JP2010250115A - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 回転多面鏡を有する光偏向器をカバーで覆った光走査装置において、カバーの内面に粘着剤を塗布し、かかる粘着剤によってカバー内部の粉塵を付着させるものがある。しかし、回転多面鏡の高速回転により発生する高速な空気流により、一旦粘着剤に付着した粉塵が剥がれるという問題がある。
【解決手段】回転多面鏡の回転により発生する空気流がカバーに当たる箇所に開口部を形成し、粘着面を有するシートを、シートの粘着面がカバーの内部に向くようにカバーの外側から貼り付けて開口部を塞ぐことにより、粉塵の吹き溜まり部を構成することにより、集塵効果を高めると共に、一旦粘着面に付着した粉塵が再度剥がれ難くした。
【選択図】図3
【解決手段】回転多面鏡の回転により発生する空気流がカバーに当たる箇所に開口部を形成し、粘着面を有するシートを、シートの粘着面がカバーの内部に向くようにカバーの外側から貼り付けて開口部を塞ぐことにより、粉塵の吹き溜まり部を構成することにより、集塵効果を高めると共に、一旦粘着面に付着した粉塵が再度剥がれ難くした。
【選択図】図3
Description
本発明は、光ビームを偏向反射するポリゴンミラーを備えた光走査装置および画像形成装置に関する。
従来、プリンタや複写機等の画像形成装置では、例えばレーザ素子などの発光素子(光源)から出射(出力)された光ビームをポリゴンミラーの各反射面で偏向反射する光偏向器が用いられている。光偏向器としては、図34に示したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
図34に示した光偏向器105は、アルミニウム合金製のハウジング100に固定配設された円柱形状のセラミック製または金属製の固定軸101と、この固定軸101に回転自在に支持される回転体110とを有している。低振動が要求される光偏向器を製造する場合は、ハウジング100の材質をアルミニウム合金よりも比重が大きい亜鉛合金とすることが望ましい。
この回転体110は、固定軸101との間にわずかの隙間をもって配設されるセラミック製または金属製の回転軸111と、この回転軸111の上部内側に固定配設されるリング状のマグネット112と、回転軸111の中央部外側に固定配設されるポリゴンミラー113と、回転軸111の下部外側にフランジ114を介して固定配設されるリング状の駆動マグネット115とを備えている。尚、回転軸111の下端部には、回転体110の重量の偏心を修正するためのバランスウエイト117が取り付けられる円環状の溝116が形成されている。
また、固定軸101の上端には、回転体110に設けられたリング状マグネット112と対向するようにリング状のマグネット102が固定配設されており、これらリング状のマグネット102及び112によって回転体110をスラスト方向に軸受けするスラスト磁気軸受Sが構成されている。
さらに、ハウジング100には、回転体110に設けられたリング状の駆動マグネット115と対向するように鉄心コイル103が固定配設されており、これらリング状の駆動マグネット115と鉄心コイル103によって回転体110を回転させるブラシレスモータMが構成されている。
また、回転体110の回転軸111のうち、固定軸101の外周面101aと対向する内周面111aは、高精度な軸受面仕上げが施されている。そして、この回転軸111の内周面111aと対向する固定軸101の外周面101aには図中破線で示すようにヘリングボーン状の溝104が形成され、これら回転軸111の内周面111aと、固定軸101の外周面101aに設けられた溝104によって、回転体110をラジアル方向に支持するラジアル動圧軸受Rが構成されている。
この光偏向器105は、ブラシレスモータMにより回転体110を回転させると、回転体110が、ラジアル動圧軸受Rにより固定軸101に対して一定距離(隙間)をもって非接触に支持されると共に、スラスト磁気軸受Sにより固定軸101に対して一定高さに支持される。また、回転体110の重心の位置を回転体110の略中心の位置にすることができるので、回転体110を安定して回転させることができる。
前記した光偏向器105は、近年、高速化が進み、回転中の風切り音による騒音等が問題となってきたため、光偏向器105のポリゴンミラー113の周囲をカバーで覆う光走査装置が採用されている。そして、かかる光走査装置には、カバー内面に粘着剤を塗布することによりカバー内部の埃等を捕捉する機能を備えたものがある(例えば、特許文献2、3参照)。
前記した特許文献2および3に記載された発明により、カバー内部にある埃等は、カバー内面に塗布された粘着剤に付着する。しかし、近年のポリゴンミラーの高速化に伴い、ポリゴンミラーの回転に伴って発生する空気流がより早く、より強力になったため、一旦粘着剤に付着した埃等が再度飛ばされるという問題がある。
本発明は、かかる問題を解決するためにさなれたものであって、カバーの開口部にカバーの外側から粘着面を備えたシートを貼り付けるという簡単な構成で一旦粘着面に貼り付いた埃が再度飛ばされないようにすると共に、メンテナンスを容易にした光走査装置等を提供することを目的とする。
(第1発明)
第1発明は、光ビームを偏向するポリゴンミラーを備えた光偏向器と、少なくともポリゴンミラーを覆い、光ビームが通過する窓が形成されたカバーと、窓を塞いだ透明プレートとを備えた光走査装置に関するものである。そして、光走査装置は、ポリゴンミラーの回転により発生する空気流がカバーに当たる箇所に開口部が形成されると共に、開口部は、粘着面を有するシートをカバーの外側に貼り付けることにより塞がれており、シートの粘着面は、カバーの内部に面していることを特徴とするものである。
第1発明は、光ビームを偏向するポリゴンミラーを備えた光偏向器と、少なくともポリゴンミラーを覆い、光ビームが通過する窓が形成されたカバーと、窓を塞いだ透明プレートとを備えた光走査装置に関するものである。そして、光走査装置は、ポリゴンミラーの回転により発生する空気流がカバーに当たる箇所に開口部が形成されると共に、開口部は、粘着面を有するシートをカバーの外側に貼り付けることにより塞がれており、シートの粘着面は、カバーの内部に面していることを特徴とするものである。
かかる構成により、カバーの開口部とシートによってカバー内面に凹部が形成される。そうすると、かかる凹部は、ポリゴンミラーの回転により発生する空気流により飛ばされたカバー内部の埃等の吹き溜まり部になるため、一旦シートの粘着面に付着した埃等は、ポリゴンミラーの高速回転による空気流によって再度飛ばされ難くなる。ここで、吹き溜まり部とは、カバー内部の埃等がポリゴンミラーの回転に伴い発生する空気流により流れて溜まっている場所をいう。
また、シートは、カバーの外側から、粘着面がカバーの内側に向くようにして貼り付けられているので、カバーに対して着脱が容易である。すなわち、光走査装置の使用頻度に応じて定期的にシートを交換すれば、カバーの内部を常に埃等の無いきれいな状態に保つことができる。
(第2発明)
第2発明に係る光走査装置は、第1発明において、さらに、光ビームを出射する発光素子と、この発光素子から出射された光ビームをポリゴンミラーに向けて整形する第1の光学素子と、ポリゴンミラーにより偏向反射された光ビームを再整形する第2の光学素子とを備えたものである。
かかる構成により、第1発明と同様の効果を得ることができる。
第2発明に係る光走査装置は、第1発明において、さらに、光ビームを出射する発光素子と、この発光素子から出射された光ビームをポリゴンミラーに向けて整形する第1の光学素子と、ポリゴンミラーにより偏向反射された光ビームを再整形する第2の光学素子とを備えたものである。
かかる構成により、第1発明と同様の効果を得ることができる。
ここで、光学素子とは、少なくともレンズを含んだ光学部品群をいう。つまり、レンズのみならず、ミラーを含んでいても良い。レンズとしては、シリンダーレンズ(シリンドリカルレンズ)、コリメータレンズ、Fθレンズ等が例示される。また、ミラーとしては、反射ミラー(折り返しミラー)等が例示される。
また、光ビームを整形するとは、ミラー等により光ビームの進む向きを所望の向きに変えたり、レンズ等により光ビームの形を所望の形に変えたりすることをいう。
また、光ビームを整形するとは、ミラー等により光ビームの進む向きを所望の向きに変えたり、レンズ等により光ビームの形を所望の形に変えたりすることをいう。
(第3発明)
第3発明に係る画像形成装置は、感光体と、この感光体上を光ビームにより走査する第2発明の光走査装置とを備えたものである。
かかる構成により、前記した第1発明の効果を奏する画像形成装置を提供できる。つまり、第3発明に係る画像形成装置は、カバー内部に埃等の無い光走査装置を備えているので、従来よりも高画質な画像形成が可能な画像形成装置を提供できる。
第3発明に係る画像形成装置は、感光体と、この感光体上を光ビームにより走査する第2発明の光走査装置とを備えたものである。
かかる構成により、前記した第1発明の効果を奏する画像形成装置を提供できる。つまり、第3発明に係る画像形成装置は、カバー内部に埃等の無い光走査装置を備えているので、従来よりも高画質な画像形成が可能な画像形成装置を提供できる。
本発明は、カバーに形成した開口部と、この開口部を塞ぐようにカバーの外側から粘着面を有するシートを貼り付けたので、開口部とシートによってカバー内部の埃等の吹き溜まり部が形成される。このため、シートの粘着面に埃等が付着し易いと共に、一旦粘着面に付着した埃等が取れにくいという効果を奏する。また、シートは、カバーの外側から貼り付けられているので、シートの交換が容易にできる。
以下、図面を用いて、本発明の実施例について詳細に説明する。
(画像形成装置)
図1は、本発明に係る画像形成装置501の構成の一例を示した図である。
図1に示した画像形成装置501は、電子写真方式を用いたいわゆるタンデム型のデジタルカラープリンタである。この画像形成装置501は、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部570と、画像形成装置501全体の動作を制御する制御部580と、例えばパーソナルコンピュータ(PC)503やスキャナ等の画像読取装置504等から受信した画像データに所定の画像処理を施す画像処理部581とを備えている。
図1は、本発明に係る画像形成装置501の構成の一例を示した図である。
図1に示した画像形成装置501は、電子写真方式を用いたいわゆるタンデム型のデジタルカラープリンタである。この画像形成装置501は、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部570と、画像形成装置501全体の動作を制御する制御部580と、例えばパーソナルコンピュータ(PC)503やスキャナ等の画像読取装置504等から受信した画像データに所定の画像処理を施す画像処理部581とを備えている。
画像形成プロセス部570は、4つの画像形成ユニット510Y、510M、510C、510K(以下、まとめて「画像形成ユニット510」と総称することがある。)が上下方向(略鉛直方向)に一定の間隔で並列配置されている。この画像形成ユニット510は、像保持体としての感光体ドラム511、帯電ロール512、現像器513、ドラムクリーナ514とを備えている。
ここで、帯電ロール512は、感光体ドラム511の表面を所定電位で一様に帯電するものである。また、現像器513は、画像形成ユニット10それぞれにおいて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を保持して、感光体ドラム511上に形成された静電潜像を各色トナーで現像するものである。また、ドラムクリーナ514は、例えば板状部材を感光体ドラム11表面に接触させて、感光体ドラム511上に付着したトナーや紙粉等を除去するものである。
さらに、画像形成装置501には、画像形成ユニット510それぞれに配設された感光体ドラム511を露光する光走査装置の一例としてのレーザ露光器520が設けられている。レーザ露光器520は、各色毎の画像データを画像処理部581から取得し、取得した画像データに基づいて点灯制御された光ビーム(レーザ光)により、各画像形成ユニット510の感光体ドラム511上をそれぞれ走査露光する。
また、各画像形成ユニット510の感光体ドラム511と接触しながら移動するように、用紙590を搬送する用紙搬送ベルト530が配置されている。この用紙搬送ベルト530は、用紙590を静電吸着するフィルム状の無端ベルトであって、駆動ロール532とアイドルロール533とに掛け渡されて循環移動するものである。
また、用紙搬送ベルト530の内側であって各感光体ドラム511と対向する位置には、それぞれ転写ロール531が配置され、感光体ドラム511との間に転写電界を形成し、用紙590上に、各画像形成ユニット510で形成された各色トナー像を順次転写する。
さらに、各転写ロール531の下流側には、転写後の感光体ドラム511を除電する除電ランプ515が設けられている。また、用紙搬送ベルト530の用紙搬送方向の下流側には、用紙590上の未定着トナー像に対して熱および圧力による定着処理を施す定着器540が設けられている。
また、用紙搬送系として、用紙590を収容する用紙収容部550、用紙収容部550に収容された用紙590を所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール551、繰り出された用紙590を搬送する搬送ロール552、画像形成動作に合わせて用紙590を用紙搬送ベルト530に送り出すレジストロール553が設けられている。
また、定着器540にて定着処理された用紙590を搬送する排紙ロール554、片面プリントの場合には用紙590を装置本体上部に設けられた排紙積載部591に向けて排出し、両面プリントの場合には排紙積載部591に向けた回転方向から逆方向に反転することで、定着器540にて片面が定着された用紙590を両面搬送路592に向けて送り出す反転ロール555等が配設されている。
画像形成装置501において、画像形成プロセス部570は、制御部580による制御の下で画像形成動作を行う。すなわち、パーソナルコンピュータ503や画像読取装置504等から入力された画像データは、画像処理部581によって所定の画像処理が施され、光走査装置としてのレーザ露光器520に供給される。そして、各画像形成ユニット510にて、帯電ロール512により所定電位で一様に帯電された感光体ドラム511の表面が、レーザ露光器520により画像処理部581からの画像データに基づいて点灯制御された光ビーム(レーザ光)で走査露光され、感光体ドラム511上に静電潜像が形成される。
形成された静電潜像は現像器513により現像され、感光体ドラム511上に各色のトナー像が形成される。各画像形成ユニット510での各色トナー像の形成が開始されると、用紙収容部550から取り出された用紙590は、用紙搬送ベルト530により搬送され、転写ロール531により形成される転写電界によって各色トナー像が用紙590上に順次転写される。その後、定着器540に搬送され、未定着トナー像が用紙590に定着された後、用紙590は排紙積載部591に積載される。
(光走査装置)
次に、本発明に係る光走査装置について説明する。
図2は、光走査装置としてのレーザ露光器520の側断面図である。図2に示したように、レーザ露光器520は、光ビーム(レーザ光)を出射する発光素子としての半導体レーザを4個有する光源521を備えている。そして、この光源521からの各光ビームに対応して設けられた第1の光学素子としての4つのコリメータレンズ522と、シリンダーレンズ(シリンドリカルレンズ)523を備えている。
次に、本発明に係る光走査装置について説明する。
図2は、光走査装置としてのレーザ露光器520の側断面図である。図2に示したように、レーザ露光器520は、光ビーム(レーザ光)を出射する発光素子としての半導体レーザを4個有する光源521を備えている。そして、この光源521からの各光ビームに対応して設けられた第1の光学素子としての4つのコリメータレンズ522と、シリンダーレンズ(シリンドリカルレンズ)523を備えている。
さらに、例えば正六角面体で構成されたポリゴンミラー(回転多面鏡)7を備えた後述する光偏向器1と、第2の光学素子としての各光ビームが共通に通過する共通レンズのfθレンズ525および複数の折り返しミラー526を備えている。そして、これらのレーザ露光器520を構成する各部品は、カバーとしての樹脂製または金属製のハウジング528内に固定されている。ハウジング528は、フタ73により密閉されており、光ビームの外部への漏洩や各光学部材への埃等の付着が防止される。
このレーザ露光器520は、光源521から出射された複数の光ビームとしての発散性の4本のレーザ光LK、LC、LM、LYが、各コリメータレンズ522によって平行光に変換(整形)され、副走査方向にのみ屈折力を持つシリンダーレンズ523により、光偏向器1の内部にあるポリゴンミラー7の偏向反射面(鏡面)7a近傍にて主走査方向に長い線像として結像(整形)される。そして、各レーザ光LK、LC、LM、LYは、高速で定速回転するポリゴンミラー7の偏向反射面7aにより反射され、等角速度的に走査される。
ポリゴンミラー7への光ビームの入射方式としては、複数の光ビームを主走査方向に角度を持たせて入射させるタンジェンシャル・オフセット入射方式や、複数の光ビームを副走査方向にそれぞれ異なる角度で入射させるサジタル・オフセット入射方式等がある。
本実施例では、ポリゴンミラー7の偏向反射面7aに入射する各レーザ光LK、LC、LM、LYがそれぞれ副走査方向に角度を持ち、サジタル方向に互いにオフセット入射するサジタル・オフセット入射方式を採用している。そして、ポリゴンミラー7に入射する各レーザ光LK、LC、LM、LYは、偏向反射面7aにおける反射位置が副走査方向に一致するように設定される。
ポリゴンミラー7で偏向された各レーザ光LK、LC、LM、LYは、fθレンズ525を通過し、複数の折り返しミラー526により感光体ドラム511の表面に向けて方向を変えられて(整形されて)各画像形成ユニット510の感光体ドラム511の表面を走査露光する。ここで、fθレンズ525は、レーザ光の光スポットの走査速度を感光体ドラム511上で等速化する機能を有している。
また、上記した線像は、ポリゴンミラー7の偏向反射面7aの近傍に結像し、fθレンズ525は副走査方向に関して偏向反射面7aを物点として光スポットを感光体ドラム511の表面上に結像させるので、この走査光学系は、偏向反射面7aの面倒れを補正する機能を有している。
前記した構成の光走査装置としてのレーザ露光器520において、光偏向器1のポリゴンミラー7が回転すると、カバーとしてのハウジング528内部には空気流が発生する。この空気流が当たるカバーとしてのハウジング528の一部には、図2に示すように、開口部71が形成されている。
この開口部71は、例えば、横50mm縦20mmの矩形の貫通孔であり、ハウジング528の外側から横70mm縦40mmのシート72が貼られて塞がれている。そして、シート72は、少なくとも一方の面に粘着剤が塗布されており、かかる粘着剤が塗布された面(粘着面)がハウジング528の内部に向くように貼り付けられている。このため、ハウジング528の内部から見ると、ハウジング528の開口部71とシート72によって凹部73が形成されている。
空気流はハウジング528の内部の面に当たってハウジング528内部を流れ、ハウジング528の内部にある埃等も空気流と共に流れるが、前記した凹部73がハウジング528の内部にある埃等の吹き溜まり部となるため、凹部73には埃等が集まり易い。そして、この凹部73を構成する一つの面がシート72の粘着面であるので、ハウジング528内部の埃等を効果的に貼り付けて除去することができる。また、凹部73はハウジング528内部にある埃等の吹き溜まり部となっているので、一度貼り付いた埃等が粘着面から剥がれて再びハウジング528の内部に飛び難い。
さらに、シート72は、ハウジング528の外から貼られてハウジング528に固定されているので、シート72の貼り替え作業が容易にできる。このため、使用頻度に応じて定期的にシート72を交換することにより、ハウジング528の内部を常に埃等の無いきれいな状態に保つことができる。
ところで、本実施例1では、各レーザ光が共通に通過する共通レンズとしてのfθレンズ525を採用している。通常の走査光学装置であれば、レーザの光線1つに対して、例えばガラス部材からなる1つのレンズが用いられるが、本実施の形態では、樹脂部材を用いて4本のレーザ光に対して1つのfθレンズ525が採用されている。設計によっては、2本のレーザ光に対して1つずつ、計2つのfθレンズを採用することも可能である。このように、複数のレーザ光をfθレンズ25に入射し、被走査体(感光体ドラム511)に走査露光している。
また、本実施例1では、第1の光学素子として、コリメータレンズ522およびシリンダーレンズ523のみを用いたものを示したが、画像形成装置の構成によっては折り返しミラー526が途中に存在していても良い。さらに、本実施例1においては、第2の光学素子として、fθレンズ525および複数の折り返しミラー526を示したが、画像形成装置の構成によってはfθレンズ525のみ用いたものであっても良い。
本発明に係る光走査装置の他の実施例について、以下に説明する。
図3は本発明に係る光走査装置80の斜視図、図4は図3の光走査装置80の短手方向の略中央部を垂直方向に輪切りにした断面図、図5は図3の光走査装置80をポリゴンミラー7の回転平面で切った場合のカバー19および透明プレート21の断面図である。そして、図6は図5における窓20の近傍の部分拡大図、図7は透明プレート21の斜視図、図8はカバー19の斜視図、図9(a)はシートの表面の平面図、図9(b)はシートの裏面の平面図、図10は窓20および開口部55の近傍の断面図である。
図3は本発明に係る光走査装置80の斜視図、図4は図3の光走査装置80の短手方向の略中央部を垂直方向に輪切りにした断面図、図5は図3の光走査装置80をポリゴンミラー7の回転平面で切った場合のカバー19および透明プレート21の断面図である。そして、図6は図5における窓20の近傍の部分拡大図、図7は透明プレート21の斜視図、図8はカバー19の斜視図、図9(a)はシートの表面の平面図、図9(b)はシートの裏面の平面図、図10は窓20および開口部55の近傍の断面図である。
本実施例2に係る光走査装置80は、図4に示すように、光偏向器1を図8に示したカバー19で覆ったものである。この光偏向器1は、亜鉛合金製のベース2と、複数の電子部品12〜14が実装され、このベース2に固定された基板15と、この基板15に形成された貫通穴16を貫くようにして図示しないネジ等でベース2に固定された円柱形状でかつ金属製の固定軸3と、この固定軸3に回転自在に支持された回転体4と、複数の電子部品12〜14、固定軸3、および回転体4を覆い、ベース2に固定されたカバー19とを備えている。
回転体4は、固定軸3との間に僅かの隙間をもって外挿された円筒形状で、かつ金属製のスリーブ5と、このスリーブ5に固定されたアルミニウム製のフランジ6と、このフランジ6の上に置かれ、外周面に多数の偏向反射面7aが形成されたアルミニウム製のポリゴンミラー7と、このポリゴンミラー7の上に置かれたリング状の板バネ部材8と、この板バネ部材8の上に置かれ、ポリゴンミラー7をフランジ6に押し付けるようにしてスリーブ5の上部で圧入又は焼嵌め等により強制的に嵌入されたアルミニウム製の押圧部材9と、フランジ6の内周面に接着剤等で固定された駆動マグネット10と、スリーブ5の上端に固定された蓋25とから構成されている。
また、基板15には、駆動マグネット10と対向するようにコイル17が固定され、駆動マグネット10とコイル17によりブラシレスモータ18が形成されている。そして、駆動マグネット10とコイル17の間で働く磁気吸引力により回転体は常に浮いた状態に保たれている。そして、ポリゴンミラー7およびブラシレスモータ18等は、回転により生じる騒音の発生防止と、防塵のため、図8に示した樹脂製のカバー19によりその全体が覆われている。
このカバー19には、図3に示すように、光ビームが出入り(入出射する)位置に窓20が形成され、この窓20には図7に示すプラスチック製またはガラス製の透明プレート21がカバー19の内面の取付部39において弾性部材としての接着剤40を用いて取り付けられている(図5、図6)。
ここで、取付部とは、窓20を取り囲むようにしてカバー19の内面に設けられた一定の領域をいう。例えば、カバー19の内面における窓20の端部(周縁部)から5mmの領域である。このような領域に透明プレート21を接着剤40を用いて取り付ければ、窓20を透明プレート21で完全に覆うことができる。
また、本発明で用いる接着剤40は、固化後も弾性を有するものであることが望ましい。つまり、図6に示すように、カバー19の取付面39と透明プレート21の表面との間に介在する接着剤40は、塗布した直後は流動性および弾性を有するものであるが、時間が経過して固化した後であっても当初の弾性と同一の弾性である必要はないが、少なくとも透明プレート21が温度変化によって伸び縮みしても透明プレート21自体に歪みが発生しない程度の弾性が必要である。ここで、弾性とは、応力が加えられた場合に変形し、変形した後、かかる応力を除くと反発して元に戻る物理的な性質をいう。
本実施例1においては、弾性部材としての接着剤40として、セメダイン社のスーパーX(ヤング率=20MPa)を用いた。また、透明プレート21の材料としてオハラ社製BSL7(ヤング率=80000MPa)、カバー19の材料としてUMGABS社製ABS樹脂サイコラックVD200(ヤング率=2850MPa)を用いた。
つまり、弾性部材としての接着剤40のヤング率は、カバー19を構成する材料であるABS樹脂および透明プレート21を構成するガラス材料のヤング率よりも低いものを用いた。別言すると、本実施例1においては、ヤング率が透明プレート21を構成する材料、カバー19を構成する材料、弾性部材である接着剤40を構成する材料(アクリル変性シリコン樹脂)の順に低いものを用いた。
また、カバー19には、ポリゴンミラー7を覆う部位であるポリゴンミラー7の上部に空気吸引穴22と、電子部品12〜14を覆う部位に空気排出穴23が設けられている。そして、空気吸引穴22には、粉塵捕捉フィルタ24が設けられ、ポリゴンミラー7の回転によりカバー19内に吸引される空気に含まれる埃等がカバー19内に侵入するのを阻止している。
さらに、図8および図10に示すようにカバー19の天板60には、窓20の上方に、開口部55が設けられている。この開口部55は、窓20に接着剤40により取り付けられた透明プレート21をカバー19の内部からクリーニングする第1の目的と、カバー19の内部に入り込んだ埃等を除去する第2の目的を有するものである。
したがって、開口部55の大きさは、第1の目的を達成できるものであれば良く、例えば、綿棒を挿入して左右に動作させる等して、カバー19の内部に面した透明プレート21の一面をクリーニングできる大きさであれば良い。
また、第2の目的を達成するため、カバー19には、カバー19の外側から開口部55を塞ぐように図9に示した薄肉のシート56が貼り付けられている。薄肉のシート56は、厚さ0.5mm程度の樹脂製のシートであり、図9に示したように、表面57は粘着性が無く、裏面58は粘着剤59が塗布されていて粘着性を有するものである。
この粘着性がある裏面58をカバー19の開口部55を塞ぐように貼り付けることにより、シート56における粘着性を有する裏面58の一部は、開口部55を介してカバー19の内部に面することになる。そして、カバー19の内部から見れば、開口部55とシート56によって凹部74が形成されているので、ポリゴンミラー7の回転に伴い発生し、カバー19の内周面に沿って流れる空気流の一部は、凹部74に流れ込み、空気流の中に含まれる埃等の吹き溜まり部となる。このため、カバー19内部の埃等は、この吹き溜まり部において粘着剤59が塗布された粘着性を有する面(粘着面)に貼り付くため、従来技術と比較して集塵効果が高い。
また、凹部74の一つの面を構成するシート56の粘着面は、ポリゴンミラー7の回転に伴い発生した強い空気流が当たり難いので、一旦粘着面に貼り付いた埃等が剥が難い。このため、カバー19の内部は、埃等の無いきれいな状態に保つことができる。
さらに、薄肉のシート56は、カバー19の外側に貼り付けられているだけなので、光走査装置80の外部から簡単に交換ができる。このため、使用頻度に応じて、シート56を交換することにより、カバー19の内部を常に埃等の無いきれいな状態に保つことができる。
次に、光走査装置80の作用を説明する。
ブラシレスモータ18によりポリゴンミラー7が回転すると、カバー19の空気吸引穴22に設けられた粉塵捕捉フィルタ24からカバー19の外側にある空気がカバー19の内部に流入する。そして、空気流は、図10に示すように、ポリゴンミラー7の上方から下方に向かって流れ、電子部品12、電子部品13、電子部品14の順に、基板15に実装された複数の電子部品に当たる、またはその近傍を通ってカバー19内を流れ、空気排出穴23から排出される。
ブラシレスモータ18によりポリゴンミラー7が回転すると、カバー19の空気吸引穴22に設けられた粉塵捕捉フィルタ24からカバー19の外側にある空気がカバー19の内部に流入する。そして、空気流は、図10に示すように、ポリゴンミラー7の上方から下方に向かって流れ、電子部品12、電子部品13、電子部品14の順に、基板15に実装された複数の電子部品に当たる、またはその近傍を通ってカバー19内を流れ、空気排出穴23から排出される。
このため、ポリゴンミラー7の回転により生じた空気流は、必ず電子部品12〜14に当たるまたはその近傍を通るので、電子部品12〜14は、ヒートシンク等の放熱部材を設けることなく、効率的に冷却される。また、空気排出穴23は、ポリゴンミラー7から離れた基板15の端部11に位置する電子部品14を覆う部位である電子部品14の上部に設けられているので、ポリゴンミラー7の停止時には、埃等が空気排出穴23からカバー19内に入り込み、埃等が電子部品14に積もることが考えられる。しかし、ポリゴンミラー7の回転によりカバー15内の空気は、空気排出穴23から排出されるので、空気排出穴23に特に粉塵捕捉フィルタを設ける必要はない。
また、ポリゴンミラー7の回転により、カバー19の内部に空気流が発生するため、カバー19の内部にある少量の埃等がカバー19内に散乱する場合があるが、前記したように、薄肉のシート56の粘着面の一部がカバー19の内部に面しているので、埃等は、この粘着面に貼り付くため、光ビームが埃等の影響を受けて乱されることは無い。
尚、透明プレート21のカバー19への固定は、図6に示したように、カバー19の内周面と透明プレート21の間に接着剤40が存在するようにするのみならず、図11に示したように、カバー19の開口部20を塞ぐように透明プレート21をカバー19の内周面に押し付けた後、透明プレート21の端部(周縁部)に接着剤40を塗布しても良い。かかる構成であっても、接着材40は硬化後も弾性を有するので、透明プレート21の端部はフリーになるため、カバー19の内外で温度変化があっても透明プレート21に歪みが生じることが無い。
本発明の他の実施例を図12乃至図15を用いて詳細に説明する。
図12は本実施例3にかかる光走査装置90の斜視図、図13は図12におけるポリゴンミラー7の回転平面でカバー91を切った場合のカバー91および透明プレート93の断面図、図14は図13における窓92の近傍の部分拡大図、図15は透明プレート93の斜視図である。
尚、実施例2に係る光走査装置80と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
図12は本実施例3にかかる光走査装置90の斜視図、図13は図12におけるポリゴンミラー7の回転平面でカバー91を切った場合のカバー91および透明プレート93の断面図、図14は図13における窓92の近傍の部分拡大図、図15は透明プレート93の斜視図である。
尚、実施例2に係る光走査装置80と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施例3の実施例2との主な相違点は、カバー91における窓92の周辺を平面にすることにより取付部39も平面にした点と、この取付部39に取付ける透明プレート93を平板形状にした点のみである。
かかる構成により、実施例2と同一の効果を得ることができるだけではなく、図15に示すように、透明プレート93を平板形状にすることができるので、透明プレート93の加工が容易となり、透明プレート93のコストを安価にでき、ひいては、光走査装置90のコストを安価にすることができる。
尚、透明プレート93のカバー91への固定は、図14に示したように、カバー91の内周面と透明プレート93の間に接着剤40が存在するようにするのみならず、図16に示したように、カバー91の窓92を塞ぐように透明プレート93をカバー91の内面に押し付けた後、透明プレート93の端部(周縁部)に接着剤40を塗布しても良い。かかる構成であっても、接着剤40は固化後も弾性を有するので、透明プレート93の端部はフリーになるため、カバー91の内外で温度変化があっても透明プレート93に歪みが生じることが無い。
さらに、図17に示すように、透明プレート93は、カバー91の内面にネジ66等で固定されたブラケット64によって保持されたウレタンシート65でカバー91の内面に押圧して、カバー91に固定しても良い。かかる構成であっても、透明プレート93は、弾性が低い(ヤング率が小さい)ウレタンシート65を用いてカバー91の内面に押し付けられているだけなので、透明プレート93の端部はフリーになっている。このため、カバー91の内外で温度変化があっても透明プレート93に歪みが生じることが無い。
本発明の他の実施例を図18および図19を用いて詳細に説明する。
図18は光走査装置81の斜視図であり、図19は図18の光走査装置81のカバー19をポリゴンミラー7の回転平面で切った場合のカバー19および透明プレート82の断面図の部分拡大図である。
尚、実施例2に係る光走査装置80と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
図18は光走査装置81の斜視図であり、図19は図18の光走査装置81のカバー19をポリゴンミラー7の回転平面で切った場合のカバー19および透明プレート82の断面図の部分拡大図である。
尚、実施例2に係る光走査装置80と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施例4の実施例2との主な相違点は、カバー19の外面に透明プレート82を接着剤40で取り付けた点のみである。かかる構成であっても、カバー19の内部または外部の温度変化により透明プレート82が伸びたり縮んだりしても、カバー19の外面の透明プレート82の外面取付部と、透明プレート82の間には、固化後も弾性を有する接着剤40が存在するので、透明プレート82は、自由に伸び縮みすることができる。このため、透明プレート82に歪みが生じることがないので、透明プレート82の歪みに起因して光ビームが曲げられたりすることが無い。
尚、透明プレート82のカバー19への固定は、図19に示したように、カバー19の外周面と透明プレート82の間に接着剤40が存在するようにするのみならず、図20に示したように、カバー19の窓20を塞ぐように透明プレート82をカバー19の外周面に押し付けた後、透明プレート82の端部(周縁部)に接着剤40を塗布しても良い。かかる構成であっても、透明プレート82の端部はフリーになるので、カバー19の内外で温度変化があっても透明プレート82に歪みが生じることが無い。
本発明の他の実施例を図21乃至図27を用いて詳細に説明する。
図21は、本実施例5に係る光走査装置63の斜視図である。尚、図示を省略するが、光走査装置63のカバー41の内部には、前記した実施例2と同様、ポリゴンミラー7等を備えた光偏向器1が入れられている。
図21は、本実施例5に係る光走査装置63の斜視図である。尚、図示を省略するが、光走査装置63のカバー41の内部には、前記した実施例2と同様、ポリゴンミラー7等を備えた光偏向器1が入れられている。
図23に示したように、光走査装置63のカバー41は、側面に窓47が形成されており、天板43には窓47における光ビームの主走査方向の幅よりも広い幅の開口部48が形成されている。そして、窓47および開口部48は連通しており、1つの開口部42が形成されている。
ここで、主走査方向とは、光偏向器が光ビームを偏向した際の光ビームの移動方向をいう。また、主走査方向が感光体ドラムの長手方向(軸方向)である場合、副走査方向とは、感光体ドラムの表面の移動方向である。これら主走査方向と副走査方向は、互いに直交する関係にある。また、連通とは、隔絶された2つの空間を連続状態にすることをいう。
その他に、カバー41の天板43には、略中央部に空気吸引穴45が形成され、この空気吸引穴45には、図21に示すように粉塵捕捉フィルタ53が貼り付けられている。
また、図21、図25〜図27に示すように、カバー41の天板43に形成された開口部48には、薄肉のシート49が貼り付けられている。このシート49は、図24に示したように厚さが0.5mm程度の樹脂製のシートであり、その裏面51は、粘着剤52により粘着性を有している。この粘着剤52を利用して、シート49の裏面51を、図25〜図27に示したように、開口部48を塞ぐようにカバー41の外側(表面)に貼り付けると、図26に示したように、粘着剤52の一部がカバー41の内部に面することになる。
また、シート49は、カバー41の外側から貼り付けられているので、カバー41の内部から見ると、開口部48とシート49により凹部が形成されることになる。このため、前記した実施例2等と同様、この凹部は、カバー41の内部にある埃等の吹き溜まり部になるので、カバー41の内部の粉塵は、ポリゴンミラー7の回転により発生する空気流により粘着剤52に貼り付き易い。そして、凹部の一面を構成するシート49の粘着面は、ポリゴンミラーの回転に伴い発生する強い空気流が直接当たることがないので、一旦貼り付いた粉塵等が剥がれ難い。このため、カバー41の内部を粉塵の無いきれいな状態に保つことができる。
また、シート49は裏面51の粘着剤52によりカバー41に貼り付けられているだけなので、容易に剥がすことができ、シート49の交換が簡単にできる。このため、光偏向器63の使用頻度に応じてシート49を交換することにより、長年使用しても常にカバー41の内部を粉塵の無い状態に保つことができる。また、薄肉シート49の交換時に、透明プレート54をカバー41の内部から綿棒等を用いてクリーニングすることもできる。
また、図21に示した透明プレート54は、図26に示した状態において、一端(上端)がシート49の裏面51に当て付けられると共に、取付部46に当て付けられた後、透明プレート54の端部に硬化後も弾性を有する接着剤40を塗布することにより、取付部46に取り付けられている(図27)。このように、シート49の裏面51に透明プレート54の一端を当て付けることにより透明プレート54の上下方向の位置決めが容易にできる。また、シート49は、肉厚が薄いので、接着剤が固化した後においては、透明プレート54の温度変化による伸び縮みに追従して変形する。このため、シート49および接着剤40の弾性変形により、カバー46の内外で温度変化があっても透明プレート54は自由に伸び縮みできるので、透明プレート54自体に歪みが発生することが無い。
尚、透明プレート54は、図21の窓47を見ても分かるように、窓47の上方から下方にかけてカバー41の内側に向かうように傾斜して取り付けられている。かかる構成により、透明プレート54の外面に埃が積もることを防止できる等の効果がある。
また、図示を省略したが、空気吸引穴45に取り付けた粉塵捕捉フィルタ533から吸引した外気を排出する空気排出穴は、カバー41の任意の箇所に形成できる。
本発明の他の実施例を図28および図29を用いて詳細に説明する。
図28は実施例2で説明した光偏向器1を内部に備えた光走査装置67の斜視図であり、図29は図28の光走査装置67を搭載した光走査装置としてのレーザ露光器620の断面図である。
尚、実施例1および実施例5に係る光走査装置と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
図28は実施例2で説明した光偏向器1を内部に備えた光走査装置67の斜視図であり、図29は図28の光走査装置67を搭載した光走査装置としてのレーザ露光器620の断面図である。
尚、実施例1および実施例5に係る光走査装置と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施例6の実施例1との主な相違点は、実施例1における光偏向器1に、図25および図26に示したシート49が貼り付けられたカバー41が取り付けられている点である。つまり、図2に示した光走査装置としてのレーザ露光器520における光偏向器1に、図17および図18に示した窓47に透明プレート54が取り付けられていないカバー41を取り付けた点のみである。
かかる構成の場合、窓47に透明プレート54が取り付けられていないので、光走査装置67の内部にある光偏向器1のポリゴンミラー7が回転することにより発生する空気流は、窓47からカバー41の外部に出る。このため、光走査装置のカバーとしてのハウジング528の内部には、ポリゴンミラー7の回転により空気流が発生することになる。
しかし、図29に示したように、実施例1と同様、ハウジング528には開口部71が形成されており、この開口部71に粘着面を有したシート72がハウジング528の外側から貼り付けられているので、前記した実施例1と同じ効果を得ることができる。
また、カバー41の天板43には、図28に示すように、粘着面を有するシート49が貼り付けられているので、ここでもカバー41の内部、およびカバーとしてのハウジング528の内部にある埃等を貼り付けることができるので、集塵効果を更に高めることができる。
本発明の他の実施例を図30を用いて詳細に説明する。
図30は、図21に示した光走査装置63を搭載した光走査装置としてのレーザ露光器720の断面図である。
尚、実施例1および実施例4に係る光走査装置と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
図30は、図21に示した光走査装置63を搭載した光走査装置としてのレーザ露光器720の断面図である。
尚、実施例1および実施例4に係る光走査装置と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施例6の実施例1との主な相違点は、光偏向器1を図27に示したカバー41で覆って、実施例1における光偏向器1を実施例5における光走査装置63にした点と、ハウジング528から開口部71を無くした点である。
かかる構成であっても、光走査装置63が、実施例5に示した効果を奏する。
尚、本実施例6の構成は、ハウジング528内部に埃等の発生が無い光走査装置に対して有効である。
尚、本実施例6の構成は、ハウジング528内部に埃等の発生が無い光走査装置に対して有効である。
前記した実施例は、説明のために例示したものであって、本発明としてはこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲、発明の詳細な説明及び図面の記載から当事者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更、削除および付加が可能である。
例えば、前記した実施例においては、ポリゴンミラー7、ブラシレスモータ8および基板15のすべてをカバー19で覆う光偏向器1を示したが、図31に示したように、カバー19は、少なくともポリゴンミラー7を覆うものであれば良い。
また、実施例5において、図32に示したように、カバー41の天板43に別に貫通孔を形成し、かかる貫通孔に図33に示した樹脂製のキャップ61を嵌めても良い。かかる構成により、キャップ61が簡単に着脱でき、容易にカバー41の内部のポリゴンミラー等の調整ができるだけではなく、キャップ61の下端62に前記した粘着剤52を付ければ、より集塵効果を高めることができる。
また、前記した実施例においては、弾性部材として接着剤を用いたものを示したが、これに限定するものではなく、ヤング率がカバーを構成する材料および透明プレートを構成する材料のヤング率よりも低い樹脂を主成分とする材料からなるものであって、透明プレートに接触させることにより、透明プレートをカバーに取り付けるものであれば何でも良い。
さらに、前記した実施例においては、透明プレートとしてガラスを用いたものを示したが、PMMA(ポリメタクリル酸メチル樹脂)等の透明樹脂からなる透明プレートであっても良い。
本発明は、光走査装置およびこの光走査装置を用いた画像形成装置に適用される。
1 光偏向器
7 ポリゴンミラー
19 カバー
20 窓
21 透明プレート
56 シート
80 光走査装置
7 ポリゴンミラー
19 カバー
20 窓
21 透明プレート
56 シート
80 光走査装置
Claims (3)
- 光ビームを偏向するポリゴンミラーを備えた光偏向器と、
少なくとも該ポリゴンミラーを覆い、前記光ビームが通過する窓が形成されたカバーと、
該窓を塞いだ透明プレートとを備えた光走査装置において、
前記ポリゴンミラーの回転により発生する空気流が前記カバーに当たる箇所に開口部が形成されると共に、
該開口部は、粘着面を有するシートを前記カバーの外側に貼り付けることにより塞がれており、
該シートの該粘着面は、前記カバーの内部に面していることを特徴とする光走査装置 - さらに、光ビームを出射する発光素子と、
該発光素子から出射された光ビームを前記ポリゴンミラーに向けて整形する第1の光学素子と、
前記ポリゴンミラーにより偏向反射された光ビームを再整形する第2の光学素子とを備えた請求項1に記載の光走査装置 - 感光体と、
該感光体上を光ビームにより走査する請求項2に記載の光走査装置とを備えた画像形成装置
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009100136A JP2010250115A (ja) | 2009-04-16 | 2009-04-16 | 光走査装置および画像形成装置 |
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JP2009100136A JP2010250115A (ja) | 2009-04-16 | 2009-04-16 | 光走査装置および画像形成装置 |
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ID=43312506
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011027861A (ja) * | 2009-07-23 | 2011-02-10 | Kyocera Mita Corp | 光学走査装置及びそれを備えた画像形成装置 |
JP2018151478A (ja) * | 2017-03-10 | 2018-09-27 | キヤノン株式会社 | 板バネ、筐体、光走査装置及び画像形成装置 |
-
2009
- 2009-04-16 JP JP2009100136A patent/JP2010250115A/ja active Pending
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JP2018151478A (ja) * | 2017-03-10 | 2018-09-27 | キヤノン株式会社 | 板バネ、筐体、光走査装置及び画像形成装置 |
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