光写入装置及图像形成装置制造方法

光写入装置及图像形成装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种能够使得由光偏向器的回转产生的热风高精度地不传递到扫描透镜等的光偏向器后光学系统中的光写入装置和图像形成装置。多面扫描仪（1)由作为覆盖构件的壁（54)来覆盖周围。在壁（54)中设有来自于LD的光以及由多面扫描仪（1)来偏向扫描后的光可以没有障碍地通过的第一的开口部（56)和上述光不能够通过的第二的开口部（58)。当多面扫描仪（1)在顺时针转动方向上回转时，在第一的开口部（56)中产生吸入气流，并在第二的开口部（58)中产生吐出气流。由此，多面扫描仪（1)产生的热从第二的开口部（58)被吐出，就抑制了其向扫描透镜(2)等的传递。
【专利说明】光写入装置及图像形成装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及根据图像数据在像载置体上形成静电潜像的光写入装置，以及包括该 光写入装置的复印机、打印机、传真机、绘图仪或至少具有其中一个的复合机等的图像形成 装直。

【背景技术】
[0002] 作为光写入装置所使用的光偏向器的多面扫描仪（以下也称为"多面镜"），因为 使得反光镜高速回转，其马达部会变成热源并通过反光镜的回转而产生热风，从而导致周 围的扫描透镜等的温度上升。
[0003] 由此可以知道会引起倍率等扫描线特性或颜色偏差的恶化。
[0004] 作为其对策有降低回转数来减少多面扫描仪的发热量，或者是采用尽量小的反光 镜面半径（Α寸）的方法。
[0005] 为了不让多面扫描仪的热风传递到扫描透镜等的光学元件上去，公知的方法是通 过配置隔音玻璃等来遮断热风。
[0006] 然而，在采用隔音玻璃的方法中，因为来自于光源的光在射入到多面扫描仪上之 前存在有玻璃，所以就必须对光学规格进行严格的要求。
[0007] 在对向式扫描方式中，由于需要两块隔音玻璃，所以就会存在着成本增加的问题。
[0008] 另外，通过隔音玻璃来密封多面扫描仪附近，虽然热风不容易传递到扫描透镜中， 但因为多面扫描仪在被包围的空间内，热量就会集聚，还会导致制约回转数或连续回转的 时间的问题。
[0009] 作为其对策，虽然有通过风扇从下方来冷却多面扫描仪的底板，或在多面扫描仪 的上面采用导热性高的金属罩盖来使得热逸散等的方法，但无论哪一种都会导致成本增 加。
[0010] 除了隔音玻璃以外，作为不使得热风传递到扫描透镜上的办法，还可以列举有通 过气流导向构件等来使得多面扫描仪来的热气流从扫描透镜散逸的方法等。
[0011] 在专利文献1中记载的技术是，在由多面镜偏向扫描后的光通过的扫描透镜中， 出于不使得多面镜来热传递的目的，在多面镜和扫描透镜之间设置了阶梯状的导向构件。
[0012] 通过阶梯状的导向构件，不对光产生影响地通过多面镜的回转来将热气流引导去 扫描透镜的上方。
[0013] 然而，在专利文献1记载的构成中，因为光源来的光向多面镜入射，并且通过多面 镜的回转而得到扫描的光到达扫描透镜中，所以就需要不对光产生影响地来配置导向构 件。
[0014] 也就是说，扫描光的通过区域部分需要开有开口部。
[0015] 因此，扫描光通过的区域部分因为多面镜来的热风会到达扫描透镜中，就会导致 温度会上升不少的问题。
[0016] 【专利文献1】（日本）特许第4336173号公报


【发明内容】

[0017] 本发明是鉴于这种现状而创造的，主要目的是提供一种能够使得由光偏向器的回 转产生的热风高精度地不传递到扫描透镜等的光偏向器后光学系统中的光写入装置。
[0018] 为了实现上述目的，本发明的技术方案提供一种光写入装置，其包括：光源；对所 述光源来的光进行偏向扫描的光偏向器；将所述光源来的光引导至所述光偏向器的光偏向 器前光学系统；配置有这些光学元件的腔室，并且，所述光偏向器具有使得设有多个的偏向 面的反光镜部回转的构成，其特征在于设有覆盖所述光偏向器的周围的覆盖构件，并且所 述覆盖构件包括有第一的开口部，其可以通过从所述光源朝向所述光偏向器的光和由所述 光偏向器偏向扫描的光；以及第二的开口部，其被设置在不同于所述第一的开口部的位置 里，且不通过从所述光源朝向所述光偏向器的光和由所述光偏向器偏向扫描的光，在所述 光偏向器的回转动作中，所述第一的开口部中产生从外部进入到所述覆盖构件内的吸入气 流，所述第二的开口部中产生从覆盖构件内朝向外部排出的吐出气流。
[0019] 根据本发明，就能够抑制因光偏向器的回转产生的热使得光偏向器后光学系统的 温度的上升，并能够高精度地抑制倍率等扫描线特性或颜色偏差的恶化。

【专利附图】

【附图说明】
[0020] 图1所示本发明的一个实施方式所涉及的光写入装置的概要断面图。
[0021] 图2所示是具有图1的光写入装置的图像形成装置的概要构成图。
[0022] 图3所示是作为光偏向器的多面扫描仪的概要平面图。
[0023] 图4所示是用于说明因多面扫描仪的回转而产生气流的图，图4(a)所示是马达回 转部的最大半径大于反光镜部的外接圆半径时的多面扫描仪的图，图4(b)所示是马达回 转部的最大半径小于反光镜部的外接圆半径时的多面扫描仪的图。
[0024] 图5所示是用于说明通过隔音玻璃来密封多面扫描仪周围时的问题的图。
[0025] 图6所示是通过覆盖构件来覆盖多面扫描仪的周围时的状态的省略了一部分的 斜视图。
[0026] 图7所示是用于说明仅设置第一的开口部时的问题的图。
[0027] 图8所示是图10中X-X线的断面图。
[0028] 图9所示是图10中Y-Y线的断面图。
[0029] 图10所示是通过覆盖构件来覆盖多面扫描仪的周围时的状态的平面图。
[0030] 图11所示是覆盖构件的变形例的平面图。
[0031] 图12所不是其斜视图。

【具体实施方式】
[0032] 以下，参照附图来说明本发明的一个实施方式。
[0033] 图1所示是作为本实施方式所涉及的光写入装置的数字式彩色写入处理系统的 概要断面图。
[0034] 对向式扫描方式的光写入装置10设有作为对未图示的光源来的激光通过高速回 转来偏向和扫描的光偏向器的多面扫描仪1。
[0035] 多面扫描仪1在正多边形的侧面上设置具有反射镜（偏向面）的反光镜部la、lb， 并将它们在一个回转轴的上下方向上间隔后来配置。
[0036] 多面扫描仪1来的扫描激光通过作为光偏向器后光学系统的f Θ透镜2a、2b、2c、 2d，其等角度运动就改变为等速直线运动了。
[0037] 通过f Θ透镜之后的扫描激光通过反光镜3a、3b、3c、3d、4a、4b、4c、4d被引导去被 扫描面的作为像载置体的感光体鼓68、613、6〇、6(1。€0透镜23、213、2〇、2(1是构成光偏向器 后光学系统的光学元件中，由多面扫描仪1偏向扫描的光最初通过的光学元件。
[0038] 虽然没有图示，上述光源是由LD(激光二极管）构成，并借助于未图示的光偏向器 前光学系统来射入到多面扫描仪1的反光镜部la、lb上。
[0039] 光偏向器前光学系统具有由耦合透镜、孔径（aperture)、圆柱透镜等构成的公知 的构成。
[0040] 在图1中，符号7表不配置有上述光学兀件的光学腔，5a、5b、5c、5d表不防止尘埃 等向光学腔内落下的防尘玻璃，8代表光学腔的上盖。
[0041] 符号9a、9b、9c、9d表不朝向各感光体鼓的光路。
[0042] 如图1所示地，本实施方式所涉及的光写入装置10具有可以适用到配置有四个感 光体鼓的串列型的图像形成装置中的构成。
[0043] 图2所示是作为具有上述光写入装置10的图像形成装置的数字式彩色打印机12 的概要构成图。
[0044] 在各感光体鼓6a、6b、6c、6d的上部配置有作为中间转印体的中间转印带14。
[0045] 中间转印带14被挂绕在支持辊16、18之间，在箭头A方向上被回转驱动。
[0046] 虽然没有图不，但在各感光体鼓6a、6b、6c、6d的周围配置有执行公知的成像处理 的构成。
[0047] 也就是说，各感光体鼓6a、6b、6c、6d通过带电装置被均匀带电并根据各色的图像 数据通过光写入装置10来形成静电潜像。
[0048] 之后，静电潜像通过显影装置作为调色剂像来被可视像化。这里，感光体鼓6a通 过黑色（K)的颜色、6b通过青色（C)的颜色、6c通过品红色的颜色、6d通过黄色（Y)的颜色 来分别得到显影。
[0049] 但颜色的顺序并不局限于此。各色的调色剂像通过一次转印机构20a、20b、20c、 20d在中间转印带14依次重叠后来得到转印。
[0050] 从配置在图像形成装置本体的下部的供纸盘22开始，通过供纸辊24,作为记录媒 介的用纸P被一页一页地供纸，并通过对位辊对26以规定的时机来朝向二次转印部位搬 送。
[0051] 在二次转印部位中，中间转印带14上的彩色调色剂像通过二次转印机构28最终 被一起转印到用纸Pi。
[0052] 转印有调色剂像的用纸P会通过定影装置30,并在这里通过热和压力来定影调色 剂像。
[0053] 完成定影后的用纸P通过排纸辊对32来被排出到形成在图像形成装置本体的上 面的排纸部34里后得到堆放。
[0054] 图3是从上方来看到的多面扫描仪1的图。
[0055] 在图3中，符号7a表不光学腔7的底面，7b表不相对于底面7a具有凹或凸的阶梯 的多面镜设置部，36表示用于载置f Θ透镜2的凸状的阶梯部。
[0056] 符号7c表示用于将光学腔7固定到图像形成装置本体侧上的螺丝或螺柱的插通 孔。
[0057] 多面扫描仪1包括有载置在光学腔7的多面镜设置部7b上的底座38,和被固定在 突出于底座38的上面的未图示马达的回转轴40中的反光镜部la、lb以及马达回转部42。
[0058] 反光镜部la被设置在回转轴40的轴方向上侧，马达回转部42被设置在轴方向下 侧。
[0059] 这里，为了便于理解，反光镜部仅以一层（反光镜部la)的构成来说明。
[0060] 多面扫描仪1借助于螺丝插通孔38a来被固定到光学腔7的底面7a上。
[0061] 当多面扫描仪1在箭头B方向上回转时，因为反光镜面推压空气，所以从上方来看 时，就在与回转方向相同的方向上形成了气流af。
[0062] 图4所示是从横向看到的多面扫描仪1的图。
[0063] 图4(a)所示是马达回转部42的最大半径大于反光镜部la的外接圆的半径的例 子。
[0064] 这时，通过实验可知，由于马达回转部42的半径较大，就在马达回转部42的位置 处产生朝向外侧的最强风W1，其结果是产生从上朝下的气流。
[0065] 另一方面，如图4(b)所示地，在反光镜部la的外接圆的半径大于马达回转部42 的最大半径时，会从反光镜部la的高度的位置产生最强风W2。
[0066] 反光镜部la的外接圆的半径大还是马达回转部42的半径大，是通过所采用的光 学系统的方式或多面扫描仪的回转数、反光镜高度及其他的方式来决定的。
[0067] 根据图5来说明采用图4(a)所示多面扫描仪时的以往的温度上升对策的问题点。 [0068] 在多面扫描仪1的反光镜部la中射入有从LD来的光44,并通过反光镜面来反射。
[0069] 来自于多面扫描仪1的反射光46虽然是向着扫描透镜等的光学元件48,但从多面 扫描仪1的半径最大的部位（这里是马达回转部42)的附近高度开始，从多面扫描仪1的 中心朝向外侧产生有强的热风50。
[0070] 热风50会朝向扫描透镜等的光学元件48。热风50碰到光学元件而使其变暖后， 就会使得扫描线的主扫描倍率或主扫描定位等的光学性能劣化，有时还会导致图像异常的 出现。
[0071] 因此，为了不使得热风影响到多面扫描仪之后的光学元件，可以采用透过率高的 隔音玻璃52等，在通过LD来的射入光、多面扫描仪的扫描光的同时来对热风进行封闭的对 策。
[0072] 由此，虽然热风不会直接碰到多面扫描仪之后的扫描透镜等的光学元件上，但因 为多面扫描仪附近被隔音玻璃52封闭，热量就会在其中集聚。
[0073] 因此，就会在多面扫描仪的回转数或使其连续回转的时间中产生制约。
[0074] 作为其对策，虽然有通过风扇从下方来冷却多面扫描仪的底板，或在多面扫描仪 上配置导热性高的金属的罩盖后来使得热逸散等的方法，但无论哪一种都会导致成本的另 行增加。
[0075] 为了解决该问题，在本发明中，是如图6、8、9、10所示地，在多面扫描仪1的周围设 置有作为覆盖构件的壁54。
[0076] 壁54的下面侧由光学腔7的底面7a覆盖，上面侧由未图示的罩盖构件来覆盖。
[0077] 因此，多面扫描仪1的周围成为大致被密封的空间。
[0078] 严格来说，覆盖构件是由壁54和上述罩盖构件来构成，并且壁54是覆盖构件的主 要部分。
[0079] 还有，上述罩盖构件并非必须，较好的是设置罩盖构件。
[0080] 在壁54中设有来自于LD的光以及由多面扫描仪1来偏向扫描后的光（扫描光） 可以没有障碍地通过的第一的开口部56,以及被设置在不同于第一的开口部56的位置里 且上述的光不能够通过的第二的开口部58。
[0081] 如图8所示地，第一的开口部56在垂直于回转轴40的轴方向（高度方向）的方 向上，被形成在与多面扫描仪1的反光镜部la相向而对的位置中。
[0082] 在图8中，符号55表示回转轴40的轴承。马达回转部42的最大半径的部位是在 比反光镜部la更靠近轴承55的高度里。
[0083] 对于轴承55来说，当马达回转部42的最大半径的部位位于远离反光镜部la的高 度的位置里时，就会在回转时成为不平衡的构成。
[0084] 因此，通过使得马达回转部42的最大半径尽量位于靠近轴承的位置里，就能够成 为平衡良好的多面扫描仪。
[0085] 如图9所示地，第二的开口部58在高度方向上被形成在与多面扫描仪1的马达回 转部42相向而对的位置中。
[0086] 在本实施方式中，虽然是将壁54的除去第二的开口部58的部分形成为接近圆形 的多边形，但也可以是圆形。
[0087] 由于多面扫描仪是高速回转的，附近有尖凸的物件时就会成为高频噪音的原因。
[0088] 另外，在回转时，如果存在有成为阻力的形状的物件，就会产生消耗电力上升的问 题。
[0089] 因此，通过将围住多面扫描仪周围的壁54的形状形成为包括圆形状的形状，就可 以降低噪音和消耗电力。
[0090] 本实施方式中的多面扫描仪1如图4(a)所示地，具有马达回转部42的最大半径 比反光镜部la的外接圆的半径要大的构成。
[0091] 在这样的构成中，多面扫描仪1的回转动作时，会在第一的开口部56中产生从外 部向覆盖构件内进入的吸入气流，而在第二的开口部58中则会产生从覆盖构件内朝向外 部排出的吐出气流。
[0092] 由此，多面扫描仪产生的热风被朝向第二的开口部58引导，并因为不再直接吹到 多面扫描仪以后的扫描透镜等的光学元件上，所以就能够防止多面扫描仪的热风导致的温 度上升。
[0093] 换句话说就是，第二的开口部58被配置为使得吐出气流不朝着光偏向器后光学 系统。
[0094] 在本实施方式中，第二的开口部58是夹着多面扫描仪1被设置在与光源大致的反 对侧里的。
[0095] 吐出热风的第二的开口部58因为在其附近最好是没有光学元件，所以设置在与 光源为反对侧的壁中是较好的配置。
[0096] 第二的开口部58也可以形成有多个。
[0097] 虽然由多面扫描仪产生的热通过第二的开口部58的吐出气流被排出，但要考虑 到仅在该方向上会被过度温暖的情况。
[0098] 这种情况下，在其他方向上设置新的第二的开口部58,并分别来排出热风后就能 够控制温度上升。
[0099] 如图7所示地，在仅有第一的开口部56的构成中，覆盖构件内的压力增大后会变 成吐出气流，从而导致热风会传递到扫描透镜等的光学元件48上。
[0100] 通过在第一的开口部56之外设置第二的开口部58来使得马达回转部42产生的 风从第二的开口部58吐出，因为壁54内部的压力分布，第一的开口部56的流动就会成为 吸入气流。
[0101] 根据反光镜部la的大小（外接圆半径）或高度、回转数，通过改变多面扫描仪1 的周围的壁位置或开口部的大小、位置，就能够形成上述的气流形态。
[0102] 在第二的开口部58中，因为强风是从成为马达回转部42的最大半径的高度附近 来吹出的，对应于该高度来配置后，就容易产生吐出气流。
[0103] 覆盖构件既可以和载置其他光学构件的光学腔7来一体地形成，也可以是分别地 形成。
[0104] 如果是将覆盖构件与光学腔7由同一构件来一体地形成，也就是说，如果覆盖构 件将第一的开口部及第二的开口部形成在光学腔本身上，就能够以更低的价格来实现本发 明的目的。
[0105] 在一体地形成的时候，如图6所不地，虽然可以将壁54和光学腔7的底面7a -体 地形成，但因为罩盖构件难以同时形成，所以罩盖构件以另外的构件来构成为好。
[0106] 图11、图12所示是以另外的构件来构成覆盖构件的例子。
[0107] 在本实施方式中，覆盖构件60独立于光学腔7，具有覆盖多面扫描仪1后来使用的 形状。
[0108] 也就是说，覆盖构件60是由在光学腔7的多面镜设置部7b上从底面向上浮起地 来设置的脚部62,和从脚部62的上面中央部开始大致垂直坚起的圆筒状的盖子部64来构 成的。
[0109] 脚部62光学腔7由用于固定到光学腔7上的固定片62a，62b以及相对于固定片 62a，62b在直角方向上延伸的吐出片62c、62d来构成，并且，作为全体具有交叉形状。
[0110] 固定片62a，62b中形成有螺丝或螺柱的插通孔62a-l、62b-l。插通孔62a_l是调 整用的长孔。
[0111] 在吐出片62c、62d的下方与光学腔7的底面之间分别形成有矩形的开口部，它们 就作为第二的开口部66、68。
[0112] 在盖子部64f0的侧面与透镜2相向而对的位置里形成有第一的开口部70、72。
[0113] 通过这样的构成，从多面扫描仪1发生的热上升后传播到光写入装置内，因而就 能够抑制扫描透镜的温度上升。
[0114] 也就是说，上升的热被关闭到圆筒形状的盖子部64中，并能够使其加入到从第二 的开口部66、68排出的吐出气流中来移动。
[0115] 由此，就形成了更为有效的温度上升对策。
[0116] 另外，在独立于光学腔地来构成覆盖构件的时候，通过选择导热率低于光学腔的 物质（材料），就能够进一步使得热不会向扫描透镜等传播。
[0117] 在对向式扫描方式中，因为LD的光是从两个方向向多面扫描仪射入的，虽然第一 的开口部有两个部位，但即使是多个设置第一的开口部的构成，在该部分中也能够同样地 产生吸入气流。
[0118] 这时，两个部位的第一的开口部也可以是连接的。但是，由于增大开口部会减弱吸 入气流，所以在光通过的区域以上来开通时就需要注意。
[0119] 同样地，图11、图12所示的是第二的开口部也是多个的情况，即使有多个也能够 产生吐出气流。
[0120] 作为第二的开口部的开口方向，通过相对于多面扫描仪1的回转轴40来设置在垂 直的方向上，就能够使得回转气流没有压力损失地来吐出。
[0121] 如图4(b)所示地，在反光镜部la的外接圆半径大于马达回转部42的最大半径时 的多面扫描仪中，从反光镜部la的高度来的风比马达回转部42来的风要强。
[0122] 因此，难以避免热风从光所通过的第一的开口部出来。
【权利要求】
1. 一种光写入装置，其包括： 光源； 对所述光源来的光进行偏向扫描的光偏向器； 将所述光源来的光引导至所述光偏向器的光偏向器前光学系统； 和配置有这些光学元件的腔室， 并且，所述光偏向器具有使得设有多个的偏向面的反光镜部回转的构成， 其特征在于，设有覆盖所述光偏向器的周围的覆盖构件，并且所述覆盖构件包括有， 第一的开口部，其可以通过从所述光源朝向所述光偏向器的光和由所述光偏向器偏向 扫描的光； 和第二的开口部，其被设置在不同于所述第一的开口部的位置里，且不通过从所述光 源朝向所述光偏向器的光和由所述光偏向器偏向扫描的光， 在所述光偏向器的回转动作中，所述第一的开口部中产生从外部进入到所述覆盖构件 内的吸入气流，所述第二的开口部中产生从覆盖构件内朝向外部排出的吐出气流。
2. 根据权利要求1所述的光写入装置，其特征在于： 所述第一的开口部位于所述光偏向器和构成所述光偏向器的光学兀件中的由所述光 偏向器偏向扫描的光最初通过的光学兀件的之间。
3. 根据权利要求2所述的光写入装置，其特征在于： 所述第二的开口部被设置为使得所述吐出气流不朝向光偏向器后光学系统。
4. 根据权利要求1至3中任何一项所述的光写入装置，其特征在于： 所述光偏向器具有所述反光镜部和马达回转部被固定在同一回转轴上的构成，并且， 所述反光镜部被配置在所述回转轴的轴方向上侧，所述马达回转部被配置在轴方向下侧， 所述马达回转部的最大半径大于所述反光镜部的外接圆半径，在垂直于所述回转轴的方向 上，所述第一的开口部被配置在与所述反光镜部相向而对的位置里，所述第二的开口部被 配置在与所述马达回转部相向而对的位置里。
5. 根据权利要求1至4中任何一项所述的光写入装置，其特征在于： 所述覆盖构件是由导热率低于所述腔室的材料来形成的。
6. 根据权利要求1至5中任何一项所述的光写入装置，其特征在于： 所述第一的开口部和所述第二的开口部的至少一方设置有多个。
7. -种图像形成装置，其根据图像数据通过光写入装置在像载置体上形成静电潜像， 并通过显影装置将该静电潜像作为调色剂像来可视像化，最终将所述调色剂像转印到记录 媒介上后进行定影，其特征在于： 所述光写入装置是权利要求1至6中任何一项所述的光写入装置。
【文档编号】G03G15/04GK104216249SQ201410228907
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2013年5月28日
【发明者】成田进, 坂内和典, 山川健志, 渡边一范 申请人:株式会社理光