JP2020038262A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に実施例1の光走査装置20を搭載したタンデム式カラープリンタである画像形成装置の断面構成図を示す。実施例1の画像形成装置は、図1に示すように画像形成部よりも下面側から露光する方式を採用しており、光走査装置20は上方の感光ドラム21へ向けて光ビームを照射する。実施例1の画像形成装置は、1つの光走査装置20によって4つの感光ドラム21a〜21d(以下、a〜dを省略することもある)が露光される構成を有している。これらの感光ドラム21は、それぞれイエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの各色に対応している。そして、各感光ドラム21に静電潜像が形成されると現像器22によって現像され、中間転写ベルト23を介して、紙カセット24から搬送された記録紙にトナー像が転写される。未定着のトナー像が転写された記録紙は、定着器25によりトナー像が定着され装置外に排出される。なお、本発明が適用される画像形成装置は、図1に示した画像形成装置に限定されない。
図2、図3に光走査装置20の全体図を示す。光走査装置20は、底面をなす底板5bと、底板5bから立設された側壁とを有する筐体である光学箱5と、光学箱5を封止する上蓋10と、を備えている。側壁は4面あり、特に、光学部材の長手方向に略直交する2つの側壁を側壁5aという。上蓋10は、4つの側壁で囲まれた開口であって、後述する偏向器7を底板5bに設置する際に偏向器7を通過させる開口を閉塞するカバー部材である。図2は光走査装置20の上蓋10を閉めた状態である。上蓋10には、光走査装置20内から感光ドラム21に光ビームであるレーザー光を透過させるための透過部材等で形成された窓部12が設けられている。図3は光走査装置20の内部が見えるように上蓋10を透過させた図である。図3では上蓋10を二点鎖線で示す、図2、図3に示す光走査装置20内には、光源6から出射された、画像信号に基づいたレーザー光を偏向し走査する偏向器7が中央部に配置されている。偏向手段である偏向器7は、回転多面鏡1と、回転多面鏡1を回転駆動するための駆動手段である駆動部9と、駆動部9を制御するための基板8とからなる。また、回転多面鏡1に対向する位置の被走査体である感光ドラム21上にレーザー光を結像させつつ走査を行うための走査光学系(光学部材)がある。走査光学系は、静電潜像を形成するために感光ドラム21を露光する光ビームを結像するためのレンズ群2と、偏向走査したレーザー光を各感光ドラム21へ導くための折り返しミラー群(以下、ミラー群という)3から構成される。レンズ群2及びミラー群3は、イエロー,マゼンタ,シアン,ブラック各色に対応したものがそれぞれ配置されている。走査光学系の各光学部材(レンズ群2及びミラー群3)は長尺であり、少なくとも両端部に各光学部材を支持するための支持部である支持部材43が設けられている。なお、副走査方向において回転多面鏡1に最も近く位置する支持部材43を、特に支持部材43aとする。光走査装置20は、光学箱5の底板5bに設けられた底面突起101と上蓋10の光学箱5内部に対向する側に設けられた蓋突起102とを有する。蓋突起102は上蓋10に設けられた部材であるが、図3では実線で示している。底面突起101及び蓋突起102については詳しく後述する。
図4、図5には偏向器7付近を拡大した図を示す。レンズ群2のうち副走査方向において偏向器7に最も近いレンズである第1のレンズ2aは、少なくとも長手方向における両端部において支持部材43aによって支持されている。回転多面鏡1は高速で回転するため、偏向器7の上部から空気が流入し、偏向器7を中心に空気が放射状に流れる。放射状に流れた空気(以下、気流ともいう)は、光学箱5の底板5bに沿って流れていく。偏向器7は長尺の2つの第1のレンズ2aによって副走査方向において挟まれる構成となる。このため、副走査方向への空気の流れは第1のレンズ2aにぶつかり、主走査方向へと流れを変える。したがって、偏向器7からの空気の流れは主走査方向における流れが支配的となる。
実施例1との違いを明確にするために、従来の構成に関する光走査装置20’と内部の気流の概略図を図6に示す。図6では見やすさのため一部の部材、符号、引き出し線を省略している。図6(a)は従来の光学箱5’を上部から見た図、図6(b)は従来の光学箱5’の図6(a)のA−A’断面図である。上述したように光学部材で挟まれた偏向器7は、発熱により周囲の空気を温め、主走査方向への流れが支配的となる。図6(a)に示すように、主走査方向の高温の空気の流れは、一旦、光学箱5’の主走査方向に略直交するように設置された側壁5a’にぶつかって流れの方向を変える。その後、側壁5a’にぶつかって方向を変えた空気は、主走査方向に略直交するように設置された側壁5a’を伝って光学箱5’全体にいきわたるように流れる。そのため、偏向器7からの風が最初にぶつかる光学箱5’の主走査方向に略直交するように設けられた側壁5a’や、走査光学系のミラー群3やレンズ群2の両端を支持する支持部材43’の温度が高くなる。
実施例1の光走査装置20を図7に示す。図7では見やすさのため一部の部材、符号、引き出し線を省略している。図7(a)は光学箱5を上部から見た図、図7(b)は光学箱5の図7(a)のA−A’断面図である。図7に示すように、偏向器7からの主走査方向への空気の流れを照射位置の変動に対して敏感な側壁5aや支持部材43から離れる方向に誘導するための底面突起101と蓋突起102とを有する。底面突起101は、回転多面鏡1によって発生した空気の光学部材の長手方向に沿った流れを底板5bから上蓋10に向かって跳ね上げる跳ね上げ部として機能する。また、蓋突起102は、底面突起101によって跳ね上げられた空気の長手方向の流れを長手方向に交差する方向である副走査方向に変える方向変換部として機能する。
上述したように、底面突起101は偏向器7からの主走査方向の流れを上向きに跳ね上げるという機能を有し、蓋突起102は主走査方向の流れを副走査方向への流れに変えるという機能を有している。このような機能が果たせる範囲であれば、実施例1における底面突起101及び蓋突起102それぞれの形状が限定されることはない。図8は、変形例を示す断面図であり、図7(b)と同様の断面図である。例えば、図8に示すように、変形例の底面突起101a、蓋突起102aは、光学箱5の底板5b又は上蓋10に段差を形成した突起でもよい。
2 レンズ群
3 ミラー群
5 光学箱
6 光源
7 偏向器
9 駆動部
10 蓋
101 底面突起
102 蓋突起
Claims (9)
- 光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された光ビームを偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を駆動する駆動手段と、を有する偏向手段と、
前記回転多面鏡により偏向された光ビームを被走査体に導くための光学部材と、
前記光学部材を支持する支持部と、
底面と、前記底面から立設された側壁と、を有し、前記側壁に前記光源が取り付けられ、前記底面に前記支持部が取り付けられた筐体と、
前記側壁で囲まれた開口であって、前記偏向手段を前記底面に設置する際に前記偏向手段を通過させる前記開口を閉塞するカバー部材と、
を備える光走査装置であって、
前記回転多面鏡によって発生した空気の前記光学部材の長手方向に沿った流れを前記底面から前記カバー部材に向かって跳ね上げる跳ね上げ部と、
前記跳ね上げ部によって跳ね上げられた空気の前記長手方向の流れを前記長手方向に交差する方向に変える方向変換部と、
を備えることを特徴とする光走査装置。 - 前記回転多面鏡の回転軸から前記跳ね上げ部までの前記長手方向における第1の距離は、前記回転軸から前記方向変換部までの前記長手方向における第2の距離よりも短いことを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。
- 前記回転軸から、前記光学部材のうち前記交差する方向において前記偏向手段に最も近い光学部材を支持する前記支持部のうち前記長手方向において前記偏向手段から最も遠い支持部までの第3の距離は、前記第2の距離よりも長いことを特徴とする請求項2に記載の光走査装置。
- 前記跳ね上げ部は、前記長手方向における前記回転軸から前記第1の距離の位置の前記底面に前記偏向手段を挟んで2か所設けられ、前記カバー部材に向かって突出した第1の凸部であり、
前記方向変換部は、前記長手方向における前記回転軸から前記第2の距離の位置の前記カバー部材の前記底面に対向する側の面に前記偏向手段を挟んで2か所設けられ、前記底面に向かって突出した第2の凸部であることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の光走査装置。 - 前記跳ね上げ部は、前記長手方向における前記回転軸から前記第1の距離の位置の前記底面に前記カバー部材に向かって設けられた第1の段差であり、
前記方向変換部は、前記長手方向における前記回転軸から前記第2の距離の位置の前記カバー部材の前記底面に対向する側の面に前記底面に向かって設けられた第2の段差であることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の光走査装置。 - 前記方向変換部は、前記交差する方向に略平行に設けられていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光走査装置。
- 前記方向変換部は、前記回転多面鏡の回転軸から前記交差する方向における端部までの距離が、前記回転軸から前記交差する方向における中央部までの距離よりも短いことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光走査装置。
- 前記光学部材のうち前記交差する方向において前記偏向手段に最も近い光学部材を支持する前記支持部は、フレア光が前記偏向手段に最も近い光学部材に入射することを遮る壁状部材であることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の光走査装置。
- 感光体と、
前記感光体上に静電潜像を形成する請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の光走査装置と、
前記光走査装置により形成された静電潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段により形成されたトナー像を転写する転写手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
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