JP7234605B2 - 光偏向装置、光偏向装置を備えた光走査装置、及び光走査装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光偏向装置、光偏向装置を備えた光走査装置、及び光走査装置を備えた画像形成装置に関する。

光偏向装置は例えば画像形成装置に設けられている。この光偏向装置は、回転多面体と回転多面体を覆うカバーとを備え、カバーは、回転多面体の周面に対向する開口部を備えている。そして、光源から射出された光が、カバーの開口部を通って回転多面体の周面に照射されるとともに、回転多面体が、軸心を中心として回転しながら光を開口部を通して被照射体としての像担持体に対して偏向走査する（特許文献１参照）。これにより、像担持体の表面に静電潜像が形成される。

この種の光偏向装置のカバーは、前記開口部を備えた非密閉型であるために、回転多面体の回転によって発生する騒音が、開口部からカバーの外側に漏れ出る。そこで、従来、前記開口部をできるだけ小さく形成して前記騒音を低減していた。

特開２０１７－１９１２５７号公報

しかしながら、回転多面体は高速で回転するために、前記開口部を小さく形成しただけでは、回転多面体の回転によって発生する騒音を十分低減することができなかった。

本発明は前記実状に鑑みて成されたもので、その目的は、非密閉型のカバーであっても、回転多面体の回転によって発生する騒音を十分低減できる光偏向装置、光偏向装置を備えた光走査装置、及び光走査装置を備えた画像形成装置を提供する点にある。

本発明の一局面に係る光偏向装置は、回転多面体と、前記回転多面体を覆うカバー部とを備え、前記カバー部は、前記回転多面体の周面に対向する開口部を備え、光源から射出された光線が、前記カバー部の開口部を通って前記回転多面体の周面に照射されるとともに、前記回転多面体が、軸心を中心として回転しながら前記光線を前記開口部を通して被照射体に対し偏向走査する。

そして、前記光偏向装置は、前記回転多面体の軸心を中心とする該回転多面体の外接円と、前記カバー部の周壁部の内周面との、該回転多面体の径方向に沿った距離が、前記開口部の周方向の両側端において最大になるように構成されている。

本発明の他の局面に係る光偏向装置は、前記光偏向装置と、前記光源とを備えている。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記光偏向装置と、前記被照射体とを備え、前記被照射体は、表面に静電潜像が形成される像担持体である。

本発明によれば、非密閉型のカバーであっても、回転多面体の回転によって発生する騒音を十分低減できる光偏向装置、光偏向装置を備えた光走査装置、及び光走査装置を備えた画像形成装置を提供することができる。

図１は、画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 図２は、光走査装置の結像光学系の副走査断面（光学系の光軸及び副走査方向を含む断面に対応する面）の構成を示す光路図である。 図３は、光走査装置の入射光学系の副走査断面の構成を示す光路図である。 図４は、光走査装置の入射光学系の主走査断面（副走査方向に垂直な断面に対応する面）の構成を示す光路図である。 図５は、光偏向装置の概略構成を示す斜視図である。 図６は、図５のVI－VI線断面図である。 図７は、カバー体を開口部側から見た斜視図である。 図８は、カバー体を開口部側とは反対側から見た斜視図である。 図９は、ポリゴンミラーの偏向面と開口部の第１開口端との間（第１隙間Ｋ１）の空気の圧力（第１圧力）の変動を示す図である。 図１０は、ポリゴンミラーの偏向面と開口部の第２開口端との間（第２隙間Ｋ２）の空気の圧力（第２圧力）の変動を示す図である。 図１１は、図７のXI-XI線断面図である。 図１２は、開口部の開口角度と騒音レベルの関係を示す図である。 図１３は、合成振幅と位相差（第１圧力の圧力変動の第１波形と第２圧力の圧力変動の第２波形との位相差）の関係を示す図である。 図１４は、実施形態２を示す図１１相当図である。 図１５は、実施形態２の変形例１を示す図１４相当図である。 図１６は、実施形態２の変形例２を示す図１４相当図である。 図１７は、実施形態２の変形例３を示す図１４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、この発明の実施形態に係る画像形成装置１の概略構成図を示す。この画像形成装置１は、タンデム方式のカラープリンターであって、箱形のケーシング２内に画像形成部３を備えている。この画像形成部３は、ネットワーク接続等がされたコンピューター等の外部機器から伝送されてくる画像データーに基づき画像を記録紙Ｐに転写形成する部署である。画像形成部３の下方には、レーザー光を照射する光走査装置４が配置され、画像形成部３の上方には、転写ベルト５が配置されている。光走査装置４の下方には、記録紙Ｐを貯留する用紙貯留部６が配置され、用紙貯留部６の側方には、手差し給紙部７が配置されている。転写ベルト５の側方上部には、記録紙Ｐに転写形成された画像に定着処理を施す定着部８が配置されている。符号９は、ケーシング２上部に配置され、定着部８で定着処理が施された記録紙Ｐを排出する用紙排出部である。

画像形成部３は、転写ベルト５に沿って一列に配置された４つの画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋを備えている。各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー像を、外部機器から伝送された画像情報に基づいて形成する。以下の説明において、各色との対応を関係を区別する必要がある場合には、符号の末尾に、添字としてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを付加する一方、対応関係を区別する必要がない場合にはこれらの添字を省略するものとする。

各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋはそれぞれ、感光体ドラム１１を有している。感光体ドラム１１は、像担持体及び被照射体として機能する。各感光体ドラム１１の直下には、帯電器１２が配置され、各感光体ドラム１１の一側方には、現像装置１３が配置され、各感光体ドラム１１の直上には、１次転写ローラー１４が配置され、各感光体ドラム１１の他側方には、感光体ドラム１１の周面をクリーニングするクリーニング部１５が配置されている。

そして、各感光体ドラム１１は、帯電器１２によって周面が一様に帯電され、当該帯電後の感光体ドラム１１の周面に対して、前記コンピューター等から入力された画像データーに基づく各色に対応したレーザー光が光走査装置４から照射され、各感光体ドラム１１の周面に静電潜像が形成される。かかる静電潜像に現像装置１３から現像剤が供給されて、各感光体ドラム１１の周面にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が形成される。これらトナー像は、１次転写ローラー１４に印加された転写バイアスにより転写ベルト５にそれぞれ重ねて転写される。

符号１６は、定着部８の下方に転写ベルト５と当接した状態で配置された２次転写ローラーであり、用紙貯留部６又は手差し給紙部７から用紙搬送路１７を搬送される記録紙Ｐを２次転写ローラー１６と転写ベルト５とで挟持し、２次転写ローラー１６に印加された転写バイアスにより転写ベルト５上のトナー像を記録紙Ｐに転写するようにしている。

定着部８は、加熱ローラー１８と加圧ローラー１９とを備え、これら加熱ローラー１８と加圧ローラー１９とにより記録紙Ｐを挟持して加熱加圧し、記録紙Ｐに転写されたトナー像を記録紙Ｐに定着させるようにしている。定着処理後の記録紙Ｐは、用紙排出部９に排出される。２０は、両面印刷時に定着部８から排出された記録紙Ｐを反転させるための反転搬送路である。

［光走査装置４の構成］
次に、図２～図４を参照して光走査装置４の概略構成を説明する。
図２に示すように、光走査装置４は、イエロー用の光線ＬＹ、マゼンタ用の光線ＬＭ、シアン用の光線ＬＣ、及びブラック用の光線ＬＢｋをそれぞれ、各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋのドラム周面にて走査させることで静電潜像を形成する。

光走査装置４は、各光線ＬＹ,ＬＭ,ＬＣ,ＬＢｋを出射する光源４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ,４０Ｂｋを含む入射光学系統（図３及び図４参照）と、四つの光線ＬＹ，ＬＭ，ＬＣ，ＬＢｋに対して兼用される一つのポリゴンミラー４１と、ポリゴンミラー４１によって偏向走査された光線ＬＹ,ＬＭ,ＬＣ,ＬＢｋを各色の感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋのドラム周面に結像及び走査させる結像光学系（図２及び図４参照）とを有している。

図３及び図４に示すように、入射光学系は、各光源４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ,４０Ｂｋのそれぞれに対して設けられた４つのコリメータレンズ４２と、各コリメータレンズ４２を通過した光線ＬＹ,ＬＭ,ＬＣ,ＬＢｋを所定の光路幅に整えるアパーチャ（図示省略）と、アパーチャを通過した光線ＬＹ,ＬＭ,ＬＣ,ＬＢｋをポリゴンミラー４１の偏向面４１ａに集光させるシリンドリカルレンズ４３とを含んでいる。

一方、結像光学系は、図２に示すように、ポリゴンミラー４１の光路下流側に配置された第一結像レンズ４５ａと、複数の第二結像レンズ４５ｂと、折返しミラー４６ａ～４６ｄとを含んでいる。各結像レンズ４５ａ，４５ｂは例えばｆθレンズにより構成されている。

以上のように構成された光走査装置４の動作について図２～図４を参照しながら説明する。光源４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ,４０Ｂｋからそれぞれ射出された光線ＬＹ,ＬＭ,ＬＣ,ＬＢｋは、図３に示すように、各コリメータレンズ４２によって平行光束とされた後、シリンドリカルレンズ４３に入射する。シリンドリカルレンズに入射した光線ＬＹ,ＬＭ,ＬＣ,ＬＢｋは、主走査断面（副走査方向に対して垂直な断面）においては平行光束の状態で射出され、副走査断面（副走査方向に沿った断面）においては収束して射出されて、ポリゴンミラー４１の偏向面４１ａに斜めに入射して結像する。このとき、ポリゴンミラー４１によって偏向された４つの光線ＬＹ,ＬＭ,ＬＣ,ＬＢｋの光路分離を容易化するために、各光線ＬＹ,ＬＭ,ＬＣ,ＬＢｋは、副走査断面（図３参照）で見て、偏向面４１ａに対しそれぞれ異なる角度で入射する。

図４に示すように、ポリゴンミラー４１の偏向面４１ａに入射した光線ＬＹ,ＬＭ,ＬＣ,ＬＢｋは、ポリゴンミラー４１によって等角速度走査された後、第一結像レンズ４５ａによって等速度走査光に変換される。第一結像レンズ４５ａを通過した光線ＬＹ,ＬＭ,ＬＣ,ＬＢｋはそれぞれ、各光路に配置された一つ又は複数の折返しミラー４６ａ～４６ｄ（図２参照）により反射されるとともに、第二結像レンズ４５ｂを通過して感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋの周面に導かれる。

［光偏向装置４７の構造］
図５及び図６に示すように、前記ポリゴンミラー４１は、駆動モーター４４（図６にのみ示す）及び基板４８と共にユニット化されて一つの光偏向装置４７を構成している。また、光偏向装置４７は、ポリゴンミラー４１を覆うカバー体５０をさらに備えている。

そして、光偏向装置４７は、光走査装置４の外壁を構成する光学ハウジング４９内に収容されている。図５に示すように、光学ハウジング４９内には平坦状の載置面４９ａが設けられている。光偏向装置４７はこの載置面４９ａに固定されている。

図６に示すように、駆動モーター４４は、円筒状のモーター本体４４ａと駆動軸４４ｂとを備えている。駆動軸４４ｂは、モーター本体４４ａの上面から上側に突出している。

モーター本体４４ａは基板４８に固定されている。基板４８には、コネクター４８ａ、コンデンサー４８ｂ及び駆動ＩＣ４８ｃ等が実行されている。基板４８は、光学ハウジング４９の前記載置面４９ａに固定されている。

図４に示すように、ポリゴンミラー４１は断面正６角形の多面鏡である。ポリゴンミラー４１は、正６角形の各辺に対応する６つの偏向面４１ａを有する。偏向面４１ａには、各光源から射出された光線が照射される。ポリゴンミラー４１は、前記駆動軸４４ｂの上側の端部に回転一体に取付けられている。

［カバー体５０の構造］
図５～図８に示すように、カバー体５０は、光学ハウジング４９の前記載置面４９ａに固定されて、ポリゴンミラー４１と駆動モーター４４とを覆っている。カバー体５０は、ポリゴンミラー４１の回転によって生じる騒音を防止し、ポリゴンミラー４１への粉塵等の付着を防止する機能を有している。

カバー体５０は、第１カバー部５１と第２カバー部５２と延出部５３とを備えている。
図６に示すように、第１カバー部５１は、ポリゴンミラー４１を上側から覆い、ポリゴンミラー４１が配設される第１空間Ｓ１を形成する。第１カバー部５１は、ポリゴンミラー４１の周囲を囲む断面円形状の周壁部５１ａと、周壁部５１ａの上側を閉塞する天板部５１ｂとを備えている。

図７に示すように、第１カバー部５１の周壁部５１ａには、周方向に延びる矩形状の開口部５１ｃが形成されている。開口部５１ｃは、光源４０から射出された光線Ｌを第１カバー部５１の内部に導くとともに、ポリゴンミラー４１の偏向面４１ａにより偏向された光線を第１カバー部５１の外部に導く。開口部５１ｃは、ポリゴンミラー４１の回転により生じる気流が通過する開口部としての機能も有する。開口部５１ｃについては後で詳しく説明する。

第２カバー部５２は、第１カバー部５１に位置する平面視が台形状の偏平ケース状をなしている。第２カバー部５２は、駆動モーター４４のモーター本体４４ａを収容する第２空間Ｓ２（図６参照）を形成する。第２カバー部５２は第１カバー部５１に連設されている。第１カバー部５１内の第１空間Ｓ１の下面全体が開放して第２カバー部５２内の第２空間Ｓ２に連続的に繋がっている。

第２カバー部５２は、平面視において台形を構成する平行な二辺のうち短い方が、第一結像レンズ４５ａに対向するように配置されている。第２カバー部５２の該短い方向の辺から垂下する壁部には、下側に開放する矩形状の切欠部５２ａが形成されている。この切欠部５２ａと載置面４９ａとによって矩形状の開放部Ｔ１が形成されている。開放部Ｔ１は、第２空間Ｓ２の内外を連通させる。

図８に示すように、第２カバー部５２の第一結像レンズ４５ａ側とは反対側の辺部には、延出部５３が形成されている。延出部５３は、当該辺部の中央部に連接されている。そして、この延出部５３を挟んだ両側に開放部Ｔ２及び開放部Ｔ３が形成されている。各開放部Ｔ２，Ｔ３は、ポリゴンミラー４１の回転により生じる気流が流通する機能を有する。これにより、ポリゴンミラー４１を駆動する駆動モーター４４や、その周囲の電子部材を冷却することができる。

第２カバー部５２における前記台形を構成する一対の斜辺に対応する側壁には、平板状のブラケット板５４が屈曲形成されている。ブラケット板５４には取付孔５４ａが形成されている。同様に、延出部５３にも平板状のブラケット板５５が設けられている。ブラケット板５５には取付孔５５ａが形成されている。カバー体５０は、各取付孔５４ａ、５５ａに挿通されたボルトによって載置面４９ａに固定されている。

［第１カバー部５１内の空気の圧力変動］
図６を参照して、ポリゴンミラー４１が回転すると、第１カバー部５１内の空気がポリゴンミラー４１の角部によって回転方向に押される。そして、開口部５１ｃの第１開口端Ａとポリゴンミラー４１の偏向面４１ａの間の第１隙間Ｋ１から第１カバー部５１内の空気が吹き出される。また、開口部５１ｃの第２開口端Ｂとポリゴンミラー４１の偏向面４１ａとの間の第２隙間Ｋ２から空気が第１カバー部５１内に吸い込まれる。

第１カバー部５１の周壁部５１aは断面円形であり、ポリゴンミラー４１は断面正６角形であるので、第１隙間Ｋ１と第２隙間Ｋ２はポリゴンミラー４１の回転によって変化する。

従って、ポリゴンミラー４１の偏向面４１ａと、開口部５１ｃの第１開口端Ａとの間の空気（第１隙間Ｋ１の空気）の第１圧力が、ポリゴンミラー４１の回転に伴って周期的に変動する（図９照）。また、ポリゴンミラー４１の偏向面４１ａと、開口部５１ｃの第２開口端Ｂとの間の空気（第２隙間Ｋ２の空気）の第２圧力が、ポリゴンミラー４１の回転に伴って周期的に変動する（図１０参照）。前記第１圧力と第２圧力は、ポリゴンミラー４１の１面分の回転（ポリゴンミラー４１の６０°の回転）で１周期分変動する。

［光偏向装置４７の騒音防止構造の第１実施形態］

ポリゴンミラー４１を覆う第１カバー部５１の周壁部５１ａに開口部５１ｃが形成されているために、ポリゴンミラー４１の回転により生じる騒音が、開口部５１ｃから第１カバー部５１の外側に漏れ出る。そこで、本実施形態においては、第１カバー部５１の配置構成及び開口部５１ｃの構成に工夫を凝らすことで騒音の低減を図っている。

具体的には、図１１に示すように、この光偏向装置４７は、ポリゴンミラー４１の外接円Ｇと第１カバー部５１の周壁部５１ａの内周面との、該ポリゴンミラー４１の径方向に沿った距離ｄが、開口部５１ｃの周方向の両側端（つまり第１開口端Ａ及び第２開口端Ｂ）において最大になるように構成されている。本実施形態では、この構成を実現するために、第１カバー部５１の周壁部５１aの軸心Ｕを、ポリゴンミラーの軸心Ｏに対して開口部５１ｃ側に所定距離δだけ離間させるようにしている。

この構成によれば、第１カバー部５１の周壁部５１ａの軸心Ｕがポリゴンミラーの軸心Ｏに一致する場合に比べて、第１隙間Ｋ１及び第２隙間Ｋ２を広くとることができる。よって、第１隙間Ｋ及び第２隙間Ｋ２を通過する空気の圧力変動の振幅を低減することができる。延いては、該圧力変動に起因する騒音を低減することができる。

また、図１１に示すように、ポリゴンミラー４１の軸心Ｏを中心とする開口部５１ｃの開口角度をθ１、ｎをポリゴンミラー４１の面数よりも小さい自然数としたとき、開口角度θ１が次の（１）の式を満たすように開口部５１ｃが形成されている。

θ１ ＝ （３６０° / ポリゴンミラー４１の面数） × ｎ ………（１）

図１１は、ｎが１のときの第１カバー部５１の周壁部５１ａの断面図（ポリゴンミラー４１の軸心方向と垂直な断面図（主走査断面図））である。ポリゴンミラー４１の面数は６であるので、式（１）により、θ１６＝０°である。本実施形態ではθ１は６０°に設定されている。開口部５１ｃの開口角度θ１が６０°で騒音レベルが小さくなる。その理由は次の通りである。

［Ａ］ 開口部５１ｃは、前記開口角度θ１が式（１）を満たすように形成されているので、図１１に示すように、ポリゴンミラー４１の六つの角部のうち、一つの角部が前記第１開口端Ａ付近に位置したときに、別の一つの角部が前記第２開口端Ｂ付近に位置する。ポリゴンミラー４１の隣り合う一対の角部間の中央が第１開口端Ａ付近に位置したときにも、同様に、別の隣り合う一対の角部間の中央が第２開口端Ｂ付近に位置する。

［Ｂ］ つまり、前記第１隙間Ｋ１と第２隙間Ｋ２は、ポリゴンミラー４１の回転中には常に略同一の長さになり、前記第１圧力と前記第２圧力が略同一の大きさ（絶対値）になる。一方、第１隙間Ｋ１からは第１カバー部５１内の空気が吹き出され、第２隙間Ｋ２からは第１カバー部５１内に空気が吸い込まれるので、第１圧力の圧力変動の位相と、第２圧力の圧力変動の位相とが１８０°（０．５周期分）ずれる（図９，図１０参照）。

［Ｃ］ これにより、前記第１隙間Ｋ１付近の空気吹き出し口で発生する音の位相と、前記第２隙間Ｋ２付近の空気吸い込み口で発生する音の位相も１８０°ずれる。その結果、これらの音同士が、互いに打ち消しあって騒音レベルが小さくなる。従って、非密閉型の第１カバー部５１であっても、ポリゴンミラー４１の回転によって発生する騒音を十分低減することができる。

ｎが２のとき、θ１は１２０°、ｎが３のとき、θ１は１８０°となる。このように、ｎがポリゴンミラー４１の面数よりも小さい２，３……の自然数のときにも、前記［Ａ］～［Ｃ］と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、開口角度θ１が前記の（１）の式を満たすように開口部５１ｃが形成されていると、騒音レベルを小さくすることができる。図１２に示すように、本発明者は、前記θ１が６０°，１２０°，１８０°のときに騒音レベルが小さくなることを実験により確認した。

図１３に、合成振幅と位相差（第１圧力の圧力変動の第１波形と第２圧力の圧力変動の第２波形との位相差）との関係を示してある。合成振幅とは前記第１波形と第２波形を合成した波形の振幅である。第１波形の振幅と第２波形の振幅（基本波形の振幅）はいずれも１である。

図１３により、前記位相差が（０．３３周期分の位相差）～（０．６７周期分の位相差）の範囲においては、合成振幅は基本波形の振幅１よりも小さい。そして、本実施形態のように、前記位相差が０．５周期分の位相差であるときに合成振幅が最も小さいので、騒音レベルは、第１圧力により生じる騒音や第２圧力により生じる騒音よりも小さくなる。

すなわち、本実施形態では、第１圧力の圧力変動の第１波形（図９参照）と、第２圧力の圧力変動の第２波形（図１０参照）とを合成した波形の振幅が、第１波形の振幅と第２波形の振幅のいずれよりも小さくなるように第１波形と第２波形の位相差が設定されている。そして、開口部５１ｃの開口角度θ１が、前記位相差に対応する角度（本実施形態では６０°）に設定されている。

《実施形態１の変形例》
ポリゴンミラー４１の軸心Ｏを中心とする開口部５１ｃの開口角度をθ１、ｎをポリゴンミラー４１の面数よりも小さい自然数としたとき、開口角度θ１が次の（２）及び（３）の式を満たすように開口部５１ｃが形成されていてもよい。

θ１ ＞（（３６０° / 回転多面体の面数） × ｎ）×０．８３ ………（２）
θ１ ＜（（３６０° / 回転多面体の面数） × ｎ）×１．１７ ………（３）

ｎが１のとき、式（２）と（３）により、４９．８°＜θ１＜７０．２°である（ポリゴンミラー４１の面数は６である）。４９．８°＜θ１＜７０．２°のときに騒音レベルが小さくなる。その理由について説明する。

式（２）と式（３）は、開口部５１ｃの開口角度θ１が、第１実施形態における開口部５１ｃの開口角度θ１の＋－１７％以内であることを意味している。これは、本第５実施形態における前記第１圧力の圧力変動の第１波形と、前記第２圧力の圧力変動の第２波形との位相差が、第１実施形態における前記位相差に対して＋－０．１７周期分増減するということである。第１実施形態では０．５周期分の位相差があるから、４９．８°＜θ１＜７０．２°の範囲では、両波形に０．３３周期分～０．６７周期分の位相差が生じることになる。

図１３により、前記位相差が（０．３３周期分の位相差）～（０．６７周期分の位相差）の範囲においては、合成振幅は基本波形の振幅１よりも小さいので、騒音レベルは、前記第１圧力により生じる騒音や第２圧力により生じる騒音レベルよりも小さくなる。このように、本第５実施形態によれば、非密閉型の第１カバー部５１であっても、ポリゴンミラー４１の回転によって発生する騒音を十分低減することができる。
《実施形態２》

図１４は、実施形態２を示している。この実施形態は、開口部５１ｃの周方向の両側端において前記距離ｄを最大にするための構成が実施形態１とは異なっている。

ずなわち、本実施形態２では、第１カバー部５１の周壁部５１ａは、断面円弧状の円弧壁５１ｄと、円弧壁５１ｄの周方向の両側端に連接された第１連接壁５１ｅ及び第２連接壁５１ｆとで構成されている。

円弧壁５１ｄは、ポリゴンミラー４１の周囲を囲むように形成されている。円弧壁５１ｄの軸心Ｕとポリゴンミラー４１の軸心Ｏとは一致している。すなわち、円弧壁５１はポリゴンミラー４１に対して同軸に形成されている。

第１連接壁５１ｅと第２連接壁５１ｆとは、図１４において左右対称に形成されている。第１連接壁５１ｅ及び第２連接壁５１ｆの曲率は円弧壁５１ｄの曲率よりも小さい。

そして、第１連接壁５１ｅは、円弧壁５１ｄの周方向の一側端から他側端に向かって該円弧壁５１ｄの内接円Ｉよりも外側に延びている。同様に、第２連接壁５１ｆは、円弧壁５１ｄの周方向の他側端から一側端に向かって、円弧壁５１ｄの内接円Ｉよりも外側に延びている。そして、第１連接壁５１ｅの先端縁は、開口部５１ｃの周方向の一側端（第１開口端Ａ）を構成し、第２連接壁５１ｆの先端縁は開口部５１ｃの周方向の他側端（第２開口端Ｂ）を構成している。

この構成によれば、第１連接壁５１ｅと第２連接壁５１ｆとを内接円５１Iに沿って延設した場合に比べて、第１隙間Ｋ１及び第２隙間Ｋ２を径方向に広くとることができる。よって、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。

しかも、第１カバー部５１の円弧壁５１ｄの軸心Ｕと、ポリゴンミラー４１の軸心Ｏとを実施形態１の如く偏心させる必要がない。したがって、実施形態１のように、第１カバー部５１の開口部５１ｃ側とは反対側において空気通路幅（ポリゴンミラー４１の偏向面４１ａと周壁部５１ａの内周面との距離）が狭くなることもない。よって、ポリゴンミラー４１の周囲の空気通路を十分に確保して、第１カバー部５１内の放熱性を確保することができる。

ここで、開口部５１ｃの開口角度θ１は、実施形態１と同様の理由で前記式（１）を満たしていることが好ましい。また、開口角度θ１は、前記実施形態１の変形例１と同様の理由により、前記式（２）及び（３）の関係を満たすように設定してもよい。

ところで、本実施形態２の第１カバー部５１の構成によれば、円弧壁５１ｄと第１連接壁５１ｅとの境界位置（円弧壁５１ｄの一端Ｃ）、及び、周壁部５１ａと第２連接壁５１ｆとの境界位置（円弧壁５１ｄの他端Ｄ）において、内周面の曲率が変化するので空気流が剥離して騒音が発生し易い。

この問題を解決するべく、本実施形態では、円弧壁５１ｄの周方向の両端と、円弧壁５１ｄの軸心Ｕとを結ぶ線分のなす角度θ２について、以下の式（４）を満たすようにした。
ｎはポリゴンミラー４１の面数よりも小さい自然数である。

θ２ ＝ （３６０° / ポリゴンミラー４１の面数） × ｎ ………（４）

この式（４）は、実施形態１の式（１）のθ１をθ２に置換したものである。この関係式を満たすことで、円弧壁５１ｄの一端Ｃにおける空気の圧力変動と、他端Ｄにおける空気の圧力変動とが互いに打ち消し合うので、内周面の曲率が変化する位置での騒音の発生を抑制することができる。

図１４の例では、θ１は、ｎ＝１、回転多面体の面数を６として式（１）に基づいてθ１＝６０°に設定し、θ２は、ｎ＝２、回転多面体の面数を６として式（４）に基づいてθ２＝１２０°に設定している。

また、角度θ２は、以下の式（５）及び（６）を満たすものであってもよい。ｎはポリゴンミラー４１の面数よりも小さい自然数である。

θ２ ＞（（３６０° / 回転多面体の面数） × ｎ）×０．８３ ………（５）
θ２ ＜（（３６０° / 回転多面体の面数） × ｎ）×１．１７ ………（６）

この式（５）及び式（６）は、実施形態１の変形例で説明した式（２）及び式（３）のθ１をθ２に置換したものである。この範囲に設定することで、前記変形例と同様の理由により騒音低減効果を得ることができる。

《実施形態２の変形例１》
図１５は、実施形態２の変形例１を示す図１４相当図である。以下の変形例において、図１４と同じ構成要素については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

本変形例１では、第１連接壁５１ｅ及び第２連接壁５１ｆの湾曲方向が、円弧壁５１ｄの湾曲方向とは逆向きになっている。そして、第１連接壁５１ｅ及び第２連接壁５１ｆは、円弧壁５１ｄの両端から図１５の上側に向かって左右方向（主走査方向）の外側に広がるように形成されている。
図１５の例では、θ２は、ｎ＝２、回転多面体の面数を６として式（４）に基づいてθ２＝１２０°に設定されている。θ１は、光ビームの主走査方向の移動を許容可能な大きさであって例えば１００°～１１０°に設定されている。

この構成によれば、開口部５０ｃの第１開口端Ａと第２開口端Ｂとを、円弧壁５１ｄの内接円Ｉから径方向外側に大きく離間させることができる。よって、該各隙間Ｋ１，Ｋ２を通過する空気の圧力変動の振幅を可及的に低減して、騒音の発生を抑制することができる。

また、開口部５０ｃの周方向の幅を広くとることができるので、光ビームが走査した際に開口部５０ｃの周方向の両端に当たるのを回避することができる。

尚、開口部５０ｃの開口角度θ１が仮に前記式（１）～（３）を満たさない場合であっても、第１隙間Ｋ１及び第２隙間Ｋ２が十分に広いので、各隙間Ｋ１，Ｋ２を通過する空気流に起因する騒音は、円弧壁５１ｄの両端Ｃ，Ｄで発生する騒音に比べて無視し得る。そして、円弧壁５１ｄの両端Ｃ，Ｄにて発生する騒音は、角度θ２が前記式（４）を満たすことにより、又は、式（５）及び（６）を満たすことにより十分に低減される。

《実施形態２の変形例２》
図１６は、実施形態２の変形例１を示す図１４相当図である。
この変形例では、第１連接壁５１ｅ及び第２連接壁５１ｆが軸心方向から見て直線状に形成されている。また、第１連接壁５１ｅ及び第２連接壁５１ｆは、軸心方向から見て円弧壁５１ｄの接線方向に延びている。図１６の例において、θ１は、ｎ＝１、回転多面体の面数を６として式（１）に基づいてθ１＝６０°に設定され、θ２は、ｎ＝２、回転多面体の面数を６として式（４）に基づいてθ２＝１２０°に設定されている。

本変形例２によれば、実施形態２の構成（図１４の構成）に比べて、開口部５０ｃの第１開口端Ａと第２開口端Ｂとを、円弧壁５１ｄの内接円Ｉから径方向外側に大きく離間させることができる。よって、該各隙間Ｋ１，Ｋ２を通過する空気の圧力変動の振幅を可及的に低減して、騒音の発生を抑制することができる。

また、第１連接壁５１ｅ及び第２連接壁５１ｆは、軸心方向から見て円弧壁５１ｄの接線方向に延びているので、円弧壁５１ｄの両端Ｃ，Ｄにおける空気流の流れを円滑化して騒音の発生を抑制することができる。

《実施形態２の変形例３》
図１７は、実施形態２の変形例３を示す図１４相当図である。
この変形例では、第１連接壁５１ｅ及び第２連接壁５１ｆが軸心方向から見て直線状に形成されているとともに、円弧壁５１ｄの両端に対して屈曲して接続されている。

この変形例３によれば、実施形態２及び変形例１，２に比べて、円弧壁５１ｄの両端Ｃ，Ｄにおいて壁面の向きが急激に変化する。このため、円弧壁５１ｄの両端Ｃ，Ｄにおいて騒音が発生し易い。したがって、本変形例３のような周壁部５１ａの形状に対して、本発明の構成を適用して角度θ２を式（３）～式（５）で規定することは、騒音を抑制する上で特に有用である。尚、図１７の例では、θ１は３０°に設定され、θ２は６０°に設定されている。

《他の実施形態》
本発明は、前記実施形態１について、以下のような構成としてもよい。
各実施形態及び変形例では、ポリゴンミラー４１は６角形状に形成されているが、これに限ったものではなく、例えば５角形状であってもよい。

また、光偏向装置４７をプリンターに搭載される光走査装置４に適用した例を示したが、これに限ったものではなく、例えば、複写機、ファクシミリー又は複合機（ＭＦＰ）に適用するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、光偏向装置、光偏向装置を備えた光走査装置、及び光走査装置を備えた画像形成装置について有用であり、特に、複写機、ファクシミリ、プリンタ、及び複合機（ＭＦＰ）等に有用である。

Ａ ：第１開口端
Ｂ ：第２開口端
Ｃ ：円弧壁の周方向の一側端
Ｄ ：円弧壁の周方向の他側端
Ｇ ：外接円
Ｉ ：内接円
Ｏ ：軸心（回転多面体の軸心）
Ｕ ：軸心（カバー部の周壁の軸心）
θ１ ：開口角度
θ２ ：角度
ｄ ：距離
１ ：画像形成装置
４ ：光走査装置
１１ ：感光体ドラム（像担持体、被照射体）
４０ ：光源
４０Ｃ ：光源
４０Ｍ ：光源
４０Ｙ ：光源
４１ ：ポリゴンミラー（回転多面体）
４１ａ ：偏向面
４７ ：光偏向装置
５０ ：カバー体（カバー）
５０ｃ ：開口部
５１ ：第１カバー部（カバー部）
５１I ：内接円
５１ａ ：周壁部
５１ｄ ：円弧壁
５１ｅ ：第１連接壁
５１ｆ ：第２連接壁

Claims (6)

1. 回転多面体と、前記回転多面体を覆うカバー部とを備え、
   前記カバー部は、前記回転多面体の周面に対向する開口部を備え、
   光源から射出された光線が、前記カバー部の開口部を通って前記回転多面体の周面に照射されるとともに、前記回転多面体が、軸心を中心として回転しながら前記光線を前記開口部を通して被照射体に対し偏向走査する光偏向装置であって、
   前記回転多面体の軸心を中心とする該回転多面体の外接円と、前記カバー部の周壁部の内周面との、該回転多面体の径方向に沿った距離が、前記開口部の周方向の両側端において最大になるように構成され、
   前記カバー部の周壁部は、前記回転多面体の軸心方向から見て円形状をなし、
   前記カバー部の周壁部の軸心は、前記距離が前記開口部の周方向の両側端において最大になるように、前記回転多面体に対して偏心しており、
   前記回転多面体の軸心を中心とする前記開口部の開口角度をθ１、ｎを前記回転多面体の面数よりも小さい自然数としたとき、θ１が次の（１）及び（２）の式を満たす光偏向装置。
   θ１ ＞（（３６０°/ 前記回転多面体の面数）×ｎ）×０．８３ ………（１）
   θ１ ＜（（３６０°/ 前記回転多面体の面数）×ｎ）×１．１７ ………（２）
2. 請求項１記載の光偏向装置において、
   前記回転多面体の軸心を中心とする前記開口部の開口角度をθ１、ｎを前記回転多面体の面数よりも小さい自然数としたとき、θ１が次の（３）の式を満たす光偏向装置。
   
   θ１ ＝ （３６０° / 前記回転多面体の面数） × ｎ ………（３）
3. 回転多面体と、前記回転多面体を覆うカバー部とを備え、
   前記カバー部は、前記回転多面体の周面に対向する開口部を備え、
   光源から射出された光線が、前記カバー部の開口部を通って前記回転多面体の周面に照射されるとともに、前記回転多面体が、軸心を中心として回転しながら前記光線を前記開口部を通して被照射体に対し偏向走査する光偏向装置であって、
   前記回転多面体の軸心を中心とする該回転多面体の外接円と、前記カバー部の周壁部の内周面との、該回転多面体の径方向に沿った距離が、前記開口部の周方向の両側端において最大になるように構成され、
   前記カバー部の周壁部は、前記回転多面体の軸心方向から見て、前記回転多面体と同軸の円弧状に形成された円弧壁と、該円弧壁の周方向の両側端にそれぞれ連接された第１連接壁及び第２連接壁とを備え、
   前記第１連接壁の先端と第２連接壁の先端とが、前記開口部の周方向の両側端を構成し、
   前記第１連接壁及び第２連接壁は、前記開口部の周方向の両側端にて前記距離が最大になるように、前記円弧壁の周方向の両側端から前記円弧壁の内接円よりも外側に向かって延びており、
   前記回転多面体の軸心方向から見て、前記円弧壁の周方向の両側端と前記回転多面体の軸心とを結ぶ線分のなす角度をθ２、ｎを前記回転多面体の面数よりも小さい自然数としたとき、θ２が次の（１）及び（２）の式を満たす光偏向装置。
   
   θ２ ＞（（３６０°/ 前記回転多面体の面数）×ｎ）×０．８３ ………（１）
   θ２ ＜（（３６０°/ 前記回転多面体の面数）×ｎ）×１．１７ ………（２）
   
4. 請求項３記載の光偏向装置において、
   前記回転多面体の軸心方向から見て、前記円弧壁の周方向の両側端と前記回転多面体の軸心とを結ぶ線分のなす角度をθ２、ｎを前記回転多面体の面数よりも小さい自然数としたとき、θ２が次の（３）の式を満たす光偏向装置。
   
   θ２ ＝ （３６０° / 前記回転多面体の面数） × ｎ ………（３）
   
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光偏向装置と、
   前記光源とを備えた光走査装置。
6. 請求項５に記載の光走査装置と、
   前記被照射体とを備え、
   前記被照射体は、表面に静電潜像が形成される像担持体である画像形成装置。

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