JP5487796B2 - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、光走査装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning device.
画像形成装置の高生産性、高密度化に伴い、画像形成装置に用いられる光走査装置は、光源の数と、偏向器（共振ミラー、ポリゴンスキャナ等）の回転数と、を増加することで、高生産性、高画質化を実現してきた。 Along with the high productivity and high density of image forming apparatuses, the optical scanning apparatus used in the image forming apparatus increases the number of light sources and the number of rotations of deflectors (resonant mirrors, polygon scanners, etc.). High productivity and high image quality have been realized.
しかし、光源数を増大することは、光走査装置のコストアップにつながる。このため、高生産性、高密度化の要求に伴い、偏向器の高速化（回転数の増加）を行うことが余儀なくされているのが現状である。 However, increasing the number of light sources leads to an increase in the cost of the optical scanning device. For this reason, the current situation is that it is necessary to increase the speed of the deflector (increase the number of rotations) in accordance with the demand for high productivity and high density.
偏向器の駆動に伴う発熱は、偏向器の回転数（ポリゴンスキャナの場合）の上昇と共に大きくなる。このため、光走査装置内に隔壁を設けず、偏向器をそのまま回転させる構成にした場合は、偏向器の偏向ミラーの撒き散らす高温の気流により光走査装置内の偏向器以外の他の光学素子（例えば、走査レンズ、ミラー等）が不均一に温められ、その光学素子の光学特性に劣化を生じさせることになる。その結果、画像品質が劣化する場合がある。 The heat generated by driving the deflector increases as the number of rotations of the deflector (in the case of a polygon scanner) increases. For this reason, in the case where the optical scanner is not provided with a partition and the deflector is rotated as it is, other optical elements other than the deflector in the optical scanner due to the high temperature air current scattered by the deflection mirror of the deflector (For example, a scanning lens, a mirror, etc.) are heated non-uniformly, and the optical characteristics of the optical element are deteriorated. As a result, the image quality may deteriorate.
また、図１２を用いて本発明と関連する光走査装置について説明する。図１２に示す光走査装置は、オプティカルハウジング１、偏向器（ポリゴンスキャナ）２、壁３、防音ガラス３a、３ｂ、ｆθレンズ４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、長尺レンズ５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）、第１ミラー６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）、第２ミラー７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）、第３ミラー８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）、防塵ガラス９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）、上カバー１０、下カバー１１、感光体１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）、光路１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）と、を有している。
Further, an optical scanning apparatus related to the present invention will be described with reference to FIG. The optical scanning device shown in FIG. 12 includes an
図１２に示すように、偏向器２が上カバー１０から空間的に隔離された構成になっている光走査装置であっても、その光走査装置を長時間使用すると、偏向器２の高速回転に伴い、微小な異物が偏向器２の偏向ミラーに不均一に付着し、偏向ミラーが汚れてしまう場合がある。この場合、本来の偏向ミラーの反射特性を害し、光走査装置の走査光の均一性を劣化させることになる。その結果、画像の品質も著しく低下させることになる。
As shown in FIG. 12, even when the
このため、図１３に示すように、オプティカルハウジング１の上下にカバー（上カバー１０、下カバー１１）を設け、且つ、オプティカルハウジング１内に偏向器２を密閉して使用することで、上述した偏向器２の偏向ミラーが撒き散らす高温の気流の問題と、偏向ミラーの汚れの問題と、を軽減することにしている。また、実際にこのような構成で製品化されている光走査装置もある。
For this reason, as shown in FIG. 13, the cover (
図１３に示す光走査装置は、オプティカルハウジング１、偏向器（ポリゴンスキャナ）２、壁３、防音ガラス３a、３ｂ、ｆθレンズ４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、第１ミラー６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）、第２ミラー７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）、防塵ガラス９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）、上カバー１０、下カバー１１、感光体１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）、光路１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）と、を有している。
The optical scanning device shown in FIG. 13 includes an
上述したように、高生産性、高密度化の要求に伴い、偏向器２を高速回転で使用する場合は、図１３に示す構成のように、オプティカルハウジング１内で偏向器２を密閉してしまうと、その密閉した空間（偏向器収容部）内に熱がこもり、その密閉した偏向器収容部内の温度が偏向器２の使用可能限界温度を超えてしまう場合がある。また、密封した偏向器収容部内にこもった熱が偏向器２以外の他の光学素子（ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７等）に影響を与え、その光学素子（ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７等）の光学特性の劣化を招くといった不具合が発生する場合がある。
As described above, when the
上述した背景に関連する技術を次に開示する。 Techniques related to the background described above will now be disclosed.
特許文献１に記載の光ビーム走査装置は、オプティカルハウジング内部の回転偏向器の収納スペースに、仕切り壁を設けることが開示されている。これにより、光走査装置内部で発生した熱による影響を少なくし、かつ、防塵性に優れた光走査装置を提供することを可能にしている。
The light beam scanning device described in
特許文献２に記載の光走査装置及び画像形成装置は、光走査装置内部で発生した熱による影響を少なくするため、回転偏向器と光学素子の間に、気流を遮断する遮蔽部材を備えることが開示されている。
The optical scanning device and the image forming apparatus described in
特許文献３に記載の光走査装置及び画像形成装置は、光走査装置内部で発生した熱による影響を少なくするため、回転偏向器収納部を密閉するカバーを設け、さらに、外気と遮断するためのカバーに、回転偏向器側に凸状となるリブを設けることが開示されている。これによって、熱の拡散を防ぎ、効率よく冷却することを可能にしている。
The optical scanning device and the image forming apparatus described in
上述したように、偏向器２が上カバー１０から空間的に隔離された構成になっている光走査装置であっても、その光走査装置を長時間使用すると、画像の品質も著しく低下させる結果を招いてしまうことになる。
As described above, even if the
また、偏向器２を高速回転で使用する場合に、オプティカルハウジング１内で偏向器２を密閉してしまうと、偏向器２の使用可能限界温度を超えてしまったり、偏向器２以外の他の光学素子（ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７等）の光学特性の劣化を招くといった不具合が発生してしまったりすることになる。
Further, when the
そこで、本発明では、前述のような不具合に鑑み、偏向器の温度上昇を抑えることが可能な光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical scanning device and an image forming apparatus capable of suppressing a temperature rise of a deflector in view of the above-described problems.
かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有する。 In order to achieve this object, the present invention has the following features.
＜光走査装置＞
本発明にかかる光走査装置は、
光ビームを射出する光源と、該光源から射出された光ビームを所望の形状に成形する走査レンズを含む光学素子と、前記光ビームを反射し、該反射した光ビームで感光体上を走査する偏向器と、前記光源、前記光学素子及び前記偏向器を収容する容器と、を有する光走査装置であって、
前記容器は、
透明板を含む壁で規定され、前記偏向器を収容する偏向器収容部と、
前記光源及び前記光学素子を収容する光学素子収容部と、を有して構成し、
前記光学素子収容部を覆う第１カバーと、
前記偏向器収容部を覆う第２カバーと、を有し、
前記走査レンズを通過する前記光ビームの光軸方向及び主走査方向を含む断面において、Ｂ１の断面積＞Ｂ２の断面積であり（但し、Ｂ２は、前記偏向器収容部を前記第２カバーで覆った空間の中で前記偏向器が設置されている側の空間を示し、Ｂ１は、前記偏向器が設置されている側の空間と対向する前記第２カバー側の空間を示し、前記Ｂ２と前記Ｂ１との空間の間で気体が流通可能になっている）、前記断面の主走査方向における前記Ｂ１の長さ／前記Ｂ２の長さの値が、前記断面の光軸方向における前記Ｂ１の長さ／前記Ｂ２の長さの値よりも大きい、ことを特徴とする。
<Optical scanning device>
An optical scanning device according to the present invention includes:
A light source that emits a light beam, an optical element that includes a scanning lens that shapes the light beam emitted from the light source into a desired shape, and reflects the light beam and scans the photosensitive member with the reflected light beam. An optical scanning device comprising: a deflector; and a container that houses the light source, the optical element, and the deflector,
The container is
A deflector housing part that is defined by a wall including a transparent plate and houses the deflector;
An optical element accommodating portion for accommodating the light source and the optical element,
A first cover covering the optical element housing portion;
A second cover that covers the deflector housing,
In a cross section including the optical axis direction and the main scanning direction of the light beam passing through the scanning lens, the cross sectional area of B1 is larger than the cross sectional area of B2 (provided that B2 is the second cover for the deflector housing portion). shows the space on the side where the deflector is installed in the covered space, B1 is shows the space of the second cover side of the space facing the side where the deflector is installed, the B2 the length of the value of the length / the B2 of the B1 a gas is enabled distribution), in the main scanning direction of the cross section between the space between the B1 and is said in the optical axis direction of the cross-section B1 greater than the length of the value of the length / the B2, characterized in that.
＜画像形成装置＞
本発明にかかる画像形成装置は、
上記記載の光走査装置を備えることを特徴とする。
<Image forming apparatus>
An image forming apparatus according to the present invention includes:
The optical scanning device described above is provided.
本発明によれば、偏向器の温度上昇を抑えることができる。 According to the present invention, the temperature rise of the deflector can be suppressed.
＜本実施形態の光走査装置の概要＞
まず、図１、図２を参照しながら、本実施形態の光走査装置の概要について説明する。
本実施形態の光走査装置は、光ビームを射出する光源（図示せず）と、該光源から射出された光ビームを所望の形状に成形する走査レンズ（ｆθレンズ４ａ〜４ｄ）を含む光学素子（ｆθレンズ４ａ〜４ｄ、第１ミラー６ａ〜６ｄ、第２ミラー７ａ〜７ｄ）と、光ビームを反射し、該反射した光ビームで感光体１２ａ〜１２ｄ上を走査する偏向器（ポリゴンスキャナ２）と、光源、光学素子（４ａ〜４ｄ、６ａ〜６ｄ、７ａ〜７ｄ）及び偏向器２を収容する容器（オプティカルハウジング１）と、容器１の上部に形成された上部開口（図２参照）の少なくとも一部を覆う第１カバー（上カバー１０）と、を有する光走査装置である。
<Outline of Optical Scanning Device of this Embodiment>
First, an outline of the optical scanning device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The optical scanning device of this embodiment includes a light source (not shown) that emits a light beam and an optical element that includes a scanning lens (
本実施形態の容器１は、図２に示すように、透明板（防音ガラス３ａ、３ｂ）を含む壁３で規定され、偏向器２を収容する偏向器収容部Ｂ２と、光源及び光学素子（４ａ〜４ｄ、６ａ〜６ｄ、７ａ〜７ｄ）を収容する光学素子収容部Ａと、を有して構成している。
The
また、本実施形態の第１カバー１０は、図２に示すように、容器１の底部に向かって凹む凹部Ｂ１と、凹部Ｂ１の偏向器２に対向する底部に形成された第１開口と、を有して構成している。
In addition, as shown in FIG. 2, the
本実施形態の光走査装置は、第１カバー１０の凹部Ｂ１と、偏向器収容部Ｂ２の壁３と、が接続されており、第１カバー１０の第１開口で単一の連続的な空間Ｂ（Ｂ１＋Ｂ２で構成される空間）を規定し、その空間Ｂは、凹部Ｂ１及び偏向器収容部Ｂ２を、光学素子収容部Ａから隔離し、第１カバー１０の第１開口を介して、凹部Ｂ１及び偏向器収容部Ｂ２との間で空気を流通可能にしている。
In the optical scanning device of the present embodiment, the concave portion B1 of the
これにより、本実施形態の光走査装置は、第１カバー１０の第１開口を介して、凹部Ｂ１及び偏向器収容部Ｂ２との間で空気を流通可能にし、偏向器２の温度上昇を抑えることができる。以下、添付図面を参照しながら、本実施形態の光走査装置について詳細に説明する。なお、以下に記載する実施形態は、本発明の上記課題を解決するにあたって好適もしくは最良な構成および処理である。しかし、本発明は、以下に記載する実施形態に限定されることはなく、以下に記載する実施形態の構成および処理は、当業者が容易に想到できる範囲内において適宜修正、変更可能であることは言うまでもない。
Thereby, the optical scanning device of the present embodiment enables air to flow between the concave portion B1 and the deflector housing portion B2 through the first opening of the
まず始めに、図１を用いて本実施形態にかかる光走査装置について説明する。
図１に示す光走査装置は、偏向器（ポリゴンスキャナ）２をオプティカルハウジング１の中央部に配置したタンデムフルカラー機に用いられる対向走査方式の光走査装置の構成の一例である。
First, the optical scanning device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
The optical scanning device shown in FIG. 1 is an example of a configuration of a counter scanning optical scanning device used in a tandem full-color machine in which a deflector (polygon scanner) 2 is disposed at the center of an
図１に示す光走査装置は、オプティカルハウジング１、偏向器（ポリゴンスキャナ）２、壁３、防音ガラス３ａ、３ｂ、ｆθレンズ４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、第１ミラー６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）、第２ミラー７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）、防塵ガラス９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）、上カバー１０、下カバー１１、感光体１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）、光路１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）、第２カバー１４と、を有している。
The optical scanning device shown in FIG. 1 includes an
本実施形態の偏向器２は、オプティカルハウジング１に締結（接続）されている。本実施形態のオプティカルハウジング１は、偏向器２の外周に壁３が形成されており、その壁３により、偏向器２を収容するための偏向器収容部Ｂ２を構成している。但し、光源（図示せず）からの入射ビーム、および、偏向器２の偏向ミラーにより反射された走査ビーム光路（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）には防音ガラス３ａ、３ｂが設置されており、その防音ガラス３ａ、３ｂを介して、所望の走査光を走査レンズ（ｆθレンズ４）等に偏向走査可能な構成としている。
The
また、本実施形態のオプティカルハウジング１は、光学素子（ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７等）を収容するための光学素子収容部Ａを有している。また、オプティカルハウジング１には、光学素子（ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７等）を外気から遮断するためのカバー部が設けられている。図１の例では、上記カバー部をオプティカルハウジング１の上カバー１０として適用した。しかし、上記カバー部をオプティカルハウジング１の下カバー１１等にも適用することが可能である。
In addition, the
但し、偏向器２により温められた空気は上部方向に移動するため、上記カバー部を上カバー１０に適用した方がより効率の高い効果（後述）を得ることができる。
However, since the air heated by the
本実施形態の上カバー１０は、図２に示すように、オプティカルハウジング１の底部に向かって凹む凹部Ｂ１と、凹部Ｂ１の偏向器２に対向する底部に形成された第１開口と、を有して構成している。
As shown in FIG. 2, the
そして、上カバー１０の凹部Ｂ１と、偏向器収容部Ｂ２の壁３と、が接続されており、第１カバー１０の第１開口で単一の連続的な空間Ｂ（凹部Ｂ１及び偏向器収容部Ｂ２で構成される空間）を規定し、その空間Ｂは、凹部Ｂ１及び偏向器収容部Ｂ２を、光学素子収容部Ａから隔離し、第１カバー１０の第１開口を介して、凹部Ｂ１及び偏向器収容部Ｂ２との間で空気を流通可能にしている。
Then, the concave portion B1 of the
本実施形態の凹部Ｂ１及び偏向器収容部Ｂ２で構成される空間Ｂは、偏向器２以外の他の光学素子（ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７）が収容されている光学素子収容部Ａと隔離されている。このため、偏向器２の偏向ミラーの撒き散らす高温の気流が他の光学素子（ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７）に直接当たることはなく、その光学素子（ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７）の光学特性を劣化させることがない。また、偏向器収容部Ｂ２内に異物が進入し、偏向器収容部Ｂ２内の偏向器２の偏向ミラーに異物が付着することがなく、偏向ミラーの反射特性を害することがない。
In the space B configured by the concave portion B1 and the deflector housing portion B2 of the present embodiment, an optical in which optical elements other than the deflector 2 (the
また、凹部Ｂ１及び偏向器収容部Ｂ２で構成される空間Ｂは、オプティカルハウジング１と上カバー１０とでは確保することのできない広い空間を構成することができる。このため、偏向器２から発生する熱をその広い空間Ｂ内に拡散し、偏向器２近傍の局所的な温度上昇を防止し、偏向器２の使用可能温度環境を良好に維持することができる。
Further, the space B constituted by the recess B1 and the deflector housing portion B2 can constitute a wide space that cannot be secured by the
このように、本実施形態の光走査装置は、光走査装置内で高熱の気流が撒き散らされることや、偏向器２の局所的な温度上昇、偏向器２の偏向ミラーへの異物の付着等の問題を全て解消し、光走査装置内の光学部品（偏向器２、ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７等）の光学特性の劣化を防止することができる。その結果、所望の潜像を形成し、永続的に高品位な画像を得ることができる。
As described above, in the optical scanning device according to the present embodiment, a high-temperature air flow is scattered in the optical scanning device, a local temperature rise of the
なお、上カバー１０の凹部Ｂ１は、偏向器２以外の他の光学素子（ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７）のレイアウトと干渉しにくいため、その凹部Ｂ１の形状を設計する上で比較的自由度が高い。例えば、走査レンズ（ｆθレンズ）４光軸と直角方向や、走査レンズ４上部などにも空間を確保することができる。このため、図２に示すように、凹部Ｂ１は、偏向器収容部Ｂ２よりも大きい領域で構成することができる。その結果、偏向器収容部Ｂ２よりも大きな凹部Ｂ１の空間に熱を解放し、偏向器２の温度上昇を抑制することができる。
Note that the concave portion B1 of the
なお、光走査装置内部においては、偏向器収容部Ｂ２内で温められた熱は、カバー１０を通して、偏向器２以外の他の光学素子（ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７）が収容されている光学素子収容部Ａに放熱される。この場合、偏向器２以外の他の光学素子（ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７）が温められ、その光学素子の光学特性が変化することになる。特に、走査レンズ（ｆθレンズ）４の場合、主走査方向に温度差が発生すると、走査ビームの照射位置の変動が主走査方向に対して不均一となり、倍率誤差偏差や色ずれ等の画質の劣化を生ずることになる。また、左右ステーションの走査レンズ４の温度偏差が生ずると左右ステーションの倍率偏差が生じ、やはり画像上、色ずれ発生の原因となる。左右ステーションとは、偏向器２をオプティカルハウジング１の中央部に配置した場合に、偏向器２を中心として他の光学素子（ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７等）を左右に配置した領域を示す。図１の場合は、走査レンズ４ｃ、４ｄ、第１ミラー６ｃ、６ｄ、第２ミラー７ｃ、７ｄが収容された光学素子収容部Ａは、左ステーションを構成することになる。また、走査レンズ４ａ、４ｂ、第１ミラー６ａ、６ｂ、第２ミラー７ａ、７ｂが収容された光学素子収容部Ａは、右ステーションを構成することになる。
In the optical scanning device, the heat heated in the deflector housing portion B2 passes through the
特に本実施形態で説明している対向走査方式の光走査装置においては、偏向器２を中心として、左右方向のステーションで偏向器２を中心とする点対称の温度分布が生ずると、左右ステーションで主走査方向に逆向きの倍率誤差偏差が発生し、画像品質を著しく損なう場合がある。
In particular, in the counter-scanning optical scanning device described in the present embodiment, when a point-symmetric temperature distribution centered on the
このため、本実施形態の上カバー１０の凹部Ｂ１の形状を、図３に示すように、走査レンズ４（４ａ〜４ｄ）に対して主走査方向に概略対称な形状とする。図３では、凹部Ｂ１の主走査方向の中心位置αと、走査レンズ４の主走査方向の中心位置βと、は、主走査方向と直交する直交方向の同一線上に存在し、凹部Ｂ１の主走査方向の形状は、その凹部Ｂ１の中心位置αから主走査方向に略対称になっている。なお、走査レンズ４の主走査方向の形状も、その走査レンズ４の中心位置βから主走査方向に略対称になっている。これにより、走査レンズ４ａ〜４ｄの主走査方向の温度偏差を低減することができる。凹部Ｂ１の主走査方向の形状は、図２にも示している。
For this reason, the shape of the recess B1 of the
また、本実施形態の上カバー１０の凹部Ｂ１の形状を、図４に示すように、偏向器２を中心として走査レンズ４（４ａ〜４ｄ）の光軸方向に概略対称な形状とする。図４では、走査レンズ４（４ａ〜４ｄ）は、主走査方向と直交する直交方向に偏向器２の中心位置βを中心として略対称に光学素子収容部Ａに収容されている。また、凹部Ｂ１の直交方向の中心位置αと、偏向器２の中心位置βと、は主走査方向の同一線上に存在し、その凹部Ｂ１の直交方向の形状は、凹部Ｂ１の中心位置αから直交方向に略対称になっている。これにより、左右ステーションの走査レンズ４（４ａ〜４ｄ）の温度偏差を低減することができる。その結果、倍率誤差偏差や色ズレ等の画質の劣化を抑制し、画像品質を維持することができる。
Further, as shown in FIG. 4, the shape of the concave portion B <b> 1 of the
また、偏向器収容部Ｂ２の壁３と、上カバー１０の凹部Ｂ１と、を接続する接続部分は、極力空気の漏れの少ない構造（隙間のない構造）にしておくことが望ましい。その１つの方法としては、図５に示すように、偏向器収容部Ｂ２の壁３と、上カバー１０の凹部Ｂ１と、を接続する接続部分にシール部材１５を配置することが好ましい。これにより、偏向器収容部Ｂ２内で温められた空気が、光学素子収容部Ａに漏れることを防止できる。また、偏向器収容部Ｂ２内に異物が進入し、偏向器収容部Ｂ２内の偏向器２の偏向ミラーに異物が付着する危険も回避することができる。シール部材１５を構成する材料は、特に限定するものではなく、偏向器収容部Ｂ２と光学素子収容部Ａとの間で空気や異物の流入を防止することが可能な材料であれば、あらゆる材料が適用可能である。また、シール部材１５は、クッション性のある材料（スポンジ等）で構成することも可能である。
In addition, it is desirable that the connection portion that connects the
カバー部（上カバー１０）を形成する材料は、通常オプティカルハウジング１を形成する材料とは異なるため、その線膨張係数も異なる。前述のカバー部（上カバー１０）をオプティカルハウジング１に接続する際に、特に偏向器２近傍（偏向器収容部Ｂ２の壁３の近傍）にて通常のネジによる接続を行うと、偏向器２の回転に伴う発熱によりカバー部（上カバー１０）及びオプティカルハウジング１が熱せられ、その線膨張係数の差異のため双方に変形が生ずる。特にオプティカルハウジング１に変形が起きると、オプティカルハウジング１に内蔵される光学素子（ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７等）の相対的な配置に誤差を生じ、所望の光学特性を得られなくなる場合がある。
Since the material forming the cover portion (upper cover 10) is usually different from the material forming the
また、カバー部（上カバー１０）の変形が起きるとカバー部（上カバー１０）としての必要な性能が得られず、オプティカルハウジング１とカバー部（上カバー１０）との間に隙間ができる場合がある。隙間ができてしまうと、偏向器収容部Ｂ２内に異物が進入し、偏向器収容部Ｂ２内の偏向器２の偏向ミラーに異物が付着する危険がある。また、偏向器収容部Ｂ２内で温められた高温の空気が、光学素子収容部Ａに漏れ出し、光学素子収容部Ａ内の光学素子（ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７）が想定外に温められ、光学素子（ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７）の光学特性が劣化するなどといった不具合を生ずる可能性もある。
Further, when the cover part (upper cover 10) is deformed, the required performance as the cover part (upper cover 10) cannot be obtained, and a gap is formed between the
そこで、図６に示すように、上カバー１０をオプティカルハウジング１に接続する際に、段付ネジ１６を用いることで、接続後も上カバー１０とオプティカルハウジング１との間に隙間を設け、温度変化に伴う線膨張量の差異を吸収し、双方に変形が起きることを防止することにしている。
Therefore, as shown in FIG. 6, when the
図７では、段付ネジ１６のみにて上カバー１０をオプティカルハウジング１に接続している状況を示している。この場合に問題となるのが、段付ネジ部１６と上カバー１０との隙間である。この隙間を通して、図７に示すように、凹部Ｂ１及び偏向器収容部Ｂ２で構成される空間Ｂと、光学素子収容部Ａと、の間で空気の相互移動が起きる。これにより、偏向器収容部Ｂ２内で温められた空気が、光学素子収容部Ａに漏れ出し、光学素子収容部Ａ内の光学素子（ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７）が想定外に温められ、光学素子（ｆθレンズ４、第１ミラー６、第２ミラー７）の光学特性が劣化するなどといった不具合を生ずる可能性がある。また、逆に、偏向器収容部Ｂ２内に微小な異物が進入し、偏向器収容部Ｂ２内の偏向器２の偏向ミラーに異物が付着し、反射率の劣化を起こす不具合を生ずることになる。
FIG. 7 shows a situation where the
本発明では、図８に示すように、この段付ネジ部１６にシール部材（段付ネジ用シール部材）１７を設置することで、上述した不具合を回避することを可能としている。
In the present invention, as shown in FIG. 8, by installing a seal member (stepped screw seal member) 17 on the stepped
図１に示す構成では、上カバー１０に光走査装置外部と通ずる開口部を設け、その開口部を塞ぐための第２カバー１４を設置した場合を示している。このような構成にすることで、偏向器２の交換や確認を行う場合に、上カバー１０を取り外すことなく、第２カバー１４のみを取り外すことで、偏向器２へのアクセスが可能となり、市場での光走査装置サービス性の向上が可能となる。
In the configuration shown in FIG. 1, the
さらに、第２カバー１４の材料を上カバー１０よりも熱伝導率の高い材料とすることで、空間Ｂ内の熱を外部へ放熱する効率（放熱効率）を向上させることができ、本発明の効果をより増大させることが可能となる。
Furthermore, by making the material of the
また、図示しないファンなどを、空間Ｂ内に設け、第２カバー１４の上部に送風を行うことで、さらに放熱効率を向上させることが可能となる。これにより、偏向器２近傍の局所的な温度上昇を防止し、偏向器２の使用可能温度環境を良好に維持することが可能となる。
Further, by providing a fan or the like (not shown) in the space B and blowing air on the upper portion of the
図９に示す構成例では、第２カバー１４は、上カバー１０に対し、ネジ等により接続する構成例を示している。このような構成にすることで、上カバー１０を取り外す際に、第２カバー１４も同時に取り外すことができ、光走査装置内部の点検、補修等を行う場合にサービス性の向上を実現することができる。また、第２カバー１４のみを取り外して補修、点検作業を行う場合と併用して、必要に応じて上カバー１０の取り外し方法の選択を行うことが可能となる。
In the configuration example illustrated in FIG. 9, the
図１０に示すように、上カバー１０と第２カバー１４との接続部分にシール部材（第２カバー用シール部材）１８を配置することで、空間Ｂの密閉性を向上させることができる。これにより、光走査装置外部からの異物の進入を防止することが可能となり、偏向器２の偏向ミラーに異物が付着する不具合を抑制することが可能となる。その結果、偏向ミラーは永続的に所望の反射特性を維持することが可能となり、高品位な画像を長期間にわたり出力することができるようになる。
As shown in FIG. 10, the sealing property of the space B can be improved by disposing a seal member (second cover seal member) 18 at a connection portion between the
また、第２カバー１４は、例えば、第２カバー１４を平板とせず、図１１に示す構成例のように、凹凸形状１４ａを設けたり、放熱フィン（ヒートシンク）状の部材１９を第２カバー１４に取り付けたりすることで、偏向器収納部Ｂ内の熱を、第２カバー１４を介して外部に放熱し易くする形状にすることが好ましい。これにより、本発明の効果を増大させることができる。また、図示しないが、空間Ｂ内にファン等を設け、空間Ｂ内の熱を第２カバー１４近傍に送風するように構成することでより一層の放熱効果を得ることができる。
The
また、図１１に示す構成例のように、第２カバー１４に凹凸形状１４ａを設け、第２カバー１４の剛性を確保することが好ましい。これにより、偏向器２による振動、他の駆動部から受ける振動等により、第２カバー１４が共振し、ビビリ音や共鳴を起こすことを防止することが可能となる。凹凸形状１４ａは、第２カバー１４が板金の場合には、曲げ、絞りなどを使用して構成してもよく、カシメ、溶接などにて別部品を締結して構成することも可能である。
Further, as in the configuration example shown in FIG. 11, it is preferable to provide the
第２カバー１４を平板とせず、凹凸形状１４ａを設ける構成は前述しているが、特に放熱効果を必要としない場合でも、第２カバー１４の少なくとも１箇所に突起部を設けることが好ましい。これにより、突起部を取手として使用し、第２カバー１４を取り外して、光走査装置内部の点検、補修をすることができるため、作業性を向上させることが可能となる。
Although the configuration in which the
１ オプティカルハウジング（容器）
２ ポリゴンスキャナ（偏向器）
３ 壁
３ａ、３ｂ 防音ガラス（透明板）
４ 走査レンズ（ｆθレンズ）（光学素子）
６ 第１ミラー（光学素子）
７ 第２ミラー（光学素子）
９ 防塵ガラス
１０ 上カバー
１１ 下カバー
１２ 感光体
１３ 光路
１４ 第２カバー
１５ シール部材
１６ 段付ネジ
１７ 段付ネジ用シール部材
１８ 第２カバー用シール部材
Ａ 光学素子収容部
Ｂ１ 凹部
Ｂ２ 偏向器収容部
1 Optical housing (container)
2 Polygon scanner (deflector)
3
4 Scanning lens (fθ lens) (optical element)
6 First mirror (optical element)
7 Second mirror (optical element)
9 dustproof
Claims (14)
前記容器は、
透明板を含む壁で規定され、前記偏向器を収容する偏向器収容部と、
前記光源及び前記光学素子を収容する光学素子収容部と、を有して構成し、
前記光学素子収容部を覆う第１カバーと、
前記偏向器収容部を覆う第２カバーと、を有し、
前記走査レンズを通過する前記光ビームの光軸方向及び主走査方向を含む断面において、Ｂ１の断面積＞Ｂ２の断面積であり（但し、Ｂ２は、前記偏向器収容部を前記第２カバーで覆った空間の中で前記偏向器が設置されている側の空間を示し、Ｂ１は、前記偏向器が設置されている側の空間と対向する前記第２カバー側の空間を示し、前記Ｂ２と前記Ｂ１との空間の間で気体が流通可能になっている）、前記断面の主走査方向における前記Ｂ１の長さ／前記Ｂ２の長さの値が、前記断面の光軸方向における前記Ｂ１の長さ／前記Ｂ２の長さの値よりも大きい、ことを特徴とする光走査装置。 A light source that emits a light beam, an optical element that includes a scanning lens that shapes the light beam emitted from the light source into a desired shape, and reflects the light beam and scans the photosensitive member with the reflected light beam. An optical scanning device comprising: a deflector; and a container that houses the light source, the optical element, and the deflector,
The container is
A deflector housing part that is defined by a wall including a transparent plate and houses the deflector;
An optical element accommodating portion for accommodating the light source and the optical element,
A first cover covering the optical element housing portion;
A second cover that covers the deflector housing,
In a cross section including the optical axis direction and the main scanning direction of the light beam passing through the scanning lens, the cross sectional area of B1 is larger than the cross sectional area of B2 (provided that B2 is the second cover for the deflector housing portion). shows the space on the side where the deflector is installed in the covered space, B1 is shows the space of the second cover side of the space facing the side where the deflector is installed, the B2 the length of the value of the length / the B2 of the B1 a gas is enabled distribution), in the main scanning direction of the cross section between the space between the B1 and is said in the optical axis direction of the cross-section B1 greater than the length of the value of the length / the B2, the optical scanning device, characterized in that.
前記偏向器に向かって凹む凹部と、
前記凹部に形成された開口と、を有し、
前記第２カバーは、前記偏向器収容部と前記第１カバーの前記凹部とを覆い、
前記光学素子収容部と前記第１カバーの前記凹部とを前記第２カバーで覆った前記空間の前記断面において、前記Ｂ１の断面積＞前記Ｂ２の断面積を構成している、ことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。 The first cover is
A recess recessed toward the deflector;
An opening formed in the recess,
The second cover covers the deflector housing part and the concave part of the first cover,
In the cross-section of said space and said recess of said optical element receiving part first cover covered with the second cover, constitute a sectional area of the cross-sectional area> the B2 of the B1, and wherein the The optical scanning device according to claim 1.
前記凹部の主走査方向の形状は、前記凹部の中心位置から主走査方向に略対称であることを特徴とする請求項２記載の光走査装置。 The center position of the concave portion in the main scanning direction and the center position of the scanning lens in the main scanning direction exist on the same line in the orthogonal direction orthogonal to the main scanning direction,
The optical scanning device according to claim 2, wherein the shape of the concave portion in the main scanning direction is substantially symmetrical from the center position of the concave portion in the main scanning direction.
前記凹部の直交方向の中心位置と、前記偏向器の中心位置と、は前記主走査方向の同一線上に存在し、
前記凹部の直交方向の形状は、前記凹部の中心位置から直交方向に略対称であることを特徴とする請求項２から３の何れか１項に記載の光走査装置。 The scanning lens is housed in the optical element housing portion substantially symmetrically about the center position of the deflector in an orthogonal direction orthogonal to the main scanning direction,
The center position in the orthogonal direction of the concave portion and the center position of the deflector exist on the same line in the main scanning direction,
4. The optical scanning device according to claim 2, wherein the shape of the concave portion in the orthogonal direction is substantially symmetric in the orthogonal direction from the center position of the concave portion. 5.
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