JP2019207358A - 光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ビームを出射する光源と、光源からの光ビームを被走査面に対して偏向走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡が固定される回転軸を有し、上記回転多面鏡を回転駆動するモーターとを備えた光走査装置において、回転多面鏡の風切り音を抑制する。【解決手段】光走査装置３０は、回転多面鏡３７の軸線方向から見て、周縁が該回転多面鏡３７を内包する円形状又は該回転多面鏡３７に外接する円形状をなし、少なくとも該回転多面鏡３７の径方向外側の各反射面３７ａを覆う透光性の被覆部４０を備えている。【選択図】図２

Description

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。

従来より、例えば電子写真方式の画像形成装置に搭載される光走査装置として、光源部からの光ビームを回転多面鏡により偏向して被走査面にて走査させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。回転多面鏡はモーターと共に筐体内に収容されている。筐体は上側に開放する有底箱状をなしており、筐体の上側には蓋部材が装着されている。モーターは筐体の底壁部に取付けられており、回転多面鏡は上下方向に延びるモーター出力軸（回転軸部）の上端部に固定されている。

特開２００９−２９４３１３号公報

ところで、近年、画像形成装置の高速化が進むにつれて光走査装置の回転多面鏡の高速化への要求が高まりつつある。回転多面鏡を高速化すると、回転多面鏡による風切り音が大きくなり、静粛性が損なわれるという問題がある。

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、回転多面鏡の風切り音を抑制可能な光走査装置及び画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る光走査装置は、光ビームを出射する光源と、該光源からの光ビームを被走査面に対して偏向走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡が固定される回転軸を有し、上記回転多面鏡を回転駆動するモーターと、を備えている。

そして、上記回転多面鏡の軸線方向から見て、周縁が該回転多面鏡に外接する円形状又は該回転多面鏡を内包する円形状をなし、少なくとも該回転多面鏡の径方向外側の各反射面を覆う透光性の被覆部を備えている。

本発明によれば、回転多面鏡の風切り音を抑制可能な光走査装置及び画像形成装置が提供される。

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図である。 図２は、光走査装置の蓋部材を取り外した状態を示す斜視図である。 図３は、光走査装置の偏向器を示す斜視図である。 図４（ａ）は偏向器を示す平面図であり、図４（ｂ）は偏向器の側面図である。 図５は、図４（ｂ）のＶ−Ｖ線断面図である。 図６は、他の実施形態を示す図５相当図である。

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。

図１は、本実施形態における画像形成装置としてのレーザープリンター１の概略構成を示す断面図である。

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。

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５とを有している。

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。

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１９及びクリーニング部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。

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。

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２２及び加圧ローラ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。

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排紙ローラ対２４と、排紙ローラ対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。排紙トレイ３は、プリンター本体２の上部に凹状に形成されている。

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。

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像となる。

その後、用紙は、転写ローラ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１６に印加された転写バイアスにより、感光体ドラム１６上のトナー像が用紙に転写される。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２２と加圧ローラ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。

−光走査装置の構成−
図２に示すように、光走査装置３０は、筐体３１と、光源３２と、光源３２からの光ビームを偏向して主走査方向に偏向走査させる偏向器３３と、偏向器３３により偏向走査された光ビームの光路に設けられた結像レンズ３４とを備えている。筐体３１は天井側が開放する有底の箱状部材からなり、筐体３１の天井側は蓋部材３５（図１にのみ示す）により閉塞されている。

光源３２は、図２に示すように、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、偏向器３３に向けて光ビーム（レーザ光）を出射する。尚、図示を省略するが、光源３２とポリゴンミラー３７との間には、コリメータレンズ及びシリンドリカルレンズが配置されている。

偏向器３３は、ポリゴンミラー３７、ポリゴンモーター３８、駆動基板３９及びミラー被覆部４０を有している。

ポリゴンミラー３７は、回転多面鏡であってポリゴンモーター３８により回転駆動される。ポリゴンミラー３７は例えば正六角形状に形成されている。ポリゴンミラー３７の径方向外側の各端面は、光源３２からの光ビームを反射する反射面３７ａを構成している。ミラー被覆部４０は、ポリゴンミラー３７の径方向外側の各反射面３７ａ（周囲全体）を覆う透光性部材である。ミラー被覆部４０の詳細は後述する。

ポリゴンミラー３７は、上記ポリゴンモーター３８により回転駆動される。ポリゴンミラー３７は、ポリゴンモーター３８の回転軸３８ａに同軸に固定されている。ポリゴンモーター３８は、駆動基板３９を介して筐体３１の底壁部に固定されている。駆動基板３９には、ポリゴンモーター３８を駆動する駆動ＩＣ３９ａや電力供給用のコネクタ３９ｂ等が実装されている。

結像レンズ３４は、図２に示すように、ポリゴンミラー３７の側方において筐体３１の底部に設置されている。結像レンズ３４は、筐体３１の底壁部に沿って長尺状に延びている。

また、筐体３１の内部には、結像レンズ３４に対してポリゴンミラー３７側と反対側に、反射ミラー３６が配置されている。反射ミラー３６は、結像レンズ３４に沿って長尺状に延びている。

以上のように構成された光走査装置３０では、光源３２から出射したレーザ光は、例えばコリメータレンズによって平行光束とされた後にシリンドリカルレンズによってポリゴンミラー３７の反射面３７ａに集光される。ポリゴンミラー３７に集光された光は、ポリゴンミラー３７の反射面３７ａ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３６により開口部３５ａ（図１にのみ示す）を介して筐体３１の外部の感光体ドラム１６へ向けて反射される。こうして、走査光は、感光体ドラム１６の表面（被走査面に相当）に結像する。感光体ドラム１６の表面に結像した走査光は、ポリゴンミラー３７の回転によって感光体ドラム１６の表面を主走査方向に走査し、感光体ドラム１６の回転によって副走査方向に走査して感光体ドラム１６の表面に静電潜像を形成する。

−ミラー被覆部の詳細―
図２〜図５を参照して、ポリゴンミラー３７の径方向外側の各反射面３７ａ（周囲全体）を覆うミラー被覆部４０について説明する。ミラー被覆部４０は、ポリゴンミラーとは異なる材料で構成されている。具体的には、ミラー被覆部４０は、透光性材料からなり、本実施形態では、透光性部材の中でも特に硬度が高いアクリル又はガラスにより構成されている。ミラー被覆部４０の周面は円筒面状に形成されている。

ミラー被覆部４０は、ポリゴンミラー３７の軸線方向から見て、周縁が該ポリゴンミラー３７に外接する円形状をなしている（図５参照）。ミラー被覆部４０の厚さ（ポリゴンミラー３７の軸線方向の寸法）は、ポリゴンミラー３７の厚さに等しい。すなわち、ポリゴンミラー３７の軸線方向の両側面は、ミラー被覆部４０の該軸線方向の両側面と面一になっている。

ところで、ミラー被覆部４０を有さない従来の光走査装置では、ポリゴンミラーの回転時に正多角形の角部で空気流が剥離して該角部の上流側と下流側とで風圧差が生じる。この結果、ポリゴンミラーの回転時に風切り音と呼ばれる高周波騒音が発生していた。

これに対して本実施形態では、ポリゴンミラー３７の軸線方向から見て円形状をなすミラー被覆部４０により、ポリゴンミラー３７の径方向外側の各反射面３７ａが覆われている。したがって、ポリゴンミラー３７の回転時に誘起される空気流がミラー被覆部４０の周面に沿って滑らかに流れる。よって、ポリゴンミラー３７の角部にて空気流が剥離するのを防止し、延いては、ポリゴンミラー３７の回転時の風切り音を抑制することができる。

また、従来の光走査装置では、ポリゴンミラーの角部で空気流が剥離して風圧差が生じることにより反射面の回転方向の下流側端部に粉塵が付着するという問題があったが、本実施形態の光走査装置３０ではこの問題も同時に解決することができる。

また、本実施形態ではミラー被覆部４０は透光性部材の中でも硬度が高い部材であるアクリル又はガラスにより構成されているので、仮にミラー被覆部４０の表面が粉塵等により汚染されたとしても、該表面に傷を付けることなく粉塵を布等で容易に拭き取ることができる。

また、本実施形態では、ミラー被覆部４０は、ポリゴンミラー３７の軸線方向から見て該ポリゴンミラー３７に外接する円形状に形成されており、ポリゴンミラー３７の軸線方向の両側面は、ミラー被覆部４０の該軸線方向の両側面と面一になっている。

したがって、ミラー被覆部４０の体積を最小限に抑えつつポリゴンミラー３７の各反射面３７ａをミラー被覆部４０により覆うことができる。よって、ミラー被覆部４０を設けることに伴うポリゴンミラー３７の軸線回りのイナーシャーの増加を極力抑制することができる。延いては、ポリゴンモーター４１の必要トルクの増加を抑制して、偏向器３３の小型化及び低コスト化を図ることができる。

《他の実施形態》
上記実施形態では、ミラー被覆部４０は、ポリゴンミラー３７の軸線方向から見て、周縁がポリゴンミラー３７に外接する円形状に形成されているが、これに限ったものではなく、図６に示すように、ポリゴンミラー３７を内包する円形状に形成されていてもよい。これによれば、ミラー被覆部４０の周面が多少摩耗したとしても、ポリゴンミラー３７の角部が外部に露出することはない。よって、ポリゴンミラー３７の角部にて空気流が剥離することに起因する風切り音の発生を確実に防止することができる。

また、上記実施形態では、ミラー被覆部４０の厚さをポリゴンミラー３７の厚さに等しく設定しているが、これに限ったものではない。すなわち、ミラー被覆部４０の厚さをポリゴンミラー３７の厚さよりも大きくとって、ポリゴンミラー３７全体がミラー被覆部４０に内包されるようにしてもよい。これによれば、ミラー被覆部４０の厚さ方向（ポリゴンミラー３７の軸線方向）の両側面が多少摩耗したとしても、ポリゴンミラー３７の角部が外部に露出することはない。よって、ポリゴンミラー３７の角部にて空気流が剥離することに起因する風切り音の発生をより一層確実に防止することができる。

また、上記実施形態では、画像形成装置の一例としてレーザープリンター１を挙げて説明したが、これに限ったものではない。すなわち、画像形成装置は、レーザープリンター１に限らず、複写機、ファクシミリー、複合機（ＭＦＰ）等であってもよい。

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。

１ ：レーザープリンター（画像形成装置）
３０ ：光走査装置
３１ ：筐体
３２ ：光源
３４ ：結像レンズ
３７ ：ポリゴンミラー（回転多面鏡）
３７ａ ：反射面
３８ ：ポリゴンモーター
３８ａ ：回転軸
４０ ：ミラー被覆部
４１ ：ポリゴンモーター

Claims (4)

1. 光ビームを出射する光源と、該光源からの光ビームを被走査面に対して偏向走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡が固定される回転軸を有し、上記回転多面鏡を回転駆動するモーターと、を備えた光走査装置であって、
   上記回転多面鏡の軸線方向から見て、周縁が該回転多面鏡に外接する円形状又は該回転多面鏡を内包する円形状をなし、少なくとも該回転多面鏡の径方向外側の各反射面を覆う透光性の被覆部を備えた、光走査装置。
2. 請求項１記載の光走査装置において、
   上記被覆部は、上記回転多面鏡の軸線方向から見て、周縁が該回転多面鏡に外接する円形状をなし、
   上記被覆部の上記軸線方向の両側面は、上記回転多面鏡の軸線方向の両側面と面一になっている、光走査装置。
3. 請求項１又は２記載の光走査装置において、
   上記ミラー被覆部は、アクリル又はガラスからなる、光走査装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光走査装置を備えた画像形成装置。
   

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