JP6579329B2 - Optical scanning device and image forming apparatus including the optical scanning device - Google Patents
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Description
本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus including the optical scanning device.
従来より、例えば電子写真方式の画像形成装置に搭載される光走査装置として、光源部からの光を回転多面鏡により偏向して被走査面にて走査させるものが知られている。回転多面鏡はモーターと共に筐体内に収容されている。筐体は上側に開放する有底箱状をなしており、筐体の上側には蓋部材が装着されている。モーターは筐体の底壁部に取付けられており、回転多面鏡は上下方向に延びるモーター出力軸の上端部に固定されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as an optical scanning device mounted on, for example, an electrophotographic image forming apparatus, an optical scanning device that deflects light from a light source unit with a rotary polygon mirror and scans the surface to be scanned is known. The rotating polygon mirror is housed in a housing together with a motor. The casing has a bottomed box shape that opens upward, and a lid member is mounted on the upper side of the casing. The motor is attached to the bottom wall portion of the housing, and the rotary polygon mirror is fixed to the upper end portion of the motor output shaft extending in the vertical direction.
ところで、近年、画像形成装置の高速化が進むにつれて光走査装置の回転多面鏡の高速化への要求が高まりつつある。回転多面鏡を高速化すると、回転多面鏡による風切り音が大きくなり、静粛性が損なわれるという問題がある。 Incidentally, in recent years, as the speed of image forming apparatuses increases, there is an increasing demand for speeding up the rotary polygon mirror of the optical scanning device. When the speed of the rotating polygon mirror is increased, there is a problem that wind noise generated by the rotating polygon mirror increases and silence is impaired.
この問題を解決するべく、例えば特許文献1に示す光走査装置では、蓋部材における回転多面鏡と対向する面に円筒状のリブを形成し、このリブによって回転多面鏡を囲むようにしている。これにより、ポンプ作用により回転多面鏡に向かって吸い寄せられる渦流を円筒状リブにより抑制して騒音を低減できるとされている。
In order to solve this problem, for example, in the optical scanning device shown in
しかしながら、上記特許文献1に示す光走査装置では、円筒状リブにより回転多面鏡を囲むようにしているので、回転多面鏡の下側に設けられたモーターからの発熱が円筒状リブの内側に籠もってしまう。この結果、モーターの上面が高温に晒されてモーターが高温状態で駆動し続ける。モーターの高温状態が続くと、モーターの寿命が低下したり、筐体におけるモーターの近傍部分が局所的に高温になって筐体が熱変形したりするという問題がある。筐体が熱変形すると、回転多面鏡の回転軸が傾くなどして光の走査精度が悪化してしまう。
However, in the optical scanning device disclosed in
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モーター及びその近傍に熱が籠もるのを防止しつつ回転多面鏡の風切り音を防止することにある。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to prevent wind noise of the rotating polygonal mirror while preventing heat from being trapped in the motor and the vicinity thereof.
本発明に係る光走査装置は、光源部からの光を偏向走査する回転多面鏡と、回転多面鏡を駆動するモーターと、該回転多面鏡及びモーターが収容される有底箱状の筐体と、筐体に装着される蓋部材とを備えている。 An optical scanning device according to the present invention includes a rotary polygon mirror that deflects and scans light from a light source unit, a motor that drives the rotary polygon mirror, and a bottomed box-like housing that houses the rotary polygon mirror and the motor. And a lid member attached to the housing.
そして、上記蓋部材における上記回転多面鏡に対向する面には、該回転多面鏡側に突出する突出リブが形成されており、上記突出リブは、上記回転多面鏡の回転軸方向から見て、該回転軸を中心とする放射状をなしている、光走査装置。 And the protrusion rib which protrudes in this rotation polygon mirror side is formed in the surface facing the rotation polygon mirror in the above-mentioned lid member, and the above-mentioned projection rib sees from the rotation axis direction of the rotation polygon mirror, An optical scanning device having a radial shape around the rotation axis.
本発明に係る画像形成装置は上記光走査装置を備えている。 An image forming apparatus according to the present invention includes the optical scanning device.
本発明によれば、モーター及びその近傍に熱が籠もるのを防止しつつ回転多面鏡の風切り音を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent wind noise of the rotary polygon mirror while preventing heat from being trapped in the motor and its vicinity.
《実施形態1》
図1は、本実施形態における画像形成装置としてのレーザプリンター1の概略構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a
レーザプリンター1は、図1に示すように、箱状のプリンター本体2と、手差し給紙部6と、カセット給紙部7と、画像形成部8と、定着部9と、排紙部10とを備えている。そうして、レーザプリンター1は、プリンター本体2内の搬送路Lに沿って用紙を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the
手差し給紙部6は、プリンター本体2の1つの側部に開閉可能に設けられた手差しトレイ4と、プリンター本体2の内部に回転可能に設けられた手差し用の給紙ローラー5とを有している。
The manual
カセット給紙部7は、プリンター本体2の底部に設けられている。カセット給紙部7は、互いに重ねられた複数の用紙を収容する給紙カセット11と、給紙カセット11内の用紙を1枚ずつ取り出すピックローラ12と、取り出された用紙を1枚ずつ分離して搬送路Lへと送り出すフィードローラ13及びリタードローラー14とを備えている。
The cassette
画像形成部8は、プリンター本体2内におけるカセット給紙部7の上方に設けられている。画像形成部8は、プリンター本体2内に回転可能に設けられた像担持体である感光ドラム16と、感光ドラム16の周囲に配置された帯電器17と、現像部18と、転写ローラー19及びクリーニング部20と、感光ドラム16の上方に配置された光走査装置30と、トナーホッパー21とを備えている。そうして、画像形成部8は、手差し給紙部6又はカセット給紙部7から供給された用紙に画像を形成するようになっている。
The image forming unit 8 is provided above the cassette
尚、搬送路Lには、送り出された用紙を、一時的に待機させた後に所定のタイミングで画像形成部8に供給する一対のレジストローラ15が設けられている。
The transport path L is provided with a pair of
定着部9は、画像形成部8の側方に配置されている。定着部9は、互いに圧接されて回転する定着ローラー22及び加圧ローラー23―を備えている。そうして、定着部9は、画像形成部8で用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させるように構成されている。
The
排紙部10は、定着部9の上方に設けられている。排紙部10は、排紙トレイ3と、排紙トレイ3へ用紙を搬送するための排紙ローラー対24と、排紙ローラー対24へ用紙を案内する複数の搬送ガイドリブ25とを備えている。排紙トレイ3は、プリンター本体2の上部に凹状に形成されている。
The
レーザプリンター1が画像データを受信すると、画像形成部8において、感光ドラム16が回転駆動されると共に、帯電器17が感光ドラム16の表面を帯電させる。
When the
そして、画像データに基づいて、レーザ光が光走査装置30から感光ドラム16へ出射される。感光ドラム16の表面には、レーザ光が照射されることによって静電潜像が形成される。感光ドラム16上に形成された静電潜像は、現像部18で現像されることにより、トナー像として可視像となる。
Based on the image data, laser light is emitted from the
その後、用紙は、転写ローラー19により感光ドラム16の表面に押し付けられる。そのことにより、用紙に感光ドラム16のトナー像が転写される。トナー像が転写された用紙は、定着部9において定着ローラー22と加圧ローラー23とにより加熱及び加圧される。その結果、トナー像が用紙に定着する。
Thereafter, the sheet is pressed against the surface of the
次に図2〜図4を参照して光走査装置30について説明する。光走査装置30は、有底箱状の筐体31と、筐体31の内部に収容されて光源32からの光を反射するポリゴンミラー35と、筐体31の内部においてポリゴンミラー35により反射された光の光路に設けられた結像レンズ36と、筐体31の開放側に装着された蓋部材37とを備えている。
Next, the
ポリゴンミラー35は、ポリゴンモーター40を介して筐体31の底部に設けられている。ポリゴンミラー35は、ポリゴンモーター40の出力軸の上端部に固定されている。ポリゴンモーター40の出力軸は、筐体31の底部に対して垂直に延びている。ポリゴンミラー35の回転軸はこの出力軸の軸心と一致している。
The
光源32は、図3に示すように、筐体31の側壁部に配置されている。光源32は、例えばレーザダイオードを有するレーザ光源である。そして、光源32は、ポリゴンミラー35へ向けてレーザ光を出射するようになっている。光源32とポリゴンミラー35との間には、コリメータレンズ41と、コリメータレンズ41を通過した光を所定の光路幅にするアパーチャー42と、アパーチャー42を通過した後の光が通過するシリンドリカルレンズ43とが配置されている。
As shown in FIG. 3, the
結像レンズ36は、図2に示すように、ポリゴンミラー35の側方において筐体31の底部に設置されている。また、結像レンズ36は、筐体31の底に沿って長尺状に延びている。また、筐体31の内部には、結像レンズ36に対してポリゴンミラー35側と反対側に、反射ミラー38が配置されている。反射ミラー38は、結像レンズ36に沿って長尺状に延びている。
As shown in FIG. 2, the
以上のように構成された光走査装置30では、光源32から出射したレーザ光は、コリメータレンズ41によって平行光束とされた後、シリンドリカルレンズ43によってポリゴンミラー35の反射面に集光される。ポリゴンミラー35に集光された光は、ポリゴンミラー35の反射面により反射され、走査光として結像レンズ36に入射する。結像レンズ36を通過した走査光は、反射ミラー38により開口部39(図1参照)を介して筐体31の外部の感光ドラム16へ向けて反射される。こうして、走査光は、感光ドラム16の表面(被走査面に相当)に結像する。感光ドラム16の表面に結像された走査光は、ポリゴンミラー35の回転によって感光ドラム16の表面を主走査方向に走査し、感光ドラム16の回転によって副走査方向に走査して感光ドラム16の表面に静電潜像を形成する。
In the
ところで、近年、レーザプリンター1の高速化が進むにつれてポリゴンミラー35の高速化への要求が高まりつつある。ポリゴンミラー35を高速化すると、ポリゴンミラー35による風切り音が大きくなり、静粛性が損なわれるという問題がある。
Incidentally, in recent years, as the speed of the
この問題を解決するべく、本実施形態では蓋部材37に騒音抑制部を設けるようにしている。蓋部材37は、図4に示すように、筐体31の底壁部に対向する天井壁部37aと、該天井壁部37aの周縁部から筐体31側に垂下する周壁部37bとを有している。騒音抑制部は、天井壁部37aに形成された突出リブ37cからなる。
In order to solve this problem, in this embodiment, a noise suppression unit is provided on the
突出リブ37cは、蓋部材37の天井壁部37aにおけるポリゴンミラー35に対向する面から該ポリゴンミラー35側に突出している。
The protruding
図5に示すように、突出リブ37cは、ポリゴンミラー35の回転軸方向から見て、該回転軸を中心とする十字状(放射状の一例)に形成されている。すなわち、突出リブ37cは、ポリゴンミラー35の回転軸方向から見て、該ポリゴンミラー35の径方向に沿って配置された4つの矩形板部37dを周方向に90°間隔(つまり等間隔)に配置した形状を有している。各矩形板部37dの基端縁から先端縁までの長さ(図5参照)は互いに等しい。各矩形板部37dの先端縁は、ポリゴンミラー35の外接円Cよりも外側に位置している。
As shown in FIG. 5, the protruding
次に、図6及び図7を参照しながら突出リブ37cによる風切り音の抑制効果について説明する。図6及び図7は、ポリゴンミラー35の回転により該ポリゴンミラー35の周囲に誘起される空気流を太矢印で模式的に示した図であり、図6は本実施形態の光走査装置30を使用した場合を示し、図7は、突出リブ37cを有さない従来例の光走査装置を使用した場合を示している。
Next, the effect of suppressing wind noise by the protruding
従来の光走査装置30では、ポリゴンミラー35の回転に伴って、ポリゴンミラー35の回転軸心を中心に環状に循環する渦流が発生する(図7参照)。この渦流は、ポリゴンミラー35の風切り音の要因と考えられるため抑制する必要がある。本実施形態の光走査装置30では、図6に示すように、ポリゴンミラー35の回転に伴って発生した渦流が突出リブ37cに衝突することにより遮断(分断)される。したがって、ポリゴンミラー35の風切り音の要因となる循環した渦流の発生を抑制して光走査装置30の静粛性を向上させることができる。
In the conventional
また、突出リブ37cはポリゴンミラー35の上側に十字状に配置されているので、例えば円筒状の突出リブ37cによりポリゴンミラー35の周囲を囲むようにした場合に比べて、ポリゴンミラー35の上側及び径方向外側の通気性を確保することができる。よって、ポリゴンモーター40からの発熱がポリゴンミラー35の周囲に籠もってポリゴンミラー35が熱変形するのを防止することができる。また、ポリゴンモーター40自体の温度が過度に上昇するのを防止してポリゴンモーター40の寿命を向上させることができる。また筐体31及び蓋部材37におけるポリゴンモーター40に対応する部分の温度が局所的に上昇して筐体31及び蓋部材37が熱変形するのを防止することができる。延いては、ポリゴンミラー35の回転軸が傾く等して光の走査精度が低下するのを防止することが可能となる。
Further, since the protruding
また、上記実施形態では、突出リブ37cを構成する矩形板部37dは周方向に等間隔に配置されている。したがって、ポンプ作用によりポリゴンミラー35の回転方向の全周から径方向内側に流入してくる空気流全体を複数箇所で確実に遮断(分断)することができる。よって、ポリゴンミラー35の回転に伴う渦流の発生をより一層確実に抑制することができる。
Moreover, in the said embodiment, the
図8は、突出リブ37cを有さない従来の光走査装置30を使用して騒音測定試験を行った結果を示すグラフである。試験では、光走査装置30をスポンジの上に置いて光走査装置30から30cm離れた地点に集音マイクを設置し、集音マイクにより測定した音を周波数解析してグラフ化した。図8のグラフより、周波数が丁度ポリゴンミラー35の回転周期Fに一致するときに騒音レベルが極大値に達していることがわかる。
FIG. 8 is a graph showing the results of a noise measurement test using a conventional
図9は、上記回転周期Fにおける従来例の光走査装置30の騒音レベルと本実施形態の光走査装置30の騒音レベルとを比較したグラフである。本実施形態の光走査装置30では従来に比べて騒音レベルが10dB低下していることがわかる。これは上述した突出リブ37cによって渦流の発生が抑制されたためと考えられる。
FIG. 9 is a graph comparing the noise level of the conventional
《実施形態2》
図10は実施形態2を示している。本実施形態は、突出リブ37cの形状が上記実施形態とは異なっている。突出リブ37cの形状以外の構成については、実施形態1と同じであるためその詳細な説明を省略する。
<<
FIG. 10 shows the second embodiment. In the present embodiment, the shape of the protruding
すなわち、本実施形態2では、突出リブ37cは、ポリゴンミラー35の回転軸方向から見てY字状に形成されている。詳しくは、突出リブ37cは、ポリゴンミラー35の回転軸方向から見て、該ポリゴンミラー35の径方向に沿って配置された3つの矩形板部37dを周方向に120°間隔(つまり等間隔)に配置した形状を有している。各矩形板部37dの基端縁から先端縁までの長さD(図10参照)は互い等しい。各矩形板部37dの先端縁は、ポリゴンミラー35の外接円Cよりも外側に位置している。
That is, in the second embodiment, the protruding
この構成によれば、ポリゴンミラー35の回転に伴い発生する空気流を各矩形板部37dにより遮断(分断)することができる。よって実施形態1と同様の作用効果を得ることができる。しかも、実施形態1に比べて矩形板部37dの枚数が少ない分だけ歩留まり率を向上させることができる。また実施形態1に比べて隣接する矩形板部37d同士の間隔が広いので、隣接する矩形板部37d間に熱が籠もり難い。よって、筐体31、蓋部材37又はポリゴンミラー35の熱変形をより一層確実に抑制することができる。
According to this configuration, the airflow generated with the rotation of the
《他の実施形態》
上記各実施形態では十字状又はY時状に形成されているが、これに限ったものではなく、放射状であれば如何なる形状であってもよく、放射状には直線状も含まれる。
<< Other embodiments >>
In each of the embodiments described above, it is formed in a cross shape or a Y-time shape, but is not limited to this, and may be any shape as long as it is radial, and the radial shape includes a straight line shape.
上記各実施形態では、光走査装置30が搭載される画像形成装置の一例としてレーザプリンター1を挙げて説明したが、これに限ったものではなく、画像形成装置は例えば、複写機、複合機(MFP)、又はファクシミリ等であってもよい。
In each of the above embodiments, the
以上説明したように、本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置について有用である。 As described above, the present invention is useful for an optical scanning device and an image forming apparatus including the optical scanning device.
1 レーザプリンター(画像形成装置)
30 光走査装置
31 筐体
32 光源
35 ポリゴンミラー(回転多面鏡)
37 蓋部材
37c 突出リブ
37d 矩形板部(板状部)
40 ポリゴンモーター(モーター)
1 Laser printer (image forming device)
30
37
37d Rectangular plate (plate-shaped part)
40 Polygon motor (motor)
Claims (4)
上記蓋部材における上記回転多面鏡に対向する面には、該回転多面鏡側に突出する突出リブが形成されており、
上記突出リブは、上記回転多面鏡の回転軸方向から見て、該回転軸を中心とする放射状をなすように配置された複数の矩形板部により構成されていて、該複数の矩形板部が該中心位置で互いに連結され、且つ、該複数の矩形板部の径方向外側端部が上記回転多面鏡の外接円よりも径方向外側に突出するように形成されている、光走査装置。 A rotating polygon mirror that deflects and scans light from the light source unit, a motor that drives the rotating polygon mirror, a bottomed box-shaped casing that accommodates the rotating polygon mirror and the motor, and a bottom surface of the casing An optical scanning device including a lid member attached to the housing,
On the surface of the lid member that faces the rotating polygon mirror, a protruding rib that protrudes toward the rotating polygon mirror is formed,
The protruding rib is composed of a plurality of rectangular plate portions arranged so as to have a radial shape centered on the rotation axis when viewed from the rotation axis direction of the rotary polygon mirror, and the plurality of rectangular plate portions are An optical scanning device that is connected to each other at the center position, and is formed so that radially outer ends of the plurality of rectangular plate portions protrude radially outward from the circumscribed circle of the rotary polygon mirror.
上記突出リブを構成する上記矩形板部の数は四つであり、
上記突出リブは、上記回転多面鏡の回転軸方向から見て、上記四つの矩形板部を90°間隔で十字状に配置した形状を有している、光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1,
The number of the rectangular plate portions constituting the protruding rib is four,
The optical scanning device, wherein the protruding rib has a shape in which the four rectangular plate portions are arranged in a cross shape at intervals of 90 ° when viewed from the rotation axis direction of the rotary polygon mirror.
上記突出リブを構成する上記矩形板部の数は三つであり、
上記突出リブは、上記回転多面鏡の回転軸方向から見て、上記三つの板状部を120°間隔でY字状に配置した形状を有している、光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1,
The number of the rectangular plate portions constituting the protruding rib is three,
The protruding rib, when viewed from the rotation axis direction of the rotary polygon mirror has a shape arranged in the Y-shape 12 0 ° intervals the three plate-like portion, an optical scanning device.
An image forming apparatus comprising the optical scanning device according to claim 1.
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