JP2000321519A

JP2000321519A - 光走査装置および画像形成装置

Info

Publication number: JP2000321519A
Application number: JP11129352A
Authority: JP
Inventors: Jiro Futagawa; 次郎二川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】折り返しミラー等の清掃メンテナンス等の作
業効率を向上させる。【解決手段】回転多面鏡３の周囲の雰囲気は、光学フ
レーム１０の側壁の一部分と結像レンズ系４のレンズの
上端に当接されてカバー２０との間をシールするモルト
プレン２１によって密封され、クリーンな状態に保たれ
る。回転多面鏡３の周囲を密封したままで、折り返しミ
ラー５等が汚れたときの清掃作業を行なうことができる
ように、カバー２０の第１、第２のカバー部分２０ａ，
２０ｂの間にヒンジ部２０ｃを設けて、第２のカバー部
分２０ｂのみを開放自在に構成する。

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電子写真装置や情報記録装
置に用いられる光走査装置および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光走査装置は、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３および図４は一従来例による光走査装
置を示すもので、半導体レーザ１０１から発生された光
ビームであるレーザ光Ｌ₀ はコリメータレンズによって
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、所定の方向（主走査方向）の走査光と
なり、結像レンズ系１０４、折り返しミラー１０５等を
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Ｄ ₀ 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１０６によって反射さ
れてＢＤセンサ１０７に導入され、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、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、折
り返しミラー１０５等は合成樹脂製の光学フレーム１１
０の内部に取り付けられる。回転ドラムＤ₀ は光学フレ
ーム１１０の外側に配設されており、光学フレーム１１
０の一端には走査光を光学フレーム１１０から外部に取
り出すための窓１１１が設けられている。

【０００７】結像レンズ系１０４は、球面レンズ、トー
リックレンズ等の複数のレンズからなり、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上において等速度で走査する走査光に変換するいわ
ゆるｆθ機能等を有する。

【０００８】光学フレーム１１０の上向きの開口は、光
学フレーム１１０内に回転多面鏡１０３や結像レンズ系
１０４、折り返しミラー１０５等を組み付けたうえで、
カバー１２０によって閉じられる。

【０００９】回転多面鏡１０３を回転駆動するモータ１
０３ａは、モータ基板１０３ｂに実装された図示しない
駆動回路と、該駆動回路の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。

【００１０】光学フレーム１１０は、高強度かつ高精度
であり、しかも安価であることが要求されるため、例え
ば、ＰＣ−ＡＢＳ（ＰＣ樹脂とＡＢＳ樹脂の混合物）に
ＧＦ（グラファイト繊維）２５％添加の樹脂材料を用い
る。また、カバー１２０の材質は、ＰＣ−ＡＢＳであ
り、光学フレーム１１０およびカバー１２０の色は、光
の反射によるフレアーを防ぐために一般的に黒である。
カバー１２０は、その外周部を光学フレーム１１０の上
端にビス止めすることで固定されている。

【００１１】回転多面鏡１０３が高速回転すると、光学
フレーム１１０とカバー１２０の間から外気が吸引さ
れ、回転多面鏡１０３の反射面が塵埃等によって汚染さ
れる。そこで、回転多面鏡１０３の周囲の雰囲気を密封
するために、光学フレーム１１０とカバー１２０の間に
モルトプレン１２１が配設される。モルトプレン１２１
は、結像レンズ系１０４によって２分割される光学フレ
ーム１１０の内部空間Ａ ₁ ，Ａ₂ のうちで、回転多面鏡
１０３を収容する内部空間Ａ₁ を密封するための密封手
段として、結像レンズ系１０４のレンズの上端と、これ
より上流側で光学フレーム１１０の側壁１１０ａの上端
に当接される枠状のシール部材であり、カバー１２０と
光学フレーム１１０の側壁１１０ａの上端等との間に圧
縮状態で挟持される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、回転多面鏡を収容する光学フレームの
第１の内部空間はモルトプレンによって密封されている
が、第２の内部空間は密封されておらず、ここに配設さ
れた折り返しミラーや結像レンズ系のレンズ面等が、光
学フレーム内に侵入した塵埃やトナーによって汚染され
る。折り返しミラーやレンズが汚染されると、これらを
清浄化するための拭き取り等のメンテナンスが必要であ
るが、光走査装置の下方には回転ドラムが近接してお
り、しかも前述のように一般的に光学フレームやカバー
の色は黒であるから、光学フレームの内部は暗く、光学
フレームの窓等から布や紙を挿入して拭き取り等の清掃
作業を行なうのは極めて困難である。

【００１３】また、汚れた部品を清掃するために、ユー
ザー現場等でカバーを開けてしまうと、モルトプレンに
よって密封されていた第１の内部空間に塵埃等が侵入
し、運転を再開したときに回転多面鏡の反射面が汚染さ
れる等の問題もあった。

【００１４】特に、トナーによる汚染を防ぐためには、
光走査装置と回転ドラムの間に防塵ガラスを配置し、折
り返しミラー等が汚れないように工夫されているが、防
塵ガラスは、トナー等が付着しやすい回転ドラムの近傍
に配置されるため、返って清掃サービスの回数が増加す
る。このように防塵ガラスの設置場所が現像部に近いだ
けではなく、一般的に、ドラム面に近づくほどレーザ光
の光束は小さくなり、同じ汚れでも画質劣化等を招きや
すい。その結果、清掃サービスの必要回数が大幅に増加
する。

【００１５】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、光学フレームの開口
を閉じるカバーの一部分のみを開放して、折り返しミラ
ーや結像レンズ系のレンズ面等のメンテナンス等の作業
効率を大幅に向上できる高品質な光走査装置および画像
形成装置を提供することを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の光走査装置は、光ビームを偏向走査する偏
向走査手段と、該偏向走査手段を経て前記光ビームを結
像面に結像させる結像光学手段と、前記偏向走査手段を
内蔵する第１の内部空間と前記結像光学手段の少なくと
も１部を内蔵する第２の内部空間を備えた光学フレーム
と、該光学フレームの開口を閉じるカバーを有し、該カ
バーが、前記光学フレームの前記第１の内部空間を閉じ
る第１のカバー部分と、該第１のカバー部材を閉じた状
態で前記第２の内部空間を開閉自在である第２のカバー
部分を備えていることを特徴とする。

【００１７】カバーが、第２のカバー部分をスナップフ
ィットによって光学フレームに固定するための係止手段
を備えているとよい。

【００１８】カバーが、第１のカバー部分に対して第２
のカバー部分を枢動自在に連結するヒンジ部を備えてい
るとよい。

【００１９】第１のカバー部分と第２のカバー部分が別
体であってもよい。

【００２０】第１のカバー部分が金属製であってもよ
い。

【００２１】第２のカバー部分を開いた状態で一時的に
固定するためのロック部材が設けられているとよい。

【００２２】

【作用】回転多面鏡等の偏向走査手段を内蔵する光学フ
レームの第１の内部空間は、第１のカバー部分とモルト
プレン等の密封手段によって密封され、外気が侵入しな
いように構成されるが、結像光学手段のレンズや折り返
しミラーを内蔵する光学フレームの第２の内部空間は密
封されておらず、清掃サービス等のメンテナンスが必要
である。

【００２３】そこで、光学フレームの第１の内部空間を
カバーの第１のカバー部分によって密封したままで、光
学フレームの第２の内部空間を閉じている第２のカバー
部分のみを開閉できるように構成する。上記のメンテナ
ンスが必要になったときは、第２のカバー部分を開い
て、清掃作業等を効率よく行なうことができる。

【００２４】カバーが、第２のカバー部分をスナップフ
ィットによって光学フレームに固定するための係止手段
を備えていれば、第２のカバー部分の開閉が容易であ
る。

【００２５】カバーが、第１のカバー部分に対して第２
のカバー部分を枢動自在に連結するヒンジ部を備えた一
体構造であれば、カバーを樹脂材料等によって一体成形
できる。

【００２６】第１のカバー部分と第２のカバー部分が別
体であり、第１のカバー部分が金属製であれば、偏向走
査手段のモータ等から発生する熱を効果的に逃がすこと
ができるという利点がある。

【００２７】第２のカバー部分を開いた状態で第１のカ
バー部分等に一時的に固定するためのロック部材が設け
られていれば、第２のカバー部分を開いた状態で一時的
に固定し、清掃サービス等のメンテナンスの作業効率を
大幅に向上できる。

【００２８】

【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。

【００２９】図１は一実施の形態による光走査装置を示
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、偏向走査手段である回転多面鏡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、所定の方向（主走査方向）の走査光とな
り、結像光学手段を構成する結像レンズ系４および折り
返しミラー５等を経て回転手段である回転ドラムＤ₁ 上
の結像面である感光体に結像する。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。

【００３０】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。

【００３１】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６によって反射されてＢＤ
センサ７に導入され、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。

【００３２】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、折り返しミラー５
等は合成樹脂製の光学フレーム１０の内部に取り付けら
れる。回転ドラムＤ₁ は光学フレーム１０の外側に配設
されており、光学フレーム１０の一端には走査光を光学
フレーム１０から外部に取り出すための窓１１が設けら
れている。

【００３３】結像レンズ系４は、複数のレンズからな
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 上において等速度で走査する走査光に
変換するいわゆるｆθ機能等を有する。

【００３４】光学フレーム１０の上向きの開口は、光学
フレーム１０内に回転多面鏡３や結像レンズ系４および
折り返しミラー５等を組み付けたうえで、カバー２０に
よって閉じられる。

【００３５】図２に示すように、回転多面鏡３を回転駆
動するモータ３ａは、モータ基板３ｂに実装された図示
しない駆動回路と、該駆動回路の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。

【００３６】光学フレーム１０は、高強度かつ高精度で
あり、しかも安価であることが要求されるため、例え
ば、ＰＣ−ＡＢＳにＧＦ２５％添加の樹脂材料を用い
る。また、光学フレーム１０およびカバー２０の色は、
光の反射によるフレアーを防ぐために一般的に黒であ
る。

【００３７】回転多面鏡３が高速回転すると、光学フレ
ーム１０とカバー２０の間から外気が吸引され、回転多
面鏡３の反射面が塵埃等によって汚染される。そこで、
回転多面鏡３の周囲の雰囲気を密封するために、光学フ
レーム１０とカバー２０の間をシールする密封手段であ
るモルトプレン２１が配設される。モルトプレン２１
は、結像レンズ系４のレンズによって２分割される光学
フレーム１０の内部空間Ａ₁ ，Ａ₂ のうちで、回転多面
鏡３を収容する第１の内部空間Ａ₁ を密封するように、
結像レンズ系４のレンズの上端と、これより上流側で光
学フレーム１０の側壁１０ａの上端に当接される枠状部
材であり、カバー２０と光学フレーム１０の側壁１０ａ
の上端および前記レンズの上端との間に圧縮状態で挟持
される。

【００３８】カバー２０の材質は、曲げに対して柔軟
で、かつ耐久性を有する樹脂材料であるポリプロピレン
である。カバー２０は、光学フレーム１０の第１、第２
の内部空間Ａ₁ ，Ａ₂ をそれぞれ閉じる第１、第２のカ
バー部分２０ａ，２０ｂの間にヒンジ部２０ｃを設けた
ものであり、第１のカバー部分２０ａを閉じた状態のま
まで、第２のカバー部分２０ｂを枢動させ、第２の内部
空間Ａ₂ のみを開閉できるように構成されている。

【００３９】詳しく説明すると、カバー２０全体の肉厚
は２ｍｍ程度であるが、ヒンジ部２０ｃのみ、０．７ｍ
ｍの肉厚にして柔軟性を与え、第２のカバー部分２０ｂ
の開閉動作を容易にしている。前述のように、光学フレ
ーム１０の回転多面鏡３側の第１の内部空間Ａ₁ はモル
トプレン２１によって密封されているが、折り返しミラ
ー５側の第２の内部空間Ａ₂ は、カバー２０が光学フレ
ーム１０の上部を覆うように配設され、外からの塵等が
入り難くしているが、モルトプレンは設けていない。

【００４０】走査光学系が汚れる理由として、回転多面
鏡３が回転すると掃除機のように塵埃やトナーを含む空
気を引き込んでしまう流れを発生させることが主な原因
である。そこで、光学フレーム１０の第１の内部空間Ａ
₁ をモルトプレン２１によって密封する。第２の内部空
間Ａ₂ は密封しなくてもひどい汚れは発生することな
く、また、回転ドラムＤ₁ との距離も充分あり、さら
に、光学フレーム１０の窓１１は幅６〜７ｍｍ程度で、
ラビリンス効果もあるから、一般的に汚れが頻発するこ
とは少ない。しかしながら、ユーザーの不注意な操作、
例えば、トナーを光路付近で飛散させてしまった場合
や、結露が発生したとき、あるいは、喫煙所等に装置が
置かれた場合等、苛酷な状況下では汚れが発生するおそ
れがあるから、折り返しミラー５等の清掃作業等のメン
テナンスを行なえる構造にしておかなければならない。

【００４１】そこで、カバー２０にヒンジ部２０ｃを設
けて、回転多面鏡３側の第１のカバー部分２０ａを閉じ
たままで折り返しミラー５側の第２のカバー部分２０ｂ
を開閉できるように構成する。第１のカバー部分２０ａ
は、ビス２２によって光学フレーム１０の上端に締結さ
れる。第２のカバー部分２０ｂには係止手段である係止
爪２３を設けておき、光学フレーム１０の側壁１０ａに
形成された係止部１３に弾力的に係止させるいわゆるス
ナップフィットによって第２のカバー部分２０ｂを光学
フレーム１０に固定する。

【００４２】光走査装置の初期組立は光学フレーム１０
の内部に塵等が入らないようにクリーンルームで行なわ
れるため、モルトプレン２１で密封された第１の内部空
間Ａ ₁ の内部雰囲気は極めて清浄な状態に保たれる。

【００４３】カバー２０の第２のカバー部分２０ｂは、
上記のように係止爪２３によるスナップフィットで固定
されているため、清掃メンテナンス等の目的で開ける作
業は簡単である。他方、光学フレーム１０の第１の内部
空間Ａ₁ を閉じる第１のカバー部分２０ａはビス止めに
よって光学フレーム１０に固定され、従って開けにくい
構造であるため、清掃サービスのために第２のカバー部
分２０ｂを開けるときに、誤って第１のカバー部分２０
ａを開けてしまうのを防ぐことができる。

【００４４】また、カバー２０の第１、第２のカバー部
分２０ａ，２０ｂには、第２のカバー部分２０ｂを開い
たときに開放状態で一時的に固定するための、互いに係
合自在なロック部材２４，２５が設けられている。すな
わち、図２に２点鎖線で示すように、第２のカバー部分
２０ｂを第１のカバー部分２０ａの上方へ反転させて、
ロック部材２４，２５を係合させると、第２のカバー部
分２０ｂを開放状態で固定できる。このようにして折り
返しミラー５や結像レンズ系４のレンズ面等の清掃メン
テナンス等を行なえば、作業効率を大幅に向上できる。

【００４５】なお、カバーの第１、第２の部分をヒンジ
部で一体化した一体構造の平板部材を用いる替わりに、
第１、第２のカバー部分を別体の平板部材としてそれぞ
れ個別に光学フレームに組み付ける構成にしてもよい。
この場合は、回転多面鏡のモータ等から発生する熱を逃
がすために、第１のカバー部分を放熱性のよい金属製の
板状体にするとよい。

【００４６】このように第１、第２のカバー部分を別体
とすれば、それぞれの材質の選択の自由度が増し、より
光学性能のすぐれた光走査装置を実現できるという利点
がある。また、第２のカバー部分を完全に除去して折り
返しミラー等の清掃メンテナンスを行なうことができる
ため、作業効率をより一層向上させることができる。

【００４７】

【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。

【００４８】光学フレームの開口を閉じるカバーの一部
分のみを開放して、折り返しミラーや結像レンズ系のレ
ンズ面等のメンテナンス等の作業効率を大幅に向上でき
る。

【００４９】これによって、光走査装置やこれを搭載す
る画像形成装置のメンテナンス等の簡略化と低コスト化
に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態による光走査装置を示す模式分解
斜視図である。

【図２】図１の装置を示す断面図である。

【図３】一従来例を示す模式分解斜視図である。

【図４】図３の装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１半導体レーザ３回転多面鏡４結像レンズ系５折り返しミラー１０光学フレーム１３係止部２０カバー２０ａ第１のカバー部分２０ｂ第２のカバー部分２０ｃヒンジ部２１モルトプレン２３係止爪２４，２５ロック部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを偏向走査する偏向走査手段
と、該偏向走査手段を経て前記光ビームを結像面に結像
させる結像光学手段と、前記偏向走査手段を内蔵する第
１の内部空間と前記結像光学手段の少なくとも１部を内
蔵する第２の内部空間を備えた光学フレームと、該光学
フレームの開口を閉じるカバーを有し、該カバーが、前
記光学フレームの前記第１の内部空間を閉じる第１のカ
バー部分と、該第１のカバー部材を閉じた状態で前記第
２の内部空間を開閉自在である第２のカバー部分を備え
ていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】結像光学手段が、少なくとも１個のレン
ズおよび折り返しミラーを備えていることを特徴とする
請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】カバーが、第２のカバー部分をスナップ
フィットによって光学フレームに固定するための係止手
段を備えていることを特徴とする請求項１または２記載
の光走査装置。
【請求項４】カバーが、第１のカバー部分に対して第
２のカバー部分を枢動自在に連結するヒンジ部を備えて
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
載の光走査装置。
【請求項５】第１のカバー部分と第２のカバー部分が
別体であることを特徴とする請求項１ないし３いずれか
１項記載の光走査装置。
【請求項６】第１のカバー部分が金属製であることを
特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の光走査
装置。
【請求項７】第２のカバー部分を開いた状態で一時的
に固定するためのロック部材が設けられていることを特
徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の光走査装
置。
【請求項８】第１のカバー部分と光学フレームの間を
密封する密封手段が設けられていることを特徴とする請
求項１ないし７いずれか１項記載の光走査装置。
【請求項９】請求項１ないし８いずれか１項記載の光
走査装置と、光ビームが結像する結像面を回転させる回
転手段を有する画像形成装置。