JP4723004B2 - 光走査装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式のプリンタ等における光書き込みを行なうための光走査装置に関し、特に、簡易な構成でレーザー光の露光窓を開閉するシャッターを備えた光走査装置とそれを備えた画像形成装置とに関する。

レーザープリンタ、デジタル複写機、レーザーファクシミリなどの画像形成装置は、感光体（静電潜像担持体）上に潜像を書き込むための光走査装置を備えている。近年、画像形成装置の高画質化が要求され、光走査装置においては、レーザー光の露光窓にトナー又は埃などの汚れが付着し、レーザー光を遮ることによって画像品質が低下するという問題が発生している。また、画像形成装置の小型化の要求に伴い、画像形成装置内における光走査装置の配置は多様化しており、感光体よりも下方に配置される場合がある。このような配置では、落下したトナー又は画像形成装置内の埃によりレーザー光の露光窓に設けられた防塵ガラスが汚れて、画像品質を低下させることがあった。

また、このような画像形成装置においては、トナーの補給又は感光体の交換等の作業が必要である。このような作業を行なっている際に、トナー又は埃がレーザー光の露光窓に付着すると画像品質を低下させる。また、このような作業中はレーザーを走査するポリゴンミラーが停止している状態であるので、レーザーが発光した場合には、焦点が絞られたレーザー光が照射されるおそれもある。

このような問題に鑑みて、特開平２−２７２４７０号公報（特許文献１）は、メンテナンス等において感光体ユニットを画像形成装置から取り出すとき等のレーザー光が漏れるおそれがある場合にはレーザー光が外部に漏出することを確実に防止する画像形成装置を開示する。この画像形成装置は、レーザー走査光学系と、像担持体及びその像担持体に画像を形成する機構からなるユニットと、像担持体表面の残留トナーを回収及び収容する容器を有する画像形成装置であって、走査光学系のレーザー光を遮断するシャッターを配設し、このシャッターは像担持体ユニットとトナー回収容器とを略一体としたユニットの着脱に連動して開閉するものである。

さらに、特開２００７−１４４８５３号公報（特許文献２）は、像担持体と光走査装置との間にシャッター機構が配置された画像形成装置に好適な光走査装置であって、画像形成装置内において上下方向に大きなスペースを必要としない光走査装置を開示する。この光走査装置は、光源からの光束を光学ハウジングの露光窓より出射させて被走査面を走査する光走査装置であって、露光窓を開閉するシャッタ部材を一体的に備え、このシャッタ部材が、駆動手段（モータ）からリンク機構を介して移動されるものである。

特開平２−２７２４７０号公報 特開２００７−１４４８５３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された画像形成装置においては、シャッター部材をスライドさせる左右方向のガイド（露光窓の両端に設けられたガイド）に均等に開閉力が加わるようにしないと、シャッター部材の滑らかな開閉動作を実現することができない。これに対して、特許文献２に開示された光走査装置においては、リンク機構を介して左右方向に開閉力が均等に加わるように、露光窓の中央近傍にモータが備えられている。このように構成すると、画像形成装置内において上下方向の寸法を抑制できても、光走査装置の前後方向にモータ等が出っ張り、画像形成装置と光走査装置との間にデッドスペースが発生するおそれがある。

したがって、本発明の目的は、画像形成装置と光走査装置との間のデッドスペースを抑制しつつ、シャッターの滑らかな開閉動作を簡易な構成で実現することができる光走査装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することである。

この発明のある局面に係る光走査装置は、筐体に設けられた露光窓より出射された光により像担持体を走査して、像担持体上に静電潜像を形成するための光走査装置であって、筐体上面に設けられ、露光窓を開閉するシャッター部材と、シャッター部材をスライドさせるリンク機構と、リンク機構を作動させる回転部材と、筐体に設けられ、シャッター部材に係合する規制部材とを含む。リンク機構は、回転部材により作動されてスライドしたシャッター部材が規制部材に係合するまでは、シャッター部材の長手方向の一方の端側の露光窓が開閉するようにシャッター部材をスライドさせ、シャッター部材が規制部材に係合すると、一方の端部とは反対側の他方の端部の露光窓が開閉するようにシャッター部材をスライドさせる。

ここで、リンク機構がシャッター部材の長手方向における中央から離れた端側に設けられる場合、リンク機構は、シャッター部材が規制部材に係合するまでは露光窓のリンク部材側が開閉するように、規制部材に係合すると露光窓のリンク部材の逆側が開閉するように、シャッター部材をスライドさせるように構成できる。

さらに、規制部材は、露光窓を開く時に作用するオープンストッパーと、露光窓を閉じる時に作用するクローズストッパーであるように構成できる。

ここで、この規制部材は、リンク機構側に設けられるように構成できる。また、この規制部材は、筐体に設けられた突起物であるように構成できる。

さらに、シャッター部材の両側には、光走査装置の上面を覆うカバーの側面部を摺動自在に保持するガイドを備えるように構成できる。

この発明の別の局面に係る画像形成装置は、上述したいずれかの光走査装置を備えた画像形成装置である。

なお、画像形成する場合に画像形成装置に装着される部品であって、部品が画像形成装置に装着されると、部品及び部品に連動する部材のいずれかにより、回転部材が回転されてシャッター部材をスライドさせて露光窓が開くように構成できる。さらに、部品が画像形成装置から取り外されると、部品及び部品に連動する部材のいずれかにより、回転部材が回転されてシャッター部材をスライドさせて露光窓が閉じるように構成できる。また、このような部品は廃棄又は回収等のためのトナー収納容器であるように構成できる。

本発明に係る光走査装置によると、回転部材により作動されたリンク機構は、シャッター部材が規制部材に係合するまでは、シャッター部材の長手方向の一方の端側の露光窓が開く（又は閉じる）ようにシャッター部材をスライドさせる。さらに回転部材を作動させると、シャッター部材が規制部材に係合する。その後は、その係合点を支点として、一方の端部とは逆の端部の露光窓が小さい力でも滑らかに開く（又は閉じる）ようにシャッター部材をスライドさせる。このため、シャッター部材の長手方向の長さが長くても一方ずつ開閉するので、大きな開閉力を必要せず、かつ滑らかに開閉することができる。このため、大きな形状のリンク機構及び回転部材を必要としない。その結果、画像形成装置と光走査装置との間のデッドスペースを抑制しつつ、シャッターの滑らかな開閉動作を簡易な構成で実現することができる。

本発明の実施の形態に係る光走査装置を備えた画像形成装置の内部構造を示す断面図である。 光走査装置の内部構造を示す上面図である。 光走査装置の内部構造を示す側面図である。 光走査装置の上面図である。 光走査装置の側面図である。 光走査装置のカバーを示す上面図である。 光走査装置のシャッターを示す上面図である。 光走査装置のシャッターを示す側面図である。 光走査装置においてシャッターが完全に閉じた状態を示す上面図である。 図９の状態からシャッターを開いている途中の状態を示す上面図である。 光走査装置においてシャッターが完全に開いた状態を示す上面図である。 図１１の状態からシャッターを閉じている途中の状態を示す上面図である。 図１２の状態からシャッターが完全に閉じた状態を示す上面図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面に基づき詳細に説明する。なお、以下の説明及び図面では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの機能及び名称も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本発明の実施の形態に係る光走査装置（ＬＳＵ：Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎｎｉｇ Ｕｎｉｔ）１０００を設けた画像形成装置１００の内部構造を示す断面図である。

画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して単色の画像を形成するもので、大略的には、画像形成装置１００の本体部１１０と、自動原稿処理装置１２０とにより構成されている。本体部１１０は、光走査装置１０００、現像器２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５、中間転写ベルトユニット６、定着ユニット７、給紙カセット８１、排紙トレイ９１等を有して構成されている。

本体部１１０の上部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台９２が設けられ、原稿載置台９２の上側には自動原稿処理装置１２０が取り付けられている。自動原稿処理装置１２０は、原稿載置台９２の上に自動で原稿を搬送する。また、自動原稿処理装置１２０は矢示Ｍ方向に回動自在に構成され、原稿載置台９２の上を開放することにより、原稿載置台９２に原稿を置くことができるようになっている。

この画像形成装置１００において扱われる画像データは、黒色を用いたモノクロ画像に対応するデータである。従って、現像器２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４は、１種類の黒い色に対する潜像を形成するように、各１個設けられ、これによって１つの画像ステーションが構成されている。

帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるために機能する。光走査装置１０００は、レーザー出射部及び反射ミラー等を備えたユニットとして構成される。光走査装置１０００は、レーザー光を走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザー光を感光体ドラム３に導くためのレンズ及びミラー等の光学要素が配置されている。光走査装置１０００の具体的な構成は、後述する。また、光走査装置１０００としては、この他発光素子をアレイ状に並べた、例えばＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）又はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いた書込みヘッドを用いる手法も採用できる。

光走査装置１０００は、帯電された感光体ドラム３を、入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。現像器２は、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を黒色トナーにより顕像化するものである。また、クリーナユニット４は、現像及び画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを、除去及び回収する。

感光体ドラム３の上方に配置されている中間転写ベルトユニット６は、中間転写ベルト６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、中間転写ローラ６４、及び中間転写ベルトクリーニングユニット６５を備えている。中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、及び中間転写ローラ６４は、中間転写ベルト６１を張架して回転駆動させる。中間転写ローラ６４は、感光体ドラム３のトナー像を、中間転写ベルト６１上に転写するための転写バイアスを与える。

中間転写ベルト６１は、感光体ドラム３に接触するように設けられている、そして、感光体ドラム３に形成された黒色のトナー像を中間転写ベルト６１に転写することによって、中間転写ベルト６１上にモノクロのトナー像を形成する機能を有している。中間転写ベルト６１は、例えば、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

感光体ドラム３から中間転写ベルト６１へのトナー像の転写は、中間転写ベルト６１の裏側に接触している中間転写ローラ６４によって行われる。中間転写ローラ６４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ６４は、直径８ｍｍ〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばエチレン−プロピレン−ジエンゴム、発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト６１に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施の形態では転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシなども用いることが可能である。

上述のように、感光体ドラム３上で顕像化された静電潜像は中間転写ベルト６１に転写される。このように、転写された画像情報は中間転写ベルト６１の回転によって、後述の用紙と中間転写ベルト６１の接触位置に配置される転写ローラ１０から用紙上に転写される。

このとき、中間転写ベルト６１と転写ローラ１０は所定ニップで圧接されると共に、転写ローラ１０にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、転写ローラ１０は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１０又は中間転写ベルト駆動ローラ６２の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、又は発泡性樹脂ローラ等々）としたものが用いられる。

また、上記のように、感光体ドラム３に接触することにより中間転写ベルト６１に付着したトナー又は転写ローラ１０によって用紙上に転写が行なわれず中間転写ベルト６１上に残存したトナーは、中間転写ベルトクリーニングユニット６５によって除去及び回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット６５には、中間転写ベルト６１に接触する、例えば、クリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト６１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ６３で支持されている。
給紙カセット８１は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、本体部１１０の光走査装置１０００の下側に設けられている。手差し給紙カセット８２にも画像形成に使用するシートを載置することができる。本体部１１０の上方に設けられている排紙トレイ９１は、印刷済みのシートをフェイスダウンで集積するためのトレイである。

本体部１１０には、給紙カセット８１及び手差し給紙カセット８２のシートを転写ローラ１０及び定着ユニット７を経由させて排紙トレイ９１に送出するための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。給紙カセット８１又は手差し給紙カセット８２から排紙トレイ９１までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１１ａ、ピックアップローラ１１ｂ、複数の搬送ローラ１２ａ〜搬送ローラ１２ｄ、レジストローラ１３、転写ローラ１０、定着ユニット７等が配されている。

搬送ローラ１２ａ〜搬送ローラ１２ｄは、シートの搬送を促進及び補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。また、ピックアップローラ１１ａは、給紙カセット８１の端部近傍に備えられ、給紙カセット８１からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。また、同様にして、ピックアップローラ１１ｂは、手差し給紙カセット８２の端部近傍に備えられ、手差し給紙カセット８２からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。

レジストローラ１３は、用紙搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー像の先端とシートの先端を合わせるタイミングでシートを転写ローラ１０に搬送する機能を有している。

定着ユニット７は、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２を備えており、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２は、シートを挟んで回転するようになっている。また、ヒートローラ７１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ７２とともにトナーをシートに熱圧着することにより、シートに転写された黒色トナー像を溶融及び圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。

次に、シート搬送経路を詳細に説明する。上述のように、画像形成装置１００には予めシートを収納する給紙カセット８１及び手差し給紙カセット８２が設けられている。これらの給紙カセット８１又は手差し給紙カセット８２からシートを給紙するために、ピックアップローラ１１ａ又はピックアップローラ１１ｂが配置され、シートを１枚ずつ用紙搬送路Ｓに導くようになっている。

給紙カセット８１又は手差し給紙カセット８２から搬送されるシートは、用紙搬送路Ｓの搬送ローラ１２ａによってレジストローラ１３まで搬送され、シートの先端と中間転写ベルト６１上の画像情報の先端を整合するタイミングで転写ローラ１０に搬送され、シート上に画像情報が書き込まれる。その後、シートは定着ユニット７を通過することによってシート上の未定着トナーが熱で溶融及び固着されて、その後に配置された搬送ローラ１２ｂを経て排紙トレイ９１上に排出される。

上記の搬送経路は、シートに対する片面印字要求のときのものであるが、これに対して両面印字要求の時は、上記のように片面印字が終了し定着ユニット７を通過したシートの後端が最終の搬送ローラ１２ｂで把持されたときに、搬送ローラ１２ｂが逆回転することによってシートを搬送ローラ１２ｃ、１２ｄに導く。その後、レジストローラ１３を経てシート裏面に印字が行われた後にシートが排紙トレイ９１に排出される。

次に、図２及び図３を参照して、光走査装置１０００の内部構造について詳細に説明する。本実施の形態に係る光走査装置１０００では、筐体１０１０に収められた、黒色に対応するレーザーダイオード１０２０と、コリメートレンズ１０３０及びシリンドリカルレンズ１０４０を透過したレーザーダイオード１０２０からのレーザー光を反射する反射ミラー１０５０と、反射ミラー１０５０からのレーザー光を反射するポリゴンミラー（回転多面鏡）１０６０と、ポリゴンミラー１０６０からのレーザー光を屈折させる第１ｆθレンズ１０７０と、第１ｆθレンズ１０７０を透過したレーザー光を反射する折返しミラー１０９０と、折返しミラー１０９０からのレーザー光を屈折させる第２ｆθレンズ１０８０とを備えている。

ポリゴンミラー１０６０は、正多角柱形状のものであって、高速回転駆動されており、その各周面のミラーによりレーザー光を反射しつつ主走査方向Ｘに繰り返し走査する。第１ｆθレンズ１０７０、折返しミラー１０９０、及び第２ｆθレンズ１０８０は、主走査方向Ｘに繰り返し走査されるそれぞれのレーザー光を反射したり屈折させるため、主走査方向Ｘに長くかつ主走査方向Ｘに直交する方向に短い棒状に形成され、それらの両端が支持されている。

黒色に対応するレーザーダイオード１０２０から出射されたレーザー光は、コリメートレンズ１０３０及びシリンドリカルレンズ１０４０を透過し、反射ミラー１０５０で反射され、ポリゴンミラー１０６０で反射されて主走査方向Ｘに走査され、更に第１ｆθレンズ１０７０を透過して、折返しミラー１０９０で反射され、第２ｆθレンズ１０８０を透過して、黒色に対応する静電潜像を形成すべく感光体ドラム３に入射する。

先に述べたように、感光体ドラム３は、回転駆動されており、主走査方向Ｘに繰り返し走査されるレーザー光が照射されて、感光体ドラム３の表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム３の表面の静電潜像は、現像されてトナー像となり、これらのトナー像が中間転写ベルト６１を介して記録用紙に転写され、記録用紙上でモノクロのトナー像となる。

次に、本実施の形態に係る光走査装置１０００の外観構造について説明する。図４は、光走査装置１０００の外観を示す上面図であって、図５は、光走査装置１０００の外観を示す側面図である。これらの外観図に示すように、この光走査装置１０００は、高さ方向が低い略直方体形状を有し、例えば射出成型された樹脂により構成される。

この光走査装置１０００は、その上面に防塵のための光走査装置カバー１１００を備え、この光走査装置カバー１１００における、第２ｆθレンズ１０８０に対応する位置にはレーザー光が出射する露光窓１１１０を備える。この露光窓１１１０にはガラスが嵌め込まれている。この露光窓１１１０は、回転カム１２００の動作によって開閉されるシャッター１４００を備える。このシャッター１４００の開方向及び閉方向を図４に矢印で示す。なお、この光走査装置１０００が画像形成装置１００に装着される場合の位置決め治具として複数のガイドピン１１２０が設けられている。光走査装置カバー１１００及びシャッター１４００は、直接レーザー光の照***度及びビーム径に影響を与えないことからＡＢＳ（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂）のような熱膨張率が比較的大きい一般的に安価な材料を用いることもできる。

図５に示すように、光走査装置１０００が画像形成装置１００に装着された状態においては、ポリゴンミラー１０６０で走査され、折返しミラー１０９０及び第２ｆθレンズ１０８０で集光されたレーザー光が露光窓１１１０から感光体ドラム３に向けて照射される。このような画像形成装置１００において、感光体ドラム３の周辺には、現像器２、クリーナユニット４、帯電器５、及び感光体ドラム３のトナー像を次の転写材である中間転写ベルト６１に転写する中間転写ローラ６４等が配置される。現像器２又は感光体ドラム３のメンテナンス作業又は交換作業に際しては、これらの下方に位置する露光窓１１１０にトナー又は埃が落下するおそれがあり、このような作業に連動して露光窓１１１０が閉じられることが好ましい。また、感光体ドラム３に照射されるレーザー光は百ミクロン以下にまで集光されることから、ポリゴンミラー１０６０が停止して走査が行なわれない状態では、感光体ドラム３への照射した光、又は感光体ドラム３若しくはその他の部材に反射した光であっても漏出しないような機構が求められ、シャッター１４００でレーザー光を遮光する方法は極めて有効である。

図６に示すように、光走査装置カバー１１００の上面には、Ａ側からＢ側に延設された露光窓１１１０と、この露光窓１１１０側であってＡ側の端部に設けられた、回転カム１２００が取り付けられる回転カムプレート１３００と、この回転カムプレート１３００の近傍に設けられた、２つのストッパー（規制部材としてのクローズストッパー１１３０及びオープンストッパー１１４０）とが設けられる。回転カムプレート１３００の略中心には、回転カム１２００の回転中心が軸支される穴部が設けられている。

光走査装置カバー１１００に設けられる２つのストッパーは以下のものである。１つ目のストッパーは、シャッター１４００が回転カム１２００の動作により閉じられる場合に、シャッター１４００のＡ側の閉側当接部（詳しくは後述する閉側当接部１４３０）が当接してシャッター１４００のＢ側を閉じるときの支点を形成するクローズストッパー１１３０である。２つ目のストッパーは、シャッター１４００が回転カム１２００の動作により開かれる場合に、シャッター１４００のＡ側の開側当接部（詳しくは後述する開側当接部１４４０）が当接してシャッター１４００のＢ側を開くときの支点を形成するオープンストッパー１１４０である。なお、これらのクローズストッパー１１３０及びオープンストッパー１１４０は、それぞれシャッター１４００の開閉動作時の規制部材としても作用する。

図７に回転カム１２００及びシャッター１４００の上面図を、図８に回転カム１２００及びシャッター１４００の側面図を、それぞれ示す。なお、これらの図において、回転カム１２００は、光走査装置カバー１１００の回転カムプレート１３００に取り付けられている。

シャッター１４００は、平板状の部材であって、露光窓１１１０の全幅を覆うように伸びる非透過性の樹脂（好ましくは黒色の樹脂）で構成される。このシャッター１４００には、回転カム１２００の長穴形状のリンク部１２３０に摺動自在に係合する円柱形状の突起部１４２０が設けられる。リンク部１２３０の幅（図７における上下方向の寸法）は、突起部１４２０の直径よりもわずかに大きく、リンク部１２３０の両方向端部の丸穴（半円穴）の径は、突起部１４２０の直径よりもわずかに大きい。このため、突起部１４２０は、リンク部１２３０を摺動自在に移動でき、かつ、リンク部１２３０のいずれの端の半円穴の位置において回転できるので、突起部１４２０が移動したり回転したりすることにより、シャッター１４００の傾きが変更され、シャッター１４００が開いたり閉じたりすることができるようになる。

さらに、このシャッター１４００のＡ側端部には、光走査装置カバー１１００の上面に設けられたクローズストッパー１１３０に当接する閉側当接部１４３０と、オープンストッパー１１４０に当接する開側当接部１４４０とが備えられている。図７に示すように、閉側当接部１４３０は、シャッター１４００の長手方向に沿った形状を備え、開側当接部１４４０は、シャッター１４００の長手方向に対して斜めの形状を備える。

回転カム１２００は、略Ｌ字形状を備えた平板部材であって、回転カムプレート１３００の穴部に軸支される回転軸１２２０と、回転カム１２００を回転させるための係止部１２１０と、長穴形状のリンク部１２３０とを備える。上述したように、リンク部１２３０には、シャッター１４００の上面に固設された円柱形状の突起部１４２０が摺動自在及び回転自在に保持されている。なお、係止部１２１０には、例えばトナータンクが当接して回転カム１２００が回転して、閉状態のシャッター１４００が開かれる。

図８に示すように、シャッター１４００の側面には、サイドガイド部１４５０が設けられ、サイドガイド部１４５０は光走査装置カバー１１００の側面とスライド自在に係止される。このサイドガイド部１４５０により、シャッター１４００が光走査装置カバー１１００から外れることなく、光走査装置１０００にシャッター１４００が摺動自在、かつ、一体的に取り付けられる。

以上のような構造を備えた画像形成装置１００に備えられた光走査装置１０００におけるシャッター１４００の開閉動作について説明する。
＜シャッターの開動作＞
図９は、シャッター１４００が完全に閉じた状態を示す光走査装置１０００の部分的な上面図であり、図１０は、図９の状態からシャッター１４００を開いている途中の状態を示す部分的な上面図であり、図１１は、シャッター１４００が完全に開いた状態を示す部分的な上面図である。

図９に示すように、シャッター１４００が完全に閉じた状態では、シャッター１４００が露光窓１１１０を完全に覆い、露光窓１１１０からのレーザー光の照射を完全に遮断することができる。このとき、シャッター１４００の閉側当接部１４３０がクローズストッパー１１３０に当接している。閉側当接部１４３０及びクローズストッパー１１３０の形状がシャッター１４００の長手方向に沿った形状であって当接面が大きいので、この当接状態は、回転カム１２００の回転以外では容易に開放されることがない。さらに、閉側当接部１４３０とクローズストッパー１１３０との当接点を支点として、シャッター１４００の突起部１４２０が、長穴形状のリンク部１２３０において、図９における上側に押し上げられており（力点）、作用点であるＢ側についても上方向に力がかかった状態で保持され、シャッター１４００の全体を安定して閉じた状態に保持している。

このような状態で図９の矢示Ｒ（１）方向に回転カム１２００を回転させると、回転カム１２００は回転軸１２２０を中心として回転し始める。図１０に示すように、回転カム１２００のリンク部１２３０に保持されたシャッター１４００の突起部１４２０は、図１０の下方向の力を受けて押し下げられ、シャッター１４００のＡ側が押し下げられる。シャッター１４００のＡ側が押し下げられてシャッター１４００のＡ側が矢示Ｘ（１）方向に回動して、開側当接部１４４０がオープンストッパー１１４０に当接する。この時点までは、シャッター１４００の突起部１４２０は、回転カム１２００のリンク部１２３０を摺動するのみであってほぼ回転していない。なお、シャッター１４００のＢ側よりも先にシャッター１４００のＡ側が回動し始めるのは、光走査装置カバー１１００とシャッター１４００との摩擦に抗して回動するための力（モーメント）が、Ｂ側よりもＡ側が小さくてすむためである。

図１０に示す状態から回転カム１２００をさらにＲ（１）方向に回転させると、シャッター１４００は、開側当接部１４４０とオープンストッパー１１４０との当接点を支点として、リンク部１２３０に保持された突起部１４２０が回転する。突起部１４２０はシャッター１４００に固設されているので、突起部１４２０が回転することによりシャッター１４００が回動する。このとき図１１に示すように、シャッター１４００は、さらに押し下げられ、シャッター１４００のＢ側が図１１の矢示Ｘ（２）方向に押し下げられ、露光窓１１１０が完全に開放されることになる。図１１に示す状態では、開側当接部１４４０とオープンストッパー１１４０との当接点を支点として、シャッター１４００の突起部１４２０が、長穴形状のリンク部１２３０において、図１１における下側に押し下げられてＢ側に押し付けられており（力点）、作用点であるＢ側についても下方向に力がかかった状態で保持され、シャッター１４００の全体を安定して開いた状態に保持している。
＜シャッターの閉動作＞
図１１に示すように、シャッター１４００が完全に開いた状態では、露光窓１１１０が完全に露出され、露光窓１１１０からのレーザー光の照射を妨げることはない。

このような状態で図１１の矢示Ｒ（２）方向に回転カム１２００を回転させると、回転カム１２００は回転軸１２２０を中心として回転し始める。図１２に示すように、回転カム１２００のリンク部１２３０に保持されたシャッター１４００の突起部１４２０は、図１２の上方向の力を受けて押し上げられ、シャッター１４００のＡ側が押し上げられる。シャッター１４００のＡ側が押し上げられてシャッター１４００のＡ側が矢示Ｙ（１）方向に回動して、閉側当接部１４３０がクローズストッパー１１３０に当接する。この時点までは、シャッター１４００の突起部１４２０は、回転カム１２００のリンク部１２３０を摺動するのみであってほぼ回転していない。なお、シャッター１４００のＢ側よりも先にシャッター１４００のＡ側が回動し始めるのは、上述したように、光走査装置カバー１１００とシャッター１４００との摩擦に抗して回動するための力（モーメント）が、Ｂ側よりもＡ側が小さくてすむためである。

図１２に示す状態から回転カム１２００をさらにＲ（２）方向に回転させると、シャッター１４００は、閉側当接部１４３０とクローズストッパー１１３０との当接点を支点として、リンク部１２３０に保持された突起部１４２０が回転する。突起部１４２０はシャッター１４００に固設されているので、突起部１４２０が回転することによりシャッター１４００が回動する。このとき図１３に示すように、シャッター１４００は、さらに押し上げられ、シャッター１４００のＢ側が図１３の矢示Ｙ（２）方向に押し上げられ、露光窓１１１０が完全に遮蔽されることになる。図１３に示す状態では、上述したように、シャッター１４００の全体を安定して閉じた状態に保持している。

以上のようにして、本実施の形態に係る光走査装置及びそれを備えた画像形成装置によると、レーザー光が出射される露光窓の長手方向に対して中央から偏在させた回転カムを回転させることにより、露光窓を覆うシャッターを容易に開閉することができる。さらに、リンク及びストッパーの作用により、シャッターを安定して開いた状態で保持できるとともに、シャッターを安定して閉じた状態に保持できる。さらに、このように保持できるので、ばね等の弾性部材により回転カムの作動を抑制する必要もなくなる。特に、回転カムが光走査装置に対して小さくかつシャッターの厚みが薄いので、光走査装置を大型化することなく、露光窓を確実にかつ容易に開閉することができる。

なお、例えば画像形成時には必ず所定の位置にセットされる除去及び回収トナーボトル等を用いて、回転カム１２００を回転させることも好ましい。当該トナーボトルが所定の位置にセットされると、トナーボトル又はトナーボトルの移動に連動する部材が回転カム１２００を矢示Ｒ（１）に回転させるように構成する。トナーボトルが所定の位置から取り出されると、トナーボトル又はトナーボトルの移動に連動する部材が回転カム１２００を矢示Ｒ（２）に回転させるように構成する。このようにすると、画像形成時（すなわちレーザー光の出射時）に、光走査装置の露光窓を覆うシャッターを開いて良好な画像形成を実現できるとともに、画像形成時でない時にシャッターを閉じて不用意なレーザー光の照射を防止できる。

さらに、例えば画像形成装置１００のメンテナンス時には必ず所定の位置から取り出される感光体ドラム、各種ローラ等を用いて、回転カム１２００を回転させることも好ましい。感光体ドラムが所定の位置から取り出されると、感光体ドラム又は感光体ドラムと連動して作動する部材が回転カム１２００を矢示Ｒ（２）に回転させるように構成する。感光体ドラムが所定の位置にセットされると、感光体ドラム又は感光体ドラムと連動して作動する部材が回転カム１２００を矢示Ｒ（１）に回転させるように構成する。このようにすると、メンテナンス時に、光走査装置の露光窓を覆うシャッターを閉じて、落下したトナー又は画像形成装置内の埃により露光窓が汚損されることを防止できる。

また、矢示Ｒ（２）方向に弾性力を回転カム１２００に付与するねじりコイルばねを設けるようにしても構わない。このようにばねを設けると、ばねの弾性力に抗する力が作用しない限り露光窓がシャッターで覆われるため、露光窓を汚損することを極力防止することができる。

今回開示された実施の形態は単に例示であって、本発明が上記した実施の形態のみに限定されるわけではない。本発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、特許請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含む。

１００ 画像形成装置
１０００ 光走査装置
１０１０ 筐体
１０２０ レーザーダイオード
１０３０ コリメートレンズ
１０４０ シリンドリカルレンズ
１０５０ 反射ミラー
１０６０ ポリゴンミラー
１１００ 光走査装置カバー
１１１０ 露光窓
１１２０ ガイドピン
１１３０ クローズストッパー
１１４０ オープンストッパー
１２００ 回転カム
１２３０ リンク部
１３００ 回転カムプレート
１４００ シャッター
１４２０ 突起部
１４３０ 閉側当接部
１４４０ 開側当接部
１４５０ サイドガイド部

Claims (8)

1. 筐体に設けられた露光窓より出射された光により像担持体を走査して、前記像担持体上に静電潜像を形成するための光走査装置であって、
   前記筐体上面に設けられ、前記露光窓を開閉するシャッター部材と、
   前記シャッター部材をスライドさせるリンク機構と、
   前記リンク機構を作動させる回転部材と、
   前記筐体に設けられ、前記シャッター部材に係合する規制部材とを含み、
   前記リンク機構は、前記シャッター部材の長手方向における中央から離れた一方の端側に設けられ、
   前記規制部材は、前記露光窓を開く時に作用するオープンストッパーと、前記露光窓を閉じる時に作用するクローズストッパーであり、
   前記リンク機構は、
   前記露光窓を開く場合、
   前記回転部材により作動されてスライドした前記シャッター部材が前記オープンストッパーに係合するまでは、前記シャッター部材の長手方向の前記一方の端側の露光窓が開くように前記シャッター部材をスライドさせ、
   前記シャッター部材が前記オープンストッパーに係合すると、前記シャッター部材の長手方向の他方の端側の露光窓が開くように、前記オープンストッパーを支点として前記シャッター部材を回動させ、
   前記露光窓を閉じる場合、
   前記回転部材により作動されてスライドした前記シャッター部材が前記クローズストッパーに係合するまでは、前記シャッター部材の長手方向の前記一方の端側の露光窓が閉じるように前記シャッター部材をスライドさせ、
   前記シャッター部材が前記クローズストッパーに係合すると、前記シャッター部材の長手方向の他方の端側の露光窓が閉じるように、前記オープンストッパーを支点として前記シャッター部材を回動させる、光走査装置。
2. 前記規制部材は、前記シャッター部材の長手方向における中央を基準として、前記リンク機構側に設けられる、請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記規制部材は、前記筐体に設けられた突起物である、請求項１又は請求項２に記載の光走査装置。
4. シャッター部材の両側には、前記光走査装置の上面を覆うカバーの側面部を摺動自在に保持するガイドを備える、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光走査装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光走査装置を備えた画像形成装置。
6. 画像形成する場合に画像形成装置に装着される部品であって、前記部品が画像形成装置に装着されると、前記部品及び前記部品に連動する部材のいずれかにより、前記回転部材が回転されて前記シャッター部材をスライドさせて露光窓が開く、請求項５に記載の画像形成装置。
7. 画像形成する場合に画像形成装置に装着される部品であって、前記部品が画像形成装置から取り外されると、前記部品及び前記部品に連動する部材のいずれかにより、前記回転部材が回転されて前記シャッター部材をスライドさせて露光窓が閉じる、請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記部品はトナー収納容器である、請求項６又は請求項７に記載の画像形成装置。

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