JP4669780B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置及び画像形成装置に関する。

近年、レーザプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置において、光走査装置として複数の光学素子及びレーザ光を偏向走査するポリゴンミラーが設けられた光学ハウジングを備えるものがよく用いられている。この種の光走査装置において、例えば図７に示すような平面形状が正６角形のポリゴンミラー１００が用いられる。このポリゴンミラー１００は矢印で示す反時計方向に回転されるが、このとき空気の負圧現象により乱流が発生する。この乱流によってポリゴンミラー１００の回転方向に対して各角部後方側であるＡ部には、光走査装置内の空気中にある粉塵や微粒子等がポリゴンミラー１００の表面にたたきつけられる。やがてかかる現象により上記Ａ部が汚染してしまうという問題があった。そして、ポリゴンミラー１００表面が汚染されると、ポリゴンミラー１００の反射率を低下させたり、ポリゴンミラー１００の汚れは画像品質を劣化させたりすることがあった。

特許３６５２２３８号公報 特開平１１−２１８７１０号公報

そこで、特許文献１には上記したポリゴンミラーの汚れを簡単な構成でなくすまたは軽減させることが難しいので、主走査方向の露光タイミングを制御するため同期検知を汚染し易い各反射面のＡ部ではなく汚れが比較的付着しにくいＢ部を用いることが開示されている。

また、特許文献２にはポリゴンミラーを除電してその汚れを防止することが開示されている。
しかしながら、特許文献１では画像品質が劣化するとポリゴンミラーの清掃または交換等が必要であり、また特許文献２ではポリゴンミラーを除電しても乱流による汚れに対して十分といえず、汚れ自体を減らすことが難しかった。

本発明は、上記した従来の事情に鑑み、乱流によるポリゴンミラーの汚れを大幅に軽減することができる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、複数の光学素子及レーザ光を偏向走査するポリゴンミラーを配置した光学ハウジングを有する光走査装置において、前記ポリゴンミラーを回転する回転軸の軸線方向における下端側には前記光学ハウジング内に設けられたポリゴンモータが配置され、前記回転軸の軸線方向における上端側には前記ポリゴンミラーが配置され、前記回転軸の軸線方向の上端側の延長線上における前記ポリゴンミラーと対向する位置には前記光学ハウジングの壁面と脚を介することにより該光学ハウジングの壁面と空隙を設けて支持された枠体が配置されており、該枠体には開口が形成され、該開口にはそれを覆い、粉塵、微粒子を捕集する捕集部材が取り付けられていることを特徴とする光走査装置を提案する。

なお、本発明は、前記捕集部材が通気性を有する静電吸着部材であると、効果的である。
さらに、本発明は、前記捕集部材が粘着部材であると、効果的である。

さらにまた、本発明は、前記捕集部材と前記枠体が一体成型によって設けられていると、効果的である。

さらにまた、本発明は、前記光学ハウジングには前記ポリゴンミラーが前記複数の光学素子と同一室内に配置されていると、効果的である。

さらにまた、本発明は、前記光学ハウジングには前記ポリゴンミラーが前記複数の光学素子と別となるボックス内に配置されていると、効果的である。
上記目的を達成するために、本発明は、請求項１〜６の何れかに記載の光走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置を提案する。

本発明によれば、ポリゴンミラーの汚れの原因となる粉塵や微粒子を捕集することでポリゴンミラーの汚れを軽減もしくは防止することができる。そして、ポリゴンミラーの汚れに起因する画像品質の劣化や同期検知の誤検知を防ぐことができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置としての光ビームプリンタの内部構成を示す概略説明図である。

図１において、符号１は感光体であり、この感光体１が図示していない駆動手段によって反時計方向に回転駆動されるとき、帯電装置２によって表面が帯電され、その帯電部分に光走査装置としての光学ユニット１０からレーザ光が照射されて静電潜像が形成される。この潜像は現像装置３を通るときにトナーにより可視化されてトナー像となる。このトナー像は、転写装置４の作用によって図示していない給紙部から感光体１に搬送された転写材に転写され、転写後は定着装置（図示せず）で定着されて排紙される。

一方、画像を転写した後の感光体１はトナーが残留することが避けられず、この残留トナーはクリーニング装置５により感光体１から除去される。
上記光学ユニット１０は図１及び図２に示すように、光学ハウジング１１内にポリゴンミラー１２を有し、ポリゴンミラー１２は光学ハウジング内に設けられたポリゴンモータ１８によって回転される。図２では、ポリゴンミラー１２の回転軸１２ａの軸線方向における下端側にポリゴンモータ１８が配置され、回転軸１２ａの軸線方向における上端側にポリゴンモータ１８が配置されている。
図示しない半導体レーザから出射されたレーザ光がコリメータレンズ、球面レンズ、シリンダレンズを透過してこのポリゴンミラー１２へ入射する。ポリゴンミラー１２で偏向されたレーザ光は、光学素子である再度Ｆθレンズ群１３を透過してミラー１４，１５，１６で順次反射され、光出射口であるスリット１７を斜め上方に通過して感光体１の上に収束し、その表面を軸方向に走査する。

このように構成される光学ユニット１０は、ポリゴンミラー１２の回転によって図７に示すような乱流が発生し、Ａ部が粉塵や微粒子が付着して当該部を汚すという問題があることは先に説明した。この問題は、上記光学ユニット１０は光学ハウジング１１内に粉塵や微粒子が入り込まなければ発生しないが、製造段階で光学ハウジング１１内に粉塵や微粒子が無い状態にすることは事実状不可能であり、また光学ユニット１０の光学ハウジング１１を粉塵や微粒子が浸入しないように完全密閉型にすることも難しい。

そこで、本実施形態ではそのポリゴンミラー１２の近傍に汚れの原因となる粉塵や微粒子を捕集する捕集部材２０を設けている。図２に示す実施形態では、捕集部材２０が光学ユニット１０の光学ハウジング１１に脚２３を介して支持された枠体２１に設けられている。この捕集部材２０はポリゴンミラー１２の上方で、回転軸１２ａの軸線方向における延長線上に配置している。

このように構成すると、ポリゴンミラー１２の回転によって矢印Ｃで示す空気の流れが発生し、この空気流に乗って粉塵や微粒子が移動し、捕集部材２０に捕獲される。したがって、ポリゴンミラー１２の表面にたたきつける粉塵、微粒子等が捕獲されて大幅に減少されるため、それによってポリゴンミラー１２が汚れることが防止される。

なお、上記捕集部材２０としては粉塵や粒子等が一度付着したら逃さない処理を施した部材、例えば、帯電処理されて粉塵や粒子等を静電的に吸着する静電吸着部材や、粉塵や粒子等を粘着させる粘着部材で構成することが好ましい。

また、図２において、捕集部材２０は通気性を有するフィルタを帯電処理した静電吸着フィルタ２０Ｆを用い、枠体２１には図３に示すように適当な開口２２が形成されている。そして、静電吸着フィルタ２０Ｆはその開口２２を覆うように取り付けられている。なお、枠体２１と静電吸着フィルタ２０Ｆとを一体成型によって構成してもよく、この場合、静電吸着フィルタ２０Ｆの枠体２１への取り付けが不要になり、大幅なコストダウンが見込められる。

このように構成された光走査装置は、静電吸着フィルタ２０Ｆが光学ハウジング１１の壁面と空隙を設けて配置されているので、ポリゴンミラー１２の回転によって発生する矢印Ｄで示す空気の流れの一部が静電吸着フィルタ２０Ｆを通過することによって粉塵や微粒子をより確実に捕集することができる。したがって、ポリゴンミラー１２の表面にたたきつける粉塵、微粒子等が確実に捕獲され、それによってポリゴンミラー１２が汚れることを防止することができる。

ところで、光学ユニット１０は光学ハウジング１１内においてポリゴンミラー１２の領域と他の領域を区切っていないもの、図４に示すようにポリゴンモータ区画と他の区画とを仕切板２４で区分けしているもの、さらに図５及び図６に示すように、ポリゴンミラー１２をほぼ密閉状態とするボックス２４内に配置する等の種々の形態のユニットが提案されている。本発明により設ける捕集部材２０や静電吸着フィルタ２０Ｆは、すべてのタイプのユニットに設けることができる。

また、図５及び図６に示す光学ユニット１０はポリゴンミラー１２が他の光学素子と別室となるボックス２５内に配置されている。このように、光学ハウジング１１内において、ボックス２５で覆ってポリゴンミラー１２を小さい室に隔離し、そのボックス２５内に捕集部材２０や静電吸着フィルタ２０Ｆを設けると、ボックス２５内の粉塵、微粒子等が確実に捕集される。したがって、ポリゴンミラー１２の汚れることをより確実に防止することができる。

本発明が適用される画像形成装置の概略図である。 本発明に係る光走査装置の一実施形態を示す断面説明図である。 図２の枠体を示す平面説明図である。 ポリゴンモータ区画と他の区画とを区分けした光走査装置の平面説明図である。 ポリゴンミラーを囲った光走査装置の説明図である。 図５の光走査装置を示す平面説明図である。 ポリゴンミラーに汚染位置を説明する説明図である。

符号の説明

１０ 光学ユニット（光走査装置）
１１ ハウジング
１２ ポリゴンミラー
２０ 捕集部材
２０Ｆ 静電捕集フィルタ
２１ 枠体

Claims (7)

1. 複数の光学素子及レーザ光を偏向走査するポリゴンミラーを配置した光学ハウジングを有する光走査装置において、
   前記ポリゴンミラーを回転する回転軸の軸線方向における下端側には前記光学ハウジング内に設けられたポリゴンモータが配置され、
   前記回転軸の軸線方向における上端側には前記ポリゴンミラーが配置され、
   前記回転軸の軸線方向の上端側の延長線上における前記ポリゴンミラーと対向する位置には前記光学ハウジングの壁面と脚を介することにより該光学ハウジングの壁面と空隙を設けて支持された枠体が配置されており、
   該枠体には開口が形成され、
   該開口にはそれを覆い、粉塵、微粒子を捕集する捕集部材が取り付けられていることを特徴とする光走査装置。
2. 請求項１に記載の光走査装置において、前記捕集部材が通気性を有する静電吸着部材であることを特徴とした光走査装置。
3. 請求項１に記載の光走査装置において、前記捕集部材が粘着部材であることを特徴とした光走査装置。
4. 請求項１に記載の光走査装置において、前記捕集部材と前記枠体が一体成型によって設けられていることを特徴とする光走査装置。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の光走査装置において、前記光学ハウジングには前記ポリゴンミラーが前記複数の光学素子と同一室内に配置されていることを特徴とする光走査装置。
6. 請求項１〜４の何れかに記載の光走査装置において、前記光学ハウジングには前記ポリゴンミラーが前記複数の光学素子と別となるボックス内に配置されていることを特徴とする光走査装置。
7. 請求項１〜６の何れかに記載の光走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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