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技術 レーザ走査装置およびこれを用いた画像形成装置

出願人 京セラドキュメントソリューションズ株式会社
発明者 船木敬一米今義伸木山正則栗原隆之辰巳英二二宮裕一杉村英樹
出願日 2001年5月30日 (19年7ヶ月経過) 出願番号 2001-162815
公開日 2002年12月4日 (18年0ヶ月経過) 公開番号 2002-350768
状態 拒絶査定
技術分野 レーザービームプリンタ 機械的光走査系
主要キーワード 外部周壁 内部周壁 fθレンズ 肉厚内 密閉部材 レーザダイオードユニット 二重壁構造 防振材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年12月4日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

部品コストおよび組立コストを低減できるレーザ走査装置およびコストを低減できる画像形成装置を提供する。騒音振動を低減できるレーザ走査装置および画像形成装置を提供する。

解決手段

筐体5の内部には、ポリゴンミラー14が収容されている。筐体5は、上下に対向した上蓋および底板4、ならびに底板4の周縁部から立設され側方を覆う外部周壁6を含んでいる。ポリゴンミラー14と外部周壁6との間には、内部周壁7がポリゴンミラー14の側方を覆うように設けられている。内部周壁7は、その一部が外部周壁6まで延設されており、外部周壁6、底板4および上蓋3とともに、密閉空間20を形成している。底板4、外部周壁6、および内部周壁7は樹脂からなり、一体に成形されたベース部9をなす。

概要

背景

高速印刷を行うことができるプリンタの代表的なものとして、レーザビームプリンタがある。レーザビームプリンタは、レーザ走査装置によって、たとえばドラム状の感光体上をレーザビーム走査することにより、感光体上に静電潜像を形成し、静電潜像をトナーによって現像して可視トナー像を形成し、トナー像を用紙上に転写することによって出力画像を得るものである。

レーザ走査装置の概略は、レーザダイオードユニットで生成され調整されたレーザビームが、ポリゴンミラー反射されて感光体へ導かれる構成となっている。ポリゴンミラーが高速で回転することにより、レーザビームは感光体上を感光体の長さ方向(主走査方向)に走査される。ポリゴンミラーは、モータにより駆動されて高速で回転するため、大きな騒音風切り音)が発生する。騒音を低減するため、従来は、ポリゴンミラーは、複雑な形状のカバーの中に収容した状態で、筐体の内部に取り付けられていた。

概要

部品コストおよび組立コストを低減できるレーザ走査装置およびコストを低減できる画像形成装置を提供する。騒音や振動を低減できるレーザ走査装置および画像形成装置を提供する。

筐体5の内部には、ポリゴンミラー14が収容されている。筐体5は、上下に対向した上蓋および底板4、ならびに底板4の周縁部から立設され側方を覆う外部周壁6を含んでいる。ポリゴンミラー14と外部周壁6との間には、内部周壁7がポリゴンミラー14の側方を覆うように設けられている。内部周壁7は、その一部が外部周壁6まで延設されており、外部周壁6、底板4および上蓋3とともに、密閉空間20を形成している。底板4、外部周壁6、および内部周壁7は樹脂からなり、一体に成形されたベース部9をなす。

目的

そこで、この発明の目的は、部品コストおよび組立コストを低減できるレーザ走査装置を提供することである。この発明の他の目的は、騒音や振動を低減できるレーザ走査装置を提供することである。この発明のさらに他の目的は、コストを低減できる画像形成装置を提供することである。

この発明のさらに他の目的は、騒音や振動を低減できる画像形成装置を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

密閉空間を形成する二重壁構造を少なくとも一部に有する筐体と、この筐体内部に収容され、レーザビーム走査するためのポリゴンミラーとを備えたことを特徴とするレーザ走査装置

請求項2

上記二重壁構造が、上記筐体の一部と一体に形成されていることを特徴とする請求項1記載のレーザ走査装置。

請求項3

上記筐体に取り付けられた防振部材をさらに含むことを特徴とする請求項1または2記載のレーザ走査装置。

請求項4

感光体と、この感光体に静電潜像を書き込むための請求項1ないし3のいずれかに記載のレーザ走査装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置

技術分野

0001

本発明は、レーザビーム走査するためのレーザ走査装置およびそれを用いた画像形成装置に関する。

背景技術

0002

高速印刷を行うことができるプリンタの代表的なものとして、レーザビームプリンタがある。レーザビームプリンタは、レーザ走査装置によって、たとえばドラム状の感光体上をレーザビームで走査することにより、感光体上に静電潜像を形成し、静電潜像をトナーによって現像して可視トナー像を形成し、トナー像を用紙上に転写することによって出力画像を得るものである。

0003

レーザ走査装置の概略は、レーザダイオードユニットで生成され調整されたレーザビームが、ポリゴンミラー反射されて感光体へ導かれる構成となっている。ポリゴンミラーが高速で回転することにより、レーザビームは感光体上を感光体の長さ方向(主走査方向)に走査される。ポリゴンミラーは、モータにより駆動されて高速で回転するため、大きな騒音風切り音)が発生する。騒音を低減するため、従来は、ポリゴンミラーは、複雑な形状のカバーの中に収容した状態で、筐体の内部に取り付けられていた。

発明が解決しようとする課題

0004

ところが、このカバーのために部品点数が増えるので、部品コストおよびレーザ走査装置の組立コストも高かった。このようなレーザ走査装置を用いた画像形成装置はコストが高かった。また、ポリゴンミラーを回転駆動させるモータから、筐体へ振動伝わり、筐体が振動することがあった。このようなレーザ走査装置を用いた画像形成装置は、駆動時の騒音や振動が大きかった。

0005

そこで、この発明の目的は、部品コストおよび組立コストを低減できるレーザ走査装置を提供することである。この発明の他の目的は、騒音や振動を低減できるレーザ走査装置を提供することである。この発明のさらに他の目的は、コストを低減できる画像形成装置を提供することである。

0006

この発明のさらに他の目的は、騒音や振動を低減できる画像形成装置を提供することである。

0007

上記の課題を解決するための請求項1記載の発明は、密閉空間(20)を形成する二重壁構造(6,7)を少なくとも一部に有する筐体(5)と、この筐体内部に収容され、レーザビームを走査するためのポリゴンミラー(14)とを備えたことを特徴とするレーザ走査装置(17)である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じである。

0008

筐体は、対向する1対の板状部材とその側方を覆うように設けられた外部周壁とを含むものとすることができる。ポリゴンミラーと外部周壁との間で、ポリゴンミラーの側方を覆うように内部周壁が設けられていてもよい。この場合、内部周壁と外部周壁とは、二重壁構造を構成する。内部周壁の一部は、外部周壁まで延設されたものであってもよい。この場合、密閉空間は、内部周壁、外部周壁、および1対の板状部材により形成できる。

0009

また、板状部材が二重壁構造を有するものであってもよい。この場合、二重壁内に隔壁を設けて密閉空間を形成してもよく、ガス射出成形法により板状部材の肉厚内に密閉空間を形成してもよい。内部周壁を設けた場合、内部周壁には、レーザダイオードユニットからポリゴンミラーに向けてレーザビームを通過させるための入光用開口や、ポリゴンミラーで反射されたレーザビームをfθレンズに向けて通過させるための出光用開口が形成されていてもよい。筐体には、レーザ走査装置から外部の感光体に向けてレーザビームを通過させるための走査用開口が形成されていてもよく、部品等(たとえば、ポリゴンミラーを回転駆動させるためのモータ)を配置するための穴が形成されていてもよい。

0010

本発明の構成によれば、筐体の二重壁構造により、ポリゴンミラーが回転して生じる騒音(風切り音)を低減することができる。すなわち、ポリゴンミラーにカバーを設けた場合と同様の効果を奏することができる。さらに、密閉空間により、外部へ伝わる騒音を効果的に低減することができる。ポリゴンミラーを回転駆動するためのモータも、筐体内部に配置されていてもよい。この場合、モータから発せられる騒音も低減することができる。

0011

請求項2記載の発明は、上記二重壁構造が、上記筐体の一部と一体に形成されていることを特徴とする請求項1記載のレーザ走査装置である。筐体が、対向する1対の板状部材、外部周壁、および内部周壁を含む場合、外部周壁と内部周壁とは、たとえば樹脂を用いて、一方の板状部材と一体に形成されたものとすることができる。板状部材が二重壁構造を有する場合、板状部材は樹脂を用いたガス射出成形法などにより一体成形することができる。

0012

これらの場合、別途カバーを設けた場合と比べて、部品点数が少ない。また、レーザ走査装置の組立工程において、内部周壁などを別途板状部材などに取り付ける必要がない。したがって、部品コストおよびレーザ走査装置の組立コストを低減できる。請求項3記載の発明は、上記筐体に取り付けられた防振部材(11)をさらに含むことを特徴とする請求項1または2記載のレーザ走査装置である。

0013

防振部材により、ポリゴンミラーを回転駆動させるモータから筐体に伝わった振動を、減衰させることができる。また、ポリゴンミラーが回転して生じる騒音を低減することができる。さらに、防振部材は、ポリゴンミラーを回転駆動させるモータからの騒音または振動に筐体が共鳴し、筐体が二次的な騒音源または振動源になることを防ぐこともできる。防振部材は、筐体の外側に取り付けられていてもよく、筐体の内側に取り付けられていてもよい。また、ポリゴンミラーに関して、二重壁構造が設けられていない方向に防振部材を取り付けることにより、ポリゴンミラーが回転して生じる騒音を効果的に低減することができる。

0014

請求項4記載の発明は、感光体(16)と、この感光体に静電潜像を書き込むための請求項1ないし3のいずれかに記載のレーザ走査装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。請求項1ないし4のいずれかに記載のレーザ走査装置を用いることにより、画像形成装置のコストを低減でき、画像形成装置駆動時の騒音や振動を低減できる。

発明を実施するための最良の形態

0015

以下では、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るレーザビームプリンタの一部を示す図解的な平面図であり、図2は、そのII−II線断面図である。図1および図2には、レーザビームを生成して走査するレーザ走査装置17、およびレーザビームによって静電潜像が書き込まれる感光体16が示されている。

0016

このレーザ走査装置17は、レーザダイオードユニット18で生成され調整されたレーザビームLが、ポリゴンミラー14で反射され、さらに折り返しミラー1で反射されてドラム状の感光体16へ導かれる構成となっている。ポリゴンミラー14がモータ2により高速で回転されることにより、レーザビームLは予め一様に帯電された感光体16上を、感光体16の長さ方向(主走査方向)に走査される。ポリゴンミラー14は一定の角速度で回転するが、fθレンズ13,15により、レーザビームLは感光体16上を等速度で走査するようにされる。

0017

感光体16が回転軸Bのまわりを回転しながらレーザビームLの走査が繰り返されることにより、主走査方向に垂直な副走査方向に関しても、レーザビームLによる被照射部分が移動する。これにより、感光体16の周面に2次元的な静電潜像が形成される。その後、静電潜像は現像装置(図示しない)によりトナー像とされ、トナー像が用紙に転写されて定着されることにより、出力画像が得られる。

0018

レーザダイオードユニット18、ポリゴンミラー14,fθレンズ13,15、および折り返しミラー1は、筐体5の内部に収容されている。筐体5は、上下に対向した上蓋3(図1では図示を省略)および底板4、ならびに底板4の周縁部から立設され側方を覆う外部周壁6を含んでいる。ポリゴンミラー14と外部周壁6との間には、内部周壁7がポリゴンミラー14の側方を覆うように設けられている。内部周壁7の一部は、外部周壁6まで延設されている。底板4、外部周壁6、および内部周壁7は樹脂からなり、一体に成形されたベース部9をなす。

0019

内部周壁7には、レーザダイオードユニット18からポリゴンミラー14に向けてレーザビームLを通過させるための入光用開口8、およびポリゴンミラー14で反射されたレーザビームLをfθレンズ13に向けて通過させるための出光用開口12が形成されている。内部周壁7と上蓋3との間には、弾性材からなる密閉部材としてのスポンジ10が介装されている。ポリゴンミラー14の側方で、レーザダイオードユニット18やfθレンズ13,15が配置されていない方向では、外部周壁6および内部周壁7は近接しており、底板4および上蓋3とともに、密閉空間20を形成している。

0020

ポリゴンミラー14を回転駆動するためのモータ2は、底板4を貫通するように配置されており、取付板19を介して底板4に固定されている。折り返しミラー1と感光体16との間で、底板4にはレーザビームLを通過させるための走査用開口21が形成されている。上蓋3の外側(上面)には、平面視において内部周壁7に囲まれた領域を含む広い領域に防振材11(図1では図示を省略)が貼り付けられている。底板4の外側(下面)には、平面視において内部周壁7に囲まれた領域に防振材11が貼り付けられている。

0021

以上の構成によれば、ポリゴンミラー14に関して、側方には内部周壁7および外部周壁6が配置されており、これらが配置されていない方向には、防振材11が取り付けられた底板4または上蓋3が存在する。すなわち、入光用開口8、出光用開口12、およびモータ2の部分を除き、ポリゴンミラー14は、いずれの方向に関しても内部周壁7および外部周壁6または防振材11で覆われている。

0022

これにより、ポリゴンミラー14が回転して生じる騒音(風切り音)を低減することができる。特に、密閉空間20が形成されている方向に関しては、騒音は効果的に低減される。内部周壁7は、底板4とは一体に成形されており、上蓋3との間にはスポンジ10が介装されて隙間が埋められているので、内部周壁7と底板4または上蓋3との間から騒音が漏れることはない。このようなレーザ走査装置17を用いた画像形成装置は、駆動時の騒音を低減できる。

0023

内部周壁7は、底板4と一体に成形されているので、別途ポリゴンミラー14のためのカバーを設けた場合と比べて、部品点数が少ない。また、内部周壁7は、レーザ走査装置17の組立工程において、別途底板4などに取り付ける必要がない。したがって、部品コストおよびレーザ走査装置の組立コストを低減できる。このようなレーザ走査装置17を用いた画像形成装置は、コストを低減できる。

0024

防振材11により、モータ2で発生して筐体5に伝わる振動を低減することができる。さらに、防振材11は、モータ2からの騒音または振動に筐体5が共鳴し、筐体5が二次的な騒音源または振動源になることを防ぐこともできる。また、内部周壁7を設けることにより、ベース部9の剛性が増す。このことによっても振動を低減することができる。このようなレーザ走査装置17を用いた画像形成装置は、駆動時の振動を低減できる。

0025

上記の実施形態において、ポリゴンミラー14の側方を覆う内部周壁7は、ほぼ平板状の4枚の隔壁を含んでいるが、筒状など曲面を有するものであってもよい。また、上蓋3は、樹脂からなるものであってもよく、その場合、内部周壁7や外部周壁6は、底板4ではなく、上蓋3と一体成形されたものであってもよい。以上の実施形態において、底板4や上蓋3は単板であるが、二重壁構造を有するものであってもよい。その場合、防振材11を貼り付けなくても、騒音や振動を低減することができる。底板4または上蓋3が樹脂からなる場合は、ガス射出成形法などにより、密閉空間を含む二重壁構造を一体成形して得ることができる。このような製法により、二重壁構造の底板4や上蓋3を安価に製造することができる。密閉空間は、二重壁内に隔壁を設けて形成してもよい。

0026

また、以上の実施形態では、モータ2の一部は筐体5の外部に配置されているが、底板4に穴を設けず、モータ2の全体が底板4、上蓋3、および内部周壁7に囲まれるように配置されていてもよい。この場合、モータ2から発せられる騒音も低減することができる。レーザ走査装置17は1本のレーザビームLを生成して走査するものであってもよく、2本以上のレーザビームLを生成して走査するものであってもよい。感光体16の形状は、ベルト状などであってもよい。画像形成装置の種類は、レーザビームプリンタ以外に、複写機ファクシミリ装置などであってもよい。

0027

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

0028

表1は、底板4および上蓋3に貼り付ける防振材11の総面積を変更し、それぞれの場合における筐体5外で測定される騒音のレベルをまとめたものである。

0029

0030

騒音は、防振材11を貼り付けなかった場合と比べて、防振材11を貼り付けた場合の方が小さくなっており、防振材11の貼り付け面積が大きくなるほど小さくなっている。防振材の貼り付け面積が小さな場合(10800mm2)でも、防振材11を貼り付けなかった場合と比べて、騒音は大きく低減されている。

図面の簡単な説明

0031

図1本発明の一実施形態に係るレーザビームプリンタの一部を示す図解的な平面図である。
図2図1のII−II線断面図である。

--

0032

3上蓋
4底板
5筐体
6外部周壁
7内部周壁
11防振材
14ポリゴンミラー
16感光体
17 レーザ走査装置

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