、折り返しミラーの共振周波数を画像ムラが目
立たない周波数域に変更する等の方法が開示されてい
る。しかしながらこの方法にあっては、精度的に厳し
く、また設置スペースが極めて限定されている光学部品
を光透過や光反射の機能を維持しながら配置する必要が
あり、問題であった。

【０００５】また、光学部品の共振を抑える別の方法と
して、特開２０００−２５８７１２号公報の「光走査装
置」、特開２０００−１７１７４４号公報の「光走査装
置及び画像形成装置」には、光学箱の底壁を伝播する振
動を振動受け部材に吸収させる振動吸収手段を備えた光
走査装置が提案されている。しかしながらこの従来の技
術にあっては、振動受け部材（光学箱を覆うカバー）ま
での振動伝達効率を、光学部品が取り付いている部分よ
りも良くしないと効果が小さいが、小型化も要求されて
いる光学箱内で振動を出来るだけ光学部品に伝播させず
に適切に振動受け部材だけに伝達させるのが困難であっ
た。

【０００６】ここで挙げた共振を抑えるいくつかの方法
は、光走査装置内で使用している偏向モータによる回転
振動については振動周波数が特定できるため振動低減が
はかりやすいが、画像形成装置本体の駆動部から伝播し
てくる振動は振動周波数帯域が広いため、それを抑制す
る上では不十分であった。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、光走査装置を固定する筐体の振動伝播経路途中
に、光走査装置内の複数の光学部品のうち少なくとも１
つの光学部品と共振周波数を合わせた振動受け部材を取
り付け、前記振動受け部材に振動を流して、光学部品を
共振させる振動エネルギーを発散させることにより、安
価でかつ簡単な構成で光学部品の振動を低減させて、レ
ーザー光の位置ズレを抑制して、画像品質を向上させる
ことのできる画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】また、前記振動受け部材を少なくとも１つ
の光学部品と共振周波数を合わせるために部材の長さや
質量、材質を変更し、光走査装置を固定する筐体の振動
伝播経路途中に固定することで、前記振動受け部材をよ
り共振しやすくし、振動エネルギーを発散させることに
より、安価でかつ簡単な構成で光学部品の振動を低減さ
せて、レーザー光の位置ズレを抑制して、画像品質を向
上させることのできる画像形成装置を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、光源から出射した光を被
走査面に導く複数の光学部品を有する光走査装置と、前
記光を受光して画像を形成する感光体と、前記感光体等
を駆動する本体駆動部と、これらを保持する筐体とを有
する画像形成装置において、前記光走査装置を固定する
筐体の振動伝播経路中には、少なくとも１つの光学部品
と共振周波数が合うことを特徴とする振動受け部材とを
有することを特徴としている。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記振動受け部材は、少なくとも１つの光
学部品と共振周波数を合わせるために部材の材質と長さ
と質量とを変更する手段を有し、前記光走査装置を固定
する筐体に固定することを特徴としている。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１または２
の発明において、前記共振周波数は、少なくとも１つの
光学部品の材質や形状と、有限要素法などの振動計算と
から求める手段を有することを特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明の構成および光走査装置を有
する画像形成装置の一例を示す全体構成概略図である。
本構成は、デジタル複写機の本体１と、原稿読取装置２
と、コンタクトガラス３と、光源４と、ミラー５、６、
７と、結像レンズ８と、ＣＣＤイメージセンサ９と、感
光体１１と、帯電器１２と、光走査装置１３と、現像器
１４と、転写器１５と、分離器１６と、クリーニング装
置１７と、給紙ローラ２０と、給紙ガイド板２１と、レ
ジストローラ２３と、搬送ベルト２４と、定着ローラ２
５と、排紙ローラ２６と、給紙カセット２７と、偏向モ
ータ３０と、多面鏡３１と、ｆθレンズ３２と、折り返
しミラー３３と、トロイダルレンズ３４と、防塵ガラス
３５とを有して構成されている。

【００１４】本体１の上部には原稿読取装置２が設けら
れている。この原稿読取装置２はコンタクトガラス３上
にセットした原稿を光源４により照明し、その原稿の反
射画像を複数のミラー５、６、７により反射し、結像レ
ンズ８によりＣＣＤイメージセンサ（固体撮像素子）９
に結像するものである。このＣＣＤイメージセンサ９は
原稿の画像を濃度に対応した電気信号に変換する。電気
信号に変換された画像データは図示しない画像処理部で
変換され、光走査装置１３に出力される。光走査装置１
３はレーザーダイオード等のビーム発光素子（図２の２
８）から出射された発散ビーム光を図示しないコリメー
トレンズにより略平行光にし、シリンドリカルレンズ
（図２の２９）により副走査方向に集光し、集光された
ビーム光を偏向モータ３０により駆動される多面鏡３１
で偏向し、偏向されたビーム光をｆθレンズ３２、折り
返しミラー３３、トロイダルレンズ３４、防塵ガラス３
５を介して感光体１１に照射するものである。

【００１５】前記原稿読取装置２の下方には図中Ｃで示
す方向に回転する感光体１１の周囲に帯電器１２、光走
査装置１３、現像器１４、転写器１５、分離器１６、ク
リーニング装置１７が配置してあり、帯電器１２によっ
て均一に帯電させた感光体１１の帯電部分に光走査装置
１３により静電潜像が形成される。その後、現像器１４
によりトナー像に顕像化し、転写器１５によりトナー像
を用紙Ｐ上に転写し、残留トナーをクリーニング装置１
７で回収するように構成した。また、用紙搬送部として
は、給紙ローラ２０、給紙ガイド板２１、レジストロー
ラ２３、搬送ベルト２４、定着ローラ２５、排紙ローラ
２６を有し、給紙ローラ２０を駆動することにより、給
紙カセット２７から１枚ずつ用紙Ｐを取り出し転写器１
５に導いてトナー像を転写させ、定着ローラ２５によっ
てトナー像を加熱し、定着させた後、受台上に排出する
ように構成する。

【００１６】図２は本発明の画像形成装置に使用される
光走査装置を、本体筐体に取り付けた状態を示す上面説
明図である。図３は同じく本発明の画像形成装置に使用
される光走査装置１３を、本体筐体に取り付けた状態を
示す正面、断面説明図である本構成は、ＬＤ２８と、シ
リンドリカルレンズ２９と、多面鏡３１と、ｆθレンズ
３２と、折り返しミラー３３と、トロイダルレンズ３４
と、防塵ガラス３５と、光学ベース３６と、後側板５０
と、前側板５１と、右ステー５２と、左ステー５３と、
振動受け部材１００とから構成されている。

【００１７】後側板５０から左ステー５３は画像形成装
置における筐体の一部であり、後側板５０と前側板５１
とそれらを連結する右ステー５２と左ステー５３とを示
す。後側板５０には、図示していないが、図１で説明し
た感光体１１、現像器１４や用紙搬送部を駆動する本体
駆動部があり、駆動モータ、ギヤ、タイミングベルトな
どの駆動及び駆動伝達手段が設けられている。そして右
ステー５２と左ステー５３に光走査装置１３が所定の精
度で位置決めされネジ固定されている。

【００１８】ここまでの構成によると、本体駆動部で発
生した振動は後側板５０、右ステー５２、左ステー５３
を伝播して光走査装置１３内の光学ベース３６や光学部
品を振動させ前記の問題が発生する。そこで本発明では
前記左右ステーに振動受け部材１００ａ、１００ｂをそ
れぞれネジで固定した。

【００１９】ここでいう光学部品には、光を走査する多
面鏡３１、ビームスポット位置を補正するレンズ、光を
反射して光路の曲げを行う折り返しミラー３３、主とし
て防塵目的であるが光を透過させる防塵ガラス３５など
が含まれる。ｆθレンズ３２はコストダウンのためにプ
ラスチック化される傾向にあり、振動に対して不利にな
っている。トロイダルレンズ３４は多面鏡３１の各反射
面間の面倒れ誤差による走査線のピッチムラを補正する
役割をしている。レンズ面形状が、例えばノーマルトロ
イダル面とバレルトロイダル面からなりアナモフィック
な面であるためプラスチック化されていること、また、
補正精度を上げるには縮小光学系にした方がよいので、
結像レンズの中でも光路の最終段に配置されるため走査
方向に長尺になることから、振動に対して弱くなってい
る。折り返しミラーについても長尺であるため、同様に
振動の問題を発生させるケースが多い。

【００２０】図４は振動受け部材１００ａ、１００ｂの
斜視図である。振動受け部材１００ａと１００ｂとで部
材の長さや重り１０１の質量を変えてあり、光走査装置
１３内に配置されている複数の光学部品のうち振動しや
すく画像への影響が大きい部品、または光学部品が取り
付けてある光学ベース３６と共振周波数をあわせてあ
る。前記振動受け部材１００は合わせる共振周波数によ
って材質も板金、モールドなど変更できる。共振周波数
は材質、形状等で決定され、有限要素法等による振動計
算から容易に求めることができる。本実施例では振動受
け部材は２つ有する例を挙げているが、１つの場合は右
ステーと左ステー両者に設置できるような大きいもので
あれば良いし、３つ以上設置する場合も考えられる。

【００２１】以上の構成によれば、本体駆動部で発生し
た振動は振動受け部材に流れ、光学部品や光学ベースを
共振させる振動エネルギーを発散させることができ、前
記の課題を解決することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、光走査装置を固定する筐体の振動伝播経路途
中に、光走査装置内の複数の光学部品のうち少なくとも
１つの光学部品と共振周波数を合わせた振動受け部材を
取り付けたので、その振動受け部材に振動を流して、光
学部品を共振させる振動エネルギーを発散させることが
できる。

【００２３】また、振動受け部材の材質や長さや質量な
どを共振周波数によって変更することで、光学部品との
共振をしやすくし、振動エネルギーの発散を容易にする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成および光走査装置を有する画像形
成装置の一例を示す全体構成概略図である。

【図２】本発明の画像形成装置に使用される光走査装置
を、本体筐体に取り付けた状態を示す上面説明図であ
る。

【図３】本発明の画像形成装置に使用される光走査装置
を、本体筐体に取り付けた状態を示す正面、断面説明図
である。

【図４】振動受け部材１００ａ、１００ｂの斜視図であ
る。

【符号の説明】

１１ 感光体 １３ 光走査装置 ３６ 光学ベース ５２ 右ステー ５３ 左ステー １００、１００ａ、１００ｂ 振動受け部材 １０１ 重り

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から出射した光を被走査面に導く複
   数の光学部品を有する光走査装置と、 前記光を受光して画像を形成する感光体と、 前記感光体等を駆動する本体駆動部と、 これらを保持する筐体とを有する画像形成装置におい
   て、 前記光走査装置を固定する筐体の振動伝播経路中には、 少なくとも１つの光学部品と共振周波数が合うことを特
   徴とする振動受け部材を有することを特徴とする画像形
   成装置。
2. 【請求項２】 前記振動受け部材は、少なくとも１つの
   光学部品と共振周波数を合わせるために部材の材質と長
   さと質量とを変更する手段を有し、前記光走査装置を固
   定する筐体に固定することを特徴とする請求項１記載の
   画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記共振周波数は、少なくとも１つの光
   学部品の材質や形状と、有限要素法などの振動計算とか
   ら求める手段を有することを特徴とする請求項１または
   ２記載の画像形成装置。