JP7516978B2 - 光走査装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ビーム光を走査するポリゴンミラーを備える光走査装置およびそれを含む画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、ビーム光を走査ミラーで反射することによって感光体の表面に前記ビーム光を走査する光走査装置を備える。前記ビーム光は、前記走査ミラーで反射し、ｆθレンズを通過した後に前記感光体に向かう。

例えば、前記光走査装置は、ポリゴンミラーによって前記ビーム光を走査する（例えば、特許文献１参照）。前記ポリゴンミラーは、回転しつつ前記ビーム光を反射することによって前記ビーム光を走査する。

特開２００９－１９８８８８号公報

ところで、前記ポリゴンミラーで反射した前記ビーム光の一部は、前記ｆθレンズの表面で反射し他の光学機器へ向かう不要光となる場合がある。この場合、前記不要光が前記画像形成装置に悪影響を及ぼすおそれがある。

例えば、前記光走査装置が、前記ポリゴンミラーの両側に配置された２つの前記ｆθレンズを備え、前記ポリゴンミラーが、２つの前記ｆθレンズへ向けて前記ビーム光を走査する場合がある。この場合、一方の前記ｆθレンズで反射した前記不要光が他方の前記ｆθレンズへ向かい、前記静電潜像の書き込みに悪影響を及ぼすおそれがある。

そこで、前記不要光を遮る遮光部材が、前記不要光の進路に配置されることが考えられる。

一方、前記光走査装置は、前記ポリゴンミラーを駆動するモーターなどの発熱体を備える。前記ポリゴンミラーは、回転することによって装置内に気流を発生させ、この気流は、前記発熱体を冷却する冷却風として作用する。

前記不要光を遮る前記遮光部材は、前記ポリゴンミラーの回転により生じる風の流れを妨げ、前記風による前記発熱体の冷却作用を妨げるおそれがある。

本発明の目的は、ポリゴンミラーの回転により生じる風の円滑な流れを維持しつつ、レンズで反射したビーム光の一部が他の光学機器へ入射することを防止できる光走査装置およびそれを備える画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る光走査装置は、１つ以上の感光体の表面にビーム光を走査する。前記光走査装置は、ポリゴンミラーと、１つ以上のレンズと、複数の遮光板と、を備える。前記ポリゴンミラーは、回転しつつ前記ビーム光を反射する。前記レンズは、前記ポリゴンミラーで反射した前記ビーム光を通過させる。前記複数の遮光板は、間隔を開けて配置され、前記レンズの少なくとも１つで反射し他の光学機器へ向かう前記ビーム光の一部である不要光を遮る。前記複数の遮光板は、前記ポリゴンミラーの回転により生じる風を通過させる風路を形成する。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、１つ以上の感光体と、前記感光体の表面にビーム光を走査することにより前記感光体の表面に静電潜像を書き込む前記光走査装置と、前記感光体の表面の前記静電潜像をトナー像へ現像する現像装置と、前記感光体の表面の前記トナー像をシートへ転写する転写装置と、を備える。

本発明によれば、ポリゴンミラーの回転により生じる風の円滑な流れを維持しつつ、レンズで反射したビーム光の一部が他の光学機器へ入射することを防止できる光走査装置およびそれを備える画像形成装置を提供することが可能になる。

図１は、実施形態に係る光走査装置を備える画像形成装置の構成図である。 図２は、実施形態に係る光走査装置における走査ユニットの本体部の平面図である。 図３は、実施形態に係る光走査装置における走査ユニットの平面図である。 図４は、実施形態に係る光走査装置における架設部材の斜視図である。 図５は、実施形態に係る光走査装置における架設部材の下面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［画像形成装置１０の構成］
実施形態に係る光走査装置４６は、画像形成装置１０の一部を構成している。画像形成装置１０は、電子写真方式でプリント処理を実行するプリント装置４を備える。

前記プリント処理は、シート９に画像を形成する処理である。シート９は、用紙またはシート状の樹脂部材などの画像形成媒体である。

図１に示されるように、画像形成装置１０は、シート収容部２と、装置本体１内に設けられたシート搬送装置３およびプリント装置４とを備える。装置本体１は、プリント装置４を収容する主筐体である。

シート搬送装置３は、不図示のモーターによって駆動されるシート送出装置３０および複数組の搬送ローラー対３１を備える。シート送出装置３０は、シート収容部２に収容されたシート９を装置本体１内の搬送路３００へ送り出す。

複数組の搬送ローラー対３１は、シート９を搬送路３００に沿って搬送し、さらにシート９を搬送路３００の出口から排出トレイ１００へ排出する。

プリント装置４は、搬送路３００に沿って搬送されるシート９に画像を形成する。プリント装置４は、作像装置４ｘ、光走査装置４６、転写装置４７および定着装置４８を備える。作像装置４ｘは、ドラム状の感光体４１、帯電装置４２、現像装置４３およびドラムクリーニング装置４５などを含む。

図１に示される画像形成装置１０は、タンデム式のカラー画像形成装置である。そのため、プリント装置４は、イエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの４色のトナーに対応した４つの作像装置４ｘを備える。

さらに、転写装置４７は、中間転写ベルト４７１と、４つの作像装置４ｘに対応する４つの第１転写部４７２と、第２転写部４７３と、ベルトクリーニング部４７４とを備える。

作像装置４ｘにおいて、感光体４１が回転し、帯電装置４２が感光体４１の表面を帯電させる。さらに、光走査装置４６が、感光体４１の表面にビーム光Ｌ１を走査することにより、感光体４１の表面に静電潜像を書き込む。

さらに、現像装置４３が、感光体４１の表面に前記トナーを供給することにより、前記静電潜像をトナー像へ現像する。前記トナーは粒状の現像剤の一例である。

転写装置４７は、搬送路３００において前記トナー像をシート９に転写する。第１転写部４７２は、感光体４１の表面の前記トナー像を中間転写ベルト４７１の表面へ転写する。これにより、中間転写ベルト４７１の表面にカラーの前記トナー像が形成される。

第２転写部４７３は、搬送路３００において、中間転写ベルト４７１に形成された前記トナー像をシート９に転写する。以上に示されるように、転写装置４７は、感光体４１の表面の前記トナー像をシート９へ転写する。

なお、画像形成装置１０が、モノクロ画像形成装置である場合、第２転写部４７３が、搬送路３００において感光体４１上の前記トナー像をシート９へ転写する。

ドラムクリーニング装置４５は、感光体４１の表面に残存する廃トナーを除去する。ベルトクリーニング部４７４は、中間転写ベルト４７１に残存する廃トナーを除去する。

定着装置４８は、シート９に転写された前記トナー像を、加熱および加圧することによってシート９に定着させる。

本実施形態において、光走査装置４６は、２つの走査ユニット４６ｘを含む。２つの走査ユニット４６ｘのうちの一方は、４つの感光体４１のうちの２つに対してビーム光Ｌ１を走査する。２つの走査ユニット４６ｘのうちの他方は、４つの感光体４１のうちの残り２つに対してビーム光Ｌ１を走査する。

図２に示されるように、走査ユニット４６ｘ各々は、ユニット筐体５０と、２つの光源５１と、２つのシリンドリカルレンズ５２と、１つのポリゴンミラー５３と、１つのポリゴンモーター５３ａと、２つのｆθレンズ５４とを備える。

光源５１各々は、ビーム光Ｌ１を出射するレーザー光源である。ビーム光Ｌ１はレーザー光である。ポリゴンモーター５３ａは、ポリゴンミラー５３を回転駆動する。ポリゴンミラー５３は、回転しつつビーム光Ｌ１を反射する。

２つの光源５１と、２つのシリンドリカルレンズ５２と、１つのポリゴンミラー５３と、ポリゴンモーター５３ａと、２つのｆθレンズ５４とは、ユニット筐体５０によって支持されている。２つの光源５１、２つのシリンドリカルレンズ５２および２つのｆθレンズ５４は、それぞれポリゴンミラー５３の両側に配置されている。

一方の光源５１から出射されたビーム光Ｌ１は、一方のシリンドリカルレンズ５２を通過した後にポリゴンミラー５３に到達し、ポリゴンミラー５３で反射した後に一方のｆθレンズ５４を通過する。

他方の光源５１から出射されたビーム光Ｌ１は、他方のシリンドリカルレンズ５２を通過した後にポリゴンミラー５３に到達し、ポリゴンミラー５３で反射した後に他方のｆθレンズ５４を通過する。ｆθレンズ５４は、ビーム光Ｌ１を通過させることにより、感光体４１へ向かうビーム光Ｌ１の走査速度を一定にする。

ｆθレンズ５４各々を通過したビーム光Ｌ１は、不図示の２つのミラー各々で反射した後に２つの感光体４１各々の表面に到達する。以上に示されるように、１つのポリゴンミラー５３が、２つの感光体４１の表面に向かう２つのビーム光Ｌ１を走査する。

走査ユニット４６ｘ各々は、ユニット筐体５０に取り付けられた架設部材５５をさらに備える（図３～５参照）。なお、図２は、走査ユニット４６ｘにおける架設部材５５を除いた本体部の平面図である。

架設部材５５は、２つのｆθレンズ５４の間においてユニット筐体５０に架設されている。架設部材５５は、電線５００を保持する電線保持部５５ａを有する。

電線保持部５５ａは、電線５００の配線経路に沿って形成されている。電線５００は、画像形成装置１０の装置本体１に設けられた不図示の給電回路と、ポリゴンモーター５３ａなどの光走査装置４６が備える電子機器とを電気的に接続する。

ところで、ポリゴンミラー５３で反射したビーム光Ｌ１の一部は、ｆθレンズ５４の表面で反射し他の光学機器へ向かう不要光Ｌ１１となる場合がある（図３，５参照）。この場合、不要光Ｌ１１が画像形成装置１０に悪影響を及ぼすおそれがある。

例えば、本実施形態のように、光走査装置４６が、ポリゴンミラー５３の両側に配置された２つのｆθレンズ５４を備え、ポリゴンミラー５３が、２つのｆθレンズ５４へ向けてビーム光Ｌ１を走査する場合がある。この場合、一方のｆθレンズ５４で反射した不要光Ｌ１１が他方のｆθレンズ５４へ向かい、前記静電潜像の書き込みに悪影響を及ぼすおそれがある（図３参照）。

そこで、不要光Ｌ１１を遮る遮光部材が、不要光Ｌ１１の進路に配置されることが考えられる。

一方、光走査装置４６は、ポリゴンミラー５３を駆動するポリゴンモーター５３ａなどの発熱体を備える。ポリゴンミラー５３は、回転することによってユニット筐体５０内に気流を発生させ、この気流は、前記発熱体を冷却する冷却風として作用する。

前記不要光を遮る前記遮光部材は、ポリゴンミラー５３の回転により生じる風の流れを妨げ、前記風による前記発熱体の冷却作用を妨げるおそれがある。光走査装置４６は、そのような課題を解決する構造を備える。以下、その構造について説明する。

光走査装置４６の走査ユニット４６ｘ各々において、架設部材５５は、図３～５に示される複数の遮光板５６を有する。複数の遮光板５６各々は、架設部材５５からユニット筐体５０側へ垂下したリブである。

複数の遮光板５６は、２つのｆθレンズ５４の間における不要光Ｌ１１の経路において、間隔を開けて配置されている。複数の遮光板５６は、２つのｆθレンズ５４の一方で反射し他方へ向かう不要光Ｌ１１を遮る（図３，５参照）。なお、ｆθレンズ５４は、光学機器の一例である。

複数の遮光板５６は、ポリゴンミラー５３の回転により生じる風を通過させる風路５６０を形成している（図４，５参照）。本実施形態において、複数の遮光板５６は、第１遮光板５６ａ、第２遮光板５６ｂおよび第３遮光板５６ｃを含む。

第１遮光板５６ａおよび第２遮光板５６ｂは、相互に対向して配置されている。第１遮光板５６ａおよび第２遮光板５６ｂは、それぞれポリゴンミラー５３の外周においてポリゴンミラー５３の回転方向Ｒ１の上流側から下流側へ向かってポリゴンミラー５３から遠ざかる側へ傾斜して形成されている。

第１遮光板５６ａおよび第２遮光板５６ｂは、ポリゴンミラー５３の外周において、ポリゴンミラー５３の回転方向Ｒ１の上流側から下流側へ向かってポリゴンミラー５３から遠ざかる側へ傾斜した風路５６０を形成している。

ポリゴンミラー５３の回転によって生じる風は、ポリゴンミラー５３の回転方向Ｒ１の上流側から下流側へ向かってポリゴンミラー５３から遠ざかる側へ流れる。従って、ポリゴンミラー５３の回転によって生じる風は、複数の遮光板５６が形成する風路５６０に沿って円滑に流れる。

第３遮光板５６ｃは、第１遮光板５６ａおよび第２遮光板５６ｂの間に配置されている。第３遮光板５６ｃは、第１遮光板５６ａおよび第２遮光板５６ｂが対向する方向に沿って形成されている。

第３遮光板５６ｃは、第１遮光板５６ａおよび第２遮光板５６ｂの間に入射する不要光Ｌ１１を遮る。また、第１遮光板５６ａおよび第２遮光板５６ｂと第３遮光板５６ｃとの間の隙間が、風路５６０の入口を形成している。

複数の遮光板５６は、ポリゴンミラー５３の回転により生じる風の円滑な流れを維持しつつ、一方のｆθレンズ５４で反射した不要光Ｌ１１が他方のｆθレンズ５４へ入射することを防ぐ。即ち、複数の遮光板５６は、ポリゴンミラー５３の周囲の風によるポリゴンモーター５３ａなどの前記発熱体の冷却作用を妨げない。

１ ：装置本体
２ ：シート収容部
３ ：シート搬送装置
４ ：プリント装置
４１ ：感光体
５０ ：ユニット筐体
５１ ：光源
５２ ：シリンドリカルレンズ
５３ ：ポリゴンミラー
５４ ：ｆθレンズ
５５ ：架設部材
５５ａ ：電線保持部
５６ ：遮光板
５６ａ ：第１遮光板
５６ｂ ：第２遮光板
５６ｃ ：第３遮光板
５６０ ：風路
Ｌ１ ：ビーム光
Ｌ１１ ：不要光

Claims (3)

1. 複数の感光体の表面にビーム光を走査する光走査装置であって、
   回転しつつ前記ビーム光を反射するポリゴンミラーと、
   前記ポリゴンミラーの両側に配置され、前記ポリゴンミラーで反射した前記ビーム光をそれぞれ通過させる２つのｆθレンズと、
   それぞれ平板状であり、前記２つのｆθレンズの間に間隔を開けて配置され、前記２つのｆθレンズの一方で反射し他方へ向かう前記ビーム光の一部である不要光を遮る複数の遮光板と、を備え、
   前記複数の遮光板は、
   相互に対向して配置され、それぞれ前記ポリゴンミラーの外周において前記ポリゴンミラーの回転方向の上流側から下流側へ向かって前記ポリゴンミラーから遠ざかる側へ傾斜して形成されるとともに前記２つのｆθレンズが対向する方向に対して傾斜して形成された第１遮光板および第２遮光板と、
   前記第１遮光および前記第２遮光板の間に配置され、前記第１遮光板および前記第２遮光板が対向する方向に沿って形成された第３遮光板と、を含み、
   前記第１遮光板および前記第２遮光板は、前記ポリゴンミラーの回転により生じる風を前記２つのｆθレンズの一方の側から他方の側へ向かって通過させる風路を形成し、
   前記第１遮光板および前記第２遮光板と前記第３遮光板との間の隙間が、前記風路の入口を形成している、光走査装置。
2. 前記ポリゴンミラーおよび前記レンズを支持するユニット筐体と、
   前記ユニット筐体に取り付けられ、電線を保持する電線保持部および前記複数の遮光板を有する架設部材と、を備える、請求項１に記載の光走査装置。
3. 複数の感光体と、
   前記複数の感光体の表面にビーム光を走査することにより前記複数の感光体の表面に静電潜像を書き込む請求項１または請求項２に記載の光走査装置と、
   前記複数の感光体の表面の前記静電潜像をトナー像へ現像する複数の現像装置と、
   前記複数の感光体の表面の前記トナー像をシートへ転写する転写装置と、を備える画像形成装置。