JPH11218717A

JPH11218717A - 偏向走査装置およびこれを搭載する画像形成装置

Info

Publication number: JPH11218717A
Application number: JP3675398A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka No; 芳孝能; Shin Komori; 慎古森
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】モータの排熱等による光学箱の昇温を防ぐ。【解決手段】回転多面鏡３のモータ３ａの排熱は、板
金製のふた部材２０を介して排紙トレイ３１との間の風
路に放出される。排紙トレイ３１の積載量が増大すると
排紙トレイ３１が変形して前記風路を構成する間隙寸法
Ｔ₁ が縮小するため、排紙トレイ３１とふた部材２０の
間に弾性部材３２を介在させて、充分な風路を確保す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザビームプリン
タやレーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる
偏向走査装置およびこれを搭載する画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームプリンタやレーザファクシ
ミリ等の画像形成装置に用いられる偏向走査装置は、高
速回転する回転多面鏡によってレーザビーム（レーザ
光）等の光ビームを反射させてこれを偏向走査し、得ら
れた走査光を回転ドラム上の感光体に結像させて静電潜
像を形成する。次いで、感光体の静電潜像を現像装置に
よってトナー像に顕像化し、これを記録紙等の記録媒体
に転写して定着装置へ送り、記録媒体上のトナーを加熱
定着させることで印刷（プリント）が行なわれる。

【０００３】図１０は一従来例による偏向走査装置を示
すもので、半導体レーザ１０１から発生されたレーザ光
Ｌ₀ はコリメータレンズ１０１ａによって平行化され、
シリンドリカルレンズ１０２によって線状の光束に集光
されて、回転多面鏡１０３の反射面に入射する。その反
射光は、回転多面鏡１０３の回転によって偏向走査され
て、主走査方向の走査光となり、結像レンズ系１０４を
経て回転ドラムＤ₀ 上の感光体に結像する。感光体に結
像する光束は、回転多面鏡１０３の回転による主走査
と、回転ドラムＤ₀ の回転による副走査に伴なって静電
潜像を形成する。

【０００４】感光体の周辺には、感光体の表面を一様に
帯電する帯電装置、感光体の表面に形成される静電潜像
をトナー像に顕像化するための顕像化装置、前記トナー
像を記録紙等の記録媒体に転写する転写装置等が配置さ
れており、これらの働きによって、半導体レーザ１０１
が発生する光束に対応する記録情報が記録紙等にプリン
トされる。

【０００５】回転多面鏡１０３の走査光は、その走査面
の一端に達したものがＢＤミラー１０５によって反射さ
れ、集光レンズ１０６ａを経てＢＤセンサ１０６ｂに導
入され、図示しない処理回路において走査開始信号に変
換されて半導体レーザ１０１に送信される。半導体レー
ザ１０１は走査開始信号を受信したうえで、図示しない
ホストコンピュータから送信される画像情報に基づいた
書き込み変調を開始する。

【０００６】半導体レーザ１０１やシリンドリカルレン
ズ１０２、回転多面鏡１０３、結像レンズ系１０４等は
合成樹脂製の光学箱１１０の側壁や底壁に取り付けられ
る。回転ドラムＤ₀ は光学箱１１０の外側に配設されて
おり、光学箱１１０の一端部には走査光を光学箱１１０
から回転ドラムＤ₀ に向かって取り出すための窓が設け
られている。

【０００７】結像レンズ系１０４は、球面レンズ１０４
ａとトーリックレンズ１０４ｂからなり、回転多面鏡１
０３によって等角速度で走査される走査光を回転ドラム
Ｄ₀上において主走査方向に等速度で走査する走査光に
変換するいわゆるｆθ機能を有する。

【０００８】光学箱１１０の上向きの開口は、光学箱１
１０内に回転多面鏡１０３や結像レンズ系１０４、ＢＤ
ミラー１０５等を組み付けたうえで、図１１に示すよう
に、ふた部材１２０によって閉じられる回転多面鏡１０
３を回転駆動するモータ１０３ａは、モータ基板１０３
ｂに実装された駆動用ＩＣと、該駆動用ＩＣから供給さ
れる駆動電流によって励磁されるステータおよびこれに
対向するロータ等からなる磁気回路によって構成され
る。

【０００９】光学箱１１０は、上記のようにふた部材１
２０によってほぼ密閉されているため、放熱部であるモ
ータ１０３ａからの排熱Ａは、光学箱１１０内を昇温さ
せ、結像レンズ系１０４の各レンズ１０４ａ，１０４ｂ
等の光学性能や、モータ１０３ａの回転性能等を劣化さ
せるおそれがある。そこで、排熱Ａを効率よく放出する
ために、ふた部材１２０を熱伝導率の高い板金製として
放熱を促進し、光学箱１１０の昇温を回避するように工
夫されている。

【００１０】偏向走査装置を組み込む画像形成装置にお
いては、一般的に偏向走査装置の真上に、印刷ずみの記
録紙Ｐ等を装置から排出するための排紙ローラー１３０
と排紙トレイ１３１を配設する構成となっており、モー
タ１０３ａからの排熱は、ふた部材１２０を介して、ふ
た部材１２０と排紙トレイ１３１の間の間隙を矢印Ｂで
示すように流動する冷たい空気に放出される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら近年で
は、画像の高精細化や印字の高速化が進み、回転多面鏡
のモータの駆動回転数が増大する傾向にある。このよう
にモータを高速回転させると、モータの発熱量も大きく
なるため、ふた部材と排紙トレイの間の間隙Ｔ₀ を５ｍ
ｍ程度以上として、冷たい空気を矢印Ｂで示すように流
動させるために充分な風路を設ける等の対策が講じられ
ている。

【００１２】ところが、最近では、画像の高精細化や印
字の高速化とともに装置の小型化も要求されており、画
像形成装置の小型化に伴なってふた部材と排紙トレイの
間隙寸法も放熱効果を妨げない範囲内で出来るだけ小さ
くすることが望まれる。他方、排紙トレイについては、
変形しやすい樹脂製のものを用いる場合が多くなってお
り、装置の高速化とともに積載する記録紙Ｐの枚数が増
加すると、図１２に示すように、偏向走査装置の真上で
排紙トレイ１３１が下方へ湾曲する。その結果、ふた部
材１２０と排紙トレイ１３１の間の間隙Ｔ₀ が例えば５
ｍｍ以下に縮小して、充分な放熱のための風路を確保す
ることができなくなる。

【００１３】本発明は、上記従来の技術の有する未解決
の課題に鑑みてなされたものであり、積載量の増加等の
ために排紙トレイと光学箱のふた部材の間の風路が縮小
するのを回避して、装置の小型化や高性能化を大きく促
進できる偏向走査装置およびこれを搭載する画像形成装
置を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の偏向走査装置は、光ビームを偏向走査する
回転多面鏡と、これを回転駆動する駆動手段と、前記回
転多面鏡を経て前記光ビームを感光体に結像させる結像
手段と、前記回転多面鏡と前記駆動手段と前記結像手段
を収容する光学箱と、その開口を閉じるふた部材と、該
ふた部材または前記光学箱の外表面に当接されたスぺー
サを有することを特徴とする。

【００１５】スぺーサが、記録媒体を積載する排紙トレ
イとふた部材の間に配設された弾性部材であるとよい。

【００１６】スぺーサが、ふた部材に接着されていると
よい。

【００１７】光学箱が、スぺーサを保持する保持手段を
備えていてもよい。

【００１８】排紙トレイが、スぺーサを保持する保持手
段を備えていてもよい。

【００１９】ふた部材に、これを接地するためのアース
部材が当接されており、該アース部材にスぺーサが保持
されていてもよい。

【００２０】ふた部材に、これを接地するためのアース
部材が当接されており、該アース部材と一体である弾性
アームがスぺーサを構成していてもよい。

【００２１】

【作用】光学箱のふた部材とその上方に配設された排紙
トレイとの間に形成される風路に冷たい空気を流動させ
ることで、回転多面鏡のモータの排熱等による光学箱の
昇温を防ぐ。排紙トレイの積載量が増大すると排紙トレ
イが変形して前記風路が縮小し、放熱が不充分となるた
め、ふた部材の上に弾性部材からなるスペーサを配設
し、排紙トレイが変形したときにスぺーサが弾力的に突
っ張って風路の寸法を確保するように構成する。

【００２２】装置の小型化に伴なう設計上の制約があっ
ても、必要最小限の風路を確保することで光学箱の昇温
を防ぎ、レンズの熱変形等による光学性能の劣化等を回
避できる。

【００２３】スペーサがふた部材と排紙トレイの双方に
接触していると光学箱の振動がふた部材を介して排紙ト
レイに伝播するものの、スペーサが弾性部材であれば吸
振効果があり、装置全体が大きく振動するおそれはな
い。また、ふた部材と排紙トレイの間の間隙寸法が製品
ごとに例えば１ｍｍ程度バラつくことがあっても、弾性
部材が寸法誤差を吸収するため、排紙トレイに余分な負
荷がかかるのを防ぐことができる。これによって、製品
装置の均質化と低価格化等に貢献できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００２５】図１は第１の実施の形態による偏向走査装
置を示すもので、半導体レーザ１から発生された光ビー
ムであるレーザ光Ｌ₁ はコリメータレンズ１ａによって
平行化され、シリンドリカルレンズ２によって線状の光
束に集光されて、回転多面鏡３の反射面に入射する。そ
の反射光は、回転多面鏡３の回転によって偏向走査され
て、主走査方向の走査光となり、結像手段である結像レ
ンズ系４によって回転ドラムＤ₁ 上の感光体に結像す
る。感光体に結像する光束は、回転多面鏡３の回転によ
る主走査と、回転ドラムＤ₁ の回転による副走査に伴な
って静電潜像を形成する。

【００２６】感光体の周辺には、感光体の表面を一様に
帯電する帯電装置、感光体の表面に形成される静電潜像
をトナー像に顕像化するための顕像化装置、前記トナー
像を記録紙等の記録媒体に転写する転写装置等が配置さ
れており、これらの働きによって、半導体レーザ１が発
生する光束に対応する記録情報が記録紙等にプリントさ
れる。

【００２７】回転多面鏡３の走査光は、その走査面の一
端に達したものがＢＤミラー５によって反射され、集光
レンズ６ａを経てＢＤセンサ６ｂに導入され、図示しな
い処理回路において走査開始信号に変換されて半導体レ
ーザ１に送信される。半導体レーザ１は走査開始信号を
受信したうえで、ホストコンピュータから送信される画
像情報に基づいた書き込み変調を開始する。

【００２８】半導体レーザ１やシリンドリカルレンズ
２、回転多面鏡３、結像レンズ系４等は合成樹脂製の光
学箱１０の側壁や底壁に取り付けられる。回転ドラムＤ
₁ は光学箱１０の外側に配設されており、光学箱１０の
一端部には走査光を光学箱１０から回転ドラムＤ₁ に向
かって取り出すための窓が設けられている。

【００２９】結像レンズ系４は、比較的安価なプラスチ
ック製の球面レンズ４ａとトーリックレンズ４ｂからな
り、回転多面鏡３によって等角速度で走査される走査光
を回転ドラムＤ₁ 上において主走査方向に等速度で走査
する走査光に変換するいわゆるｆθ機能を有する。

【００３０】光学箱１０の上向きの開口は、光学箱１０
内に回転多面鏡３や結像レンズ系４、ＢＤミラー５等を
組み付けたうえで、図２に示すふた部材２０によって閉
塞される。

【００３１】回転多面鏡３を回転駆動する駆動手段であ
るモータ３ａは、モータ基板３ｂに実装された駆動用Ｉ
Ｃと、該駆動用ＩＣから供給される駆動電流によって励
磁されるステータおよびこれに対向するロータ等からな
る磁気回路によって構成される。

【００３２】モータ３ａが高速回転すると、光学箱１０
内の雰囲気の温度がモータ３ａの近傍から徐々に上昇し
ていく。これは、モータ３ａのステータを構成するコイ
ルや駆動用ＩＣの発熱によるものである。

【００３３】放熱部であるモータ３ａからの排熱は、ふ
た部材２０によって密閉された光学箱１０内を昇温さ
せ、モータ３ａの回転性能や、結像レンズ系４の光学性
能を劣化させるおそれがある。そこで、この排熱を効率
よく放出するために、ふた部材２０を熱伝導率の高い板
金製として、放熱を促進するように工夫されている。

【００３４】このような偏向走査装置を組み込む画像形
成装置は、一般的に、図３に示すように、偏向走査装置
の真上に印刷ずみの記録媒体である記録紙Ｐ等を装置か
ら排出するための排紙トレイ３１が位置しており、モー
タ３ａからの排熱は、ふた部材２０を介して、ふた部材
２０と排紙トレイ３１の間の間隙によって形成される風
路の空気に放出される。

【００３５】近年では、画像形成装置全体の小型化に伴
なってふた部材２０と排紙トレイ３１の間の間隙寸法Ｔ
₁ も縮小する傾向にある。他方、印字の高速化によって
排紙トレイ３１に積載する記録紙Ｐの枚数は増加して、
このために樹脂製の排紙トレイ３１のたわみ量が増大す
る。このように排紙トレイ３１のたわみ量が大きくなる
と、ふた部材２０と排紙トレイ３１の間隙寸法Ｔ₁ がよ
り一層小さくなり、モータ３ａの放熱が不充分となり、
光学箱１０内が著しく昇温し、結像レンズ系４の光学特
性等を劣化させる。

【００３６】そこで、ふた部材２０にスペーサである弾
性部材３２を当接し、排紙トレイ３１との間に介在させ
ることで、排紙トレイ３１の変形（たわみ）を防ぎ、ふ
た部材２０と排紙トレイ３１の間に放熱に必要な風路を
確保する。弾性部材３２は、両面接着テープによってふ
た部材２０の上面（外表面）に接着される。弾性部材３
２を貼着する位置は、放熱量が最大である回転多面鏡３
のモータ３ａの上方近傍が望ましい。

【００３７】また、排紙トレイ３１に積載された記録紙
Ｐの枚数が最大であるときの排紙トレイ３１の全重量Ｆ
₁ と、弾性部材３２の突っ張りの弾性力Ｆ₂ と、樹脂製
の排紙トレイ３１の変形抵抗Ｆ₃ の間に以下の関係が成
立するように弾性部材３２の材料や寸法を選定するのが
望ましい。

【００３８】Ｆ₁ ＝Ｆ₂ ＋Ｆ₃ Ｆ₂ ＜Ｆ₃ このように適切な弾性力と寸法を有する弾性部材３２を
ふた部材２０と排紙トレイ３１の間に介在させること
で、排紙トレイ３１の変形を防ぎ、ふた部材２０と排紙
トレイ３１の間の風路の縮小を効果的に回避できる。

【００３９】装置を小型化しても光学箱の放熱のための
風路を充分に確保できるため、昇温によるレンズの光学
特性の劣化等を招くことなく、極めて高性能で高速化に
も好適である偏向走査装置を実現できる。

【００４０】また、ふた部材と排紙トレイの間の弾性部
材がモータの回転によって発生する光学箱の振動を吸収
する働きをするため、装置全体の防振にも役立つという
利点がある。

【００４１】さらに、ふた部材と排紙トレイの間の間隙
寸法が製品ごとに例えば１ｍｍ程度バラつくことがあっ
ても、弾性部材が寸法誤差を吸収するため、排紙トレイ
に余分な負荷がかかるおそれがない。これによって、製
品装置の均質化と低価格化に貢献できる。

【００４２】図４は一変形例を示す。これは、排紙トレ
イ３１の下面に弾性部材３２の上半部を保持する保持手
段であるリブ３１ａを設けたもので、リブ３１ａの内側
に形成された凹所に弾性部材３２の上半部が嵌挿された
状態で、ふた部材２０と排紙トレイ３１の間に組み込ま
れる。両面接着テープによってふた部材２０に弾性部材
３２を貼着する場合に比べて、めんどうな接着作業等を
省略することできる。その結果、装置の組立工程等が簡
略化され、偏向走査装置の低価格化を促進できる。

【００４３】図５および図６は別の変形例を示すもの
で、排紙トレイ３１にリブ３１ａ等を配設する替わり
に、光学箱１０の外表面に突出する突出部１０ａに保持
手段である凹所１０ｂを設け、これに弾性部材３２の下
半部を収容するように構成されている。図４の装置と同
様にめんどうな接着作業等が不必要であり、組立コスト
等の低減に貢献できる。

【００４４】図７は第２の実施の形態を示す平面図であ
って、図１のふた部材２０と同様の板金製のふた部材５
０を接地するための一対のアース部材５１が設けられて
おり、これらの頂部に、両面接着テープによって弾性部
材６２をそれぞれ接着したものである。各アース部材５
１は、図８に示すように、光学箱４０の側壁に沿って底
部までのびており、光学箱４０とともに金属製の取り付
け台４１に導電性のビス４１ａによって共付けされる。

【００４５】弾性部材６２を直接ふた部材５０に接着す
る場合に比べて、小型の部品であるアース部材５１に弾
性部材６２を接着する方が作業が簡単であるという利点
を有する。

【００４６】なお、弾性部材をアース部材に接着する替
わりに、弾性部材をアース部材に焼き付ける等の他の方
法を採用することもできる。その他の点については第１
の実施の形態と同様である。

【００４７】図９は第２の実施の形態の一変形例を示
す。これは、バネ性を有するアース部材７１に弾性アー
ム７１ａを一体的に配設し、弾性部材３２，６２の替わ
りに、アース部材７１のアーム７１ａを排紙トレイ８１
との間にスペーサとして介在させるものである。

【００４８】弾性部材を省略することで、組立部品点数
や組立工定数を削減し、偏向走査装置の低価格化を促進
できるという利点がある。

【００４９】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。

【００５０】ふた部材と排紙トレイとの間に充分な風路
を確保することで、運転中の光学箱を効率よく冷却し、
昇温によってモータの回転性能が劣化したり、結像レン
ズ系等の光学性能が損われるのを回避できる。

【００５１】これによって画像形成装置の画質を大幅に
向上させることができる。また、結像レンズ系に安価な
プラスチックレンズを用いてもすぐれた光学性能を確保
できるため、画像形成装置の低価格化にも貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態による偏向走査装置を示す模
式平面図である。

【図２】図１の装置にふた部材を取り付けた状態を示す
平面図である。

【図３】図２の装置の主要部を排紙トレイとともに示す
断面図である。

【図４】第１の実施の形態の一変形例を示す部分断面図
である。

【図５】第１の実施の形態の別の変形例を示す部分立面
図である。

【図６】図５の装置を示す平面図である。

【図７】第２の実施の形態を示す平面図である。

【図８】図７の装置の主要部を示す部分立面図である。

【図９】第２の実施の形態の一変形例を示す部分立面図
である。

【図１０】一従来例を示す模式平面図である。

【図１１】図１０の装置の主要部を示す断面図である。

【図１２】図１１の装置の排紙トレイが変形した状態を
示す断面図である。

【符号の説明】

１半導体レーザ２シリンドリカルレンズ３回転多面鏡４結像レンズ系１０，４０光学箱１０ｂ凹所２０，５０ふた部材３１，８１排紙トレイ３１ａリブ３２，６２弾性部材５１，７１アース部材７１ａ弾性アーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、
これを回転駆動する駆動手段と、前記回転多面鏡を経て
前記光ビームを感光体に結像させる結像手段と、前記回
転多面鏡と前記駆動手段と前記結像手段を収容する光学
箱と、その開口を閉じるふた部材と、該ふた部材または
前記光学箱の外表面に当接されたスぺーサを有する偏向
走査装置。
【請求項２】スぺーサが、記録媒体を積載する排紙ト
レイとふた部材の間に配設された弾性部材であることを
特徴とする請求項１記載の偏向走査装置。
【請求項３】スぺーサが、ふた部材に接着されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の偏向走査装
置。
【請求項４】光学箱が、スぺーサを保持する保持手段
を備えていることを特徴とする請求項１ないし３いずれ
か１項記載の偏向走査装置。
【請求項５】排紙トレイが、スぺーサを保持する保持
手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし３い
ずれか１項記載の偏向走査装置。
【請求項６】ふた部材に、これを接地するためのアー
ス部材が当接されており、該アース部材にスぺーサが保
持されていることを特徴とする請求項１または２記載の
偏向走査装置。
【請求項７】ふた部材に、これを接地するためのアー
ス部材が当接されており、該アース部材と一体である弾
性アームがスぺーサを構成していることを特徴とする請
求項１または２記載の偏向走査装置。
【請求項８】請求項１ないし７いずれか１項記載の偏
向走査装置と、感光体を回転させる回転ドラムを有する
画像形成装置。