JP2008310142A - 走査光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクト化を図りつつ、空気流によって走査レンズに与えられる熱的影響を低く抑えて走査レンズに高い光学性能を確保することができる走査光学装置を提供すること。
【解決手段】光源から出射した光ビームをポリゴンミラー３に入射させ、ポリゴンミラー３で反射した光ビームをｆθレンズ（走査レンズ）９，１０を経由して折り返しミラーで反射させて像担持体上に結像させることによって該像担持体上を露光走査する走査光学装置において、前記ｆθレンズ９をバネ板金１４のバネ圧によって筐体２に固定するとともに、該ｆθレンズ９をバネ板金１４によって被覆する。又、バネ板金１４の光ビームが通過する部分にスリット１４ａを形成し、該バネ板金１４のスリット１４ａ以外の部分でｆθレンズ９を全体的に被覆する。更に、バネ板金１４のｆθレンズ９への押圧部１４ｂを半球面状とし、該押圧部１４ｂをｆθレンズ９に点接触させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、像担持体上に光ビームを照射することによって該像担持体上を露光走査する走査光学装置に関するものである。

電子写真方式によって画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置にはレーザスキャナユニット（ＬＳＵ）等の走査光学装置が備えられている。

例えばレーザスキャナユニットは、筐体の内部にコリメータレンズ、シリンドリカルレンズ、走査レンズであるｆθレンズ、折り返しミラー等の各種光学部品の他、偏光手段であるポリゴンミラーとこれを回転駆動するポリゴンモータ等を収納して構成されており、光源であるレーザダイオードから出射したレーザ光をコリメータレンズとシリンドリカルレンズを経由してポリゴンミラーに入射させ、ポリゴンミラーで反射したレーザ光を走査レンズを経由して折り返しミラーで反射させて感光ドラム等の像担持体上に結像させて露光走査し、該像担持体上に画像情報に応じた静電潜像を形成するものである。尚、像担持体上に形成された静電潜像は、現像装置によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として顕像化され、このトナー像は転写装置によって用紙等の記録材上に転写される。

ところで、近年、レーザスキャナユニットのコンパクト化が進んでおり、これに伴ってｆθレンズが発熱源であるポリゴンモータに近接して配置される傾向にある。このため、ｆθレンズがポリゴンモータからの熱の影響を受け、その光学性能が損なわれる可能性がある。

そこで、レーザスキャナユニットの温度を下げるために、ポリゴンモータ基板を放熱板金に締結して放熱したり、ポリゴンモータを隔離した空間に設けてレンズに熱が伝わらない構成を採用することが行われていた。

その他、例えば特許文献１には、ポリゴンミラーの回転により該ポリゴンミラーから光学部品側に向かう空気流の熱を放熱するための放熱部材の少なくとも一部を空気流の上流側でポリゴンモータに沿って配置する構成が提案されている。

又、特許文献２には、結像光学系と駆動回路の間に輻射熱遮蔽板を設け、駆動回路から結像光学系に向かう輻射熱を輻射熱遮蔽板で遮断する構成が提案されている。
特開２００６−３２３０６５号公報 特開２００４−２８７２７１号公報

しかしながら、ポリゴンモータ基板を放熱板金に締結して放熱する構成では、空気の流れによってレンズに伝わる熱を下げる効果は薄く、部品のばらつきの成分が増してポリゴンミラーが傾いてしまうという問題がある。

又、ポリゴンモータを隔離した空間に設けてレンズに熱が伝わらない構成を採用するには、壁１枚分のスペースと密閉用にガラスを取り付けるためのスペースが必要となり、走査光学装置のコンパクト化の障害となる。

更に、特許文献１において提案された構成では、空気流がレンズに直接当たるため、放熱部材による放熱が不十分であり、空気流がレンズに熱を与えてしまう可能性がある。

又、特許文献２において提案された構成では、空気流が輻射熱遮蔽板に当てることになるために騒音発生の原因となるという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、コンパクト化を図りつつ、空気流によって走査レンズに与えられる熱的影響を低く抑えて走査レンズに高い光学性能を確保することができる走査光学装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、光源から出射した光ビームをポリゴンミラーに入射させ、ポリゴンミラーで反射した光ビームを走査レンズを経由して折り返しミラーで反射させて像担持体上に結像させることによって該像担持体上を露光走査する走査光学装置において、前記走査レンズをバネ板金のバネ圧によって筐体に固定するとともに、該走査レンズを前記バネ板金によって被覆したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記バネ板金の光ビームが通過する部分にスリットを形成し、該バネ板金の前記スリット以外の部分で前記走査レンズを全体的に被覆したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記バネ板金の前記走査レンズへの押圧部を半球面状とし、該押圧部を前記走査レンズに点接触させたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、走査レンズをバネ板金のバネ圧によって筐体に固定するとともに、該走査レンズをバネ板金によって被覆するようにしたため、空気流から走査レンズに向かう熱をバネ板金によって遮断するとともに、放熱することができ、走査レンズをポリゴンモータに近接配置して走査光学装置をコンパクト化しても、ポリゴンミラーの回転によって誘起される空気流によって走査レンズに与えられる熱的影響を低く抑えて該走査レンズに高い光学性能を確保することができる。

請求項２記載の発明によれば、バネ板金の光ビームが通過する部分にスリットを形成し、該バネ板金のスリット以外の部分で走査レンズを全体的に被覆したため、バネ板金による遮熱効果と放熱効果が高められ、空気流によって走査レンズに与えられる熱的影響を一層低く抑えることができる。

請求項３記載の発明によれば、バネ板金の走査レンズへの押圧部を半球面状とし、該押圧部を走査レンズに点接触させるようにしたため、バネ板金から走査レンズへの熱伝導を最小限に抑えることができ、これによっても走査レンズへの熱的影響を低く抑えて該走査レンズに高い光学性能を確保することができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る走査光学装置の内部構造を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は同走査光学装置の部分斜視図、図４は同走査光学装置の部分平面図、図５は同走査光学装置のポリゴンミラーとｆθレンズ部分の斜視図である。

本発明に係る走査光学装置１は、樹脂にて矩形ボックス状に成形された筐体２内の中心部に偏光手段であるポリゴンミラー３とこれを回転駆動するポリゴンモータ４を配置し、これらの両側に２つの走査光学系２０，３０を対称に配置して構成されている。尚、図２に示すように、筐体２の上部にはカバー５が被着されているが、図１では筐体２の内部構造を示すためにカバー５を取り外した状態を図示している。

ここで、各走査光学系２０，３０は、光源であるレーザダイオード６、コリメータレンズ７、シリンドリカルレンズ８、走査レンズである２つのｆθレンズ９，１０及び３つの折り返しミラー１１，１２，１３をそれぞれ備えており、各走査光学系２０，３０のレーザダイオード６から出射したレーザ光は、コリメータレンズ７とシリンドリカルレンズ８によって線状の光束に集光された後、ポリゴンモータ４によって回転駆動されるポリゴンミラー３に対して対称な２方向から入射する。

上述のようにポリゴンミラー３に入射したレーザ光は、ポリゴンミラー３によって偏光走査され、その反射光は２つのｆθレンズ９，１０と３つの折り返しミラー１１，１２，１３を経て図２に示す感光ドラム５０上に結像され、結像された光束は、ポリゴンミラー３の回転によって感光ドラム５０上を主走査方向に走査し、感光ドラム５０の回転によって副走査方向に走査して感光ドラム５０上に静電潜像を形成する。尚、本実施の形態に係る走査光学装置１は、２つのレーザ光によって２つの感光ドラム５０を露光走査するが、フルカラーレーザプリンタ等には斯かる走査光学装置１が２つ備えられ、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック画像に対応したレーザ光によって４つの感光ドラム５０を露光走査する。

而して、本実施の形態では、図３〜図５に示すように、走査光学装置１のコンパクト化を図るために前記ｆθレンズ９はポリゴンモータ４に近接配置されており、このｆθレンズ９は、バネ板金１４のバネ圧によって筐体に固定されるとともに、その略全体がバネ板金１４によって被覆されている。

ここで、上記バネ板金１４には板厚０．３ｍｍ程度のものが使用され、該バネ板金１４は、ｆθレンズ９と同等幅を有し、ポゴンミラー３の周囲に沿って円弧曲面状に曲げられている。又、図５に示すように、バネ板金１４のレーザ光が通過する部分には横方向に長いスリット１４ａが形成されており、該バネ板金１４の前記スリット１４ａ以外の部分でｆθレンズ９を全体的に被覆している。

更に、図５に示すように、バネ板金１４のｆθレンズ９への複数の押圧部１４ｂは絞り加工によって半球面状に成型されており、各押圧部１４ｂはｆθレンズ９に点接触している。

以上のように、本実施の形態においては、ｆθレンズ９をバネ板金１４のバネ圧によって筐体２に固定するとともに、該ｆθレンズ９をバネ板金１４によって被覆するようにしたため、ポリゴンミラー３の回転によって誘起される空気流からｆθレンズ９に向かう熱をバネ板金１４によって遮断するとともに、放熱することができ、ｆθレンズ９をポリゴンモータ４に近接配置して当該走査光学装置１をコンパクト化しても、空気流によってｆθレンズ９に与えられる熱的影響を低く抑えて該ｆθレンズ９に高い光学性能を確保することができる。特に、本実施の形態では、バネ板金１４をポゴンミラー３の周囲に沿って円弧曲面状に曲げたため、ポリゴンミラー３の回転によって発生する空気の流れをバネ板金１４に効率良く当てることができ、バネ板金１４による放熱効果を高めることができる。

そして、本実施の形態では、バネ板金１４のレーザ光が通過する部分にスリット１４ａを形成し、該バネ板金１４のスリット１４ａ以外の部分でｆθレンズ９を全体的に被覆したため、バネ板金１４による遮熱効果と放熱効果が高められ、空気流によってｆθレンズ９に与えられる熱的影響を一層低く抑えることができる。

又、本実施の形態では、バネ板金１４のｆθレンズ９への押圧部１４ｂを半球面状とし、該押圧部１４ｂをｆθレンズ９に点接触させるようにしたため、バネ板金１４からｆθレンズ９への熱伝導を最小限に抑えることができ、これによってもｆθレンズ９への熱的影響を低く抑えて該ｆθレンズ９に高い光学性能を確保することができる。

本発明に係る走査光学装置の内部構造を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明に係る走査光学装置の部分斜視図である。 本発明に係る走査光学装置の部分平面図である。 本発明に係る走査光学装置のポリゴンミラーとｆθレンズ部分の斜視図である。

符号の説明

１ 走査光学装置
２ 筐体
３ ポリゴンミラー
４ ポリゴンモータ
５ カバー
６ レーザダイオード（光源）
７ コリメータレンズ
８ シリンドリカルレンズ
９，１０ ｆθレンズ（走査レンズ）
１１〜１３ 折り返しミラー
１４ バネ板金
１４ａ バネ板金のスリット
１４ｂ バネ板金の押圧部
２０，３０ 走査光学系
５０ 感光ドラム（像担持体）

Claims (3)

1. 光源から出射した光ビームをポリゴンミラーに入射させ、ポリゴンミラーで反射した光ビームを走査レンズを経由して折り返しミラーで反射させて像担持体上に結像させることによって該像担持体上を露光走査する走査光学装置において、
   前記走査レンズをバネ板金のバネ圧によって筐体に固定するとともに、該走査レンズを前記バネ板金によって被覆したことを特徴とする走査光学装置。
2. 前記バネ板金の光ビームが通過する部分にスリットを形成し、該バネ板金の前記スリット以外の部分で前記走査レンズを全体的に被覆したことを特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
3. 前記バネ板金の前記走査レンズへの押圧部を半球面状とし、該押圧部を前記走査レンズに点接触させたことを特徴とする請求項１又は２記載の走査光学装置。
   

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