JP2021167892A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明に係る画像形成装置の概略構成図であう。
図1に示すように、潜像担持体としての複数、4つのドラム状をした感光体10Y、10C、10M、10Kをタンデム配列したフルカラー画像形成装置の例であり、これら感光体は画像形成手段たる各作像装置7Y、7C、7M、7Kの一部として構成されている。これら作像装置7Y、7C、7M、7Kは順に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応し、これらの色の画像をつくる。
尚、中間転写ベルト14は、黒画像1色形成モードに適合させるために、感光体10Kについては一次転写ローラ16により常時接触させる構成であり、他の感光体については、可動のテンションローラの機能により中間転写ベルト14が接離する構成としている。中間転写ベルト14上の残トナーを除去するためのクリーニング装置17がローラ15b部に設けられている。
例えば、作像装置7Yの現像装置12については、イエローの現像剤が収納されていて、潜像をイエロー画像で可視像化する。他の作像装置についても、それぞれの色の現像剤が収納されていて、その収納されている現像剤の色で潜像を可視像化する。
感光体10Y上のイエロートナー像は、一次転写ローラ16により中間転写ベルト14に転写される。中間転写ベルト14上の、このイエロートナー画像は、作像装置7Cでシアントナー画像、作像装置7Mでマゼンタトナー画像、作像装置7Kでブラックトナー画像と順次重ね転写される。これにより、フルカラートナー画像が形成される。
本例の画像形成装置では、各感光体上のトナー画像を一旦中間転写ベルト14上に重ね転写して、この重ねトナー画像をシート状媒体に一括転写する方式であるが、かかる中間転写ベルトに代えて表面移動部材たる記録紙搬送ベルトを設け、この記録紙搬送ベルトにより記録材を載せて搬送し、この搬送の過程で、各感光体から順次カラートナー像を記録材上に重ね転写することにより、フルカラー画像を合成する方式のカラー画像形成装置も知られている。本発明は、これら何れの方式の画像形成装置に対しても、適用可能である。
図2は、光走査装置4の構成を示す概略断面図である。
図3は、光走査装置4を上から見たときの概略図である。
光走査装置4は、ポリゴンスキャナ50、各種の反射ミラー、各種のレンズ等の光学素子を備えている。ポリゴンスキャナ50は、光走査装置4の略中央に設けられ、防音ガラス51と防音壁56と、上壁42とで囲われた密閉空間に配置されている。
入力された画像データに基づいて発光した光ビームLkは、上述同様、結像レンズ53Kなどを通過して、下段ポリゴンミラー49bに走査されて、走査レンズ25KMに入射する。走査レンズ25KMに入射した光ビームLkは、図2に示すように、ミラー45、防塵ガラス28を介して感光体10Kに照射される。
図5に示すように本実施形態では、3つの遮光壁70a,70b,70cからなる遮光機構70を有している。3つの遮光壁70a,70b,70cは、ポリゴンミラー49の回転方向に所定の間隔を開けて配置されている。3つの遮光壁のうち、ポリゴンミラーの回転方向最上流に配置された第一遮光壁70aのポリゴンミラー側端部S1とポリゴンミラー49の回転軸中心O1とを結んだ線とポリゴンミラーの回転方向最下流に配置された第三遮光壁70cのポリゴンミラー側端部S3とポリゴンミラー49の回転軸中心O1とを結んだ線とでなす角度θ1が、ポリゴンミラー49のミラー面の回転方向の一端E1と回転軸中心O1とを結んだ線とミラー面の回転方向の他端E2と回転軸中心O1とを結んだ線とでなす角度θ2(本実施形態では、60°)よりも小さくなっており(θ1<θ2)、遮光機構70を構成する3つの遮光壁70a,70b,70cが、ミラー面の回転方向幅内に収まるように構成している。
図6(a2)〜(c2)に示すように、単一の遮光壁170でフレア光を遮光する従来例においては、ポリゴンミラー49のミラー面149により空気が押し出されることで発生した気流Rをひとつの遮光壁170で受けることなる。そのため、遮光壁170にかかる風荷重が大きくなり、遮光壁170がポリゴンミラーの回転方向に傾くように弾性変形して、遮光壁170に振動が発生し、その振動が騒音となるおそれがある。なお、風荷重は、風圧(N/m2)に風圧を受ける受圧面積(m2)を掛け合わせて算出される。
図7(a)は、3つの遮光壁70a,70b,70cをθ1>θ2となるように配置した一例を示しており、図7(b)は、図7(a)に示す構成の第三遮光壁周囲の気流の流れを模式的に示した図であり、図7(c)は、本実施形態における第三遮光壁周囲の気流の流れを模式的に示した図である。
図8からわかるように、本実施形態では、上述したように、風荷重が3つの遮光壁70a,70b,70cに分散され、ひとつの遮光壁にかかる風荷重を減少させることができる。これにより、遮光壁170がポリゴンミラー49の回転方向の弾性変形が抑制され、各遮光壁の振動が、一つの遮光壁からなる従来構成に比べて抑制することができる。その結果、各遮光壁による振動による騒音レベルは、従来構成に比べて低減することができる。さらに、各遮光壁の振動の位相が異なるため、各遮光壁による振動による騒音の総和も、従来構成に比べて図中Z分、騒音レベルを低減できる。
図9〜図12は、本実施形態の変形例を示す図である。
図9〜図12に示すように、この変形例では、複数の遮光壁からなる遮光機構を4つ設けたものである。
第一遮光機構70は、上段ポリゴンミラー49aで走査され、走査レンズ25CYで反射された光ビームLcのフレア光を遮光するものであり、3つの遮光壁70a,70b,70cを有している。3つの遮光壁70a,70b,70cの配置関係および構成は、図5に示した実施形態の遮光機構と同様である。すなわち、ポリゴンミラーの回転方向下流側の遮光壁ほど、ポリゴンミラーに近い位置に配置されている。また、ポリゴンミラーの回転方向下流側の遮光壁ほど、長さが短くなっている。
(態様1)
半導体レーザ41K、41M、41C、41Yなどの複数の光源と、複数のミラー面149を有し回転しながらミラー面で複数の光源からの光ビームを反射させて互いに異なる2方向に振り分け偏光走査するポリゴンミラー49などの偏向器と、偏向器により偏向走査される光ビームをそれぞれ対応する感光体10K、10M、10C、10Yなどの被走査体上に導き結像させる走査レンズ25などの光学素子と、偏向器の近傍に配置され、対向する光学素子からのフレア光を遮光する遮光壁などの遮光部とを備える光走査装置4において、偏向器の回転軸線方向から見たとき、複数の遮光部が、偏向器の回転方向に所定の間隔を開けて配置されており、回転軸線方向から見たとき、複数遮光部のうち回転方向の最下流に配置された第三遮光壁70cなどの遮光部の偏向器側端部と偏向器の回転軸中心O1とを結んだ線分と、複数遮光部のうち回転方向の最上流に配置された第一遮光壁70aなどの遮光部の偏向器側端部と回転軸中心O1とを結んだ線分とでなす角度をθ1、ミラー面149の回転方向の上流側端部E1と前記回転軸中心O1とを結んだ線分と、ミラー面149の回転方向の下流側端部E2と回転軸中心O1とを結んだ線分とでなす角度をθ2としたとき、θ1<θ2とした。
ポリゴンミラー49などの偏向器の回転によって発生する気流は、偏向器のミラー面149が空気を押し出すことで発生するものであり、偏向器の回転軸線方向におけるミラー面149の位置の気流が最も勢いがあり流量もある。上記特許文献1に記載の構成は、偏向器の回転軸線方向において、遮光壁などの遮光部の偏向器のミラー面149と対向する箇所よりも下側のハウジングの基盤側に切り欠きを設けているため、偏向器の回転軸線方向において、ミラー面149の位置の最も勢いがあり流量もある気流は、単一の遮光部で受けることになり、遮光部に加わる風荷重により偏向器の回転方向に弾性変形し、遮光部の振動を十分に抑制できないおそれがある。
これに対し、態様1では、遮光部を複数設けて、複数の遮光部でフレア光を遮光することで(本実施形態では、第一遮光壁70a,第二遮光壁70bおよび第三遮光壁70c)ひとつの遮光部でフレア光を遮光する場合に比べて、偏向器のミラー面149が空気を押し出すことで発生した気流の風圧を受ける各遮光部の面積を低減することができる。これにより、ひとつの遮光部にかかる風荷重を低減することができ、各遮光部の偏向器の回転方向の弾性変形を抑制することができる。また、上記θ1<θ2の関係を満たすように複数の遮光部を配置することで、あるミラー面で空気を押し出して発生した気流を複数の遮光部で分割して受けることが可能となる。これにより、図7(c)に示すように、各遮光部にぶつかった気流のうち、遮光部に沿って偏向器から離間する方向へ流れる気流の乱れを抑制でき、図7(b)と、図7(c)の比較からわかるように遮光部の偏向器離間側端部の回転方向下流側で渦が発生するのを抑制することができる。これにより、遮光部の回転方向下流側の気圧変動が抑制され、この気圧変動による遮光部の弾性変形も抑制できる。これにより、各遮光部の振動を抑制することができる。
態様1において、各遮光部の偏向器側端部から回転軸中心O1までの距離が互いに異なる。
これによれば、実施形態で説明したように、あるミラー面で空気を押し出して発生した気流を複数の遮光部で分割して受けることができる。
態様1または2において、遮光壁などの各遮光部の偏向器の回転によって発生する気流を受ける気流受け面Kを偏向器の回転方向に傾斜させた。
これによれば、図12、図13を用いて説明したように、遮光壁などの各遮光部に当たった気流を偏向器の回転軸線方向に受け流すことができ、遮光部が受ける風圧を低減することができる。これにより、各遮光部の振動を抑制することができる。
態様3において、気流受け面Kは、ポリゴンミラー49などの偏向器の回転方向に湾曲した曲面である。
これによれば、図13を用いて説明したように、遮光壁などの遮光部にぶつかった気流をスムーズに偏向器の回転軸線方向に受け流すことができ、より一層、各遮光壁にかかる風圧の低減を図ることができる。よって、各遮光壁の振動をより一層抑制することができる。
態様3または4において、気流受け面Kのポリゴンミラー49などの偏向器の基板側端部が、偏向器の回転方向最上流に位置するように、気流受け面Kが傾斜している。
これによれば、図11、図12を用いて説明したように、遮光壁などの遮光部にぶつかった気流をポリゴンミラー49などの偏向器の基板側とは反対側へ受け流すことができる。偏向器の基板側とは反対側は、広い空間があり、偏向器の基板側とは反対側の空間から偏向器へ向けて気流が発生している。従って、遮光部によって受け流した気流を、偏向器の基板側とは反対側へ受け流すことで、遮光部によって受け流した気流を、偏向器の基板側とは反対側の広い空間へ流すことができ、偏向器の周囲に循環気流が発生させることができる。これにより、ポリゴンミラーの周囲の気流が安定し、ポリゴンミラーの回転時の騒音の低減を図ることができる。
態様1乃至5いずれかにおいて、複数の遮光部からなり、複数の遮光部を、前記θ1<θ2を満たすように配置した遮光機構を複数備え、各遮光機構は、回転軸線方向において、互いに異なる位置のフレア光を遮光する。
これによれば、変形例で説明したように、一つの遮光機構で互いに異なる位置のフレア光を遮光する場合に比べて、遮光壁などの遮光部の気流の風圧を受ける面積を低減でき、各遮光部にかかる風荷重を低減することができる。これにより、各遮光部の弾性変形を抑制でき、各遮光部の振動を抑制することができる。
感光体10などの潜像担持体の表面に光走査手段を用いて光を照射することにより潜像担持体の表面に潜像を形成し、潜像を現像することで得た画像を最終的に記録材上に転移させることで画像を形成する画像形成装置において、光走査手段として、態様1乃至6のいずれかの光走査装置を用いる。
これによれば、縦筋などの異常画像の発生を抑制でき、かつ、装置の騒音を低減することができる。
10 :感光体(被走査体)
25 :走査レンズ(光学素子)
41 :半導体レーザ(光源)
49 :ポリゴンミラー
50 :ポリゴンスキャナ
51 :防音ガラス
70 :遮光機構(第一遮光機構)
70a :第一遮光壁
70b :第二遮光壁
70c :第三遮光壁
71 :第二遮光機構
72 :第三遮光機構
73 :第四遮光機構
149 :ミラー面
160 :制御基板
170 :単一の遮光壁
E1 :ミラー面の回転方向上流側端部
E2 :ミラー面の回転方向下流側端部
F :フレア光
K :気流受け面
L :光ビーム
O1 :回転軸中心
R :気流
θ1 :第一遮光壁のポリゴンミラー側端部とポリゴンミラーの回転軸中心とを結んだ線と第三遮光壁のポリゴンミラー側端部と回転軸中心とを結んだ線とでなす角度
θ2 :ミラー面の回転方向の一端と回転軸中心とを結んだ線とミラー面の回転方向の他端と回転軸中心とを結んだ線とでなす角度
Claims (7)
- 複数の光源と、
複数のミラー面を有し回転しながら前記ミラー面で複数の光源からの光ビームを反射させてそれぞれ互いに異なる2方向に振り分け偏光走査する偏向器と、
前記偏向器により偏向走査される光ビームをそれぞれ対応する被走査体上に導き結像させる光学素子と、
前記偏向器の近傍に配置され、前記偏向器に対向する光学素子からのフレア光を遮光する複数の遮光部とを備える光走査装置において、
前記偏向器の回転軸線方向から見たとき、複数の遮光部が、前記偏向器の回転方向に所定の間隔を開けて配置されており、
前記回転軸線方向から見たとき、複数遮光部のうち前記回転方向の最下流に配置された遮光部の偏向器側端部と前記偏向器の回転軸中心とを結んだ線分と、複数遮光部のうち前記回転方向の最上流に配置された遮光部の偏向器側端部と前記回転軸中心とを結んだ線分とでなす角度をθ1、
前記ミラー面の前記回転方向の上流側端部と前記回転軸中心とを結んだ線分と、前記ミラー面の前記回転方向の下流側端部と前記回転軸中心とを結んだ線分とでなす角度をθ2としたとき、
θ1<θ2としたことを特徴とする光走査装置。 - 請求項1に記載の光走査装置において、
各遮光部の前記偏向器側端部から前記回転軸中心までの距離が互いに異なることを特徴とする光走査装置。 - 請求項1または2に記載の光走査装置において、
各遮光部の前記偏向器の回転によって発生する気流を受ける気流受け面を前記偏向器の回転方向に傾斜させたことを特徴とする光走査装置。 - 請求項3に記載の光走査装置において、
前記気流受け面は、前記偏向器の回転方向に湾曲した曲面であることを特徴とする光走査装置。 - 請求項3または4に記載の光走査装置において、
前記気流受け面の前記偏向器の基板側端部が、前記偏向器の回転方向最上流に位置するように、前記気流受け面が傾斜していることを特徴とする光走査装置。 - 請求項1乃至5いずれか一項に記載の光走査装置において、
複数の遮光部からなり、複数の遮光部を、前記θ1<θ2を満たすように配置した遮光機構を複数備え、
各遮光機構は、前記回転軸線方向において、互いに異なる位置のフレア光を遮光することを特徴とする光走査装置。 - 潜像担持体の表面に光走査手段を用いて光を照射することにより該潜像担持体の表面に潜像を形成し、該潜像を現像することで得た画像を最終的に記録材上に転移させることで画像を形成する画像形成装置において、
上記光走査手段として、請求項1乃至6のいずれかに記載の光走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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