(57)【要約】【課題】回転偏向器が回転駆動することによって生じる音が装置の外部に伝達することを従来よりも抑制することができる光走査装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】光線を照射する光源と、光源から照射された光線を回転しながら反射し、偏向して光走査する回転偏向器であるポリゴンスキャナ６０と、光線の経路を形成する光学系形成部材と、回転偏向器が回転駆動することによって生じる音に共振周波数を合わせた共鳴器である吸音器４０と、を有する光走査装置である露光装置６において、ポリゴンスキャナ６０を設置する空間を密閉空間５０とし、密閉空間５０内の音を吸音するように吸音器４０を設置する。【選択図】図１
2015225100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光線を照射する光源と、
該光源から照射された光線を回転しながら反射し、偏向して光走査する回転偏向器と、
光線の経路を形成する学系形成部材と、
該回転偏向器が回転駆動することによって生じる音に共振周波数を合わせた共鳴器と、を有する光走査装置において、
上記回転偏向器を設置する空間を密閉空間とし、
該密閉空間内の音を吸音するように上記共鳴器を設置したことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光走査装置において、
上記密閉空間を形成する壁の内側に上記共鳴器を設置したことを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光走査装置において、
上記密閉空間を形成する壁に穴を設け、この穴が上記共鳴器の空洞部と外部とを連通する連通孔となるように、該密閉空間に対して穴を設けた壁を挟んで反対側に該空洞部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の何れかに記載の光走査装置において、
上記光学系形成部材と上記回転偏向器との間を、光線を透過する光透過部材によって空間的に遮り、該光透過部材は上記密閉空間を形成する壁面の一部を構成し、該光学系形成部材は、該密閉空間の外側に設置されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の光走査装置において、
上記共鳴器として、共振周波数が互いに異なるもの複数備えることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の光走査装置において、
上記共鳴器の連通部の連通方向が上記回転偏向器の回転軸と平行であることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載の光走査装置において、
上記共鳴器の空洞部と外部とを連通する連通孔によって該空洞部と上記密閉空間とが連通し、
該密閉空間内における上記回転偏向器の近傍から上記共鳴器の連通部の入口に向かう気体の経路を迂回させる気流迂回部材を備えることを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
潜像担持体の表面に光走査手段を用いて光線を照射することにより該潜像担持体の表面に潜像を形成し、該潜像を現像することで得た画像を最終的に記録材上に転移させることで画像を形成する画像形成装置において、
上記光走査手段として、請求項１乃至７の何れかに記載の光走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成装置において、
画像を形成する速度を変更可能に構成し、上記回転偏向器の回転速度は画像を形成する速度に応じて変更可能であって、上記光走査装置は、請求項５に記載の光走査装置の構成を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及びこの光走査装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置は、光源から出射された光線を、感光体に照射して潜像の書き込みを行う光走査装置を備えている。このような画像形成装置では、感光体上に形成された潜像を現像して可視像化した後、感光体から直接、または、中間転写体を介して可視像を転写材に転写した後、転写材上の可視像を定着して画像を得ている。
【０００３】
光走査装置は、光源、回転偏向器であるポリゴンスキャナ、光源からポリゴンスキャナまでの光線の経路に設置するポリゴン前光学系、走査レンズ、折り返しミラーなどを備えている。これらの構成部品は、光走査装置のベース部材に取り付けられ、構成物品に塵や埃が付着しないようにベース部材に取り付けられた構成物品をカバー部材で覆い、ベース部材とカバー部材とによって光走査装置の筐体を形成している。さらに、筐体の外に向かって照射される光線が通過する光路となる筐体の開口部には防塵ガラスを設置し、筐体内に塵や埃が進入することを防止する構成を備えている。
【０００４】
ポリゴンスキャナは多面体のミラーが高速に回転し、光源からの光線を感光体上に走査して潜像を形成している。高速回転する多面体のミラーの風切り音などポリゴンスキャナは駆動時に音が生じ、これが装置外部に伝達すると使用者等の画像形成装置の周辺にいる人間に不快感を与える騒音となるおそれがある。
特許文献１や特許文献２には、ポリゴンスキャナ駆動時に生じる音の周波数に対応した共鳴周波数の共鳴器を上記筐体内に配置し、騒音となるおそれがある音を吸音する光走査装置が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の光走査装置のように、ポリゴンスキャナを含めた構成部品を筐体内に配置して、筐体内に塵や埃が進入することを防止する筐体では、ベース部材とカバー部材との接合部等に空気が通過できる隙間が生じることがある。このような隙間があると筐体内で生じた音が空気を介して外部に伝達可能であるため、ポリゴンスキャナから発生する音が外部に漏れ出ることを十分に抑制することができなかった。
【０００６】
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、回転偏向器が回転駆動することによって生じる音が装置の外部に伝達することを従来よりも抑制することができる光走査装置及びこれを備えた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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光線を照射する光源と、該光源から照射された光線を回転しながら反射し、偏向して光走査する回転偏向器と、光線の経路を形成する光学系形成部材と、該回転偏向器が回転駆動することによって生じる音に共振周波数を合わせた共鳴器と、を有する光走査装置において、上記回転偏向器を設置する空間を密閉空間とし、該密閉空間内の音を吸音するように上記共鳴器を設置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回転偏向器が回転駆動することによって生じる音が装置の外部に伝達することを従来よりも抑制することができる、という優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】露光装置におけるポリゴンスキャナ近傍の拡大断面図。
【図２】実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図３】露光装置の概略断面と、感光体に向けて照射されるレーザ光の経路とを示す説明図。
【図４】光源部から照射された光線が多面鏡に入射するまでに通過するポリゴン前光学系の構成例を示す露光装置の一部の斜視図。
【図５】図１に示す断面における密閉空間の範囲を示す説明図。
【図６】ポリゴンカバーを取り付ける前の状態のポリゴンスキャナの上方の斜視説明図。
【図７】吸音器の概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を画像形成装置としての複写機（以下、複写機５００という）に適用した実施形態について説明する。
図２は、複写機５００の概略構成図である。複写機５００は、複写装置本体（以下、プリンタ部１００という）、給紙テーブル（以下、給紙部２００という）及びプリンタ部１００上に取り付けるスキャナ（以下、スキャナ部３００という）から構成される。
【００１１】
プリンタ部１００は、四つのプロセスユニットとしてのプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写ベルト７、露光手段としての露光装置６、定着手段としての定着装置１２等を備えている。中間転写ベルト７は、複数の張架ローラに張架されて図２中の矢印Ａ方向に移動する中間転写体である。
四つのプロセスカートリッジ１の、符号の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字は、イエロー，マゼンタ，シアン，黒用の仕様であることを示している。四つのプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他は、ほぼ同様の構成になっているので、以下、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字を省略して説明する。
【００１２】
プロセスカートリッジ１は、潜像担持体である感光体２、帯電手段である帯電部材３、現像手段である現像装置４、及び、クリーニング手段である感光体クリーニング装置５を一体的に支持してユニット状とした構成となっている。各プロセスカートリッジ１は、それぞれの不図示のストッパーを解除することにより、複写機５００本体に対して着脱可能となっている。
【００１３】
感光体２は、図中の矢印で示すように、図中の時計周り方向に回転する。帯電部材３は、ローラ状の帯電ローラであり、感光体２の表面に圧接されており、感光体２の回転により従動回転する。作像時には、帯電部材３には図示しない高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体２の表面を帯電する。本実施形態のプロセスカートリッジ１は、帯電手段として、感光体２の表面に接触するローラ状の帯電部材３を用いているが、帯電手段としてはこれに限るものではなく、コロナ帯電などの非接触帯電方式を用いてもよい。
【００１４】
露光装置６は、スキャナ部３００で読み込んだ原稿画像の画像情報またはパーソナルコンピュータ等の外部装置から入力される画像情報に基づいて、感光体２の表面に対して露光し、感光体２の表面に静電潜像を形成する。プリンタ部１００が備える露光装置６は、光源にレーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式を用いている。
感光体クリーニング装置５は、中間転写ベルト７と対向する位置を通過した感光体２の表面上に残留する転写残トナーのクリーニングを行う。
【００１５】
四つのプロセスカートリッジ１は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色毎のトナー像を感光体２上に形成する。四つのプロセスカートリッジ１は、中間転写ベルト７の表面移動方向に並列に配設され、それぞれの感光体２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト７に順に重ね合わせるように転写し、中間転写ベルト７上に可視像を形成する。
【００１６】
図２において、各感光体２に対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置には一次転写手段としての一次転写ローラ８が配置されている。一次転写ローラ８には不図示の高圧電源により一次転写バイアスが印加され、感光体２との間で一次転写電界を形成する。感光体２と一次転写ローラ８との間で一次転写電界が形成されることにより、感光体２の表面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト７の表面に転写される。中間転写ベルト７を張架する複数の張架ローラのうちの一つが不図示の駆動モータにより回転することによって、中間転写ベルト７が図中の矢印Ａ方向に表面移動する。表面移動する中間転写ベルト７の表面上に各色のトナー像が順次重ねて転写されることによって、中間転写ベルト７の表面上にフルカラー画像が形成される。
【００１７】
四つのプロセスカートリッジ１が中間転写ベルト７と対向する位置に対して、中間転写ベルト７の表面移動方向下流側には、二次転写ローラ９が配置されている。二次転写ローラ９は、張架ローラの一つである二次転写対向ローラ９ａに対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置に配置され、中間転写ベルト７との間で二次転写ニップを形成する。二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ９ａとの間に所定の電圧を印加して二次転写電界を形成する。給紙部２００から給紙され、図２中の矢印Ｓ方向に搬送される転写材である転写紙Ｐは、二次転写ニップを通過する。この転写紙Ｐが二次転写ニップを通過する際に、中間転写ベルト７の表面上に形成されたフルカラー画像が、二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ９ａとの間に形成された二次転写電界によって転写紙Ｐに転写される。
【００１８】
二次転写ニップに対して転写紙Ｐの搬送方向下流側に、定着装置１２が配置されている。二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは定着装置１２に到達する。そして、定着装置１２における加熱及び加圧によって転写紙Ｐ上に転写されたフルカラー画像が定着され、画像が定着された転写紙Ｐは複写機５００の装置外に出力される。
一方、二次転写ニップで転写紙Ｐに転写されず中間転写ベルト７の表面上に残留したトナーは、転写ベルトクリーニング装置１１によって回収される。
【００１９】
図２に示すように、中間転写ベルト７の上方には、各色トナーを収容するトナーボトル４００（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が複写機５００本体に対して着脱可能に配置されている。
各色トナーボトル４００に収容されたトナーは、各色に対応する不図示のトナー補給装置によって、各色の現像装置４に供給される。
現像装置４としては、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いる二成分現像方式と、トナーのみからなる一成分現像剤を用いる一成分現像方式との何れの現像方式であってもよい。
【００２０】
次に、光走査装置である露光装置６について説明する。
図３は、露光装置６の概略断面と、各感光体２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に向けて照射されるレーザ光の経路とを示す説明図である。
【００２１】
図３に示すように、露光装置６は、多面体の側面に反射ミラーを有し、高速回転によりレーザ光を偏向・走査させる回転偏向器であるポリゴンスキャナ６０を備える。また、ポリゴンスキャナ６０が反射したレーザ光に対するｆθ補正機能と面倒れ補正機能とを併せ持つ走査レンズ１７、ポリゴンスキャナ６０と走査レンズ１７との間を空間的に遮りつつ、レーザ光は透過させる光透過部材としての防音ガラス１５を備える。さらに、走査レンズ１７を通過したレーザ光をそれぞれの感光体２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に導く第一反射ミラー１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と第二反射ミラー１９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）とを備える。また、第二反射ミラー１９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）で反射され、露光装置６の外に向かって照射されるレーザ光が通過する光路上に配置され、塵や埃などのゴミが筐体内に落下することを防止する防塵ガラス２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を備える。
【００２２】
露光装置６の筐体は、ベース部材であるハウジング１０（オプティカルハウジング）、カバー部材である上カバー２２及び下カバー２３によって形成されている。ハウジング１０は、ポリゴンスキャナ６０や走査レンズ１７及び反射ミラー（１８、１９）等の光学素子が配置される樹脂製の光学箱であり、上カバー２２及び下カバー２３は、光学素子が配置されたハウジング１０の内部と外部とを遮蔽するカバー部材である。また、図３では、各感光体２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に向けて照射されるレーザ光の経路を、光路１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）として示している。
【００２３】
図４は、光源部７１から照射された光線がポリゴンスキャナ６０の多面鏡６１に入射するまでに通過する偏向前光学系であるポリゴン前光学系の構成例を示す露光装置６の一部の斜視図である。
ポリゴンスキャナ６０への光線は、光源部７１から出射し、カップリングレンズ７２にて発散光束から並行光束に変換され、アパーチャ７３により整形される。アパーチャ７３を通過した光線はシリンドリカルレンズ７４にて副走査方向に集光され防音ガラス１５を透過してポリゴンスキャナ６０の多面鏡６１へ入射する。カップリングレンズ７２、シリンドリカルレンズ７４は設置位置を調整後、接着剤にてハウジング１０に固定される。カップリングレンズ７２、アパーチャ７３及びシリンドリカルレンズ７４は、光源である光源部７１から回転偏向器であるポリゴンスキャナ６０までの光線の経路を形成する偏向前光学系形成部材である。
【００２４】
ポリゴンスキャナ６０の多面鏡６１へ入射した光線は偏向されて走査レンズ１７に向か、走査レンズ１７を透過した後は図３に示すように感光体２に入射して、感光体２の表面を露光する。走査レンズ１７、第一反射ミラー１８及び第二反射ミラー１９は、回転偏向器であるポリゴンスキャナ６０で反射した後の光線の経路を形成する偏向後光学系形成部材である。
【００２５】
図１は、露光装置６におけるポリゴンスキャナ６０近傍の拡大断面図である。図６は、光学系を構成する部材を取り付けたハウジング１０に上カバー２２を取り付け、ポリゴンカバー３１を取り付ける前の状態のポリゴンスキャナ６０の上方の斜視説明図である。図１は、図４及び図６中のＥ−Ｅ断面における断面図である。
【００２６】
ポリゴンスキャナ６０は、ハウジング１０にネジによって固定されている。ハウジング１０は、ポリゴンスキャナ６０を囲むように側壁部１０１を形成している。光源部７１からポリゴンスキャナ６０に向かう光線と、ポリゴンスキャナ６０から走査レンズ１７に向かう光線とが通過する光路となる部分は、側壁部１０１における開口部となっており、この開口部を塞ぐように防音ガラス１５が配置されている。側壁部１０１は、防音ガラス１５を配置する開口部における上部以外の三辺の縁部を形成し、この縁部を形成する部分の側壁部１０１の表面と、防音ガラス１５の端部の表面とが対向する。そして、この表面同士が対向する部分で、防音ガラス１５は両面テープで側壁部１０１に固定されている。
【００２７】
ハウジング１０を覆う上カバー２２に、防音ガラス１５上面及びハウジング１０の側壁部１０１の上面に対向するように形状を設け、防音ガラス１５及びハウジング１０と上カバー２２との間にハウジングシール部材３０を挟み込んでいる。このハウジングシール部材３０によって、防音ガラス１５及びハウジング１０と上カバー２２との接合部における隙間を埋めている。
【００２８】
図６に示すように上カバー２２は、ポリゴンカバー３１を固定するためのネジ受部２２１を備え、第二のカバーであるポリゴンカバー３１がネジによって上カバー２２に固定されている。上カバー２２とポリゴンカバー３１との間にはポリゴンカバーシール部材３２を挟み込んでおり、このポリゴンカバーシール部材３２によって、ポリゴンカバー３１と上カバー２２との接合部における隙間を埋めている。
このような構成をとることで、ポリゴンスキャナ６０の設置空間を密閉することができ、密閉空間５０を形成することができる。
【００２９】
図５は、図１に示す断面における密閉空間５０の範囲を示す説明図であり、図５中の斜線部となっている領域が密閉空間５０となる範囲である。
【００３０】
ポリゴンスキャナ６０は多面体のミラーである多面鏡６１が高速回転しており、多面鏡６１のエッジによる風切音が発生する。ポリゴンスキャナ６０の設置空間を密閉することで、この風切音が空気を伝わって装置外部に伝達されることを抑制することができ、この風切音に起因する騒音の低減を図ることができる。一方でポリゴンスキャナ６０の設置空間を密閉することは、ポリゴンスキャナ６０の動作時に発生する熱を逃がすことができなくなり、密閉空間５０は高温となる。そのため、ポリゴンカバー３１の材料として金属（板金）を使用し、金属製のポリゴンカバー３１を介して外部に熱を逃がし、密閉空間５０の温度上昇を抑制している。
【００３１】
図１に示すように、上カバー２２には、共鳴器である吸音器４０が設けられている。吸音器４０は、ある程度の体積を有する空洞４１と、それよりも小さい連通孔４４とによって構成され、連通孔４４に入ってくる特定の周波数の音を吸音する。図１に示す構成では、空洞４１の壁面のうち、連通孔４４が設けられた壁面以外を形成する吸音本体部４２は上カバー２２の一部であり、連通孔４４が設けられた壁面を形成する吸音カバー部４３は上カバー２２とは別部材で形成されている。
上カバー２２にはカバー開口部２２３から円筒壁２２０が立設されており、ポリゴンスキャナ６０の駆動時に発生する気流は円筒壁２２０の内周面を伝って上方へ流れるような構造としている。また、図１に示すように、上カバー２２における防音ガラス１５の上面やハウジング１０の側壁部１０１の上面に対向している面（図１中の「２２５」）の反対側に、吸音器４０を設けている。
【００３２】
ポリゴンスキャナ６０の上方の斜視説明図である図６は、上述した密閉空間５０の上部の斜視図となっている。ポリゴンカバー３１は説明のために図６では図示していない。図６に示す密閉空間５０の上部は、円筒壁２２０の内側の空間を介して、ポリゴンスキャナ６０が設置された密閉空間５０の下部と繋がっている。
円筒壁２２０の周囲の上カバー２２の底面部には複数の吸音器４０を配置している。吸音器４０はそれぞれの吸音カバー部４３に連通孔４４が開いており、連通孔４４の上端部（吸音カバー部４３の上面）は円筒壁２２０の上端部よりも低い位置にあり、連通孔４４の連通方向はポリゴンスキャナ６０の回転軸とほぼ平行である。吸音器４０の空洞４１は、幅を「ｗ」、奥行きを「ｄ」、高さを「ｈ」としている。
【００３３】
ポリゴンスキャナ６０から発生する音は円筒壁２２０の内側の空間を抜けてポリゴンカバー３１にて反射される。ポリゴンカバー３１にて反射された音を取り込みやすくするため吸音器４０の連通孔４４は上部に開いている。
また、吸音器４０をポリゴンスキャナ６０の設置空間である密閉空間５０内となる上カバー２２の上部に複数設けることで、ポリゴンカバー３１にて反射された音の多くを吸音器４０に取り込むことができる。
【００３４】
図７は、吸音器４０の概略断面図である。本実施形態の吸音器４０の吸音は、公知のヘルムホルツ共鳴器を利用して吸音する原理に基づくものである。このため、吸音器４０の共振周波数がポリゴンスキャナ６０の風切音の周波数と同等となるように設定しておくことで、ポリゴンスキャナ６０の風切音を吸音することができる。
空洞４１の体積を「Ｖ」、連通孔４４の開口面積を「Ｓ」、連通孔４４の長さ（吸音カバー部４３の厚み）を「Ｌ」、音速を「ｃ」とし、吸音器４０での共振周波数を「ｆ」とすると、以下の（１）式が成り立つ。
【００３５】
【数１】
2015225100.tif 000003
【００３６】
また、連通孔４４の開口形状が円形である場合は、その開口半径を「ｒ」とした場合、以下の（２）式が成り立つ。
【００３７】
【数２】
2015225100.tif 000004
【００３８】
上記（１）式及び（２）式における「Δｒ」は開口端補正であり、一般に連通孔４４の開口形状が円形のときの半径を「ｒ」としたときに、「Δｒ＝０．６ｒ」を用いる。
【００３９】
吸音器４０の一例として、ｒ＝６．５［ｍｍ］、Ｌ＝２［ｍｍ］、Ｖ＝ｗ×ｄ×ｈ＝２０［ｍｍ］×２０［ｍｍ］×１８．３［ｍｍ］、Δ＝０．６とする。このように設定することで、共振周波数ｆは、３０００［Ｈｚ］となる。
ここで、ポリゴンスキャナ６０の多面鏡６１が正六角形で回転数を３００００［ｒｐｍ］とした場合、各エッジ（正六角形の六つの角）による風切音の周波数は次のように求めることができる。
【００４０】
まず、一回転毎に生じる音がある場合、その音の周波数は次のように求めることができる。
３００００［ｒｐｍ］／６０［ｓｅｃ］=５００［Ｈｚ］
多面鏡６１の各エッジによる風切り音は、一回転毎に生じる音の６倍の周波数となるため、
５００［Ｈｚ］×６=３０００［Ｈｚ］となる。この値は、上述した吸音器４０の共振周波数ｆの値と一致するため、上述した設定により、各エッジによる風切音を吸音器４０で吸音することができる。
【００４１】
吸音器４０は、空洞４１の幅、奥行き、高さや、連通孔４４の開口径を変えることで共振周波数を変更することができる。
画像形成装置は画像を形成する対象である転写紙Ｐの厚みや、形成する画像の画素密度などにより、生産速度（単位時間当たりの出力枚数）が変わることがある。その場合、ポリゴンスキャナ６０の回転数も変更となる。このように、ポリゴンスキャナ６０の回転数が変更となる構成では、複数の吸音器４０として複数の共振周波数に対応するものを設けておくことで、生産速度が変更になった場合も騒音の発生を抑制することが可能となる。
【００４２】
吸音器４０は、連通孔４４の入口近傍の気体に流れが存在すると、空洞４１内の圧力変動により音が発生することがある。このように音が発生する構成では、吸音器４０をポリゴンスキャナ６０の近傍に設置することによる騒音の低減を図ることができない。また、ポリゴンスキャナ６０は回転することで密閉空間５０内に気流を発生させる。
そこで、本実施形態の露光装置６では、ポリゴンスキャナ６０の回転によって発生した気流を吸音器４０の連通孔４４の入口から離れた位置に導き、連通孔４４の入口近傍の気体の流れを緩和させる構成となっている。具体的には、図１に示すように、カバー開口部２２３から立設された円筒壁２２０の上端をポリゴンカバー３１に近づけ、吸音器４０の連通孔４４の入口よりも高い位置としている。
【００４３】
上カバー２２に設けられている吸音器４０は、上カバー２２の材料を樹脂とする場合は一体で成型することができない。このため、本実施形態では、空洞４１の壁面のうち、連通孔４４が設けられた壁面を形成する吸音カバー部４３を上カバー２２とは別部材で形成している。吸音器４０としてはこのような構成に限らず、吸音カバー部４３を上カバー２２の一部とし、空洞４１の壁面のうち、連通孔４４が設けられた壁面以外を形成する吸音本体部４２を上カバー２２とは別部材で形成する構成としてもよい。さらに、吸音器４０を形成する全ての部分を上カバー２２とは別の物品とし、別の物品として作成された吸音器４０を上カバー２２に搭載する構成としても良い。
【００４４】
上述したように、本実施形態の露光装置６は、騒音源となるポリゴンスキャナ６０を密閉空間５０に設置し、その密閉空間５０内にポリゴンスキャナ６０の駆動時に生じる音を吸音する吸音器４０を配置する構成である。このような構成により、ポリゴンスキャナ６０の駆動時に生じる音が露光装置６の外に伝達することを抑制でき、この音が複写機５００の装置外部に伝達して騒音となることを抑制でき、低騒音の画像形成装置としての商品価値向上に繋がる。
【００４５】
本実施形態では、本発明の特徴部を備えた光走査装置を、カラーの画像形成装置である複写機５００が備える露光装置６に適用した構成であるが、本発明に係る光走査装置は、カラーの画像形成装置に限らず、単色の画像形成装置にも適用可能である。
【００４６】
ここで、従来の光走査装置の課題について説明する。
光走査装置が備えるポリゴンスキャナは多面体のミラーが高速に回転し、光源からの光線を感光体上に走査して潜像を形成している。ポリゴンスキャナの回転数は転写材の搬送速度と照射する光線の本数によって決まるが、光線の本数を増やすことはコストアップとなるため、最小の光線の本数でポリゴンスキャナを高速回転させている。そのためポリゴンスキャナの一回転の周期や多面体の一面が通過する周期に応じた高周波の音が発生する。
【００４７】
従来の光走査装置では、筐体内に塵や埃が進入することを防止するために、ある程度の遮蔽構造を備えており、この遮蔽構造によってポリゴンスキャナの駆動時に生じる音が外部に伝達することをある程度は抑制することができる。これにより、装置の外まで伝達するポリゴンスキャナの駆動時に生じる音の音量をある程度小さくすることができる。しかし、ポリゴンスキャナの駆動時に生じる音は高周波の音であるため、音量を小さくしても人間の耳に伝わると不快な音として聞こえてしまい、騒音となり易い、という問題があった。
【００４８】
これに対して、本実施形態の光走査装置としての露光装置６では、ポリゴンスキャナ６０の駆動時に発生する音を露光装置６内にて小さくし、使用者に不快な音が外に伝達することを抑制することができる。
露光装置６では、ポリゴンスキャナ６０を密閉する構成としている。ポリゴンスキャナ６０の設置空間は、ハウジング１０の底面部、ハウジング１０の側壁部１０１、防音ガラス１５、上カバー２２及びポリゴンカバー３１により密閉され、密閉空間５０となっている。上カバー２２は、ハウジング１０を覆い、露光装置６の全体を外部に対して遮蔽するカバー部材であり、ポリゴンカバー３１は、上カバー２２の一部を覆う第二のカバー部材である。
【００４９】
防音ガラス１５はハウジング１０の側壁部１０１に両面テープなどにより固定され隙間の無いように配置されている。上カバー２２は防音ガラス１５上面及びハウジング１０の側壁部１０１の上面に対向する面を有し、これらとの隙間をハウジングシール部材３０などで密着させている。ポリゴンスキャナ６０の上方にカバー開口部２２３を設けているが、その上方の空間もポリゴンカバー３１で密閉することで、ポリゴンスキャナ６０の設置空間を他の光学系とは独立した密閉空間５０としている。このように、ポリゴンスキャナ６０の設置空間を密閉することでポリゴンスキャナ６０の駆動時に発生する音の振動が空気を介して外部に伝達することを抑制でき、騒音となることを抑制できる。また、ポリゴンスキャナ６０の設置空間を他の光学系とは独立した密閉空間５０とすることで、密閉する範囲を最小限にすることができ、密閉性の向上を図ることができ、音の伝達を抑制する性能の向上を図ることができる。
【００５０】
さらに、上カバー２２の密閉空間５０を形成する部分の一部に吸音器４０を設けている。吸音器４０の形状は、ポリゴンスキャナ６０の一回転の周期に応じた周波数の音やポリゴンスキャナ６０の多面鏡６１の一面が通過する周期に応じた周波数の音に対応した共振周波数となるように設定されている。また、吸音器４０の連通孔４４は上方（ポリゴンスキャナ６０の回転軸方向）を向いており、ポリゴンスキャナ６０から出た音がポリゴンカバー３１で反射され吸音器４０で吸音されて減衰する。吸音器４０を複数備えることで密閉空間５０内で反射した音の大部分を吸音器４０で減衰させ騒音を抑えることができる。
【００５１】
また、露光装置６ではポリゴンスキャナ６０の上方の上カバー２２にカバー開口部２２３を設け、カバー開口部２２３には上方に伸びる円筒壁２２０を設けている。ポリゴンスキャナ６０の駆動時の気流はその円筒壁２２０に沿って上方に流れる。円筒壁２２０の上端が連通孔４４の入口よりも高い位置にあることで、密閉空間５０内におけるポリゴンスキャナ６０の近傍から連通孔４４の入口に向かう気流は、円筒壁２２０の上端よりも上方から周り込むように迂回することになる。これにより、ポリゴンスキャナ６０の回転駆動によって生じた気流の連通孔４４の入口近傍への影響を抑制することができ、連通孔４４の入口近傍に気流が存在することに起因する音の発生を抑えることができる。
【００５２】
画像形成装置である複写機５００としては、画像出力の生産速度を複数設定できる構成となっている。生産速度は転写紙Ｐの紙厚等によって変更しているもので、生産速度が変更されることでポリゴンスキャナ６０の回転数も変更している。ポリゴンスキャナ６０の回転数が変更すると、ポリゴンスキャナ６０の駆動時によって発生する音の周波数も変化する。このような発生する音の周波数の変化に対しては、互いに共振周波数の異なる複数の吸音器４０を備えることで、ポリゴンスキャナ６０の回転数を変更したときにも、騒音の発生を抑制することが可能である。
このように、本実施形態の露光装置６では、ポリゴンスキャナ６０を密閉して、密閉空間５０内の音を吸音器４０で減衰させることで、光走査装置である露光装置６からの騒音を低減することが可能となる。
【００５３】
特許文献１には、ポリゴン基板の下に共鳴空間を設ける構成が記載されているが、ポリゴンスキャナの設置空間を密閉しているか否かは不明である。密閉空間としてはポリゴン基板裏とハウジング、蓋で構成された空間を挙げており、風きり音の発生するポリゴンミラー（多面鏡）が設置されている空間の密閉性については記載されていない。
【００５４】
特許文献２には、ポリゴンスキャナの上方にハウジング一体形成した吸音器を配置する光走査装置が記載されている。本実施形態の露光装置６とは、確かにポリゴンスキャナからの音を吸音器にて減衰し騒音を軽減する点では似ている点がある。しかし、ポリゴンスキャナを設ける空間を形成する部材同士の接合部にシール部材を設けるなど、ポリゴンスキャナを設ける空間を密閉する構成についての記載がない。また、特許文献２に記載の光走査装置ではポリゴンスキャナの上方に吸音器が配置されているためポリゴンスキャナの回転駆動時に生じる気流が吸音器の連通孔の入口近傍を通過し、吸音する音とは別の音が新たに発生するおそれがある。
【００５５】
これに対して、本実施形態の露光装置６は、多面鏡６１が設置されたポリゴンスキャナ６０の設置空間を密閉空間５０とした上で、この密閉空間５０の中に吸音器４０を設けている。このような構成により、ポリゴンスキャナ６０の風きり音を密閉空間５０内に閉じ込めて、その中で吸音器４０によって吸音して外部に伝達する音を低減することができる。
【００５６】
露光装置６のように、密閉空間５０内に吸音器４０を配置すると、ポリゴンスキャナ６０の回転駆動によって生じる気流が影響して、吸音器４０で音が生じるおそれがある。これに対して、露光装置６では、密閉空間５０の上部と密閉空間５０の下部との連通部を形成する円筒壁２２０の上端を吸音器４０の連通孔４４の入口よりも高い位置としている。ここで密閉空間５０の上部とは図６で確認できる部分であり、上カバー２２の上方に形成される空間である。一方、密閉空間５０の下部は、上カバー２２の下方に形成され、ポリゴンスキャナ６０が配置された空間である。円筒壁２２０の上端を吸音器４０の連通孔４４の入口よりも高い位置とすることで、ポリゴンスキャナ６０の回転駆動によって生じた気流が連通孔４４の入口に直接当たらないような構成としている。
【００５７】
本実施形態の露光装置６は、ポリゴンスキャナ６０の風きり音を密閉空間５０内に閉じ込めて、その中で吸音器４０によって吸音して外部に伝達する音を低減することができ、音が装置の外部に伝達することを従来よりも抑制することができる。このような露光装置６を備える複写機５００は、光走査装置である露光装置６から生じる音に起因する騒音が生じ難い構成を実現できる。
また、複写機５００としては、画像を形成する速度を変更可能に構成し、ポリゴンスキャナ６０の回転速度は画像を形成する速度に応じて変更可能な構成であってもよい。この場合、本実施形態のように、共振周波数が互いに異なる複数の吸音器４０を備えることで、ポリゴンスキャナ６０の回転数が変更になった場合も露光装置６から生じる音に起因する騒音が生じ難い構成を実現できる。
【００５８】
本実施形態では、密閉空間５０の壁面を形成する部材の一つである上ケース２２に吸音器４０を設け、密閉空間５０を形成する壁面の内側に吸音器４０を設けている。これにより、密閉空間内に閉じ込めた音をより確実に連通孔４４に案内することができ、吸音効率の向上を図ることができる。
【００５９】
吸音器４０を設ける位置としては密閉空間５０を形成する壁面の内側に限らず、密閉空間５０内の音を吸音できる位置であればよい。例えば、密閉空間５０を形成する壁面の一部に孔を空け、その外側に吸音器４０の空洞４１を形成し、壁面に空けた孔が吸音器４０の連通孔４４として機能するように吸音本体部４２を配置する構成としてもよい。
【００６０】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
光線を照射する光源部７１等の光源と、光源から照射された光線を回転しながら反射し、偏向して光走査するポリゴンスキャナ６０等の回転偏向器と、光線の経路を形成するカップリングレンズ７２、アパーチャ７３、シリンドリカルレンズ７４、走査レンズ１７、第一反射ミラー１８及び第二反射ミラー１９等の光学系形成部材と、回転偏向器が回転駆動することによって生じる音に共振周波数を合わせた吸音器４０等の共鳴器と、を有する露光装置６等の光走査装置において、回転偏向器を設置する空間を密閉空間５０等の密閉空間とし、密閉空間内の音を吸音するように共鳴器を設置する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、回転偏向器を設置する空間を密閉空間とすることで、回転偏向器が回転駆動することによって生じた音が気体の振動として外部に伝達することを抑制し、密閉空間内に閉じ込めることができる。また、密閉空間内に閉じ込めるだけでは音の振動エネルギーが減衰せず、密閉空間を形成する部材を介して振動が伝達して、装置の外部に音が伝達するおそれがある。これに対して、密閉空間内の音を吸音するように共鳴器を設置することで、密閉空間内に閉じ込めた音を吸音することができ、密閉空間内で音の振動エネルギーを減衰させることができる。これにより、密閉空間を形成する部材を介して振動が伝達することも抑制することができ、装置の外部に音が伝達することをさらに抑制することができる。このように、本態様では、回転偏向器が回転駆動することによって生じる音が装置の外部に伝達することを従来よりも抑制することができる。
【００６１】
（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、密閉空間を形成する上カバー２２の一部の壁の内側に共鳴器を設置する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、吸音効率の向上を図ることができる。
【００６２】
（態様Ｃ）
態様Ａにおいて、密閉空間を形成する上カバー２２の一部の壁に穴を設け、この穴が共鳴器の空洞４１等の空洞部と外部とを連通する連通孔４４等の連通孔となるように、密閉空間に対して穴を設けた壁を挟んで反対側に空洞部を形成する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、密閉空間の外側に共鳴器を設けた構成であっても、密閉空間内に閉じ込めた音を吸音することが可能となる。
【００６３】
（態様Ｄ）
態様Ａ乃至Ｃの何れかの態様において、光学系形成部材と回転偏向器との間を、光線を透過する防音ガラス１５等の光透過部材によって空間的に遮り、光透過部材は密閉空間を形成する壁面の一部を構成し、光学系形成部材は、密閉空間の外側に設置されている。
これによれば、上記実施形態について説明したように、回転偏向器の設置空間を他の光学系とは独立した密閉空間とすることで、密閉する範囲を最小限にすることができ、密閉性の向上を図ることができ、音の伝達を抑制する性能の向上を図ることができる。
【００６４】
（態様Ｅ）
態様Ａ乃至Ｄの何れかの態様において、共鳴器として、共振周波数が互いに異なるもの複数備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、複数の回転偏向器の回転数に対応して吸音することが可能となる。
【００６５】
（態様Ｆ）
態様Ａ乃至Ｅの何れかの態様において、共鳴器の連通孔４４等の連通部の連通方向が回転偏向器の回転軸と平行である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、回転偏向器で発生し、ポリゴンカバー３１の下面等の密閉空間を形成する壁面で反射した音が吸収し易くなり、音の伝達を抑制する性能の向上を図ることができ、騒音の発生を抑制することができる。
【００６６】
（態様Ｇ）
態様Ａ乃至Ｆの何れかの態様において、共鳴器の空洞４１等の空洞部と外部とを連通する連通孔４４等の連通孔によって空洞部と密閉空間とが連通し、密閉空間内における回転偏向器の近傍から共鳴器の連通部の入口に向かう気体の経路を迂回させる円筒壁２２０等の気流迂回部材を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、回転偏向器の回転駆動によって生じた気流の連通部の入口近傍への影響を抑制することができ、入口近傍に気流が存在することに起因する音の発生を抑えることができる。これにより、騒音の発生をさらに抑制することができる。
【００６７】
（態様Ｈ）
感光体２等の潜像担持体の表面に光走査手段を用いて光線を照射することにより潜像担持体の表面に潜像を形成し、潜像を現像することで得た画像を最終的に転写紙Ｐ等の記録材上に転移させることで画像を形成する複写機５００等の画像形成装置において、光走査手段として、態様Ａ乃至Ｇの何れかの態様に係る露光装置６等の光走査装置を用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、光走査装置から生じる音に起因する騒音が生じ難い画像形成装置を提供することが可能となる。
【００６８】
（態様Ｉ）
態様Ｈにおいて、画像を形成する速度を変更可能に構成し、回転偏向器の回転速度は画像を形成する速度に応じて変更可能であって、光走査装置は、態様Ｅに係る光走査装置の構成を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、回転偏向器の回転数が変更になった場合も光走査装置から生じる音に起因する騒音が生じ難い画像形成装置を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００６９】
１  プロセスカートリッジ
２  感光体
３  帯電部材
４  現像装置
５  感光体クリーニング装置
６  露光装置
７  中間転写ベルト
８  一次転写ローラ
９  二次転写ローラ
９ａ  二次転写対向ローラ
１０  ハウジング
１１  転写ベルトクリーニング装置
１２  定着装置
１３  光路
１５  防音ガラス
１７  走査レンズ
１８  第一反射ミラー
１９  第二反射ミラー
２０  防塵ガラス
２２  上カバー
２３  下カバー
３０  ハウジングシール部材
３１  ポリゴンカバー
３２  ポリゴンカバーシール部材
４０  吸音器
４１  空洞
４２  吸音本体部
４３  吸音カバー部
４４  連通孔
５０  密閉空間
６０  ポリゴンスキャナ
６１  多面鏡
７１  光源部
７２  カップリングレンズ
７３  アパーチャ
７４  シリンドリカルレンズ
１００  プリンタ部
１０１  側壁部
２００  給紙部
２２０  円筒壁
２２１  ネジ受部
２２３  カバー開口部
３００  スキャナ部
４００  トナーボトル
５００  複写機
Ｐ  転写紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７０】
【特許文献１】特開２００５−２０２１１７号公報
【特許文献２】特開平６−５１２２８号公報
【図１】
2015225100.tif 000005
【図２】
2015225100.tif 000006
【図３】
2015225100.tif 000007
【図４】
2015225100.tif 000008
【図５】
2015225100.tif 000009
【図６】
2015225100.tif 000010
【図７】
2015225100.tif 000011