光走査装置および画像形成装置
【課題】装置輸送時における回転偏向器の回転軸の軸受からの脱落を防止し、かつ、密閉空間の温度上昇を抑制するとともに、回転ムラを抑制することのできる光走査装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】回転軸１５２と軸受１５８との嵌合長さＬ１よりも回転偏向器１５０ａ上面と偏向器カバー１０５とのクリアランスＬ２を大きくし、かつ、偏向器カバー１０５の回転偏向器１５０ａの回転中心線上に、回転軸１５２の軸受１５８からの抜けを防止する抜け防止部材３１を設けた。
【解決手段】回転軸１５２と軸受１５８との嵌合長さＬ１よりも回転偏向器１５０ａ上面と偏向器カバー１０５とのクリアランスＬ２を大きくし、かつ、偏向器カバー１０５の回転偏向器１５０ａの回転中心線上に、回転軸１５２の軸受１５８からの抜けを防止する抜け防止部材３１を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザビームプリンタ、デジタル複写機、レーザＦＡＸ等の書込系に用いられる光走査装置とそれを搭載する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタ、デジタル複写機、レーザＦＡＸなどの画像形成装置における印字プロセスは、光走査装置によって像坦持体に潜像を形成し、潜像を現像手段によってトナー像として可視化し、トナー像を転写紙等記録材上に転写して定着させ、装置外に排出するものである。上記光走査装置は、光源より光ビームをポリゴンスキャナの回転偏向器により偏向して像坦持体である感光体を露光走査するように構成されている。ポリゴンスキャナは、ポリゴンモータ、回転偏向器などを有している。回転偏向器は、ポリゴンミラーを備えたミラーロータと回転軸とで構成されている。
【０００３】
このような画像形成装置における光走査装置は、感光体面上に高精度、高品質な光ビームを照射し続ける必要があるため、何らかの原因で故障した場合に交換可能となっている場合が多い。交換用の光走査装置単体を梱包し輸送される場合、画像形成装置自体の輸送の場合と比較して、小型の梱包になり、手荒に扱われる事態が想定される。
【０００４】
回転偏向器の回転軸は、高速で回転するため、軸受の摩擦熱を抑制するためにオイル動圧式の軸受や空気動圧式の軸受などを用いて回転軸を回転自在に支持している。オイル動圧式の軸受や空気動圧式の軸受などを用いると、回転軸が流体を介して支持される。そのため、回転軸は、軸受に対して軸方向に移動しやすい。よって、光走査装置が手荒に扱われ、光走査装置が衝撃を受けた場合に回転軸が軸方向に動いてしまい、回転偏向器と対向するカバー部材にポリゴンミラーが突き当り、ポリゴンミラーが破損する場合があった。また、光走査装置が天地逆転された場合、回転軸が軸受から脱落するおそれもあった。
【０００５】
特許文献１には、図１５に示すように、カバー部材２０１の回転偏向器２００と対向する部位を回転偏向器２００の上面との間隔が僅かとなるよう形成し、その部位にスポンジやゴムなどの緩衝材２０２を設けた構成が記載されている。このように、カバー部材２０１の回転偏向器２００と対向する部位を回転偏向器２００の上面との間隔が僅かとなるよう形成することによって、光走査装置が天地逆転された場合でも、回転軸２００ａが軸受から脱落することがない。しかも、カバー部材２０１の回転偏向器２００と対向する部位にスポンジやゴムなどの緩衝材２０２を設けているため、光走査装置の運搬時などに光走査装置に衝撃や振動等が加わって回転偏向器２００が上方に変位しても、回転偏向器２００が緩衝材２０２に当接して、緩衝材２０２により衝撃が吸収される。これにより、回転偏向器２００に衝撃が加わりにくいので、回転偏向器２００が破損しにくくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の光走査装置においては、カバー部材２０１の回転偏向器２００の上面と対向する部位を回転偏向器２００の上面との間隔が僅かとなるよう形成しているため、回転偏向器２００に回転ムラが生じてしまうという課題が生じる。以下、図１５、図１６を用いて、具体的に説明する。
【０００７】
図１６は、回転偏向器２００の平面図である。
回転偏向器２００は、図１６に示すように、例えば、６面のポリゴンミラー２００ｂを有している。回転偏向器２００が回転すると、各ポリゴンミラー２００ｂの回転方向上流側端部付近の面の部分（図中Ａの部分）が、図中矢印Ｂ方向に空気を押すことによって、回転偏向器の水平方向の周囲は、水平方向へ放射するような気流が生じている。各ポリゴンミラー２００ｂのＡの部分が空気を押し出す結果、各ポリゴンミラー２００ｂのＡ部分付近が負圧となる。すると、図中矢印Ｃに示すように、回転偏向器２００の上面から、ポリゴンミラー２００ｂのＡの部分付近へ空気が流入し、回転偏向器２００の上面が負圧となる。しかしながら、特許文献１に記載の光走査装置においては、図１５に示すように、回転軸２００ａの軸受からの抜け防止のため、カバー部材２０１の回転偏向器２００と対向する部位を回転偏向器２００の上面との間隔を狭くしているので、回転偏向器２００の上面が、負圧となっても、回転偏向器の上面へは、空気がほとんど流入せず、回転偏向器２００上面の負圧が高まっていく。このように、回転偏向器２００の上面の負圧が高まると、各ポリゴンミラー２００ｂの図中Ａの部分で押し出された空気の一部が、回転偏向器２００の回転方向とは逆方向に渦を巻くような気流Ｄとなり、気流Ｄが回転偏向器上面へ流れ込む。この気流Ｄは、回転偏向器２００の回転の負荷となり、回転偏向器２００の回転速度を減少させてしまう。回転偏向器上面の負圧がある程度減少すると、上記気流Ｄが消滅し、回転偏向器２００の回転の負荷がなくなり、回転偏向器２００の回転速度が、元の回転速度に戻る。そして、再び、回転偏向器上面の負圧が高まると、上記気流Ｄが発生し、回転偏向器２００の回転負荷が増加する。このようなことが繰り返し起こることで、回転偏向器２００に回転ムラが生じてしまう。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、装置輸送時における回転偏向器の回転軸の軸受からの脱落を防止し、かつ、回転ムラを抑制することのできる光走査装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光ビームを射出する光源と、回転軸が軸受に回転自在に支持され、光源からの光ビームを偏向走査する回転偏向器と、偏向された光ビームを感光体上に導く光学素子と、上記回転偏向器を取り付ける回転偏向器取り付け部を備えた筐体と、上記回転偏向器の上面を覆うカバー部材とを備えた光走査装置において、上記回転軸と上記軸受との嵌合長さをＬ１、上記回転偏向器上面と上記カバー部材とのクリアランスをＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２を満たすよう構成されており、上記カバー部材の上記回転偏向器の回転中心線上に相当する部分に、上記回転軸の上記軸受からの抜けを防止する抜け防止部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の光走査装置において、上記抜け防止部材の長さをＬ３としたとき、Ｌ３＞Ｌ２−Ｌ１を満たすことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の光走査装置において、上記筐体には、該回転偏向器取り付け部に取り付けられた上記回転偏向器の周囲を囲う遮音壁が設けられており、上記遮音壁と上記カバー部材とで、上記回転偏向器を密閉する密閉空間を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれかの光走査装置において、上記抜け防止部材に、上記回転偏向器の回転方向に、傾斜あるいは捩れたリブを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかの光走査装置において、上記回転偏向器と上記抜け防止部材との間に弾性部材を保持したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の光走査装置において、上記抜け防止部材に、上記弾性部材を保持する保持部を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかの光走査装置を有した画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回転偏向器上面とカバーとのクリアランスを回転軸と軸受との嵌合長さよりも大きくすることによって、回転偏向器の上面が負圧になったとき、カバーの下面から回転偏向器上面へ吹き降ろすような気流が発生し、カバーと回転偏向器上面とのクリアランスが回転軸と軸受との嵌合長さよりも小さい特許文献１に記載の光り走査装置に比べて、回転偏向器上面の負圧を抑制することができる。これにより、図１６に示した気流Ｄが生じるのを抑制することができ、回転ムラが抑制される。
また、抜け止め部材を設けているので、上記回転軸と上記軸受との嵌合長さよりも上記回転偏向器上面と上記カバーとのクリアランスを大きくしても、光走査装置が天地逆転されたときに、回転軸が軸受から脱落することはない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタにおけるＹ用の作像ステーションを示す概略構成図。
【図３】同プリンタおける光走査装置を、４つの感光体とともに示す概略構成図。
【図４】同光走査装置の構成を示す概略上面図。
【図５】同光走査装置におけるポリゴンスキャナの構成を示す概略断面図。
【図６】同光走査装置のポリゴンスキャナ周辺の拡大構成図。
【図７】同光走査装置における抜け防止部材の斜視図。
【図８】回転偏向器高速回転中に発生する回転偏向器上方の気流と、抜け防止部材のリブとの関係について説明する図。
【図９】抜け防止部材の変形例をポリゴンスキャナとともに示す斜視図。
【図１０】偏向器カバー１０５を取り外したときにおける光走査装置のポリゴンスキャナ周辺の拡大構成図。
【図１１】回転偏向器の上面に弾性部材を保持した構成を示す概略断面図。
【図１２】弾性部材の斜視図。
【図１３】抜け防止部材に保持部を設けた構成を示す斜視図。
【図１４】抜け防止部材の保持部に弾性部材を保持した構成を示す概略断面図。
【図１５】従来の光走査装置のポリゴンスキャナ周辺の拡大構成図。
【図１６】従来の光走査装置における回転偏向器を回転させたときの気流について説明する回転偏向器の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を、電子写真方式のカラーレーザープリンタ（以下、単にプリンタという）に適用した実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、筐体１と、この筐体１から引き出し可能な給紙カセット２とを備えている。筐体１の中央部には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像（可視像）を形成するための作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋを備えている。以下、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンダ、黒用の部材であることを示す。
【００１３】
図２は、イエロー（Ｙ）用の作像ステーションを示す概略構成図である。なお、他の作像ステーションも同様の構成である。
図１及び図１に示すように、作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋは、図中矢印Ａ方向に回転する潜像担持体としてのドラム状の感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋを備えている。感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋは、直径４０［ｍｍ］のアルミニウム製の円筒状基体と、その表面を覆う、例えばＯＰＣ（有機光半導体）感光層とから構成されている。各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋは、それぞれ、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの周囲に、感光体を帯電する帯電装置１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋを備えている。また、感光体に形成された潜像を現像する現像手段としての現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋ、感光体上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋも感光体の周囲に備えている。
【００１４】
各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの下方には、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋに対し、書込光Ｌによる光走査を行う光走査装置４を備えている。また、各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの上方には、各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋによって形成されたトナー像が転写される中間転写ベルト２０を具備する中間転写ユニット５を備えている。また、中間転写ベルト２０に転写されたトナー像を転写体としての記録紙Ｐに定着せしめる定着ユニット６を備えている。また、筐体１の上部には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナーを収容するトナーボトル７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋが装填されている。このトナーボトル７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋは、筐体１の上部に形成される排紙トレイ８を開くことにより、筐体１から脱着可能になっている。
【００１５】
光走査装置としての光走査装置４は、光源であるレーザーダイオードを有しており、このレーザーダイオードから、回転駆動される正多角柱構造のポリゴンミラーに向けて光ビームとしての書込光Ｌを発射する。発射された書込光Ｌは、回転するポリゴンミラーの鏡面によって主走査方向に偏向せしめられながら反射する。そして、複数の反射鏡によって折り返された後、帯電装置１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋによって一様帯電せしめられた感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの周面を走査する。これにより、潜像担持体としての感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの周面に、それぞれＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光走査装置４の詳しい説明は後述する。
【００１６】
転写手段たる中間転写ユニット５の中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１、テンションローラ２２及び従動ローラ２３に掛け回されながら、所定タイミングで図中反時計回り方向に回転駆動される。また、中間転写ユニット５は、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト２０に１次転写する１次転写ローラ２４Ｙ，２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｋを備えている。また、中間転写ベルト２０上に１次転写されたトナー像を記録紙Ｐに転写する２次転写ローラ２５、記録紙Ｐ上に転写されなかった中間転写ベルト２０上の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置２６も備えている。
【００１７】
次に、本プリンタにおいて、カラー画像を得る工程について説明する。
まず、作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋにおいて、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋが帯電装置１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋによって一様に帯電される。その後、画像情報に基づいて生成された書込光Ｌによって走査露光されて、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの表面に静電潜像が形成される。これらの静電潜像は、現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋの現像ローラ１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｋ上に担持された各色のトナーによって現像されて、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像となる。感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像は、各１次転写ローラ２４Ｙ，２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｋの作用によって反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト２０上に順次重ねて１次転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト２０上の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト２０の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
【００１８】
１次転写終了後の感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋは、クリーニング装置１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋのクリーニングブレード１３ａによってその表面がクリーニングされて、次の画像形成に備えられる。
【００１９】
トナーボトル７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋに充填されているトナーは、必要性に応じて図示しない搬送経路によって各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋに所定量補給される。
【００２０】
一方、上記給紙カセット２内の記録紙Ｐは、給紙カセット２の近傍に配設された給紙ローラ２７によって、筐体１内に搬送され、レジストローラ対２８によって所定のタイミングで２次転写部に搬送される。そして、２次転写部において、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像が記録紙Ｐに転写される。トナー像が転写された記録紙Ｐは、定着ユニット６を通過することでトナー像が定着せしめられた後、排出ローラ２９によって排紙トレイ８に排出される。感光体１０と同様に、中間転写ベルト２０上に残った転写残のトナーは、中間転写ベルト２０に接触するベルトクリーニング装置２６によってクリーニングされる。
【００２１】
次に、光走査装置４の構成について説明する。
図３は、本実施形態に係るプリンタおける光走査装置４を、４つの感光体とともに示す概略構成図である。
図４は、光走査装置のポリゴンスキャナ付近を上から見た図である。
光走査装置４は、ポリゴンスキャナ５０、各種の反射ミラー、各種のレンズ等の光学素子を備えている。ポリゴンスキャナ５０、各種の反射ミラー、各種のレンズ等の光学素子は、ハウジング１３１に収納される。ハウジング１３１の上方の開口部を覆う筐体カバー１０７には、防塵ガラス４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋが設けられている。ポリゴンスキャナ５０は、図４に示すように、光走査装置４の略中央に設けられ、ハウジング１３１の防音ガラス４２ａ、４２ｂと防音壁５４とで囲われた空間に配置されている。本実施形態においては、防音ガラス４２ａ、４２ｂ、防音壁５４とで、遮音壁が形成されている。また、図３に示すように、筐体カバー１０７の中央部は、開口しており、開口部から回転偏向器１５０ａ側に延びて、下端が、防音ガラス４２ａ，４２ｂの上面と防音壁５４の上面と当接する内壁部１０６が形成されている。そして、この筐体カバー１０７の開口部を覆うようにして偏向器カバー１０５が取り付けられている。これにより、ポリゴンスキャナ５０は、ハウジング１３１の底面、防音ガラス４２ａ、４２ｂ、防音壁５４、内壁部１０６、偏向器カバー１０５とで囲われた密閉空間に配置される。
【００２２】
図５は、ポリゴンスキャナ５０の概略構成図である。
図に示すように、ポリゴンスキャナ５０は、回転多面鏡である上段ポリゴンミラー４９ａ、下段ポリゴンミラー４９ｂ、ポリゴンモータ１５０などを有している。ポリゴンミラー４９ａ、４９ｂは、アルミニウムからなる筒状のミラーロータ１５１の側面に形成されている。ミラーロータ１５１は、回転軸１５２に固定されている。本実施形態においては、ミラーロータ１５１、回転軸１５２、ポリゴンミラー４９ａ、４９ｂなどで回転偏向器１５０ａを構成している。ミラーロータ１５１の内周面には、ロータマグネット１５３が設けられている。ミラーロータ１５１の内部には、コア部材１５４ｂにコイル１５４ａを巻きつけたステータ１５４が設けられている。ステータ１５４は、ロータマグネット１５３と対向する位置に配設されており、軸受１５８を介して回転軸１５２に回転自在に固定されている。軸受１５８は、筒状の軸受ホルダ１５８ａ、シールワッシャー１５８ｃ、シールワッシャー１５８ｃにより軸受ホルダ１５８ａ内に内封された潤滑油などの流体１５８ｂなどを有している。また、軸受ホルダ１５８ａの底部には、スラスト軸受１５８ｄが設けられている。軸受ホルダ１５８ａの内部に回転軸１５２が挿入されており、回転軸１５２は、スラスト軸受１５８ｄ上に載置されている。ポリゴンモータ１５０の軸受１５８の軸受ホルダ１５８ａが、コネクタ１６１を備えた回路基板１６０に固定されている。コネクタ１６１には、図示しない装置本体の電源ユニットに接続されたハーネスが取り付けられ、このコネクタ１６１を介してポリゴンモータ１５０に電力が供給される。
【００２３】
図４に示すように、ポリゴンスキャナ５０の図中右側には、Ｍ用の光学系と、Ｋ用の光学系とが配設されている。ポリゴンスキャナ５０の図中左側には、Ｙ用の光学系と、Ｃ用の光学系とが配設されている。Ｙ用の光学系は、ポリゴンスキャナ５０の回転軸１５２を中心にしてＫ用の光学系と点対称の関係となる構成になっている。また、Ｃ用の光学系は、ポリゴンスキャナ５０の回転軸１５２を中心にしてＭ用の光学系と点対称の関係となる構成になっている。
【００２４】
また、図３に示すように、各感光体１０Ｋ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙにそれぞれ対応する光ビームＬｋ、Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｙを射出する光ビーム発射手段たる光源ユニット４１Ｋ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｙを備えている。光源ユニット４１は、少なくと光源たる半導体レーザを備えている。光源ユニット４１Ｋと、光源ユニット４１Ｍとは、上下方向に並んで設けられており、光源ユニット４１Ｃと光源ユニット４１Ｙとが、上下方向に並んで設けられている。
【００２５】
光源ユニット４１Ｋ（４１Ｍ）からポリゴンスキャナ５０までの光ビームの光路上には、第１コリメートレンズ５２ａ、第１シリンドリカルレンズ５３ａが、配設されている。また、光源ユニット４１Ｙ（４１Ｃ）からポリゴンスキャナ５０までの光ビームの光路上には、第２コリメートレンズ５２ｂ、第２シリンドリカルレンズ５３ｂが、配設されている。また、光学素子たる、走査レンズ（ｆθレンズ）２５ａ，２５ｂ、第１ミラー４６Ｋ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｙ，第２ミラー４７Ｋ，４７Ｍ，４７Ｃ，４７Ｙは、ポリゴンスキャナ５０から被照射体である感光体１０までの光路上に配置されている。また、図示はしないが、ポリゴンスキャナ５０から被照射体である感光体１０までの光路上に各色にそれぞれ対応する長尺レンズを配設してもよい。
【００２６】
Ｋ用の光源ユニット４１Ｋから発射された光ビームは、第１コリメートレンズ５２ａ、図示しないアパーチャを通過して、所定の形状の光ビームＬｋが形成される。このアパーチャを通過した光ビームＬｋは、第１シリンドリカルレンズ５３ａに入射して光ビームの面倒れを補正する。シリンドリカルレンズ５３ａを通過した光ビームＬｋは、第１防音ガラス４２ａを通過して主走査線偏向手段たる上段ポリゴンミラー４９ａの側面に入射する。上段ポリゴンミラー４９ａの側面に光ビームＬｋが入射すると、この光ビームが主走査線方向に偏向走査される。ポリゴンミラー４９ａで偏向走査された光ビーム（光ビーム）Ｌｋは、再び第１防音ガラス４２ａを通過して第１走査レンズ４３ａ（ｆθレンズ）によって集光される。第１走査レンズ４３ａによって集光されたＫ色の光ビームＬｋは、第１、第２ミラー４４Ｋ、４５Ｋ、防塵ガラス４８Ｋを介して感光体１０Ｋに照射される。
【００２７】
Ｍ用の光源ユニット４１Ｍから発射された光ビームＬｍも、Ｋ色同様、第１シリンドリカルレンズ５３ａなどを通過して、下段ポリゴンミラー４９ｂに走査される。下段ポリゴンミラー４９ｂに走査されたＭ色用の光ビームＬｍは、第１走査レンズ４３ａ、第１ミラー４４Ｍ、第２ミラ−４５Ｍ、防塵ガラス４８Ｍを通って、感光体１０Ｍに照射される。
【００２８】
Ｃ用の光源ユニット４１Ｃから発射された光ビームＬｃは、第２シリンドリカルレンズ５３ｂなどを通過して下段ポリゴンミラー４９ｂに走査される。下段ポリゴンミラー４９ｂに走査されたＣ色用の光ビームＬｃは、第２走査レンズ４３ｂ、第１ミラー４４Ｃ、第２ミラ−４５Ｃ、防塵ガラス４８Ｃを通って、感光体１０Ｃに照射される。
【００２９】
Ｙ用の光源ユニット４１Ｙから発射された光ビームＬｙは、第２シリンドリカルレンズ５３ｂなどを通過して上段ポリゴンミラー４９ａに走査される。上段ポリゴンミラー４９ａに走査されたＹ色用の光ビームＬｙは、第２走査レンズ４３ｂ、第１ミラー４４Ｙ、第２ミラ−４５Ｙ、防塵ガラス４８Ｙを通って、感光体１０Ｙに照射される。
【００３０】
上記ポリゴンスキャナ５０は、ポリゴンモータや、回路基板１６０に設けられた電子部品などが発熱し、回転偏向器１５０ａを密閉する密閉空間内の空気が加熱される。ポリゴンスキャナ５０の周囲には、走査レンズ（ｆθレンズ）などが配置されており、防音壁５４や防音ガラス４２ａ，４２ｂをポリゴンスキャナ２１０の周囲から遠ざけて、密閉空間の容積を広げることができない。そこで、本実施形態においては、図３に示すように、ポリゴンスキャナ５０の上空を広く開けて、密閉空間の容積を広げている。そのため、密閉空間の温度上昇が抑えられ、ハウジングの底面の熱変形を抑制することができる。その結果、ハウジングのポリゴンスキャナ取り付け面の熱変形を抑制することができ、回転偏向器の回転軸倒れを抑制することができる。
【００３１】
また、回転偏向器１５０ａが高速回転すると、ポリゴンミラーにより、ポリゴンミラー周囲の空気が、水平方向へ押し出され、ポリゴンミラーの周囲が負圧となり、回転偏向器上面（ミラーロータ上面）の空気が、ポリゴンミラーの周囲の負圧の部分に流れ込み、回転偏向器上面が負圧となる。このとき、ポリゴンスキャナ５０の上空を広く開けているため、偏向器カバー１０５の下面から、回転偏向器１５０ａの上面に向けて、吹き降ろすような気流が生じて、回転偏向器上面の負圧が抑制される。このように、回転偏向器周囲の負圧が抑制されるので、図１６に示した気流Ｄが生じるのを抑制することができる。その結果、回転偏向器の回転のバランスが崩れるのを抑制することができ、回転ムラを抑制することができる。
【００３２】
しかしながら、上記のように、ポリゴンスキャナ５０の上空を広く開けると、図５に示す軸受１５８と回転軸１５２との嵌合長さＬ１よりも、図６に示す偏向器カバー１０５の下面から、回転偏向器２００の上面までの距離Ｌ２が大きくなってしまう。本実施形態の光走査装置は、メンテナンスや、光走査装置４を交換できるように、装置本体に対して着脱可能となっている。また、回転軸１５２は、潤滑油などの流体を介して軸受１５８に支持されているため、上下動する。このため、メンテナンスのために装置本体から取り外された光走査装置４が天地逆転された場合、回転軸１５２が軸受１５８から脱落してしまうという問題があった。
【００３３】
そこで、本実施形態においては、図６に示すように、偏向器カバー１０５に回転軸１５２が軸受１５８から抜け出すのを防止する抜け防止部材３１を設けている。抜け防止部材の長さＬ３は、Ｌ２−Ｌ１以上となっている。抜け防止部材３１の偏向器カバー１０５の取り付けは、ネジ、カシメ、接着などどのような手段でも構わない。抜け防止部材３１を設けることにより、光走査装置が天地逆転されても、回転偏向器１５０ａの回転軸１５２が、抜け防止部材３１に突き当り、回転軸１５２が軸受１５８から抜け出すことがない。また、抜け防止部材３１は、偏向器カバー１０５の回転偏向器２００の回転中心線上に設けている。これにより、回転軸１５２が、上方（軸受１５８から脱落する方向）へ移動して、回転偏向器１５０ａが抜け防止部材３１に突き当ったとき、鉛直方向下向きの反力を与えることができる。これにより、回転偏向器１５０ａが抜け防止部材３１に突き当ったとき、抜け防止部材３１の反力により回転偏向器１５０ａが傾いてしまうのを抑制することができる。
【００３４】
また、抜け防止突起の直径は、小さくするのが好ましい。これは、抜け防止突起の直径が大きくなるほど、密閉空間の容積が狭くなり、密閉空間が温度上昇しやすくなったり、回転偏向器の上面に向かって吹き付ける気流が減り、回転偏向器の上面が負圧になったりするためである。しかし、抜け防止突起の直径を小さくすると、抜け防止部材３１の剛性が弱くなり、回転軸１５２が突き当たった際に、抜け防止部材３１が変形するおそれがある。このため、本実施形態においては、図７に示すように、抜け防止部材３１には、補強のための複数のリブ３１ａを設けている。これらのリブ３１ａは、回転軸方向に延びており、図８に示すように、リブ３１ａが、回転偏向器の上面へ向けて吹き降ろす気流を妨げないようにしている。
【００３５】
また、リブ３１ａを図９に示すように、回転偏向器１５０ａの回転方向に傾斜させてもよい。リブ３１ａを回転方向に傾斜させると、偏向器カバー１０５の下面から、回転偏向器１５０ａの上面に向けて、吹き降ろすような気流がリブ３１ａに案内されて、回転偏向器１５０ａの回転方向に沿うようにして、回転偏向器上面へ流れる。その結果、回転偏向器１５０ａの上面に向けて、吹き降ろすような気流が、回転偏向器１５０ａの上面に対してほぼ垂直に回転偏向器上面に流れるよりも、回転偏向器１５０ａの上面が受ける気流の抵抗を低減させることができる。その結果、ポリゴンモータに印加する定常電流を低減することができポリゴンスキャナ５０の温度上昇を抑制することができる。
【００３６】
また、本実施形態においては、カバー部材を、ポリゴンスキャナ５０を覆う偏向器カバー１０５と、それ以外の光学部品を覆う筐体カバー１０７とで構成し、偏向器カバー１０５に、抜け防止部材３１を偏向器カバー１０５に設けている。抜け防止部材３１を偏向器カバー１０５に設けることによって、図１０に示すように、偏向器カバー１０５を取り外すと、ポリゴンスキャナ５０が、露出する。よって、偏向器カバー１０５を取り外すだけで、ポリゴンスキャナ５０の交換が可能となる。その結果、筐体カバー１０７を取り外してポリゴンスキャナ５０を交換する場合に比べて、交換時のハウジング１３１の開口面積が狭くでき、埃や塵などが筐体内の光学素子に付着するのを抑制することができる。
【００３７】
上述したように、抜け防止部材３１を設けることによって、回転軸１５２の軸受１５８からの脱落は、防止できるが、回転軸１５２は、上下動可能である。交換用の光走査装置は、小型の梱包になり、手荒に扱われる事態が想定される。梱包状態の交換用の光走査装置４が、回転軸１５２が抜ける方向に落下された場合、抜け防止部材３１に回転偏向器１５０ａの回転軸１５２が勢いよく衝突してしまい、ポリゴンスキャナ自身にダメージを与えてしまう。その結果、回転軸１５２が変形するなどして、回転偏向器１５０ａの回転フレが生じて、バンティングなどの異常画像が生じるなどの不具合が生じるおそれがある。
【００３８】
そこで、図１１に示すように、交換用の光走査装置４に、抜け防止部材３１と回転偏向器１５０ａとの間に、スポンジなどの弾性部材３２を設けてもよい。弾性部材３２は、図１２に示すように、円筒形状をしており、図１１に示すように、内径が、回転偏向器１５０ａの回転中心付近の突出しているところの直径よりも僅かに小さくなっている。この弾性部材３２の中空部を回転偏向器１５０ａの回転中心付近の突出しているところに嵌めこむことにより、弾性部材３２が、回転偏向器１５０ａに保持される。交換用の光走査装置４に回転偏向器１５０ａが偏向器カバー側へ移動するような衝撃が加わると、弾性部材３２が、回転偏向器１５０ａとともに偏向器カバー側へ移動して、弾性部材３２が抜け防止部材３１に突き当り、弾性部材３２が弾性変形して衝撃を吸収する。これにより、回転偏向器１５０ａの破損を抑制することができる。
【００３９】
交換用の光走査装置４を画像形成装置本体に取り付けるときは、偏向器カバー１０５を筐体カバー１０７から取り外し、弾性部材３２を取り外す。そして、再び、偏向器カバー１０５を筐体カバー１０７に取り付け、弾性部材３２が取り外された光走査装置４を画像形成装置本体に組み付ける。
【００４０】
また、図１３（ａ）や（ｂ）に示すように、抜け防止部材３１に保持部３１ｂを設けて、抜け防止部材３１に弾性部材３２を保持するようにしてもよい。保持部３１ｂは、図１３（ａ）に示すように、各リブ３１ａの下端部に跨って形成されており、内径は、弾性部材３２の外径よりも僅かに小さくなっている。また、図１３（ｂ）に示すように、保持部３１ｂを間欠的に設けてもよい。この弾性部材３２を抜け防止部材３１の保持部３１ｂに嵌めこむことにより、弾性部材３２が、抜け防止部材３１に保持される。そして、この弾性部材３２を保持した抜け防止部材３１を備える偏向器カバー１０５を装置本体に取り付けると、図１４に示すように、弾性部材３２の下面と回転偏向器１５０ａの上面とが僅かな隙間をもって対向する。交換用の光走査装置４に回転偏向器１５０ａが偏向器カバー側へ移動するような衝撃が加わり、回転偏向器１５０ａが、偏向器カバー側へ移動すると、弾性部材３２に突き当たる。すると、弾性部材３２が弾性変形し、回転偏向器１５０ａの衝撃を吸収する。これにより、回転偏向器１５０ａの破損を抑制することができる。
【００４１】
交換用の光走査装置４を画像形成装置本体に取り付けるときは、偏向器カバー１０５を筐体カバー１０７から取り外し、偏向器カバー１０５の抜け防止部材３１に保持されている弾性部材３２を取り外す。そして、偏向器カバー１０５を再び筐体カバー１０７に取り付けて、交換用の光走査装置４を画像形成装置本体に取り付ける。このように、抜け防止部材３１に弾性部材３２を保持することによって、弾性部材３２の装置本体に取り付けたり、取り外したりする際に、密閉空間に手を突っ込む必要がなくなり、容易に、弾性部材３２の取り付け取り外しを行うことができる。
【００４２】
また、弾性部材３２を回転偏向器１５０ａまたは抜け防止部材３１の一方に保持した場合、光走査装置４の衝撃の加わりかたによって、弾性部材３２の姿勢が斜めになるおそれがある。弾性部材３２が斜めに保持されてしまうと、弾性部材３２に衝撃が加わった際に弾性部材３２が斜めに潰れて、回転偏向器１５０ａに加わる反力に回転偏向器１５０ａの回転軸方向以外の成分が含まれてしまい、回転偏向器１５０ａが傾いてしまうおそれがある。また、光走査装置４の衝撃の加わりかたによっては、弾性部材自体が、保持されている部材から抜け落ちてしまうおそれもある。そこで、弾性部材３２の長さを、回転偏向器１５０ａの上面から抜け防止部材３１のリブ３１ａの下端までの長さよりも長くして、回転偏向器１５０ａと抜け防止部材３１のリブ３１ａとで、圧縮して挟持してもよい。これにより、交換用の光走査装置４に衝撃が加わっても、弾性部材３２の姿勢が変化したり、保持されている部材から抜け落ちたりするのを抑制することができる。
【００４３】
以上、本実施形態の光走査装置４は、光ビームを射出する光源たる半導体レーザと、回転軸１５２が軸受１５８に回転自在に支持され、半導体レーザからの光ビームを偏向走査する回転偏向器１５０ａと、偏向された光ビームを感光体上に導く光学素子とを収納する筐体たるハウジング１３１と、ハウジング１３１内を覆うカバー部材たる筐体カバー１０７および偏向器カバー１０５とを備えている。そして、上記回転軸１５２と上記軸受１５８との嵌合長さをＬ１、上記回転偏向器上面と上記偏向器カバー１０５とのクリアランスをＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２を満たすよう構成されている。これにより、回転偏向器１５０ａの上面が負圧になったとき、偏向器カバー１０５の下面から回転偏向器上面へ吹き降ろすような気流が発生し、上記回転偏向器上面と上記偏向器カバー１０５とのクリアランスＬ２が上記回転軸と上記軸受との嵌合長さＬ１以下（Ｌ１≧Ｌ２）のものに比べて、回転偏向器上面の負圧を抑制することができる。これにより、図１６に示した気流Ｄが生じるのを抑制することができ、回転ムラが抑制される。
また、上記偏向器カバー１０５の上記回転偏向器１５０ａの回転中心線上に、上記回転軸１５２の上記軸受１５８からの抜けを防止する抜け防止部材３１を設けているので、上記回転軸と上記軸受との嵌合長さＬ１よりも上記回転偏向器上面と上記偏向器カバー１０５とのクリアランスＬ２を大きくしても、光走査装置４が天地逆転されたときに、回転軸が軸受から脱落することはない。また、偏向器カバー１０５に、抜け防止部材３１を設けているので、偏向器カバー１０５を装置本体から取り外すことによって、ポリゴンスキャナが露出し、ポリゴンスキャナを容易に交換することができる。さらに、抜け防止部材３１を上記偏向器カバー１０５の上記回転偏向器１５０ａの回転中心線上に設けているので、回転偏向器１５０ａが抜け防止部材に突き当たったときに、抜け防止部材から回転軸方向以外の反力を回転偏向器が受けるのを抑制することができる。これにより、回転軸が傾くのを抑制することができる。
【００４４】
また、抜け防止部材３１の長さをＬ３としたとき、Ｌ３＞Ｌ２−Ｌ１を満たすことにより、上記回転軸１５２の上記軸受１５８からの抜けを防止することができる。
【００４５】
また、ハウジング１３１には、回転偏向器１５０ａの周囲を囲うようにして設けられた遮音壁（防音ガラス４２ａ、４２ｂと防音壁５４）が形成されており、上記遮音壁と上記偏向器カバー１０５とで、上記回転偏向器１５０ａを密閉する密閉空間を形成している。これにより、回転偏向器１５０ａが高速回転した際の風切音が外に漏れないようにすることができる。また、粉塵がポリゴンミラーに付着するのを抑制することができる。さらに、本実施形態においては、上記回転軸と上記軸受との嵌合長さＬ１よりも上記回転偏向器上面と上記偏向器カバー１０５とのクリアランスＬ２を大きくしているので、上記回転偏向器上面と上記偏向器カバー１０５とのクリアランスＬ２が上記回転軸と上記軸受との嵌合長さＬ１以下（Ｌ１≧Ｌ２）のものに比べて、密閉空間の容積を広げることができる。これにより、密閉空間の温度上昇を抑制することができ、密閉空間が高温になるのを、Ｌ１≧Ｌ２のものに比べて抑制することができる。その結果、Ｌ１≧Ｌ２のものに比べてハウジング１３１のポリゴンスキャナ取り付け面の熱変形を抑制することができ、回転偏向器１５０ａの回転軸倒れを抑制することができる。
【００４６】
また、上記抜け防止部材３１に、上記回転偏向器の回転方向に、傾斜あるいは捩れたリブを設けることで、回転偏向器１５０ａの上方に生じる回転偏向器１５０ａへ向かう気流を、リブ３１ａで、回転偏向器１５０ａの回転方向に沿うような気流にすることができる。これにより、回転偏向器１５０ａの回転方向に沿うような気流が、回転偏向器１５０ａの上面に当るため、上方から回転方向に対して直交する方向（回転偏向器上面に対して垂直方向）の気流が回転偏向器１５０ａの上面に当るよりも、回転偏向器１５０ａの上面が受ける気流の抵抗を低減させることができる。その結果、ポリゴンモータに印加する定常電流を低減することができ、回転偏向器１５０ａの温度上昇を抑制することができる。
【００４７】
また、上記回転偏向器１５０ａと上記抜け防止部材３１との間に弾性部材３２を保持した。これにより、光走査装置に衝撃が加わり、上記回転偏向器が偏向器カバー側へ移動すると、弾性部材に突き当たり、弾性部材が弾性変形して、上記回転偏向器１５０ａの衝撃を吸収する。その結果、光走査輸送時の回転偏向器１５０ａの破損を抑制することができる。
【００４８】
また、抜け防止部材に弾性部材を保持する保持部を形成したので、偏向器カバー１０５を取り外すことによって、抜け防止部材とともに、抜け部材の保持部に保持された弾性部材を装置から取り出すことができる。これにより、回転偏向器の上面に弾性部材を保持した場合のように、弾性部材を取り付けや取り外しの際に、密閉空間に手を突っ込む必要がなくなり、簡単に、弾性部材の取り付け取り外しを行うことができる。
【符号の説明】
【００４９】
４：光走査装置
３１:抜け防止部材
３１ａ：リブ
３１ｂ：保持部
３２：弾性部材
４１Ｋ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｙ：光源ユニット
４２ａ，４２ｂ：防音ガラス
４９ａ：上段ポリゴンミラー
４９ｂ：下段ポリゴンミラー
５０：ポリゴンスキャナ
５４：防音壁
１０５：偏向器カバー
１０６：内壁部
１０７：筐体カバー
１３１：ハウジング
１５０：ポリゴンモータ
１５０ａ，２００：回転偏向器
１５１：ミラーロータ
１５２，２００ａ：回転軸
１５８ ：軸受
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５０】
【特許文献１】特開２００８−１７０８０４号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザビームプリンタ、デジタル複写機、レーザＦＡＸ等の書込系に用いられる光走査装置とそれを搭載する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタ、デジタル複写機、レーザＦＡＸなどの画像形成装置における印字プロセスは、光走査装置によって像坦持体に潜像を形成し、潜像を現像手段によってトナー像として可視化し、トナー像を転写紙等記録材上に転写して定着させ、装置外に排出するものである。上記光走査装置は、光源より光ビームをポリゴンスキャナの回転偏向器により偏向して像坦持体である感光体を露光走査するように構成されている。ポリゴンスキャナは、ポリゴンモータ、回転偏向器などを有している。回転偏向器は、ポリゴンミラーを備えたミラーロータと回転軸とで構成されている。
【０００３】
このような画像形成装置における光走査装置は、感光体面上に高精度、高品質な光ビームを照射し続ける必要があるため、何らかの原因で故障した場合に交換可能となっている場合が多い。交換用の光走査装置単体を梱包し輸送される場合、画像形成装置自体の輸送の場合と比較して、小型の梱包になり、手荒に扱われる事態が想定される。
【０００４】
回転偏向器の回転軸は、高速で回転するため、軸受の摩擦熱を抑制するためにオイル動圧式の軸受や空気動圧式の軸受などを用いて回転軸を回転自在に支持している。オイル動圧式の軸受や空気動圧式の軸受などを用いると、回転軸が流体を介して支持される。そのため、回転軸は、軸受に対して軸方向に移動しやすい。よって、光走査装置が手荒に扱われ、光走査装置が衝撃を受けた場合に回転軸が軸方向に動いてしまい、回転偏向器と対向するカバー部材にポリゴンミラーが突き当り、ポリゴンミラーが破損する場合があった。また、光走査装置が天地逆転された場合、回転軸が軸受から脱落するおそれもあった。
【０００５】
特許文献１には、図１５に示すように、カバー部材２０１の回転偏向器２００と対向する部位を回転偏向器２００の上面との間隔が僅かとなるよう形成し、その部位にスポンジやゴムなどの緩衝材２０２を設けた構成が記載されている。このように、カバー部材２０１の回転偏向器２００と対向する部位を回転偏向器２００の上面との間隔が僅かとなるよう形成することによって、光走査装置が天地逆転された場合でも、回転軸２００ａが軸受から脱落することがない。しかも、カバー部材２０１の回転偏向器２００と対向する部位にスポンジやゴムなどの緩衝材２０２を設けているため、光走査装置の運搬時などに光走査装置に衝撃や振動等が加わって回転偏向器２００が上方に変位しても、回転偏向器２００が緩衝材２０２に当接して、緩衝材２０２により衝撃が吸収される。これにより、回転偏向器２００に衝撃が加わりにくいので、回転偏向器２００が破損しにくくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の光走査装置においては、カバー部材２０１の回転偏向器２００の上面と対向する部位を回転偏向器２００の上面との間隔が僅かとなるよう形成しているため、回転偏向器２００に回転ムラが生じてしまうという課題が生じる。以下、図１５、図１６を用いて、具体的に説明する。
【０００７】
図１６は、回転偏向器２００の平面図である。
回転偏向器２００は、図１６に示すように、例えば、６面のポリゴンミラー２００ｂを有している。回転偏向器２００が回転すると、各ポリゴンミラー２００ｂの回転方向上流側端部付近の面の部分（図中Ａの部分）が、図中矢印Ｂ方向に空気を押すことによって、回転偏向器の水平方向の周囲は、水平方向へ放射するような気流が生じている。各ポリゴンミラー２００ｂのＡの部分が空気を押し出す結果、各ポリゴンミラー２００ｂのＡ部分付近が負圧となる。すると、図中矢印Ｃに示すように、回転偏向器２００の上面から、ポリゴンミラー２００ｂのＡの部分付近へ空気が流入し、回転偏向器２００の上面が負圧となる。しかしながら、特許文献１に記載の光走査装置においては、図１５に示すように、回転軸２００ａの軸受からの抜け防止のため、カバー部材２０１の回転偏向器２００と対向する部位を回転偏向器２００の上面との間隔を狭くしているので、回転偏向器２００の上面が、負圧となっても、回転偏向器の上面へは、空気がほとんど流入せず、回転偏向器２００上面の負圧が高まっていく。このように、回転偏向器２００の上面の負圧が高まると、各ポリゴンミラー２００ｂの図中Ａの部分で押し出された空気の一部が、回転偏向器２００の回転方向とは逆方向に渦を巻くような気流Ｄとなり、気流Ｄが回転偏向器上面へ流れ込む。この気流Ｄは、回転偏向器２００の回転の負荷となり、回転偏向器２００の回転速度を減少させてしまう。回転偏向器上面の負圧がある程度減少すると、上記気流Ｄが消滅し、回転偏向器２００の回転の負荷がなくなり、回転偏向器２００の回転速度が、元の回転速度に戻る。そして、再び、回転偏向器上面の負圧が高まると、上記気流Ｄが発生し、回転偏向器２００の回転負荷が増加する。このようなことが繰り返し起こることで、回転偏向器２００に回転ムラが生じてしまう。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、装置輸送時における回転偏向器の回転軸の軸受からの脱落を防止し、かつ、回転ムラを抑制することのできる光走査装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光ビームを射出する光源と、回転軸が軸受に回転自在に支持され、光源からの光ビームを偏向走査する回転偏向器と、偏向された光ビームを感光体上に導く光学素子と、上記回転偏向器を取り付ける回転偏向器取り付け部を備えた筐体と、上記回転偏向器の上面を覆うカバー部材とを備えた光走査装置において、上記回転軸と上記軸受との嵌合長さをＬ１、上記回転偏向器上面と上記カバー部材とのクリアランスをＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２を満たすよう構成されており、上記カバー部材の上記回転偏向器の回転中心線上に相当する部分に、上記回転軸の上記軸受からの抜けを防止する抜け防止部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の光走査装置において、上記抜け防止部材の長さをＬ３としたとき、Ｌ３＞Ｌ２−Ｌ１を満たすことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の光走査装置において、上記筐体には、該回転偏向器取り付け部に取り付けられた上記回転偏向器の周囲を囲う遮音壁が設けられており、上記遮音壁と上記カバー部材とで、上記回転偏向器を密閉する密閉空間を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれかの光走査装置において、上記抜け防止部材に、上記回転偏向器の回転方向に、傾斜あるいは捩れたリブを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかの光走査装置において、上記回転偏向器と上記抜け防止部材との間に弾性部材を保持したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の光走査装置において、上記抜け防止部材に、上記弾性部材を保持する保持部を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかの光走査装置を有した画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回転偏向器上面とカバーとのクリアランスを回転軸と軸受との嵌合長さよりも大きくすることによって、回転偏向器の上面が負圧になったとき、カバーの下面から回転偏向器上面へ吹き降ろすような気流が発生し、カバーと回転偏向器上面とのクリアランスが回転軸と軸受との嵌合長さよりも小さい特許文献１に記載の光り走査装置に比べて、回転偏向器上面の負圧を抑制することができる。これにより、図１６に示した気流Ｄが生じるのを抑制することができ、回転ムラが抑制される。
また、抜け止め部材を設けているので、上記回転軸と上記軸受との嵌合長さよりも上記回転偏向器上面と上記カバーとのクリアランスを大きくしても、光走査装置が天地逆転されたときに、回転軸が軸受から脱落することはない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタにおけるＹ用の作像ステーションを示す概略構成図。
【図３】同プリンタおける光走査装置を、４つの感光体とともに示す概略構成図。
【図４】同光走査装置の構成を示す概略上面図。
【図５】同光走査装置におけるポリゴンスキャナの構成を示す概略断面図。
【図６】同光走査装置のポリゴンスキャナ周辺の拡大構成図。
【図７】同光走査装置における抜け防止部材の斜視図。
【図８】回転偏向器高速回転中に発生する回転偏向器上方の気流と、抜け防止部材のリブとの関係について説明する図。
【図９】抜け防止部材の変形例をポリゴンスキャナとともに示す斜視図。
【図１０】偏向器カバー１０５を取り外したときにおける光走査装置のポリゴンスキャナ周辺の拡大構成図。
【図１１】回転偏向器の上面に弾性部材を保持した構成を示す概略断面図。
【図１２】弾性部材の斜視図。
【図１３】抜け防止部材に保持部を設けた構成を示す斜視図。
【図１４】抜け防止部材の保持部に弾性部材を保持した構成を示す概略断面図。
【図１５】従来の光走査装置のポリゴンスキャナ周辺の拡大構成図。
【図１６】従来の光走査装置における回転偏向器を回転させたときの気流について説明する回転偏向器の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を、電子写真方式のカラーレーザープリンタ（以下、単にプリンタという）に適用した実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、筐体１と、この筐体１から引き出し可能な給紙カセット２とを備えている。筐体１の中央部には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像（可視像）を形成するための作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋを備えている。以下、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンダ、黒用の部材であることを示す。
【００１３】
図２は、イエロー（Ｙ）用の作像ステーションを示す概略構成図である。なお、他の作像ステーションも同様の構成である。
図１及び図１に示すように、作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋは、図中矢印Ａ方向に回転する潜像担持体としてのドラム状の感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋを備えている。感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋは、直径４０［ｍｍ］のアルミニウム製の円筒状基体と、その表面を覆う、例えばＯＰＣ（有機光半導体）感光層とから構成されている。各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋは、それぞれ、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの周囲に、感光体を帯電する帯電装置１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋを備えている。また、感光体に形成された潜像を現像する現像手段としての現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋ、感光体上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋも感光体の周囲に備えている。
【００１４】
各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの下方には、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋに対し、書込光Ｌによる光走査を行う光走査装置４を備えている。また、各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの上方には、各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋによって形成されたトナー像が転写される中間転写ベルト２０を具備する中間転写ユニット５を備えている。また、中間転写ベルト２０に転写されたトナー像を転写体としての記録紙Ｐに定着せしめる定着ユニット６を備えている。また、筐体１の上部には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナーを収容するトナーボトル７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋが装填されている。このトナーボトル７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋは、筐体１の上部に形成される排紙トレイ８を開くことにより、筐体１から脱着可能になっている。
【００１５】
光走査装置としての光走査装置４は、光源であるレーザーダイオードを有しており、このレーザーダイオードから、回転駆動される正多角柱構造のポリゴンミラーに向けて光ビームとしての書込光Ｌを発射する。発射された書込光Ｌは、回転するポリゴンミラーの鏡面によって主走査方向に偏向せしめられながら反射する。そして、複数の反射鏡によって折り返された後、帯電装置１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋによって一様帯電せしめられた感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの周面を走査する。これにより、潜像担持体としての感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの周面に、それぞれＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光走査装置４の詳しい説明は後述する。
【００１６】
転写手段たる中間転写ユニット５の中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１、テンションローラ２２及び従動ローラ２３に掛け回されながら、所定タイミングで図中反時計回り方向に回転駆動される。また、中間転写ユニット５は、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト２０に１次転写する１次転写ローラ２４Ｙ，２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｋを備えている。また、中間転写ベルト２０上に１次転写されたトナー像を記録紙Ｐに転写する２次転写ローラ２５、記録紙Ｐ上に転写されなかった中間転写ベルト２０上の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置２６も備えている。
【００１７】
次に、本プリンタにおいて、カラー画像を得る工程について説明する。
まず、作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋにおいて、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋが帯電装置１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋによって一様に帯電される。その後、画像情報に基づいて生成された書込光Ｌによって走査露光されて、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの表面に静電潜像が形成される。これらの静電潜像は、現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋの現像ローラ１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｋ上に担持された各色のトナーによって現像されて、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像となる。感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像は、各１次転写ローラ２４Ｙ，２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｋの作用によって反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト２０上に順次重ねて１次転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト２０上の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト２０の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
【００１８】
１次転写終了後の感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋは、クリーニング装置１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋのクリーニングブレード１３ａによってその表面がクリーニングされて、次の画像形成に備えられる。
【００１９】
トナーボトル７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋに充填されているトナーは、必要性に応じて図示しない搬送経路によって各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋに所定量補給される。
【００２０】
一方、上記給紙カセット２内の記録紙Ｐは、給紙カセット２の近傍に配設された給紙ローラ２７によって、筐体１内に搬送され、レジストローラ対２８によって所定のタイミングで２次転写部に搬送される。そして、２次転写部において、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像が記録紙Ｐに転写される。トナー像が転写された記録紙Ｐは、定着ユニット６を通過することでトナー像が定着せしめられた後、排出ローラ２９によって排紙トレイ８に排出される。感光体１０と同様に、中間転写ベルト２０上に残った転写残のトナーは、中間転写ベルト２０に接触するベルトクリーニング装置２６によってクリーニングされる。
【００２１】
次に、光走査装置４の構成について説明する。
図３は、本実施形態に係るプリンタおける光走査装置４を、４つの感光体とともに示す概略構成図である。
図４は、光走査装置のポリゴンスキャナ付近を上から見た図である。
光走査装置４は、ポリゴンスキャナ５０、各種の反射ミラー、各種のレンズ等の光学素子を備えている。ポリゴンスキャナ５０、各種の反射ミラー、各種のレンズ等の光学素子は、ハウジング１３１に収納される。ハウジング１３１の上方の開口部を覆う筐体カバー１０７には、防塵ガラス４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋが設けられている。ポリゴンスキャナ５０は、図４に示すように、光走査装置４の略中央に設けられ、ハウジング１３１の防音ガラス４２ａ、４２ｂと防音壁５４とで囲われた空間に配置されている。本実施形態においては、防音ガラス４２ａ、４２ｂ、防音壁５４とで、遮音壁が形成されている。また、図３に示すように、筐体カバー１０７の中央部は、開口しており、開口部から回転偏向器１５０ａ側に延びて、下端が、防音ガラス４２ａ，４２ｂの上面と防音壁５４の上面と当接する内壁部１０６が形成されている。そして、この筐体カバー１０７の開口部を覆うようにして偏向器カバー１０５が取り付けられている。これにより、ポリゴンスキャナ５０は、ハウジング１３１の底面、防音ガラス４２ａ、４２ｂ、防音壁５４、内壁部１０６、偏向器カバー１０５とで囲われた密閉空間に配置される。
【００２２】
図５は、ポリゴンスキャナ５０の概略構成図である。
図に示すように、ポリゴンスキャナ５０は、回転多面鏡である上段ポリゴンミラー４９ａ、下段ポリゴンミラー４９ｂ、ポリゴンモータ１５０などを有している。ポリゴンミラー４９ａ、４９ｂは、アルミニウムからなる筒状のミラーロータ１５１の側面に形成されている。ミラーロータ１５１は、回転軸１５２に固定されている。本実施形態においては、ミラーロータ１５１、回転軸１５２、ポリゴンミラー４９ａ、４９ｂなどで回転偏向器１５０ａを構成している。ミラーロータ１５１の内周面には、ロータマグネット１５３が設けられている。ミラーロータ１５１の内部には、コア部材１５４ｂにコイル１５４ａを巻きつけたステータ１５４が設けられている。ステータ１５４は、ロータマグネット１５３と対向する位置に配設されており、軸受１５８を介して回転軸１５２に回転自在に固定されている。軸受１５８は、筒状の軸受ホルダ１５８ａ、シールワッシャー１５８ｃ、シールワッシャー１５８ｃにより軸受ホルダ１５８ａ内に内封された潤滑油などの流体１５８ｂなどを有している。また、軸受ホルダ１５８ａの底部には、スラスト軸受１５８ｄが設けられている。軸受ホルダ１５８ａの内部に回転軸１５２が挿入されており、回転軸１５２は、スラスト軸受１５８ｄ上に載置されている。ポリゴンモータ１５０の軸受１５８の軸受ホルダ１５８ａが、コネクタ１６１を備えた回路基板１６０に固定されている。コネクタ１６１には、図示しない装置本体の電源ユニットに接続されたハーネスが取り付けられ、このコネクタ１６１を介してポリゴンモータ１５０に電力が供給される。
【００２３】
図４に示すように、ポリゴンスキャナ５０の図中右側には、Ｍ用の光学系と、Ｋ用の光学系とが配設されている。ポリゴンスキャナ５０の図中左側には、Ｙ用の光学系と、Ｃ用の光学系とが配設されている。Ｙ用の光学系は、ポリゴンスキャナ５０の回転軸１５２を中心にしてＫ用の光学系と点対称の関係となる構成になっている。また、Ｃ用の光学系は、ポリゴンスキャナ５０の回転軸１５２を中心にしてＭ用の光学系と点対称の関係となる構成になっている。
【００２４】
また、図３に示すように、各感光体１０Ｋ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙにそれぞれ対応する光ビームＬｋ、Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｙを射出する光ビーム発射手段たる光源ユニット４１Ｋ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｙを備えている。光源ユニット４１は、少なくと光源たる半導体レーザを備えている。光源ユニット４１Ｋと、光源ユニット４１Ｍとは、上下方向に並んで設けられており、光源ユニット４１Ｃと光源ユニット４１Ｙとが、上下方向に並んで設けられている。
【００２５】
光源ユニット４１Ｋ（４１Ｍ）からポリゴンスキャナ５０までの光ビームの光路上には、第１コリメートレンズ５２ａ、第１シリンドリカルレンズ５３ａが、配設されている。また、光源ユニット４１Ｙ（４１Ｃ）からポリゴンスキャナ５０までの光ビームの光路上には、第２コリメートレンズ５２ｂ、第２シリンドリカルレンズ５３ｂが、配設されている。また、光学素子たる、走査レンズ（ｆθレンズ）２５ａ，２５ｂ、第１ミラー４６Ｋ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｙ，第２ミラー４７Ｋ，４７Ｍ，４７Ｃ，４７Ｙは、ポリゴンスキャナ５０から被照射体である感光体１０までの光路上に配置されている。また、図示はしないが、ポリゴンスキャナ５０から被照射体である感光体１０までの光路上に各色にそれぞれ対応する長尺レンズを配設してもよい。
【００２６】
Ｋ用の光源ユニット４１Ｋから発射された光ビームは、第１コリメートレンズ５２ａ、図示しないアパーチャを通過して、所定の形状の光ビームＬｋが形成される。このアパーチャを通過した光ビームＬｋは、第１シリンドリカルレンズ５３ａに入射して光ビームの面倒れを補正する。シリンドリカルレンズ５３ａを通過した光ビームＬｋは、第１防音ガラス４２ａを通過して主走査線偏向手段たる上段ポリゴンミラー４９ａの側面に入射する。上段ポリゴンミラー４９ａの側面に光ビームＬｋが入射すると、この光ビームが主走査線方向に偏向走査される。ポリゴンミラー４９ａで偏向走査された光ビーム（光ビーム）Ｌｋは、再び第１防音ガラス４２ａを通過して第１走査レンズ４３ａ（ｆθレンズ）によって集光される。第１走査レンズ４３ａによって集光されたＫ色の光ビームＬｋは、第１、第２ミラー４４Ｋ、４５Ｋ、防塵ガラス４８Ｋを介して感光体１０Ｋに照射される。
【００２７】
Ｍ用の光源ユニット４１Ｍから発射された光ビームＬｍも、Ｋ色同様、第１シリンドリカルレンズ５３ａなどを通過して、下段ポリゴンミラー４９ｂに走査される。下段ポリゴンミラー４９ｂに走査されたＭ色用の光ビームＬｍは、第１走査レンズ４３ａ、第１ミラー４４Ｍ、第２ミラ−４５Ｍ、防塵ガラス４８Ｍを通って、感光体１０Ｍに照射される。
【００２８】
Ｃ用の光源ユニット４１Ｃから発射された光ビームＬｃは、第２シリンドリカルレンズ５３ｂなどを通過して下段ポリゴンミラー４９ｂに走査される。下段ポリゴンミラー４９ｂに走査されたＣ色用の光ビームＬｃは、第２走査レンズ４３ｂ、第１ミラー４４Ｃ、第２ミラ−４５Ｃ、防塵ガラス４８Ｃを通って、感光体１０Ｃに照射される。
【００２９】
Ｙ用の光源ユニット４１Ｙから発射された光ビームＬｙは、第２シリンドリカルレンズ５３ｂなどを通過して上段ポリゴンミラー４９ａに走査される。上段ポリゴンミラー４９ａに走査されたＹ色用の光ビームＬｙは、第２走査レンズ４３ｂ、第１ミラー４４Ｙ、第２ミラ−４５Ｙ、防塵ガラス４８Ｙを通って、感光体１０Ｙに照射される。
【００３０】
上記ポリゴンスキャナ５０は、ポリゴンモータや、回路基板１６０に設けられた電子部品などが発熱し、回転偏向器１５０ａを密閉する密閉空間内の空気が加熱される。ポリゴンスキャナ５０の周囲には、走査レンズ（ｆθレンズ）などが配置されており、防音壁５４や防音ガラス４２ａ，４２ｂをポリゴンスキャナ２１０の周囲から遠ざけて、密閉空間の容積を広げることができない。そこで、本実施形態においては、図３に示すように、ポリゴンスキャナ５０の上空を広く開けて、密閉空間の容積を広げている。そのため、密閉空間の温度上昇が抑えられ、ハウジングの底面の熱変形を抑制することができる。その結果、ハウジングのポリゴンスキャナ取り付け面の熱変形を抑制することができ、回転偏向器の回転軸倒れを抑制することができる。
【００３１】
また、回転偏向器１５０ａが高速回転すると、ポリゴンミラーにより、ポリゴンミラー周囲の空気が、水平方向へ押し出され、ポリゴンミラーの周囲が負圧となり、回転偏向器上面（ミラーロータ上面）の空気が、ポリゴンミラーの周囲の負圧の部分に流れ込み、回転偏向器上面が負圧となる。このとき、ポリゴンスキャナ５０の上空を広く開けているため、偏向器カバー１０５の下面から、回転偏向器１５０ａの上面に向けて、吹き降ろすような気流が生じて、回転偏向器上面の負圧が抑制される。このように、回転偏向器周囲の負圧が抑制されるので、図１６に示した気流Ｄが生じるのを抑制することができる。その結果、回転偏向器の回転のバランスが崩れるのを抑制することができ、回転ムラを抑制することができる。
【００３２】
しかしながら、上記のように、ポリゴンスキャナ５０の上空を広く開けると、図５に示す軸受１５８と回転軸１５２との嵌合長さＬ１よりも、図６に示す偏向器カバー１０５の下面から、回転偏向器２００の上面までの距離Ｌ２が大きくなってしまう。本実施形態の光走査装置は、メンテナンスや、光走査装置４を交換できるように、装置本体に対して着脱可能となっている。また、回転軸１５２は、潤滑油などの流体を介して軸受１５８に支持されているため、上下動する。このため、メンテナンスのために装置本体から取り外された光走査装置４が天地逆転された場合、回転軸１５２が軸受１５８から脱落してしまうという問題があった。
【００３３】
そこで、本実施形態においては、図６に示すように、偏向器カバー１０５に回転軸１５２が軸受１５８から抜け出すのを防止する抜け防止部材３１を設けている。抜け防止部材の長さＬ３は、Ｌ２−Ｌ１以上となっている。抜け防止部材３１の偏向器カバー１０５の取り付けは、ネジ、カシメ、接着などどのような手段でも構わない。抜け防止部材３１を設けることにより、光走査装置が天地逆転されても、回転偏向器１５０ａの回転軸１５２が、抜け防止部材３１に突き当り、回転軸１５２が軸受１５８から抜け出すことがない。また、抜け防止部材３１は、偏向器カバー１０５の回転偏向器２００の回転中心線上に設けている。これにより、回転軸１５２が、上方（軸受１５８から脱落する方向）へ移動して、回転偏向器１５０ａが抜け防止部材３１に突き当ったとき、鉛直方向下向きの反力を与えることができる。これにより、回転偏向器１５０ａが抜け防止部材３１に突き当ったとき、抜け防止部材３１の反力により回転偏向器１５０ａが傾いてしまうのを抑制することができる。
【００３４】
また、抜け防止突起の直径は、小さくするのが好ましい。これは、抜け防止突起の直径が大きくなるほど、密閉空間の容積が狭くなり、密閉空間が温度上昇しやすくなったり、回転偏向器の上面に向かって吹き付ける気流が減り、回転偏向器の上面が負圧になったりするためである。しかし、抜け防止突起の直径を小さくすると、抜け防止部材３１の剛性が弱くなり、回転軸１５２が突き当たった際に、抜け防止部材３１が変形するおそれがある。このため、本実施形態においては、図７に示すように、抜け防止部材３１には、補強のための複数のリブ３１ａを設けている。これらのリブ３１ａは、回転軸方向に延びており、図８に示すように、リブ３１ａが、回転偏向器の上面へ向けて吹き降ろす気流を妨げないようにしている。
【００３５】
また、リブ３１ａを図９に示すように、回転偏向器１５０ａの回転方向に傾斜させてもよい。リブ３１ａを回転方向に傾斜させると、偏向器カバー１０５の下面から、回転偏向器１５０ａの上面に向けて、吹き降ろすような気流がリブ３１ａに案内されて、回転偏向器１５０ａの回転方向に沿うようにして、回転偏向器上面へ流れる。その結果、回転偏向器１５０ａの上面に向けて、吹き降ろすような気流が、回転偏向器１５０ａの上面に対してほぼ垂直に回転偏向器上面に流れるよりも、回転偏向器１５０ａの上面が受ける気流の抵抗を低減させることができる。その結果、ポリゴンモータに印加する定常電流を低減することができポリゴンスキャナ５０の温度上昇を抑制することができる。
【００３６】
また、本実施形態においては、カバー部材を、ポリゴンスキャナ５０を覆う偏向器カバー１０５と、それ以外の光学部品を覆う筐体カバー１０７とで構成し、偏向器カバー１０５に、抜け防止部材３１を偏向器カバー１０５に設けている。抜け防止部材３１を偏向器カバー１０５に設けることによって、図１０に示すように、偏向器カバー１０５を取り外すと、ポリゴンスキャナ５０が、露出する。よって、偏向器カバー１０５を取り外すだけで、ポリゴンスキャナ５０の交換が可能となる。その結果、筐体カバー１０７を取り外してポリゴンスキャナ５０を交換する場合に比べて、交換時のハウジング１３１の開口面積が狭くでき、埃や塵などが筐体内の光学素子に付着するのを抑制することができる。
【００３７】
上述したように、抜け防止部材３１を設けることによって、回転軸１５２の軸受１５８からの脱落は、防止できるが、回転軸１５２は、上下動可能である。交換用の光走査装置は、小型の梱包になり、手荒に扱われる事態が想定される。梱包状態の交換用の光走査装置４が、回転軸１５２が抜ける方向に落下された場合、抜け防止部材３１に回転偏向器１５０ａの回転軸１５２が勢いよく衝突してしまい、ポリゴンスキャナ自身にダメージを与えてしまう。その結果、回転軸１５２が変形するなどして、回転偏向器１５０ａの回転フレが生じて、バンティングなどの異常画像が生じるなどの不具合が生じるおそれがある。
【００３８】
そこで、図１１に示すように、交換用の光走査装置４に、抜け防止部材３１と回転偏向器１５０ａとの間に、スポンジなどの弾性部材３２を設けてもよい。弾性部材３２は、図１２に示すように、円筒形状をしており、図１１に示すように、内径が、回転偏向器１５０ａの回転中心付近の突出しているところの直径よりも僅かに小さくなっている。この弾性部材３２の中空部を回転偏向器１５０ａの回転中心付近の突出しているところに嵌めこむことにより、弾性部材３２が、回転偏向器１５０ａに保持される。交換用の光走査装置４に回転偏向器１５０ａが偏向器カバー側へ移動するような衝撃が加わると、弾性部材３２が、回転偏向器１５０ａとともに偏向器カバー側へ移動して、弾性部材３２が抜け防止部材３１に突き当り、弾性部材３２が弾性変形して衝撃を吸収する。これにより、回転偏向器１５０ａの破損を抑制することができる。
【００３９】
交換用の光走査装置４を画像形成装置本体に取り付けるときは、偏向器カバー１０５を筐体カバー１０７から取り外し、弾性部材３２を取り外す。そして、再び、偏向器カバー１０５を筐体カバー１０７に取り付け、弾性部材３２が取り外された光走査装置４を画像形成装置本体に組み付ける。
【００４０】
また、図１３（ａ）や（ｂ）に示すように、抜け防止部材３１に保持部３１ｂを設けて、抜け防止部材３１に弾性部材３２を保持するようにしてもよい。保持部３１ｂは、図１３（ａ）に示すように、各リブ３１ａの下端部に跨って形成されており、内径は、弾性部材３２の外径よりも僅かに小さくなっている。また、図１３（ｂ）に示すように、保持部３１ｂを間欠的に設けてもよい。この弾性部材３２を抜け防止部材３１の保持部３１ｂに嵌めこむことにより、弾性部材３２が、抜け防止部材３１に保持される。そして、この弾性部材３２を保持した抜け防止部材３１を備える偏向器カバー１０５を装置本体に取り付けると、図１４に示すように、弾性部材３２の下面と回転偏向器１５０ａの上面とが僅かな隙間をもって対向する。交換用の光走査装置４に回転偏向器１５０ａが偏向器カバー側へ移動するような衝撃が加わり、回転偏向器１５０ａが、偏向器カバー側へ移動すると、弾性部材３２に突き当たる。すると、弾性部材３２が弾性変形し、回転偏向器１５０ａの衝撃を吸収する。これにより、回転偏向器１５０ａの破損を抑制することができる。
【００４１】
交換用の光走査装置４を画像形成装置本体に取り付けるときは、偏向器カバー１０５を筐体カバー１０７から取り外し、偏向器カバー１０５の抜け防止部材３１に保持されている弾性部材３２を取り外す。そして、偏向器カバー１０５を再び筐体カバー１０７に取り付けて、交換用の光走査装置４を画像形成装置本体に取り付ける。このように、抜け防止部材３１に弾性部材３２を保持することによって、弾性部材３２の装置本体に取り付けたり、取り外したりする際に、密閉空間に手を突っ込む必要がなくなり、容易に、弾性部材３２の取り付け取り外しを行うことができる。
【００４２】
また、弾性部材３２を回転偏向器１５０ａまたは抜け防止部材３１の一方に保持した場合、光走査装置４の衝撃の加わりかたによって、弾性部材３２の姿勢が斜めになるおそれがある。弾性部材３２が斜めに保持されてしまうと、弾性部材３２に衝撃が加わった際に弾性部材３２が斜めに潰れて、回転偏向器１５０ａに加わる反力に回転偏向器１５０ａの回転軸方向以外の成分が含まれてしまい、回転偏向器１５０ａが傾いてしまうおそれがある。また、光走査装置４の衝撃の加わりかたによっては、弾性部材自体が、保持されている部材から抜け落ちてしまうおそれもある。そこで、弾性部材３２の長さを、回転偏向器１５０ａの上面から抜け防止部材３１のリブ３１ａの下端までの長さよりも長くして、回転偏向器１５０ａと抜け防止部材３１のリブ３１ａとで、圧縮して挟持してもよい。これにより、交換用の光走査装置４に衝撃が加わっても、弾性部材３２の姿勢が変化したり、保持されている部材から抜け落ちたりするのを抑制することができる。
【００４３】
以上、本実施形態の光走査装置４は、光ビームを射出する光源たる半導体レーザと、回転軸１５２が軸受１５８に回転自在に支持され、半導体レーザからの光ビームを偏向走査する回転偏向器１５０ａと、偏向された光ビームを感光体上に導く光学素子とを収納する筐体たるハウジング１３１と、ハウジング１３１内を覆うカバー部材たる筐体カバー１０７および偏向器カバー１０５とを備えている。そして、上記回転軸１５２と上記軸受１５８との嵌合長さをＬ１、上記回転偏向器上面と上記偏向器カバー１０５とのクリアランスをＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２を満たすよう構成されている。これにより、回転偏向器１５０ａの上面が負圧になったとき、偏向器カバー１０５の下面から回転偏向器上面へ吹き降ろすような気流が発生し、上記回転偏向器上面と上記偏向器カバー１０５とのクリアランスＬ２が上記回転軸と上記軸受との嵌合長さＬ１以下（Ｌ１≧Ｌ２）のものに比べて、回転偏向器上面の負圧を抑制することができる。これにより、図１６に示した気流Ｄが生じるのを抑制することができ、回転ムラが抑制される。
また、上記偏向器カバー１０５の上記回転偏向器１５０ａの回転中心線上に、上記回転軸１５２の上記軸受１５８からの抜けを防止する抜け防止部材３１を設けているので、上記回転軸と上記軸受との嵌合長さＬ１よりも上記回転偏向器上面と上記偏向器カバー１０５とのクリアランスＬ２を大きくしても、光走査装置４が天地逆転されたときに、回転軸が軸受から脱落することはない。また、偏向器カバー１０５に、抜け防止部材３１を設けているので、偏向器カバー１０５を装置本体から取り外すことによって、ポリゴンスキャナが露出し、ポリゴンスキャナを容易に交換することができる。さらに、抜け防止部材３１を上記偏向器カバー１０５の上記回転偏向器１５０ａの回転中心線上に設けているので、回転偏向器１５０ａが抜け防止部材に突き当たったときに、抜け防止部材から回転軸方向以外の反力を回転偏向器が受けるのを抑制することができる。これにより、回転軸が傾くのを抑制することができる。
【００４４】
また、抜け防止部材３１の長さをＬ３としたとき、Ｌ３＞Ｌ２−Ｌ１を満たすことにより、上記回転軸１５２の上記軸受１５８からの抜けを防止することができる。
【００４５】
また、ハウジング１３１には、回転偏向器１５０ａの周囲を囲うようにして設けられた遮音壁（防音ガラス４２ａ、４２ｂと防音壁５４）が形成されており、上記遮音壁と上記偏向器カバー１０５とで、上記回転偏向器１５０ａを密閉する密閉空間を形成している。これにより、回転偏向器１５０ａが高速回転した際の風切音が外に漏れないようにすることができる。また、粉塵がポリゴンミラーに付着するのを抑制することができる。さらに、本実施形態においては、上記回転軸と上記軸受との嵌合長さＬ１よりも上記回転偏向器上面と上記偏向器カバー１０５とのクリアランスＬ２を大きくしているので、上記回転偏向器上面と上記偏向器カバー１０５とのクリアランスＬ２が上記回転軸と上記軸受との嵌合長さＬ１以下（Ｌ１≧Ｌ２）のものに比べて、密閉空間の容積を広げることができる。これにより、密閉空間の温度上昇を抑制することができ、密閉空間が高温になるのを、Ｌ１≧Ｌ２のものに比べて抑制することができる。その結果、Ｌ１≧Ｌ２のものに比べてハウジング１３１のポリゴンスキャナ取り付け面の熱変形を抑制することができ、回転偏向器１５０ａの回転軸倒れを抑制することができる。
【００４６】
また、上記抜け防止部材３１に、上記回転偏向器の回転方向に、傾斜あるいは捩れたリブを設けることで、回転偏向器１５０ａの上方に生じる回転偏向器１５０ａへ向かう気流を、リブ３１ａで、回転偏向器１５０ａの回転方向に沿うような気流にすることができる。これにより、回転偏向器１５０ａの回転方向に沿うような気流が、回転偏向器１５０ａの上面に当るため、上方から回転方向に対して直交する方向（回転偏向器上面に対して垂直方向）の気流が回転偏向器１５０ａの上面に当るよりも、回転偏向器１５０ａの上面が受ける気流の抵抗を低減させることができる。その結果、ポリゴンモータに印加する定常電流を低減することができ、回転偏向器１５０ａの温度上昇を抑制することができる。
【００４７】
また、上記回転偏向器１５０ａと上記抜け防止部材３１との間に弾性部材３２を保持した。これにより、光走査装置に衝撃が加わり、上記回転偏向器が偏向器カバー側へ移動すると、弾性部材に突き当たり、弾性部材が弾性変形して、上記回転偏向器１５０ａの衝撃を吸収する。その結果、光走査輸送時の回転偏向器１５０ａの破損を抑制することができる。
【００４８】
また、抜け防止部材に弾性部材を保持する保持部を形成したので、偏向器カバー１０５を取り外すことによって、抜け防止部材とともに、抜け部材の保持部に保持された弾性部材を装置から取り出すことができる。これにより、回転偏向器の上面に弾性部材を保持した場合のように、弾性部材を取り付けや取り外しの際に、密閉空間に手を突っ込む必要がなくなり、簡単に、弾性部材の取り付け取り外しを行うことができる。
【符号の説明】
【００４９】
４：光走査装置
３１:抜け防止部材
３１ａ：リブ
３１ｂ：保持部
３２：弾性部材
４１Ｋ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｙ：光源ユニット
４２ａ，４２ｂ：防音ガラス
４９ａ：上段ポリゴンミラー
４９ｂ：下段ポリゴンミラー
５０：ポリゴンスキャナ
５４：防音壁
１０５：偏向器カバー
１０６：内壁部
１０７：筐体カバー
１３１：ハウジング
１５０：ポリゴンモータ
１５０ａ，２００：回転偏向器
１５１：ミラーロータ
１５２，２００ａ：回転軸
１５８ ：軸受
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５０】
【特許文献１】特開２００８−１７０８０４号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを射出する光源と、
回転軸が軸受に回転自在に支持され、光源からの光ビームを偏向走査する回転偏向器と、
偏向された光ビームを感光体上に導く光学素子と、
上記回転偏向器を取り付ける回転偏向器取り付け部を備えた筐体と、
上記回転偏向器の上面を覆うカバー部材とを備えた光走査装置において、
上記回転軸と上記軸受との嵌合長さをＬ１、上記回転偏向器上面と上記カバー部材とのクリアランスをＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２を満たすよう構成されており、
上記カバー部材の上記回転偏向器の回転中心線上に相当する部分に、上記回転軸の上記軸受からの抜けを防止する抜け防止部材を設けたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１の光走査装置において、
上記抜け防止部材の長さをＬ３としたとき、Ｌ３＞Ｌ２−Ｌ１を満たすことを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１または２の光走査装置において、
上記筐体には、該回転偏向器取り付け部に取り付けられた上記回転偏向器の周囲を囲う遮音壁が設けられており、
上記遮音壁と上記カバー部材とで、上記回転偏向器を密閉する密閉空間を形成したことを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかの光走査装置において、
上記抜け防止部材に、上記回転偏向器の回転方向に、傾斜あるいは捩れたリブを設けたことを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかの光走査装置において、
上記回転偏向器と上記抜け防止部材との間に弾性部材を保持したことを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項５の光走査装置において、
上記抜け防止部材に、上記弾性部材を保持する保持部を形成したことを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかの光走査装置を有した画像形成装置。
【請求項１】
光ビームを射出する光源と、
回転軸が軸受に回転自在に支持され、光源からの光ビームを偏向走査する回転偏向器と、
偏向された光ビームを感光体上に導く光学素子と、
上記回転偏向器を取り付ける回転偏向器取り付け部を備えた筐体と、
上記回転偏向器の上面を覆うカバー部材とを備えた光走査装置において、
上記回転軸と上記軸受との嵌合長さをＬ１、上記回転偏向器上面と上記カバー部材とのクリアランスをＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２を満たすよう構成されており、
上記カバー部材の上記回転偏向器の回転中心線上に相当する部分に、上記回転軸の上記軸受からの抜けを防止する抜け防止部材を設けたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１の光走査装置において、
上記抜け防止部材の長さをＬ３としたとき、Ｌ３＞Ｌ２−Ｌ１を満たすことを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１または２の光走査装置において、
上記筐体には、該回転偏向器取り付け部に取り付けられた上記回転偏向器の周囲を囲う遮音壁が設けられており、
上記遮音壁と上記カバー部材とで、上記回転偏向器を密閉する密閉空間を形成したことを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかの光走査装置において、
上記抜け防止部材に、上記回転偏向器の回転方向に、傾斜あるいは捩れたリブを設けたことを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかの光走査装置において、
上記回転偏向器と上記抜け防止部材との間に弾性部材を保持したことを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項５の光走査装置において、
上記抜け防止部材に、上記弾性部材を保持する保持部を形成したことを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかの光走査装置を有した画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−３３９４５（Ｐ２０１１−３３９４５Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８１８５３（Ｐ２００９−１８１８５３）
【出願日】平成２１年８月４日（２００９．８．４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月４日（２００９．８．４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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