JP2000330055A - 光走査記録装置並びに画像形成装置 - Google Patents

光走査記録装置並びに画像形成装置

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JP2000330055A
JP2000330055A JP11140576A JP14057699A JP2000330055A JP 2000330055 A JP2000330055 A JP 2000330055A JP 11140576 A JP11140576 A JP 11140576A JP 14057699 A JP14057699 A JP 14057699A JP 2000330055 A JP2000330055 A JP 2000330055A
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JP
Japan
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optical scanning
recording apparatus
image
scanning recording
polygon mirror
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JP11140576A
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English (en)
Inventor
Masanobu Yamamoto
昌延 山本
Ayumi Oda
歩 小田
Toshinaka Yamanaka
敏央 山中
Nobuo Manabe
申生 真鍋
Mitsuhiro Ono
光浩 大野
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Fujinon Corp
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Fuji Photo Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光走査記録装置において、回転多面鏡のミラ
ー面に塵や埃が付着することを効果的に防止する。 【解決手段】 レーザビームスキャナユニット(LS
U)に備えられる光学部品の中で、回転多面鏡45を含
む偏向装置60が、該LSUのフレーム構造体40に一
体成形される密閉壁61と、蓋62とから形成される密
閉空間内に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像データに基づ
いて変調された光ビームでもって像担持体表面を露光走
査することにより画像を記録再現する電子写真方式の光
走査記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の電子写真方式による画像形成装
置、例えばデジタル複写機やレーザプリンタにおいて
は、画像形成装置本体のフレーム内において像担持体
(感光体ドラム)と光走査記録装置とが互いに所定の位
置関係において位置決めされている。そして、上記光走
査記録装置から出射され、画像データに基づいて変調さ
れた光ビームでもって感光体ドラム表面を露光走査する
ことにより、画像を記録再現している。
【0003】上記光走査記録装置は、光ビームを出射す
る半導体レーザ、該光ビームを感光体ドラムの軸方向
(主走査方向)に偏向走査する偏向手段、そして、f−
θレンズおよび反射ミラー等の光学系を有している。上
記偏向手段は、光ビームを主走査方向に偏向するために
回転多面鏡(いわゆる、ポリゴンミラー)で形成されて
おり、かつ高速回転をしている。上記回転多面鏡が所定
の速度(通常、1分間に数千〜数万回転)で回転する
と、回転多面鏡のミラー面において正圧の領域と負圧の
領域が発生して、負圧の領域に相当するミラー面に空気
中の塵、埃などが付着する現象が現れる。このように、
ミラー面に空気中の塵、埃などが付着すると、該ミラー
面における正常な反射が阻害される。このため、感光体
への露光(すなわち、光ビームによる書き込み)が不完
全となり書き込み不良が生じる。
【0004】そこで、従来の光走査記録装置では、該光
走査記録装置を構成するユニットの本体フレームに防護
カバーをかぶせ、さらに本体フレームと防護カバーとの
隙間をシールすること等で、ユニット内に塵や埃が進入
することを防いでいる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、上記防護カバーを設けるのみでは、目に見え
ないような細かい埃の進入が防げなかったり、また、上
記防護カバーの取り付け時において光走査記録装置の本
体フレーム内に既に存在する塵や埃もあるため、十分な
防塵効果が得られないという問題が生じる。
【0006】また、上記光走査記録装置では、該光走査
記録装置の半導体レーザから出射される光ビームが感光
体ドラムに到達するまでの光路中において、反射ミラー
や各種レンズ等の光学部材が配置される。これらの光学
部材は、上記光ビームを感光体ドラムの露光位置に確実
に導くために、高い位置精度を有することが求められ
る。そのため、上記光走査記録装置は、高強度で歪が少
ない本体フレームを有し、上記各光学部材は、該本体フ
レームに対して高い位置精度でもって取り付けられる。
【0007】しかしながら、上記従来の光走査記録装置
では、防護カバーによって本体フレーム内への塵や埃の
進入を防いでいたため、該防護カバーを光走査記録装置
の本体フレームに対して隙間無く取り付ける必要があっ
た。そのため、上記防護カバーの取り付けにあたって
は、比較的多数のビス等が用いられ、かつ、強い締め付
け力によって上記防護カバーが本体フレームに対して強
固にビス止めされていた。このように、上記防護カバー
を本体フレームに対して強固に取り付ける場合には、該
防護カバーが張りとなって本体フレームに歪みを発生さ
せ、光走査記録装置の書き込み精度に悪影響を与えると
いう問題が生じる。
【0008】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、回転多面鏡のミラー面
に、塵や埃が付着することを効果的に防止することので
きる光走査記録装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の光走査記録装
置は、上記の課題を解決するために、表面が均一帯電さ
れた像担持体に、画像信号に基づいて変調されるレーザ
光を走査露光し、該像担持体の表面に静電潜像を形成す
る電子写真方式の画像形成装置に用いられ、上記レーザ
光を照射するレーザ照射手段(例えば、半導体レーザ)
と、該レーザ光を像担持体の主走査方向に偏向する偏向
手段とを備えた光走査記録装置において、上記偏向手段
は回転多面鏡を含んでおり、該光走査記録装置に備えら
れる光学部品の中で、上記偏向手段が特定の密閉空間内
に配置されていることを特徴としている。
【0010】上記の構成によれば、上記偏向手段が特定
の密閉空間に配置されていることにより、従来のよう
に、光走査記録装置全体を密閉する場合に比べ、密閉空
間の容積が小さくなると共に、該光走査記録装置の本体
フレームと該密閉空間を封止する密閉部材との間におけ
るシール箇所も少なくなるため、シールが確実かつ容易
となる。このため、上記密閉空間への塵や埃の進入を効
果的に防止し、回転多面鏡のミラー面への塵や埃の付着
を大幅に低減することができ、上記回転多面鏡のミラー
面での反射が良好となり、像担持体への書き込み不良を
抑制できる。
【0011】また、上記密閉空間のシールを行なう前に
該空間に塵や埃が存在していたとしても、該密閉空間の
容量自体が小さいため、該空間内に存在する塵や埃の絶
対量も小さく、これによっても上記回転多面鏡のミラー
面への塵や埃の付着量は大幅に低減する。
【0012】請求項2の光走査記録装置は、請求項1の
構成に加えて、上記偏向手段の配置される密閉空間が、
レーザ光の入射窓および出射窓を有しており、該入射窓
および出射窓の少なくとも一方は、回転多面鏡の前後近
傍に位置する透過性光学部材によって密封されているこ
とを特徴としている。
【0013】上記回転多面鏡は、半導体レーザから出射
される光ビームを感光体ドラムへ導くまでの光路中の一
部に配置されるものであるため、上記密閉空間を形成す
る壁部によって、上記光路を遮断することは許されな
い。このため、上記密閉空間を形成する壁部には、入射
窓と出射窓とが設けられ、これらはガラス等の透過性部
材によって密閉される必要がある。
【0014】この時、上記請求項2の構成によれば、上
記入射窓および出射窓の少なくとも一方が、単なるガラ
ス板ではなく、回転多面鏡の近傍に配置されるべき透過
性光学部材によって密閉される。このため、上記密閉空
間の外部において、透過性光学部材を配置するスペース
が省略でき、該光走査記録装置のコンパクト化に寄与す
る。このような透過性光学部材としては、レーザ光源か
ら出射されたビーム光の副走査方向のビーム径を絞るト
ロイダルレンズ(もしくは、レーザ光源から出射された
ビーム光を平行化するコリメータレンズ)、回転多面鏡
によって等角速度偏向されたビーム光を等速度偏向とす
るためのfθレンズ等が考えられる。
【0015】請求項3の光走査記録装置は、請求項1ま
たは2の構成に加えて、上記密閉空間の壁面の少なくと
も一部には、空間内部における塵、埃などを吸着する吸
着部材(例えば、粘着テープ)が設けられていることを
特徴としている。
【0016】請求項4の光走査記録装置は、請求項3の
構成に加えて、上記吸着部材は、偏向手段の駆動により
発生する空間内部における空気の流れを考慮して、該空
気の流れが大きい位置に設けられることを特徴としてい
る。
【0017】上記請求項3の構成によれば、上記密閉空
間の壁面の少なくとも一部において、空間内部における
塵、埃などを吸着する吸着部材が設けられる。上記密閉
空間内には、該空間を密閉する時に幾分かの塵や埃が進
入することもあり、これらの塵、埃は、該密閉空間の中
で回転多面鏡の回転により発生する気流により対流す
る。このとき、対流する塵、埃は上記吸着部材に当たる
ことにより吸着除去される。これにより、上記密閉空間
内の塵、埃を除去することができるので、該密閉空間内
の空気を清浄にでき、回転多面鏡のミラー面への塵、埃
の付着を防止できる。
【0018】また、この時、請求項4の構成のように、
上記吸着部材を空気の流れが大きい位置に配置すれば、
該吸着部材の吸着による塵、埃の除去効率を高めること
ができる。
【0019】請求項5の光走査記録装置は、請求項1な
いし4の何れかの構成に加えて、光走査記録装置内のレ
ーザ光路が防護カバーによって覆われ、該防護カバー
は、光走査記録装置の本体フレームに対して負荷を与え
ることがないように、外縁の隅部のみを固定されること
によって上記本体フレームに取り付けられることを特徴
としている。
【0020】従来では、防護カバーによって光走査記録
装置の本体フレーム内への塵や埃の進入を防いでいたた
め、該防護カバーを光走査記録装置の本体フレームに対
して強固に取り付け無ければならなかったが、本発明の
光走査記録装置では、塵や埃を最も嫌う偏向手段が該偏
向手段が配置される特定の密閉空間において密閉される
ため、上記防護カバーを本体フレームに対し従来ほど強
固に取り付ける必要が無くなる。
【0021】そして、上記請求項5の構成によれば、上
記防護カバーは、本体フレームに対して負荷を与えるこ
とがないように、外縁の隅部のみを固定されることによ
って上記本体フレームに取り付けられる。これにより、
上記防護カバーの取り付けにあたっては、その固定箇所
が極力少なくなり、無理な力が上記本体フレームにかか
らず、本体フレームに歪みを生じさせる虞がない。ま
た、上記防護カバーの固定箇所となる外縁の隅部は、本
体フレームにおいては、リブの交差位置となるため十分
なフレーム強度が確保できると共に、光走査記録装置内
に配置される光学部品からも離れた位置となるため、本
体フレームに対して歪みを与える影響が少ない。
【0022】請求項6の画像形成装置は、上記の課題を
解決するために、請求項1ないし5の何れかに記載の光
走査記録装置を用いて、像担持体への静電潜像の書き込
みを行うことを特徴としている。
【0023】上記の構成によれば、上記請求項1ないし
5に記載の光走査記録装置を用いることにより、像担持
体への静電潜像の書き込む時において、請求項1と同様
の作用によって上記回転多面鏡のミラー面での反射が良
好となり、像担持体への書き込み不良を抑制できる。
【0024】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
1ないし図8に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
【0025】本実施の形態における画像形成装置として
のデジタルカラー複写機は、図2に示すように、複写機
本体1の上面に、原稿台111及び図示しない操作パネ
ルを備えると共に、複写機本体1の内部には、画像読み
取り部110及び画像形成部210を備えている。
【0026】上記の原稿台111の上面には、原稿台1
11に対して開閉可能な状態で支持され、かつ原稿台1
11の上面に対して所定の位置関係を有する自動原稿送
り装置112が装着されている。
【0027】自動原稿送り装置112は、両面原稿に対
応した両面自動原稿送り装置(RADF;Reversing Au
tomatic Document Feeder )であって、原稿の一方の面
が原稿台111の所定位置において画像読み取り部11
0に対向するよう原稿を搬送する一方、この一方の面に
ついての画像読み取りが終了した後に、他方の面が原稿
台111の所定位置において画像読み取り部110に対
向するよう原稿を反転して原稿台111に向けて搬送す
る。そして、1枚の原稿について両面の画像読み取りが
終了した後に、この原稿を排出し、次の原稿についての
両面搬送動作を実行する。以上の原稿の搬送及び表裏反
転の動作は、デジタルカラー複写機全体の動作に関連し
て制御される。
【0028】一方、上記画像読み取り部110は、自動
原稿送り装置112により原稿台111上に搬送されて
きた原稿の画像を読み取るために、原稿台111の下方
に配置されている。画像読み取り部110は、該原稿台
111の下面に沿って平行に往復移動する原稿走査体と
して第1の走査ユニット113及び第2の走査ユニット
114と、光学レンズ115と、光電変換素子であるC
CDラインセンサ116とを有している。
【0029】第1の走査ユニット114は、原稿画像表
面を露光する露光ランプと、原稿からの反射光像を所定
の方向に向かって偏向する第1ミラーとを有し、原稿台
111の下面に対して一定の距離を保ちながら所定の走
査速度で平行に往復移動する。第2の走査ユニット11
4は、第1の走査ユニット113の第1ミラーにより偏
向された原稿からの反射光像をさらに所定の方向に向か
って偏向する第2及び第3ミラーを有し、第1の走査ユ
ニット113と一定の速度関係を保って平行に往復移動
する。
【0030】上記光学レンズ115は、第2の走査ユニ
ットの第3ミラーにより偏向された原稿からの反射光像
を縮小し、縮小された光像をCCDラインセンサ116
上の所定位置に結像させる。
【0031】上記CCDラインセンサ116は、結像さ
れた光像を順次光電変換して電気信号として出力するも
のであり、白黒画像或いはカラー画像を読み取り、R
(赤)、G(緑)、B(青)の各色成分に色分解したラ
インデータを出力することのできる3ラインのカラーC
CDである。このCCDラインセンサ116により電気
信号に変換された原稿画像情報は、さらに、図示しない
画像処理部に転送されて所定の画像データ処理が施され
る。
【0032】次に、画像形成部210の構成、及び画像
形成部210に係わる各部の構成について説明する。
【0033】画像形成部210の下方には、用紙トレイ
内に積載収容されている転写材である記録紙Pを1枚ず
つ分離して画像形成部210に向かって供給する給紙機
構211が設けられている。そして1枚ずつ分離供給さ
れた記録紙Pは、画像形成部210の手前に配置された
一対のレジストローラ212によりタイミングが制御さ
れて画像形成部210に搬送される。
【0034】画像形成部210の下方には、転写搬送ベ
ルト機構が配置されている。転写搬送ベルト機構は、駆
動ローラ213と従動ローラ214との間に略平行に延
びるように張架された転写搬送ベルト215に記録紙P
を静電吸着させて搬送する構成となっている。
【0035】さらに、用紙搬送経路における転写搬送ベ
ルト機構の下流側には、記録紙P上に転写形成されたト
ナー像を記録紙P上に定着させるための定着装置216
が配置されている。この定着装置216の一対の定着ロ
ーラ間のニップを通過した記録紙Pは、搬送方向切り換
えゲート217を経て、排出ローラ218により複写機
本体1の外壁に取り付けられている排紙トレイ219上
に排出される。
【0036】切り換えゲート217は、定着後の記録紙
Pを、複写機本体1外の排紙トレイ219上へ排出する
か、又は、再び画像形成部210に向かって再供給する
ために用紙搬送経路を選択的に切り換えるものである。
切り換えゲート217により再び画像形成部210に向
かって搬送方向を切り換えられた記録紙Pは、スイッチ
バック搬送経路220を介して表裏反転された後、画像
形成部210へと再度供給される。
【0037】また、画像形成部210における転写搬送
ベルト215の上方には、転写搬送ベルト215に近接
して、第1の画像記録ステーションPa、第2の画像記
録ステーションPb、第3の画像記録ステーションP
c、及び第4の画像記録ステーションPdが、用紙搬送
経路の上流側から順に並設されている。
【0038】転写搬送ベルト215は、駆動ローラ21
3によって、同図において矢印Zで示す方向に摩擦駆動
され、前述したように給紙機構211を通じて給送され
る記録紙Pを保持し、記録紙Pを画像記録ステーション
Pa〜Pdへと順次搬送する。
【0039】各画像記録ステーションPa・Pb・Pc
・Pdは、実質的に同一の構成を有しているものであ
り、同図に示す矢印F方向に回転駆動される像担持体と
しての感光体ドラム221a・221b・221c・2
21dをそれぞれ含んでいる。各感光体ドラム221a
〜221dの周辺には、感光体ドラム221a〜221
dをそれぞれ一様に帯電する帯電器と、感光体ドラム2
21a〜221d上に形成された静電潜像をそれぞれ現
像する現像装置と、現像された感光体ドラム221a〜
221d上のトナー像を記録紙Pへ転写する転写用放電
器と、感光体ドラム221a〜221d上に残留するト
ナーを除去するクリーニング装置とが、感光体ドラム2
21a〜221dのそれぞれにおいて、回転方向に沿っ
て順次配置されている。
【0040】また、各感光体ドラム221a〜221d
の上方には、光走査記録装置としてのレーザビームスキ
ャナユニット(以下、「LSU」と略記する)222a
・222b・222c・222dがそれぞれ設けられて
いる。
【0041】上記LSU222a〜222dは、いずれ
も同一の構成を有しており、図3(a)(b)(c)に
示すように、画像データに応じて変調されたドット光を
発する半導体レーザ素子(レーザ照射手段)41と、半
導体レーザ素子41から出射されるレーザビームを主走
査方向に偏向させるための回転多面鏡としてのポリゴン
ミラー(回転多面鏡)45と、ポリゴンミラー45によ
り偏向されたレーザビームを感光体ドラム221a〜2
21d表面に結像させるための第1f−θレンズ46及
び第2f−θレンズ48、第3ミラー47及び第4ミラ
ー49並びにシリンダミラー50とから構成されてい
る。
【0042】図2において、LSU222aにはカラー
原稿画像の黒色成分像に対応する画素信号が、LSU2
22bにはカラー原稿画像のシアン色成分像に対応する
画素信号が、LSU222cにはカラー原稿画像のマゼ
ンタ色成分像に対応する画素信号が、そして、LSU2
22dにはカラー原稿画像のイエロー色成分像に対応す
る画素信号がそれぞれ入力される。
【0043】これにより色変換された原稿画像情報に対
応する静電潜像が各感光体ドラム221a〜221d上
に形成される。そして、画像ステーションPaの現像装
置には黒色のトナーが、画像ステーションPbの現像装
置にはシアン色のトナーが、画像ステーションPcの現
像装置にはマゼンタ色のトナーが、画像ステーションP
dの現像装置にはイエロー色のトナーがそれぞれ収容さ
れており、感光体ドラム221a〜221d上の静電潜
像は、これら各色のトナーにより現像される。
【0044】これにより、画像形成部210にて色変換
された原稿画像情報が各色のトナー像として再現され
る。
【0045】また、第1の画像記録ステーションPaと
給紙機構211との間には、ブラシからなる用紙吸着用
帯電器223が設けられており、この吸着用帯電器22
3は転写搬送ベルト215の表面を帯電させる。これに
より、給紙機構211から供給された記録紙Pは、転写
搬送ベルト215上に確実に吸着させた状態で第1の画
像記録ステーションPaから第4の画像記録ステーショ
ンPdの間をずれることなく搬送される。
【0046】一方、第4の画像記録ステーションPdと
定着装置216との間には、駆動ローラ213の略真上
部に除電用放電器224が設けられている。この除電用
放電器224には、転写搬送ベルト215に静電吸着さ
れている記録紙Pを転写搬送ベルト215から分離する
ための交流電流が印加されている。
【0047】上記構成のデジタルカラー複写機において
は、記録紙Pとしてカットシート状の紙が使用される。
この記録紙Pは、給紙カセットから送り出されて給紙機
構211の給紙搬送経路のガイド内に供給されると、そ
の記録紙Pの先端部分が図示しないセンサにて検知さ
れ、このセンサから出力される検知信号に基づいて一対
のレジストローラ212により一旦停止される。
【0048】そして、記録紙Pは各画像記録ステーショ
ンPa〜Pdとタイミングをとって同図の矢印Z方向に
回転している転写搬送ベルト215上に送られる。この
とき転写搬送ベルト215には前述したように吸着用帯
電器223により所定の帯電が施されているので、記録
紙Pは、各画像記録ステーションPa〜Pdを通過する
間、安定して搬送供給される。
【0049】各画像記録ステーションPa〜Pdにおい
ては、各色のトナー像が、それぞれ形成され、転写搬送
ベルト215により静電吸着されて搬送される記録紙P
の支持面上で重ね合わされる。第4の画像記録ステーシ
ョンPdによる画像の転写が完了すると、記録紙Pは、
その先端部分から順次、除電用放電器224により転写
搬送ベルト215上から剥離され、定着装置216へと
導かれる。最後に、トナー画像が定着された記録紙P
は、図示しない用紙排出口から排紙トレイ219上へと
排出される。
【0050】ここで、本実施の形態のLSU222a〜
222dについて詳細に説明する。
【0051】上記LSU222a〜222dは、図1に
示すように、それぞれ例えば不飽和ポリエステル樹脂に
てBMC(バルクモールディングコンパウンド)法によ
り一体成形されたフレーム構造体(光走査記録装置の本
体フレーム)40として形成されている。
【0052】このフレーム構造体40は、線膨張係数が
アルミニウムの線膨張係数に近いので、強度が強くかつ
歪が少ないといった特性を有している。このため、フレ
ーム構造体40上に支持される各光学部品は位置精度が
一定の位置関係及び距離関係を保った状態で支持される
こととなる。また、一旦、所定の位置関係及び距離関係
にて支持された光学部品は、フレーム構造体40の内部
で発生する熱や外部からの衝撃等の影響を受けることな
く、長期間に渡って一定の位置関係及び距離関係を保つ
ことが可能となる。
【0053】上記一体成形品からなるフレーム構造体4
0には、各LSU222a〜222dに必要な各種の光
学部品が装備されている。
【0054】すなわち、フレーム構造体40には、図1
及び図3(a)(b)(c)に示すように、画像信号に
基づいて変調されるレーザビームを発する半導体レーザ
素子41、半導体レーザ素子41を駆動する図示しない
駆動回路、半導体レーザ素子41から発せられたレーザ
ビームの径を副走査方向に絞るトロイダルレンズ42、
トロイダルレンズ42を通過したレーザビームをポリゴ
ンミラー45側へと導く第1ミラー43及び第2ミラー
44、第2ミラー44から反射されるレーザビームを主
走査方向に偏向走査させるためのポリゴンミラー45、
ポリゴンミラー45により主走査方向に等角移動運動で
偏向走査されるレーザビームを感光体ドラム221a〜
221d上において等速度運動で走査露光されるように
変換する第1f−θレンズ46及び第2f−θレンズ4
8、並びに第1f−θレンズ46と第2f−θレンズ4
8との間にあって第1f−θレンズ46を通過した水平
のレーザビームを下方の第2f−θレンズ48ヘと導く
ための第3ミラー47、第2f−θレンズ48を通過し
たレーザビームを横方向に折り返す第4ミラー49、こ
の第4ミラー49により折り返されたレーザビームを上
記各感光体ドラム221a〜221dに向かって下方に
折り返しかつレーザビームの副走査方向への面倒れの補
正を行なうシリンダミラー50がそれぞれ所定の位置関
係及び位置精度を保った状態で支持されている。
【0055】上記ポリゴンミラー45の下側には、この
ポリゴンミラー45を所定の高速回転数で回転駆動させ
るためのミラー駆動機構であるミラーモータ51と、ミ
ラーモータ51を駆動するための駆動回路基板52とが
備えられている(図6参照)。即ち、上記ポリゴンミラ
ー45、上記ミラーモータ51、および上記駆動回路基
板52によって偏向装置60が構成され、該偏向装置6
0が特許請求の範囲の記載の偏向手段に相当する。
【0056】ところで、上記ポリゴンミラー45は、副
走査方向に回転する感光体ドラム221a〜221dに
対してレーザビームを主走査露光させる必要があるた
め、毎分数千〜数万回転程度の高速回転をしている。し
たがって、ポリゴンミラー45が高速回転することによ
って、ポリゴンミラー45の各ミラー面において正圧の
領域と負圧の領域とが発生すると共に、負圧の領域に相
当するミラー面には、空気中の塵や埃等が付着する現象
が現れる。
【0057】そして、ポリゴンミラー45のミラー面に
空気中の塵や埃等が付着すると正常な反射を行うことが
できず、感光体ドラム221a〜221dへの露光が不
完全となり書き込み不良が生じる。
【0058】そこで、本実施の形態のLSU222a〜
222dにおける各フレーム構造体40…では、図1に
示すように、上記偏向装置60が配置される空間を密閉
状態とすることによって、空気中の塵や埃等がポリゴン
ミラー45に付着するのを防止している。
【0059】すなわち、フレーム構造体40には、上部
床に上記ポリゴンミラー45、ミラーモータ51及び駆
動回路基板52からなる偏向装置60が配設されると共
に、この偏向装置60を四方から囲む密閉壁61が一体
成形されている。そして、この密閉壁61により形成さ
れる空間の中に、上記偏向装置60の各部品を組み込ん
だ後は、図4にも示すように、ポリゴンミラー45の表
面に汚れが付着しないように上から蓋62をする。これ
によって、偏向装置60の配設される空間を完全に密閉
している。
【0060】ここで、ポリゴンミラー45は、半導体レ
ーザ素子41から出射されるレーザビームを感光体ドラ
ム221a〜221dへ導くまでの光路中の一部に配置
されるものであるため、上記密閉空間を形成する密閉壁
61によって、光路が遮断されることは許されない。こ
のため、上記密閉空間を形成する密閉壁61には、光路
を通す開口として入射窓63及び出射窓64を設けると
共に、これら入射窓63及び出射窓64にガラス等の透
過性部材を嵌合させることにより、密閉空間を確保する
こととしている。
【0061】本実施の形態では、例えば、第2ミラー4
4にて折り返されたレーザビームをポリゴンミラー45
へと導くための入射窓63に透過性のガラス53を嵌合
する一方、ポリゴンミラー45にて偏向されたレーザビ
ームを密閉壁61内の空間から外部に出射するための出
射窓64には第1f−θレンズ46を嵌合している。
【0062】これにより、密閉壁61内の空間は完全に
密閉及び密封状態となっている。また、このようしてポ
リゴンミラー45等の偏向装置60が配置される空間を
密閉することによって、光路を遮断することなく、ポリ
ゴンミラー45のミラー面への塵や埃の付着を大幅に低
減することができるようになっている。
【0063】なお、本実施の形態では、入射窓63を塞
ぐ透過性部材としてガラス53を採用しているが、必ず
しもこれに限らない。例えば、単なるガラス板とせず
に、ポリゴンミラー45の近傍に配置されるべき透過性
光学部材を用いることも可能である。このような光学部
材としては、例えば、半導体レーザ素子41から出射さ
れたレーザビームの副走査方向のビーム径を絞るトロイ
ダルレンズ又は半導体レーザ素子41から出射されたレ
ーザビームを平行化するコリメータレンズ等が考えられ
る。また、出射窓64についても、本実施の形態では、
ポリゴンミラー45によって等角速度偏向されたレーザ
ビームを等速度偏向とするための第1f−θレンズ46
を嵌合しているが、必ずしもこれに限らず、例えば、単
なるガラス等の透過性部材を嵌合しても良い。但し、上
記入射窓63および出射窓64の少なくとも一方が、単
なるガラス板ではなく、回転多面鏡の近傍に配置される
べき透過性光学部材によって密閉される場合には、上記
密閉空間の外部において透過性光学部材を配置するスペ
ースが省略でき、LSUのコンパクト化に寄与すること
となる。
【0064】次に、本実施の形態では、フレーム構造体
40の上端面と密閉壁61の上端面とは同一平面上とな
っている。したがって、偏向装置60が配設された空間
を密閉状態とするために、平板からなる蓋62を使用す
ることにより、フレーム構造体40の上端面及び密閉壁
61の上端面と蓋62との間に殆ど隙間を形成すること
なく施蓋することができる。このため、偏向装置60が
配置される空間を容易かつ確実に密閉することができ
る。
【0065】すなわち、後述する図5に示すようなL字
型の防護カバー70にて施蓋する場合には、施蓋方向が
平面と側面との直交する2面となるため、フレーム構造
体40と防護カバー70との寸法精度によっては隙間が
大きくなるおそれがあり、その隙間を完全に密閉するた
めにはシールテープや接着剤等にてシールをする必要が
ある。しかし、本実施の形態では、平板からなる蓋62
にて施蓋しているので、そのようなことは殆ど無い。た
だし、本実施の形態においては、確実を期すためシール
テープや接着剤等にて隙間をシールしている。
【0066】一方、上記密閉空間の施蓋を行う前に、該
空間に塵や埃が既に存在していることも考えられる。し
かし、本実施の形態では、該空間の容量自体が小さいた
め存在する塵や埃の絶対量も小さく、ポリゴンミラー4
5のミラー面への付着量は大幅に低減することとなる。
【0067】なお、一体成形された密閉空間の内面に
は、例えばその一部に、この空間を密閉するときに侵入
する塵や埃等又は最初から存在する塵や埃等を吸着する
ために、塵や埃等を吸着する処理を施しておくことが可
能である。例えば、粘着性を有するシート(吸着部材)
を空間内部の壁面に設けておくことが可能である。これ
によって、密閉及び密封空間の中でポリゴンミラー45
の回転にて発生する気流により、空間内部の塵や埃等が
対流し、このときに空間内部の壁面に塵や埃等が吸着さ
れることとなる。ここで、粘着性シートを空間内部に配
置するときには、ポリゴンミラー45の回転により発生
する気流を考慮して配置するのが好ましい。つまり、上
記気流の当たる場所に粘着性シートを配置することが望
ましい。これによって、効率良く空間内部の塵や埃等を
吸着することが可能となる。
【0068】次に、上記フレーム構造体40を覆う防護
カバー70について説明する。
【0069】本実施の形態のLSU222a〜222d
では、上記ポリゴンミラー45等からなる偏向装置60
が配置される空間を蓋62等にて密閉すると共に、さら
に、フレーム構造体40の他の光学部品に対して塵や埃
等等が付着するのを防止するために、フレーム構造体4
0への各光学部品の組み立てが完了した時点で、この一
体成型されたフレーム構造体40を覆う防護カバー70
が取り付けられるようになっている。
【0070】上記防護カバー70は、図5に示すよう
に、平板を断面L字型に折曲したものからなっており、
これによって、フレーム構造体40の上面及び側面に露
出状態に装着されている各種の光学部品を覆うことがで
きるようになっている。
【0071】ところで、この防護カバー70をフレーム
構造体40に取り付けるときにはビス止めにより行われ
るが、この防護カバー70をビス止めする際には、フレ
ーム構造体40に与える負荷を考慮しなければならな
い。これは、防護カバー70のビス止めによってフレー
ム構造体40が防護カバー70に拘束され、フレーム構
造体40に対して部分的に圧縮力又は引張り力が作用し
て歪みを発生させるおそれがあるためである。
【0072】すなわち、従来では、LSU222a〜2
22dに対して防護カバーによってのみフレーム構造体
40内への塵や埃等の侵入を防止すると共に、しかもこ
の防護カバーは、ポリゴンミラー45のミラー面への塵
や埃の付着をも防止することを目的としていた。このた
め、従来では、防護カバーの取り付けに際して、該防護
カバーをフレーム構造体40に対して隙間無く取り付け
る必要があることから、比較的多数のビス等が用いられ
ていた。このため、防護カバーをビス止めする際に、フ
レーム構造体40に与える負荷が大きくなり、フレーム
構造体40に歪みを与える可能性が高かった。
【0073】これに対し、本実施の形態では、偏向装置
60への密閉は、該偏向装置60が配置される特定の密
閉空間において達成されているため、防護カバー70に
て偏向装置60を密閉するということを考慮する必要が
ない。そのため、防護カバー70の取り付けに当たって
は、極力ビス止めする箇所を抑え、無理な力がフレーム
構造体40にかからないようにすることが可能となる。
例えば、上記防護カバー70をLSUのフレーム構造体
40に取り付けるにあたっては、該防護カバー70の外
縁の隅部のみを固定することで、フレーム構造体40に
無理な力がかからないようにすることができる。
【0074】具体的には、本実施の形態では、同図に示
すように、断面L字型の防護カバー70は、フレーム構
造体40の底部縁においてはフレーム構造体40の両端
部分において断面L字状に一体成形された係止部分71
・71にてビスを用いることなく係止されると共に、フ
レーム構造体40の上端縁においては両端部分の2箇所
にてビス72・72にて締結される。
【0075】したがって、これらビス72・72の取り
付け位置は、光学部品から極力離れた位置となっている
と共に、フレーム構造体40のフレーム強度が確保でき
る部分となるように考慮されたものとなっている。
【0076】次に、LSU222a〜222dにて発生
する熱の放熱及び冷却について説明する。
【0077】本実施の形態のデジタルカラー複写機で
は、LSU222a〜222dのような光学装置部分に
おいて、装置内部が高温になると各種構成部品に熱膨張
による歪みや撓みが発生して、感光体ドラム221a〜
221dに画像を書き込む段階で、記録される画像の書
き込み位置にずれが生じる。
【0078】特に、本実施の形態のような複数の画像記
録ステーションが並列配置されたタンデム方式のデジタ
ルカラー複写機では、光学装置の利用される環境によっ
ては光学装置内部において熱が片寄って部分的に発生す
る。例えば、白黒画像の記録のみを連続して行った直後
では、黒画像記録用の画像記録ステーションPdにおけ
るLSU222dのポリゴンミラー45を回転駆動させ
るミラーモータ51からの発熱による発熱量が、他の画
像記録ステーションPa〜PcにおけるLSU222a
〜222cの発熱量よりも大きくなる。このような発熱
量の違いから、各LSU222a〜222dにおいて熱
膨張による変形量にも差が生じる。
【0079】各LSU222a〜222dにおける変形
量の違いが生じている状態で各色の画像データに基づい
て画像が走査記録されると、各色のLSU222a〜2
22dにより走査記録された画像は、それぞれ異なる状
態で画像記録されることとなる。このため、これら各色
の画像を1つのカラー画像として重ね合わせた場合に色
ずれが生じる。
【0080】ところで、本実施の形態では、上述したよ
うに、LSU222a〜222dにおけるポリゴンミラ
ー45のミラー面への塵や埃等の付着を防止するため
に、これらポリゴンミラー45、ミラーモータ51及び
駆動回路基板52の各部品を配置した部屋を密閉空間と
していることから、この密閉空間内部に熱がこもり易
い。このため、一体成形されたフレーム構造体40にお
いて部分的に熱膨張が発生して歪みが生じ、これによっ
て、画像の書き込み位置にずれが生じ易い。
【0081】そこで、本実施の形態のデジタルカラー複
写機では、この密閉空間内に配置されたミラーモータ5
1から発生する熱を逃がすための放熱機構を有してい
る。上記放熱機構は、ミラーモータ51から発生する熱
をLSU222a〜222dの外部に移動させる伝熱部
材と、この伝熱部材によって移動された熱を放熱する放
熱部材とを備えている。
【0082】具体的には、図6に示すように、ポリゴン
ミラー45を所定の高速度で回転させるミラーモータ5
1及び駆動回路基板52は、稼働により熱が発生するの
で、その熱を放熱するために、ミラーモータ51及び駆
動回路基板52側から後述する放熱板57に向かって延
びるヒートパイプ54を設けている。
【0083】また、同図に示すように、ミラーモータ5
1を支持する駆動回路基板52の裏面には熱伝導性接着
部材55を介して熱伝導性部材56が設けられており、
ミラーモータ51及び駆動回路基板52から発せられた
熱を効率良く吸収できるようにしている。さらに、この
熱伝導性部材56は、その端部において上記ヒートパイ
プ54に巻回されている。したがって、熱伝導性部材5
6にて吸収した熱はヒートパイプ54に伝達される。
【0084】一方、図3(a)に示すように、上記ヒー
トパイプ54は、フレーム構造体40の外面へと延びて
露出した放熱部材としての放熱板57に接続されてい
る。したがって、ヒートパイプ54はミラーモータ51
等から吸収した熱を放熱板57に伝達する。
【0085】上記の放熱板57は、放熱フィンからなっ
ており、ヒートパイプ54から伝達された熱を放熱す
る。
【0086】これにより、ミラーモータ51及び駆動回
路基板52から発せられる熱は、効率良くフレーム構造
体40の外部に放出されるので、フレーム構造体40が
熱膨張を起こして所定の位置関係又は距離関係にて支持
されている各種光学部材に歪みを発生させて結果として
感光体ドラム221a〜221d上に記録される画像の
画質に影響を与えてしまうといった問題を抑えることが
できる。
【0087】一方、本実施の形態のデジタルカラー複写
機には、図7に示すように、複写機本体1における背面
側であって、トナー溶融のため発熱している定着装置2
16近傍におけるLSU222dのリヤ側に冷却ファン
58が設けられており、複写機本体1内部で発生した熱
を外部に排気するようになっている。
【0088】ここで、上記LSU222a〜222d
は、複写機本体1の前後本体フレーム間に図示しないシ
ャフトにて支持されかつそれぞれが間隔をおいて配設さ
れている。さらに、LSU222a〜222dの各放熱
板57…は、複写機本体1の背面側を向くように配設さ
れている。
【0089】したがって、上記冷却ファン58・58を
駆動した場合には、図8に示すように、適度な空気流通
スペースによって複写機本体1に発生する熱が効率良く
流通されると共に、その熱は複写機本体1の背面側に設
けられた排気ファン58・58によって排気される。
【0090】すなわち、LSU222a〜222dが並
列支持される空間のエアーを排気して新しいエアーを外
部から導くと共に、LSU222a〜222dの放熱板
57…が複写機本体1における排気ファン58・58の
近傍の背面側に存在しているので、LSU222a〜2
22dにおける放熱板57…の部分に沿って大きなエア
ーの流路が形成される。このため、LSU222a〜2
22dは効率良く冷却され、全てのLSU222a〜2
22dの温度を素早く下げることができる。
【0091】尚、本発明のLSUは、画像信号に基づい
て変調されるレーザ光を発する半導体レーザ素子41、
該レーザ光を感光体ドラムの主走査方向に偏向する偏向
装置60を備えたLSUにおいて、上記偏向装置60が
ポリゴンミラー45を含んでおり、上記偏向装置60
が、上記LSU内の特定の密閉空間内に配置されている
構成であってよい。これにより、ポリゴンミラー45の
ミラー面への塵や埃の付着を大幅に低減することが可能
となり、上記LSUを用いた画像形成装置において、該
ポリゴンミラー45のミラー面での反射不良による感光
体ドラムへの書き込み不良を抑制できる。
【0092】また、上記偏向装置60が配置される密閉
空間は、レーザ光の入射窓63および出射窓64を有し
ており、該入射窓63および出射窓64の少なくとも一
方は、ポリゴンミラー45の前後近傍に位置する透過性
光学部材によって密封されている構成であってよい。こ
れにより、上記密閉空間の外部において、透過性光学部
材を配置するスペースが省略でき、上記LSUのコンパ
クト化が図れる。
【0093】また、上記密閉空間の壁面の少なくとも一
部には、空間内部における塵、埃などを吸着する吸着部
材(粘着シートなど)が設けられている構成であってよ
い。これにより、上記密閉空間の密閉前に該空間に入り
込んだ塵、埃を、上記吸着部材によって吸着できるた
め、ポリゴンミラー45のミラー面への塵や埃の付着を
さらに低減することが可能となる。
【0094】また、上記吸着部材は、偏向装置60の駆
動により発生する空間内部における空気の流れを考慮し
て、効率よく空間内部における塵、埃などを吸着するこ
とができる位置に設けられる構成であってよい。
【0095】また、上記LSU内のレーザ光路がL字型
の防護カバー70によって覆われる場合、該防護カバー
70の一端が該LSUのフレーム構造体40の一部に係
合して保持されると共に、該防護カバー70の他端がフ
レーム構造体40に負荷を与えることなくビス止めされ
ている構成であってよい。これにより、上記防護カバー
70をビス止めする際にフレーム構造体40に与える負
荷が小さくなり、フレーム構造体40に歪みを与えるこ
とがない。
【0096】
【発明の効果】請求項1の発明の光走査記録装置は、以
上のように、上記偏向手段は回転多面鏡を含んでおり、
該光走査記録装置に備えられる光学部品の中で、上記偏
向手段が特定の密閉空間内に配置されている構成であ
る。
【0097】それゆえ、上記偏向手段が特定の密閉空間
に配置されていることにより、従来に比べ、密閉空間の
容積が小さくなると共に、該光走査記録装置の本体フレ
ームと該密閉空間を封止する密閉部材との間におけるシ
ール箇所も少なくなるため、該密閉空間のシールが確実
かつ容易となる。また、上記密閉空間のシールを行なう
前に該空間に塵や埃が存在していたとしても、該密閉空
間の容量自体が小さいため、該空間内に存在する塵や埃
の絶対量も小さくなる。これにより、上記密閉空間への
塵や埃の進入を効果的に防止し、回転多面鏡のミラー面
への塵や埃の付着を大幅に低減することができるため、
上記回転多面鏡のミラー面での反射が良好となり、像担
持体への書き込み不良を抑制できるという効果を奏す
る。
【0098】請求項2の発明の光走査記録装置は、以上
のように、請求項1の構成に加えて、上記偏向手段の配
置される密閉空間が、レーザ光の入射窓および出射窓を
有しており、該入射窓および出射窓の少なくとも一方
は、回転多面鏡の前後近傍に位置する透過性光学部材に
よって密封されている構成である。
【0099】それゆえ、請求項1の構成による効果に加
えて、上記入射窓および出射窓の少なくとも一方が、単
なるガラス板ではなく、回転多面鏡の近傍に配置される
べき透過性光学部材によって密閉されるため、上記密閉
空間の外部において、透過性光学部材を配置するスペー
スが省略でき、該光走査記録装置のコンパクト化に寄与
するという効果を奏する。
【0100】請求項3の発明の光走査記録装置は、以上
のように、請求項1または2の構成に加えて、上記密閉
空間の壁面の少なくとも一部には、空間内部における
塵、埃などを吸着する吸着部材が設けられている構成で
ある。
【0101】それゆえ、請求項1または2の構成による
効果に加えて、上記密閉空間を密閉する時に進入する幾
分かの塵や埃が、該密閉空間の中で回転多面鏡の回転に
より発生する気流により対流し、対流する塵、埃は上記
吸着部材に当たることにより吸着除去される。これによ
り、上記密閉空間内の塵、埃を除去することができるの
で、該密閉空間内の空気を清浄にでき、回転多面鏡のミ
ラー面への塵、埃の付着を防止できるという効果を奏す
る。
【0102】請求項4の発明の光走査記録装置は、以上
のように、請求項3の構成に加えて、上記吸着部材は、
偏向手段の駆動により発生する空間内部における空気の
流れを考慮して、該空気の流れが大きい位置に設けられ
る構成である。
【0103】それゆえ、請求項3の構成による効果に加
えて、上記吸着部材を空気の流れが大きい位置に配置す
ることで、該吸着部材の吸着による塵、埃の除去効率を
高めることができるという効果を奏する。
【0104】請求項5の発明の光走査記録装置は、以上
のように、請求項1ないし4の何れかの構成に加えて、
光走査記録装置内のレーザ光路が防護カバーによって覆
われ、該防護カバーは、光走査記録装置の本体フレーム
に対して負荷を与えることがないように、外縁の隅部の
みを固定されることによって上記本体フレームに取り付
けられる構成である。
【0105】それゆえ、請求項1ないし4の何れかの構
成による効果に加えて、上記防護カバーの取り付けにあ
たっては、その固定箇所が極力少なくなり、無理な力が
上記本体フレームにかからず、また、その固定箇所とな
る外縁の隅部は、本体フレームにおいては、リブの交差
位置となるため十分なフレーム強度が確保できると共
に、光走査記録装置内に配置される光学部品からも離れ
た位置となるため、光走査記録装置の本体フレームに生
じる歪みを抑制することができるという効果を奏する。
【0106】請求項6の発明の画像形成装置は、以上の
ように、請求項1ないし5の何れかに記載の光走査記録
装置を用いて、像担持体への静電潜像の書き込みを行う
構成である。
【0107】それゆえ、像担持体への静電潜像の書き込
む時において、請求項1と同様の作用によって上記回転
多面鏡のミラー面での反射が良好となり、像担持体への
書き込み不良を抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すものであり、LSU
の外観を示す斜視図である。
【図2】上記LSUを搭載したデジタルカラー複写機の
構成を示す断面図である。
【図3】上記LSUの構成を示す図であり、図3(a)
は上面図、図3(b)は正面図、図3(c)は側面図で
ある。
【図4】図2に示すLSUにおいて、偏向装置が配置さ
れる空間を蓋で密閉した状態の外観を示す斜視図であ
る。
【図5】図4に示すLSUを防護カバーで覆った状態の
外観を示す斜視図である。
【図6】上記LSU内の偏向装置における放熱機構の一
部を示す説明図である。
【図7】冷却ファンを備えた上記デジタルカラー複写機
の概略構成を示す説明図である。
【図8】上記冷却ファンによる上記デジタルカラー複写
機内の空気の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
1 デジタルカラー複写機(画像形成装置) 40 フレーム構造体(本体フレーム) 41 半導体レーザ素子(レーザ照射手段) 45 ポリゴンミラー(回転多面鏡、偏向手段) 51 ミラーモータ(偏向手段) 52 駆動回路基板(偏向手段) 63 入射窓 64 出射窓 70 防護カバー 221a〜221d 感光体ドラム(像担持体) 222a〜222d レーザビームスキャナユニット
(光走査記録装置)
フロントページの続き (72)発明者 小田 歩 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 山中 敏央 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 真鍋 申生 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 大野 光浩 埼玉県大宮市植竹町1−324 富士写真光 機株式会社内 Fターム(参考) 2C362 DA12 DA13 DA14 2H045 AA33 AA34 DA02 DA41 5C072 AA03 BA15 DA02 DA04 DA21 HA13 XA01 XA05

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面が均一帯電された像担持体に、画像信
    号に基づいて変調されるレーザ光を走査露光し、該像担
    持体の表面に静電潜像を形成する電子写真方式の画像形
    成装置に用いられ、上記レーザ光を照射するレーザ照射
    手段と、該レーザ光を像担持体の主走査方向に偏向する
    偏向手段とを備えた光走査記録装置において、 上記偏向手段は回転多面鏡を含んでおり、 該光走査記録装置に備えられる光学部品の中で、上記偏
    向手段が特定の密閉空間内に配置されていることを特徴
    とする光走査記録装置。
  2. 【請求項2】上記偏向手段の配置される密閉空間が、レ
    ーザ光の入射窓および出射窓を有しており、 該入射窓および出射窓の少なくとも一方は、回転多面鏡
    の前後近傍に位置する透過性光学部材によって密封され
    ていることを特徴とする請求項1に記載の光走査記録装
    置。
  3. 【請求項3】上記密閉空間の壁面の少なくとも一部に
    は、空間内部における塵、埃などを吸着する吸着部材が
    設けられていることを特徴とする請求項1または2に記
    載の光走査記録装置。
  4. 【請求項4】上記吸着部材は、偏向手段の駆動により発
    生する空間内部における空気の流れを考慮して、該空気
    の流れが大きい位置に設けられることを特徴とする請求
    項3に記載の光走査記録装置。
  5. 【請求項5】光走査記録装置内のレーザ光路が防護カバ
    ーによって覆われ、 該防護カバーは、光走査記録装置の本体フレームに対し
    て負荷を与えることがないように、外縁の隅部のみを固
    定されることによって上記本体フレームに取り付けられ
    ることを特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載の
    光走査記録装置。
  6. 【請求項6】請求項1ないし5の何れかに記載の光走査
    記録装置を用いて、像担持体への静電潜像の書き込みを
    行うことを特徴とする画像形成装置。
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