JP2009223132A - 光学走査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成の防塵部材が取り付けられる光学走査装置であって、光学特性を悪化させず装置本体内を閉塞し、かつ防塵部材の取り付け作業性を向上させ、リサイクル性にも優れた光学走査装置を提供する。
【解決手段】光学部品を保持する光学箱２１と複数の開口部３０ａ〜３０ｄが形成される蓋を備える光学走査装置Ｓにおいて、開口部３０ａ〜３０ｄから塵埃等が装置本体内部に入り込むことを防ぐ防塵部材ユニットＵを、蓋２２の内側に、２つの開口部につき１つ設け、防塵部材ユニットＵは、開口部３５ａ〜３５ｄを有する防塵部材３１ａ〜３１ｄと、防塵部材３１ａ〜３１ｄが取り付けられ、防塵部材３１ａ〜３１ｄよりも曲げ強度が高い材料で形成される１枚のシート部材３０とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、レーザー光を被走査面に射出して被走査面を偏向走査する光学走査装置に関する。

レーザビームプリンタ等の画像形成装置に用いられる光学走査装置は、高速回転する回転多面鏡によってレーザビーム等のレーザ光を反射させてこれを偏向走査し、得られた走査光を感光ドラム上に結像させて静電潜像を形成する。

次いで、感光体の静電潜像を現像装置によってトナー像に顕像化し、これをシート材などの記録媒体に転写して定着装置に送り、記録媒体上のトナーを加熱定着させることで画像の形成が行われる。

かかる構成では、光学走査装置内に塵埃等が入り込んでしまうと、塵埃等が光学走査装置内の各光学部材に付着し、走査光の走査精度を低下させてしまう虞がある。そして、走査光の精度が低下すると、画像品質が低下してしまう。

そこで従来より、この種の光学走査装置に対しては、画像形成装置本体内に浮遊している塵埃等が光学走査装置内に入り込むことを防ぐための様々な工夫がなされている。特許文献１には、従来例に係る光学走査装置が開示されている。

従来例に係る光学走査装置は、走査レンズの外周部に防塵部材となる弾性部材を当接させることにより走査レンズと蓋との隙間を無くし、光学走査装置の密閉度を高めるというものである。
特開２００７−３０４１６５号公報

しかしながら、上記従来例に係る光学走査装置では、以下に示す問題を生じる。

まず、防塵部材は曲げ強度の低い軟質ウレタンフォーム等で製作されているため、光学走査装置への組み付け作業性が悪いという問題がある。また、防塵部材の固定においては両面テープを用いることが一般的であり、組み付けミスがあった場合にテープを剥がして再生しようとすると曲げ強度の弱い防塵部材が破損してしまう可能性があり、リサイクル性が低いという問題も生じる。

上記問題点を解決するために、例えば、光学箱の開口部に防塵ガラスを取り付けて光学走査装置を閉塞するという手段があるが、防塵ガラスを取り付ける場合には、防塵ガラスの面精度等の影響で光学特性が悪化するという別の問題を生じる。

また、防塵部材を大型化し、曲げ強度を確保して組み付け作業性を改善するという別の手段も考えられるが、その場合は光学走査装置が大型化し、画像形成装置本体も大型化するといった別の問題が生じる。

そこで本発明は上記現状に鑑みて、簡易な構成の防塵部材が取り付けられる光学走査装置であって、光学特性を悪化させず装置本体内を閉塞し、かつ防塵部材の取り付け作業性を向上させ、リサイクル性にも優れた光学走査装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
レーザ光を射出する光源と、
前記光源から射出されたレーザ光を偏向する偏向部材と、
前記光源から射出されたレーザ光を結像する結像部材と、
前記光源、前記偏向部材、前記結像部材を保持する光学箱と、
前記光学箱の蓋と、
を備え、
前記蓋に形成される複数の開口部からレーザ光が装置本体外部の被走査面に射出され、前記被走査面を偏向走査する光学走査装置において、
前記開口部から塵埃等が装置本体内部に入り込むことを防ぐ防塵部材ユニットを、前記蓋の内側に、前記蓋の第１開口部、第２開口部の２つの開口部につき１つ設け、
前記防塵部材ユニットは、
開口幅がｄ２の開口部を有する第１防塵部材、第２防塵部材と、
第１防塵部材、第２防塵部材が取り付けられ、第１防塵部材、第２防塵部材のそれぞれに設けられた前記開口部に対応する位置に、開口幅がｄ１の開口部が形成され、前記防塵部材よりも曲げ強度が高い材料で形成される１枚のシート部材と、
を備え、ｄ２＜ｄ１であって、
第１防塵部材の開口部、第２防塵部材の開口部が、前記蓋に形成される第１開口部、第２開口部に対向するように位置決めされて、第１開口部と第２開口部の間に前記シート部材が固定されると共に、
第１防塵部材の開口部の周縁部、及び第２防塵部材の開口部の周縁部が、
前記結像部材のうち、光路上の最下流に位置し、第１開口部、第２開口部に対向する第１結像部材、第２結像部材に当接して、第１防塵部材の開口部、第２防塵部材の開口部が第１結像部材、第２結像部材によって塞がれ、
さらに第１防塵部材と第２防塵部材が前記蓋にも当接することで、
装置本体内部を閉塞することが可能な構成であることを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成の防塵部材が取り付けられる光学走査装置であって、光学特性を悪化させず装置本体内を閉塞し、かつ防塵部材の取り付け作業性を向上させ、リサイクル性にも優れた光学走査装置を提供することが可能になる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施の形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１〜図５を参照して本発明の実施の形態に係る光学走査装置について説明する。

（画像形成装置の概略構成）
図２を参照して、本実施の形態に係る光学走査装置Ｓが適用される画像形成装置の概略構成について説明する。図２は、本実施の形態における画像形成装置の断面における概略構成図である。

本実施の形態における画像形成装置は、鉛直方向に等ピッチで配置された４つの感光ドラム（像担持体）１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋを備え、各々の感光ドラムは、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）のトナーに対応する。そして、各
々の感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋの表面に形成されたトナー像を重ね合わせて転写することで、所望の色調を有する画像を形成するものである。

画像を形成する際は、まず帯電器２Ｙ〜２Ｂｋによって感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋの表面が一様に帯電される。その後、本実施の形態に係る光学走査装置Ｓ（詳細は後述する）から画像情報に基づいて偏向走査されたレーザ光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢｋが感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋの表面に射出され、各感光ドラムの表面に静電潜像が形成される。

静電潜像が形成された感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋは回転移動すると共に、各々の静電潜像が、感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋに近接して設けられる現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋによってイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックのトナー像に可視化される。

その後、感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋがさらに回転移動し、形成された各色のトナー像が転写ローラ５Ｙ〜５Ｂｋと感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋのニップ部に挟まれる転写ベルト８上に順次重ねあわされて静電転写（１次転写）される。

転写ベルト８上に静電転写されずに感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋの表面に残留したトナーは、各感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋに対して設けられるクリーナ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋによって除去される。また、残留トナーが除去された感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋは、次の画像を形成するために再度帯電器２Ｙ〜２Ｂｋによって帯電される。

記録媒体として用いられるシート材Ｐは、画像形成装置本体下部に配設される給送トレイ４１上に複数積載されており、画像形成のタイミングを計って給送ローラ４２によって１枚ずつ給送される。

給送されたシート材Ｐは、給送ローラ４２から順次搬送ベルト７に送り出され、搬送ベルト７に搬送されて転写ベルト８との接触部（２次転写部）に到達する。そして、転写ベルト８上に形成された多色のトナー画像がシート材Ｐ上に２次転写され、シート材Ｐ上にはカラー画像が形成される。

カラー画像が転写されたシート材Ｐは、その後定着器４５によって熱定着され、排出ローラ４６等によって搬送され、画像形成装置外に出力される。

（光学走査装置Ｓの概略構成）
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る光学走査装置の概略構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る光学走査装置Ｓの斜視図である。

本実施の形態に係る光学走査装置Ｓは、筐体としての光学箱２１内部に複数の光学部品（偏向部材、結像部材など）が配置され、レーザ光の射出口としての４つの開口部を有する蓋２２が光学箱２１に取り付けられるものである。そして、蓋２２の内側に、２つの開口部（第１開口部、第２開口部）につき１つの防塵部材ユニットＵを取り付けることで、装置本体内部を閉塞するものである。

光学走査装置Ｓは、装置本体外部に設けられる感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋの表面（被走査面）に対して射出されるレーザ光の光源５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄを備える。光源５０ａ〜５０ｄから射出されたレーザ光は、偏向器（偏向部材）１９、２０によって偏向される。

本実施の形態においては、光源５０ａ、５０ｂから射出されるレーザ光が偏向器１９によって偏向され、光源５０ｃ、５０ｄから射出されるレーザ光が偏向器２０によって偏向
される。

偏向器１９、２０には、回転駆動される回転多面鏡１７、１８が設けられている。レーザ光を画像情報に基づいて偏向する際は、各々の回転多面鏡１７、１８の異なる面にレーザ光が入射し、入射したレーザ光それぞれ異なる方向へ偏向走査する。

回転多面鏡１７、１８によって走査された４本のレーザ光は、次に示すようにして感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋ上に結像される。

まず、回転多面鏡１７、１８によって偏向走査されたレーザ光は、１枚目の走査レンズ（結像部材）１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを透過する。そして、感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋと同ピッチであって、入射光に対して略４５°反射面が傾けられて配置される折り返しミラー（偏向部材）１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄによって方向を変えられる。

折り返しミラー１４ａ〜１４ｄによって方向を変えられたレーザ光は、光路上の最下流に位置する最終結像部材としての２枚目の走査レンズ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを透過し、光学走査装置Ｓの蓋２２の開口部から射出される。そして感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋの表面に結像される。

上記光源５０ａ〜５０ｄ、偏向器１９、２０、１枚目の走査レンズ１３ａ〜１３ｄ、折り返しミラー１４ａ〜１４ｄ、２枚目の走査レンズ１５ａ〜１５ｄは、光学箱２１に精度良く保持される。また、本実施の形態では、光学箱２１は樹脂によって成型される。

さらに付言すると、２枚目の走査レンズ１５ａ〜１５ｄは、各色間の走査線ずれ（レジストレーションずれ）を少なくするため、例えば、図１に示す矢印Ａ・矢印Ｂの方向に位置調整を行い、走査線の位置調整を行っている。位置調整が施された２枚目の走査レンズ１５ａ〜１５ｄは、光学箱２１のレンズ固定部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄに接着剤等で固定される。

（光学走査装置Ｓの密閉構造について）
図１、図３〜図５を参照して、本実施の形態に係る光学走査装置Ｓを閉塞する構造について説明する。

本実施の形態では、光学走査装置Ｓの蓋２２の内側に防塵部材ユニットＵが取り付けられ、防塵部材ユニットＵが取り付けられた蓋２２を光学箱２１に取り付けることで、装置本体内部を閉塞する。

また、図１に示すように、防塵部材ユニットＵは蓋２２に形成される４つの開口部のうち、２つの開口部（第１開口部、第２開口部）につき１つ設けられる。すなわち、本実施の形態に係る光学走査装置Ｓには、計２つの防塵部材ユニットＵが設けられる。

なお、蓋２２を取り付ける際は、２枚目の走査レンズ１５ａ〜１５ｄを通過したレーザ光の出射方向と略平行な方向から光学箱２１に取り付け、ビスやスナップフィット等の固定手段で固定する。以下、蓋２２、防塵部材ユニットＵについて説明する。

図４に示すように、蓋２２にはレーザ光の射出方向に凸の形状を有する防塵部材収容部２３ａ〜２３ｄが形成されている。それぞれの防塵部材収容部２３ａ〜２３ｄは、後に説明する防塵部材ユニットＵの防塵部材３１ａ〜３１ｄと略同一の形状であり、これらの防塵部材３１を収容するものである。

図３は防塵部材ユニットＵの構造を示す図である（本実施の形態における２つの防塵部材ユニットＵは同一構成であるで、一方の防塵部材ユニットＵについてのみ説明を行う）。

防塵部材ユニットＵは、１枚のシート部材３０、２つの防塵部材（第１防塵部材３１ａ、第２防塵部材３１ｂ）から構成されている。シート部材３０は、厚さ０．２ｍｍ程度のＰＥＴシートで製作されており、第１防塵部材３１ａ、第２防塵部材３１ｂは、軟質ウレタンフォーム等の軟らかい材質で製作されている。すなわち、本実施の形態においては、シート材３０は、防塵部材よりも曲げ強度が高い材料によって形成される。

また第１防塵部材３１ａ、第２防塵部材３１ｂには、レーザ光が通過するための開口部３５ａ、３５ｂが設けられており、シート部材３０にもこれらの開口部に対応する位置に開口部３０ａ、３０ｂが設けられている。ここで、シート部材３０の開口部は、防塵部材の開口部よりも大きな開口部となるように形成されている。

それぞれの防塵部材は、シート部材３０の開口部３０ａ、３０ｂの周囲の領域３６ａ、３６ｂにて、両面テープ３２によってシート部材３０に固定されている。シート部材３０には蓋２２への位置決め基準となる丸穴３０ｃと長穴３０ｄが設けられている。さらに、シート部材３０には、開口部３０ａと開口部３０ｂとの間に、蓋２２との固定手段となる固定テープ３３が貼り付けられている。

図４は、蓋２２の内側に対して防塵部材ユニットＵを取り付ける様子を示す図である。

蓋２２には、２枚目の走査レンズ１５ａ〜１５ｄにそれぞれ対応する４ヶ所に、開口部２２ａ〜２２ｄが設けられており、開口部２２ａ〜２２ｄが含まれる部分には、防塵部材収容部２３ａ〜２３ｄが形成されている。ここで、開口部２２ａ、２２ｂを第１開口部２２ａ、第２開口部２２ｂと称し、防塵部材収容部２３ａ、２３ｂを第１防塵部材収容部２３ａ、第２防塵部材収容部２３ｂと称して以下説明を行う。

第１開口部２２ａ、第２開口部２２ｂの間には、防塵部材ユニットＵを位置決めするための位置決めピン２８ｃが形成されている（開口部２２ｃと開口部２２ｄの間も同様）。

防塵部材ユニットＵは、位置決めピン２８ｃがシート部材３０に設けられた丸穴３０ｃと長穴３０ｄに挿入されることにより蓋２２に対する相対位置が定められ、固定テープ３３によって第１開口部２２ａ、第２開口部２２ｂの間で固定される。

このとき、第１防塵部材３１ａ、第２防塵部材３１ｂは、蓋２２の第１防塵部材収容部２３ａ、第２防塵部材収容部２３ｂに収容された状態となる。

そして防塵部材ユニットＵが２つ取り付けられた蓋２２を、光学箱２１にビス止め等の固定手段で固定することにより光学箱２１が閉塞され、光学走査装置Ｓが完成する。

図５は、本実施の形態に係る光学走査装置Ｓの断面における概略構成図であり、装置本体内が閉塞される状態について説明する。

シート部材３０の開口部３０ａ〜３０ｄのそれぞれの幅ｄ１は、２枚目の走査レンズ１５ａ〜１５ｄの幅ｄよりも数ｍｍ程度大きく形成されている。また、防塵部材３1ａ〜３
１ｄの開口部３５ａ〜３５ｄのそれぞれ幅ｄ２は、走査レンズの幅ｄよりも数ｍｍ程度小さくされている。すなわち、ｄ２＜ｄ＜ｄ１という寸法関係となっている。

従って、図５に示されるように第１防塵部材３１ａ、第２防塵部材３１ｂの開口部の周縁部が２枚目の走査レンズ１５ａ、１５ｂに当接することで、開口部が２枚目の走査レンズ１５ａ、１５ｂによって塞がれた状態になる。また、２枚目の走査レンズ１５ａ、１５ｂと蓋２２で挟み込まれることにより、第１防塵部材３１ａ、第２防塵部材３１ｂが僅かに押しつぶされた状態としても良い。

よって、光学特性悪化の原因となり得る防塵ガラス等の手段を用いることなく、光学走査装置Ｓの外部に浮遊する塵埃等が、２枚目の走査レンズ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの周囲から光学走査装置Ｓの内部に入り込むことを防止することができる。

また、防塵部材３１と比較すると曲げ強度の高い材質で製作されているシート部材３０は、２枚目の走査レンズ１５ａ〜１５ｄとは接触せず、軟らかい材質の防塵部材３１のみが２枚目の走査レンズ１５ａ〜１５ｄと接触する。

よって、既に位置調整が実施された走査レンズ１５ａ〜１５ｄに大きなストレスがかかることを防ぎ、走査レンズ１５ａ〜１５ｄを位置調整することによって調整された走査線が、防塵部材ユニットＵの影響により変動する可能性を低減させることができる。

また、本実施の形態に係る光学走査装置Ｓにおいては、前述のようにユニット化された防塵部材ユニットＵを蓋２２に固定し、しかも、１つの防塵部材ユニットＵで複数の開口部に防塵部材を配置できる構成となっている。

よって、従来のように防塵部材そのものを蓋に固定する構成と比較すると、複数の開口部に防塵部材を取り付ける取り付け作業性を格段に向上させることができる。

また、防塵部材と比較して剛性の高い材質で製作されたシート部材３０に防塵部材３１が固定されているため、防塵部材３１の組み付け作業性を向上させるために防塵部材３１を大型化する必要がなく、光学走査装置を大型化させることもない。

また、蓋２２に防塵部材ユニットＵを固定するための固定テープは、曲げ強度を有するシート部材３０に貼り付けられている。よって、万が一、製造工程上、防塵部材ユニットＵの着脱が必要になった場合も、防塵部材ユニットＵを取り外した時に、曲げ強度の弱い防塵部材３１が破損することはない。よって本実施の形態では、リサイクル性に優れた光学走査装置を提供することが可能である。

以上説明したように、本実施の形態に係る学走査装置Ｓは、まず防塵部材ユニットＵが取り付けられる蓋２２を光学箱２１に取り付ける。そして、防塵部材ユニットＵには、複数の防塵部材３１と剛性の高いシート部材３０を備え、防塵部材３１をシート部材３０に取り付ける。光路上最下流に位置する最終結像手段としての走査レンズ１５ａ〜１５ｄに対しては、剛性の低い（軟らかい）防塵部材３１が当接する。

なお、本実施の形態では、蓋２２に防塵部材収容部を設ける構成としたが、本発明に係る光学走査装置の構成はこれに限られるものではない。すなわち、防塵部材収容部が形成されない蓋を用いる場合であっても、上記で説明した防塵部材ユニットＵを適用することは可能であるので、本実施の形態と同様の効果を奏することは可能である。

したがって、本発明の光学走査装置によると、低コストで組立作業性に優れ、小型で防塵性能に優れた光学走査装置を提供することができる。

本実施の形態に係る光学走査装置の概略構成図 本実施の形態における画像形成装置の概略構成図 本実施の形態における防塵部材ユニットの概略構成図 本実施の形態における蓋に対する防塵部材ユニットの取り付け図 本実施の形態に係る光学走査装置の断面における概略構成図

符号の説明

１５ ２枚目の走査レンズ（結像部材）
２１ 光学箱
２２ 蓋
３０ シート部材
３１ 防塵部材
Ｓ 光学走査装置
Ｕ 防塵部材ユニット

Claims (2)

1. レーザ光を射出する光源と、
   前記光源から射出されたレーザ光を偏向する偏向部材と、
   前記光源から射出されたレーザ光を結像する結像部材と、
   前記光源、前記偏向部材、前記結像部材を保持する光学箱と、
   前記光学箱の蓋と、
   を備え、
   前記蓋に形成される複数の開口部からレーザ光が装置本体外部の被走査面に射出され、前記被走査面を偏向走査する光学走査装置において、
   前記開口部から塵埃等が装置本体内部に入り込むことを防ぐ防塵部材ユニットを、前記蓋の内側に、前記蓋の第１開口部、第２開口部の２つの開口部につき１つ設け、
   前記防塵部材ユニットは、
   開口幅がｄ２の開口部を有する第１防塵部材、第２防塵部材と、
   第１防塵部材、第２防塵部材が取り付けられ、第１防塵部材、第２防塵部材のそれぞれに設けられた前記開口部に対応する位置に、開口幅がｄ１の開口部が形成され、前記防塵部材よりも曲げ強度が高い材料で形成される１枚のシート部材と、
   を備え、ｄ２＜ｄ１であって、
   第１防塵部材の開口部、第２防塵部材の開口部が、前記蓋に形成される第１開口部、第２開口部に対向するように位置決めされて、第１開口部と第２開口部の間に前記シート部材が固定されると共に、
   第１防塵部材の開口部の周縁部、及び第２防塵部材の開口部の周縁部が、
   前記結像部材のうち、光路上の最下流に位置し、第１開口部、第２開口部に対向する第１結像部材、第２結像部材に当接して、第１防塵部材の開口部、第２防塵部材の開口部が第１結像部材、第２結像部材によって塞がれ、
   さらに第１防塵部材と第２防塵部材が前記蓋にも当接することで、
   装置本体内部を閉塞することが可能な構成であることを特徴とする光学走査装置。
2. 前記蓋には、
   第１開口部、第２開口部が含まれる部分に、第１防塵部材、第２防塵部材を収容する第１防塵部材収容部、第２防塵部材収容部が設けられており、
   第１防塵部材収容部、第２防塵部材収容部は、レーザ光が射出する方向に凸の形状を有し、第１防塵部材、第２防塵部材と略同一の形状であることを特徴とする請求項１に記載の光学走査装置。

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