JP2000039579A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 防塵部材などを引き出しても装置内に塵やガ
スなどが侵入することのない光走査装置を提供する。 【解決手段】 レーザユニット４からのレーザ光束をポ
リゴンミラー１０２により偏向させ、結像光学系により
感光体１０５上に光スポットとして集光し、光走査を行
う光走査装置において、筐体１４５の出射口１４５ａに
対向する位置に光防塵ユニット１４９を着脱することに
連動して出射口１４５ａを開閉するシャッタ２２０が備
えられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】デジタル複写機、デジタルフ
ァクシミリ、レーザプリンタなどに用いられる光走査装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザユニットからのレーザ光束を光偏
向手段により偏向させ、結像光学系により被走査面上に
光スポットとして集光し、光走査を行う光走査装置が広
く知られている。また、被走査面に合致するように配備
された光導電性の感光体を、上記の光走査装置により光
走査し、電子写真プロセスにより画像形成を行う画像形
成装置も、光プリンタやデジタル複写機として知られて
いる。

【０００３】上記のように画像形成装置内に光走査装置
を組み込む場合、光走査装置から光を外部の感光体に導
くために、光走査装置の筐体に出射口が設けられてい
る。一方、画像形成装置においては、トナーや作像工程
で種々のほこりやゴミなどの塵埃類が発生し、これらの
塵埃類が光走査装置の出射口から内部に侵入してしま
う。そこで、これら塵の侵入を防ぐために、出射口に防
塵ユニットを設けている。

【０００４】以下、図７から図８により、出射口に取付
けられる防塵ユニットとこの防塵ユニットが取付けられ
る光走査装置の周辺部について詳細に説明する。図７は
防塵ユニットとこの防塵ユニットが取付けられる光走査
装置の周辺部を説明するための断面図、図８は防塵部材
ユニットを説明するための斜視図である。図７に示すよ
うに光走査装置の筐体１４５の底部には、出射口１４５
ａが形成され、ポリゴンミラー（図示しない）からのレ
ーザ光束を折り返しミラー１０４で反射させて、出射口
１４５ａから光走査装置の外部に配置された感光体に送
り出すようになっている。筐体１４５の底部の下面に
は、出射口１４５ａを覆うようにほぼ矩形の樋状をした
ガイド部材１５２が備えられている。ガイド部材１５２
は筐体１４５の底部の下面に固定される一対のフランジ
部１５２ａと、このフランジ部１５２ａ間にかつ出射口
１４５ａと相対するように位置する底部１５２ｂとを有
している。底部１５２ｂにはレーザ光束を通すため開口
１５２ｃが穿設されている。このガイド部材１５２の底
部１５２ｂと筐体１４５の底部との間隙に防塵ユニット
１４９が摺動可能に挿入される。防塵ユニット１４９
は、レーザ光束を透過しながら各種の塵の侵入を防止す
るために、透過性を有するガラスやプラスチック材料で
作られた防塵部材１５０と、この防塵部材１５０の周縁
を保持するように取り囲むホルダ１５１とから構成され
ている。ホルダ１５１の一端は、ガイド部材１５２から
の引き出しを容易にするための折り曲げ部１５１ａが形
成されている。

【０００５】この防塵ユニット１４９をガイド部材１５
２にセットすることより、レーザ光を透過しながら光走
査装置内に各種の塵が侵入するのを防いでいる。防塵ユ
ニット１４９は、このように光走査装置に前記塵埃類が
侵入するのを防いでいるが、逆に画像出力を重ねるにつ
れ、この各種の塵が防塵部材１５０の表面に付着してい
くことになる。レーザ光は、この防塵部材１５０を透過
して感光体を照射するので、防塵部材１５０への塵の付
着が進むと、その塵の影響が出力画像に出てしまう。具
体的には、白スジ・黒スジ、画像濃度の低下、あるいは
画像濃度のムラといった異常画像となる。

【０００６】上述したような画像形成装置においては、
定期的にメンテナンスを行うようにし、その際に、この
防塵ユニット１４９をガイド部材１５２から引き出し、
防塵部材１５０を清掃して、塵の付着を落とすようにす
ることにより、異常画像の発生を未然に防止することが
できる。この定期的なメンテナンスは、サービスマンに
より行う場合もあれば、ユーザが行う場合もあり、機器
に応じたものとなっている。また、上述のような異常画
像が発生し、その原因が防塵部材１５０への塵の付着に
よるものであれば、定期メンテナンスの時期にこだわら
ず、その時に応じて防塵部材１５０の清掃を行えばよ
い。

【０００７】防塵ユニット１４９を引き出した後の筐体
１４５の状態は、図９に示すようになる。光走査装置が
設けられた画像形成装置内は、各種の塵や、定着装置に
用いられているシリコンオイルの気化したガスなどが浮
遊した状態である。そのため、防塵部材１５０の清掃の
ために防塵ユニット１４９を引き出すと、浮遊している
塵埃類やガスが開放状態にある出射口１４５ａから光走
査装置内に侵入し、光走査装置の各光学部品の表面に付
着してしまうことがある。各光学部品に塵やガスが付着
すると、上述のような異常画像を発生させる可能性があ
るため清掃が必要になるが、防塵部材１５０とは異な
り、光走査装置の中の光学部品を清掃するには、様々な
部品を外したりする必要があり、非常に大変な作業とな
ってしまう。

【０００８】このような問題を解決するために、例えば
特開平７−１２９０６０号公報記載の発明においては、
ユニットの開閉に連動して防塵部材を清掃する手段を装
置に設け、防塵部材を引き出すことなく保守作業時に発
生する一連の動作に連動して、防塵部材の清掃を自動的
に行うことが提案されている。また、特開平９−８０８
７５号公報には、防塵部材の長手方向に摺動するように
クリーニング部材を設け、このクリーニング部材により
やはり防塵部材の引き出しを行うことなく、自動的に防
塵部材を清掃する技術が提案されている。さらに、特開
平９−２６９６３２号公報では、防塵部材を副走査方向
に大きな形状とし、この防塵部材を副走査方向に移動可
能とし、かつ副走査方向に移動させた時に、自動的に防
塵部材がクリーニングされる構成とすることにより、や
はり防塵部材を引き出すことなく防塵部材を清掃する技
術が提案されている。

【０００９】一方、特許第２５２３５７７号公報には、
装置の上下ユニットを開放した際に防塵部材に対するシ
ャッタが降りる構造とすることにより、防塵部材を清掃
するために上下ユニットを開放した際にはシャッタが閉
じて、防塵部材を引き出しても塵埃類の光走査装置への
侵入を防止することが開示されている。また、実開平５
−９６８２６号公報には、レーザ光を射出するときの
み、開口するように制御されたシャッタを設けることに
より、清掃を行うために防塵部材を引き出したときに
は、このシャッタが綴じた状態となり、防塵部材の清掃
のときに塵が光走査装置に侵入するのを防止することが
開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、特開平７
−１２９０６０号公報、特開平９−８０８７５号公報や
特開平９−２６９６３２号公報に開示された技術では、
防塵部材を引き出すことなく防塵部材の清掃を行うよう
になっているが、この防塵部材上の塵埃類は画像に対す
る影響が大きく、かなり小さな塵でも上述のような異常
画像を引き起こしてしまう。したがって、異常画像の発
生を防止するレベルの清掃は、実際に目視しての作業が
必須であり、自動清掃では異常画像を防止するレベルの
清掃は困難である。

【００１１】また、特許第２５２３５７７号公報に開示
された技術では、上下ユニットの開放によりシャッタが
閉じる構造となっており、この公報に記載されているよ
うな小型の機械であれば、そのような機構とすることも
可能であるが、大型の機械、例えば光走査装置の上方に
スキャナ部を備える複写機では、ユニットの開閉機構は
備えることができず、固定式となっている。そのため、
そのような機械では、ユニットの開閉無しに防塵部材を
引き出し、清掃を行うことが求められるため、当技術の
採用は不可能である。さらに、実開平５−９６８２６号
公報に開示された技術では、レーザ光の出射時のみに開
口するシャッタを備えているが、このシャッタはレーザ
光の出射に連動するように制御されているので、その制
御回路や開閉のための電磁石などが必要となり、非常に
高価なものとなっていた。

【００１２】本発明はこのような従来技術の実情に鑑み
てなされたもので、その目的は、防塵部材を取り外した
ときに塵埃類が侵入することのない光走査装置を低コス
トで提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、第１の手段は、レーザユニットからのレーザ光束を
光偏向手段により偏向させ、結像光学系により出射口か
ら出射し、外部の被走査面上に光スポットとして集光し
て光走査を行う光走査装置において、前記出射口に沿っ
て設けられたシャッタと、光透過部材の着脱動作を前記
シャッタに機械的に伝達し、前記動作に連動して前記シ
ャッタを開閉する機械的開閉手段とを備えていることを
特徴とする。

【００１４】第２の手段は、第１の手段において、前記
シャッタは、前記光透過部材が前記出射口に対向する位
置に挿入されるのに伴って開き、前記光透過部材の引き
抜きにより閉じることを特徴とする。

【００１５】第３の手段は、第２の手段において、前記
シャッタは、前記光透過部材が挿入されていないときは
閉じるようにスプリングで弾性的に付勢されていること
を特徴とする。

【００１６】第４の手段は、第１ないし第３の手段にお
いて、前記シャッタの開閉方向は、前記光走査の副走査
方向に設定されていることを特徴とする。

【００１７】第５の手段は、第１の手段において、前記
シャッタは、前記光透過部材を着脱可能に支持するガイ
ド部材の前記出射口に連通する位置に形成された開口を
開閉可能な第１の部分と、前記ガイド部材に前記光透過
部材を支持したとき、前記光透過部材の側縁と係合して
後退する第２の部分とを備え、前記光透過部材により前
記第２の部分が後退したとき、前記第１の部分は前記ガ
イド部材の開口を閉じることを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態について説明する。なお、以下の各実施の形態
において、上述した従来例と同等とみなせる各部には同
一参照番号を付し、重複する説明は適宜省略する。

【００１９】図５は本発明の実施形態に係る光走査装置
の光学系の各構成要素の配置を示す図である。同図にお
いて、光学走査装置は、レーザユニット４、シリンダレ
ンズ１０１、ポリゴンミラー１０２、ｆθレンズ１０
３、及び折り返しミラー１０４から基本的に構成されて
いる。レーザユニット４からは図示しないコリメートレ
ンズ、アパーチャを通過して平行光束化されたレーザ光
束が出射される。このレーザ光束は、シリンダレンズ１
０１により副走査方向に集光され、ポリゴンミラー１０
２の偏向反射面位置に主走査方向に長い線像として結像
する。ポリゴンミラー１０２とともに光偏向手段を構成
するポリゴンモータ１０２Ａにより、ポリゴンミラー１
０２を高速で等速回転させると、偏向反射面により反射
されたレーザ光束は等角速度的に偏向され、結像光学系
であるｆθレンズ１０３で等速度偏向に変換される。等
速度変換されたレーザ光束は、折り返しミラー１０４に
より折り返され、被走査面に合致して配備された画像形
成装置の光導電性の感光体１０５の表面に光スポットと
して集光され、光走査が行われる。レーザユニット４、
シリンダレンズ１０１、ポリゴンミラー１０２、ｆθレ
ンズ１０３および折り返しミラー１０４などの構成部材
は、図５には示していないが、従来例と同様に筐体１４
５内に納められている。

【００２０】図６は、図５に示した光走査装置を用いた
画像形成装置としてのデジタル複写装置を示している。
このデジタル複写装置では、複写すべき原稿は、原稿ガ
ラス１１０上に平面的に定置され、蛍光灯１１１により
図６において左方向に等速的に照明走査される。この照
明走査に伴い、原稿からの反射光束は可動ミラー装置１
１３により結像レンズ１１４に導かれる。可動ミラー装
置１１３は、原稿からの反射光束を原稿面に平行な方向
へ反射させる第１ミラ−と、この第１ミラ−の移動の１
／２の速度で移動しつつ、第１ミラーによる反射光束を
結像レンズ１１４に向けて反射させるダハミラーとによ
り構成されている。結像レンズ１１４によって反射光束
は、固体撮像素子１１５上に原稿の縮小画面として結像
する。このようにして原稿画像の読み取りが行われる。

【００２１】読み取られた原稿の画像情報は、原稿読取
部の下部にユニット化されて設けられている光走査装置
のレーザユニット４に変調信号として印加され、光走査
により光導電性の感光体１０５に書き込まれる。感光体
１０５は、書込みに先立って帯電器１２０により所定の
極性に均一に帯電され、光走査装置による光走査により
画像情報を書き込まれ、画像情報に従った静電潜像が形
成される。この静電画像は、現像装置１２１により現像
されて可視像化される。転写紙Ｓはカセット１３０また
は１３２内から給紙されるか、もしくは手差しテーブル
１３１からセットされて転写部へ搬送され、転写器１２
２により可視像を転写された後、分離器１２３により感
光体１０５から分離される。分離された転写紙Ｓは、搬
送ベルト１２５により定着装置１２６へ搬送され、可視
像を定着した後、装置外に排出される。また、可視像転
写後の感光体１０５は、クリーニング装置１２４により
クリーニングされる。

【００２２】次に、光走査装置の筐体１４５の出射口付
近の構造を図１から図４によりに説明する。図１は防塵
ユニットを挿入する前の状態を説明するため筐体を取り
除いて示す平面図、図２は図１の縦断側面を筐体の一部
とともに示す図、図３は図１に防塵ユニットを挿入した
状態で示す平面図、図４は図３の縦断側面を筐体の一部
とともに示す図である。

【００２３】これらの図において、光走査装置の筐体１
４５の底部には、長手方向が副走査方向に対して直交す
る方向に延びた長方形の出射口２０１が穿設されてお
り、この出射口２０１を覆うように略皿形をしたガイド
部材２０２が取付けられている。ガイド部材２０２は筐
体１４５の底部に固定されるフランジ部２０３、２０４
と、これらフランジ部２０３、２０４間に位置する底板
部２０５と、フランジ部２０３と底板部２０５およびフ
ランジ部２０４と底板部２０５とを接続する立壁部２０
６、２０７とが形成されている。フランジ部２０４の長
手方向両端部近傍の側縁部には、フック２０８、２０９
が下方に向けて立設されている。底板部２０５の中央に
は、レーザ光束を通すための開口２１０が穿設されてい
る。また、立壁部２０６には長孔２１１がガイド部材２
０２の長手方向に沿って穿設されている。２１２はガイ
ド部材２０２の長手方向一端部の開口部を塞ぐ蓋部であ
る。

【００２４】２２０は、断面が図２においては逆コの字
状をしたシャッタ部材であって、その下部２２１がガイ
ド部材２０２の底板部２０５に穿設された開口２１０の
開閉を司る蓋部となり、逆コの字状の上部２２２はガイ
ド部材２０２の立壁部２０６に穿設された長孔２１１か
ら挿入され、ガイド部材２０２の底板部２０５と筐体１
４５の底部との中間に位置し、シャッタ部材２２０の副
走査方向への移動を司る駆動部となっている。すなわ
ち、上部２２２の図１において下端部には傾斜部２２２
ａが形成され、ガイド部材２０２に防塵ユニット１４９
を挿入したとき、防塵ユニット１４９のホルダ１５１の
挿入側先端の側面が上部２２２の傾斜部２２２ａに係合
し、上部２２２を図１において左方向に移動させる。

【００２５】シャッタ部材２２０の下部２２１の長手方
向端縁部には、フランジ部２０４のフック２０８、２０
９とほぼ対向するようにフック２２３、２２４が下方に
向けて立設されており、フック２０８と２２３およびフ
ック２０９と２２４との間にはそれぞれスプリング２２
５、２２６が掛けられ、これらスプリング２２５、２２
６によりシャッタ部材２２０は、図面において右方向に
弾性的に付勢されている。右方向の移動は、シャッタ部
材２２０の折り曲げ部２２７が立壁部２０６に当接する
ことにより規制される。この規制されたときには、シャ
ッタ部材２２０の下部２２１がガイド部材２０２の開口
２１０は閉じるように位置し、シャッタ部材２２０の上
部２２２の長手方向端縁部がガイド部材２０２の挿入口
のほぼ半分の所に位置するように設定されている。

【００２６】防塵ユニット１４９の保持機構は以上のよ
うに構成されているため、図１および２に示すように、
防塵ユニット１４９が挿入されていないときは、スプリ
ング２２５、２２６によりシャッタ部材２２０は、図面
において右方向に移動し、シャッタ部材２２０の下部２
２１によりガイド部材２０２の開口２１０は閉じた状態
となる。したがって、防塵ユニット１４９が挿入されて
いないときは、ガイド部材２０２の開口２１０は閉じ、
この開口２１０から筐体１４５の出射口２０１を通って
筐体１４５の内部に塵が侵入するのを防ぐことができ
る。

【００２７】この状態で防塵ユニット１４９をガイド部
材２０２の側部の挿入口から挿入していくと、防塵ユニ
ット１４９のホルダ１５１の先端側面がシャッタ部材２
２０の上部２２２の傾斜部２２２ａに係合し、シャッタ
部材２２０をスプリング２２５、２２６の弾性付勢力に
抗して、図面において左方向に移動させていく。これに
より、シャッタ部材２２０の下部２２１は、ガイド部材
２０２の開口２１０から離れ、開口２１０を露呈してい
く。防塵ユニット１４９の挿入をさらに進めていくと、
防塵ユニット１４９のホルダ１５１の先端側面はシャッ
タ部材２２０の傾斜部２２２ａから上部２２２の長手方
向端縁部と係合し、開口２１０の全体が露呈される。し
たがって、折り返しミラー１０４で反射してきたレーザ
光束は防塵部材１５０、ガイド部材２０２の底板部２０
５の開口２１０そして開口２１０を通って感光体１０５
に照射可能となる。

【００２８】防塵部材１５０に塵などが付着し、クリー
ニングする場合には、防塵ユニット１４９をガイド部材
２０２の挿入口から引き抜く。これにより防塵部材１５
０とホルダ１５１側面との係合はなくなり、シャッタ部
材２２０はスプリング２２５、２２６の付勢力により図
面において右方向に移動し、上述したようにガイド部材
２０２の開口２１０を閉じる。

【００２９】このように、シャッタ部材２２０の開閉
は、防塵ユニット１４９の挿入と連動する機構になって
いるので、シャッタを閉じる必要があるとき、すなわ
ち、防塵ユニット１４９を抜いたときには、自動的に行
われるので、シャッタ開閉の操作を改めて行う必要はな
い。

【００３０】

【発明の効果】これまでの説明から明らかなように、請
求項１記載の発明によれば、シャッタの開閉を光透過部
材の着脱に連動させ、機械的手段によってのみ開閉動作
を行うように構成しているので、出射口からの塵埃類の
侵入を電磁石やソレノイドなどの電気的手段を必要とす
ることなく防止できる。その際、機械的手段のみでシャ
ッタの開閉を行うので、低コスト化と信頼性の向上を同
時に図ることができる。

【００３１】請求項２記載の発明によれば、シャッタは
光透過部材の挿入や抜き取りに伴って移動するので、防
塵部材である光透過部材があるときは開口し、光透過部
材がないときは閉じるという動作を極めて簡単な構成で
実施することができる。

【００３２】請求項３記載の発明によれば、シャッタ
は、光透過部材が挿入されていないときは閉じるように
スプリングで弾性的に付勢するという極めて簡単な構成
で実施することができ、安価に提供することができる。

【００３３】請求項４記載の発明によれば、シャッタは
副走査方向の移動により開閉するので、開口部の開閉に
必要なシャッタの移動量は必要最小限で済み、コンパク
トに構成できる。

【００３４】請求項５記載の発明によれば、光透過部材
を着脱可能に支持するガイド部材の開口を開閉する第１
の部分と、ガイド部材に光透過部材を支持したとき、光
透過部材の側縁と係合して後退して第１の部分をガイド
部材の開口を開放するように位置させる第２の部分とを
備えた１つの部材でシャッタを構成できるので、光透過
部材の着脱に応じて開閉する簡単な構造のシャッタを実
現でき、低コスト化が促進される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を説明するため一部を省
略して示す底面図である。

【図２】図１の縦断面を筐体の一部とともに示す図であ
る。

【図３】図１に防塵部材を挿入した状態で示す底面図で
ある。

【図４】図３の縦断面を筐体の一部とともに示す図であ
る。

【図５】本発明が適用される光走査装置の一例における
光学配置を説明するための図である。

【図６】図５の光走査装置を用いた画像形成装置として
のデジタル複写装置の一例を説明するための図である。

【図７】図６の防塵部材とその周辺部を説明するための
断面図である。

【図８】図６の防塵部材を説明するための斜視図であ
る。

【図９】図７から防塵部材を引き出した状態を示す断面
図である。

【符号の説明】

４ レーザユニット １０２ ポリゴンミラー １０３ ｆθレンズ １０４ 折り返しミラー １０５ 感光体 １４５ 筐体 １４５ａ 出射口 １４９ 防塵ユニット １５０ 防塵部材 １５１ ホルダ ２０１ 出射口 ２０２ ガイド部材 ２０３，２０４ フランジ部 ２０５ 底板部 ２０８，２０９，２２３，２２４ フック ２１０ 開口 ２２０ シャッタ部材 ２２１ 下部 ２２２ 上部 ２２２ａ 傾斜部 ２２５，２２６ スプリング

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザユニットからのレーザ光束を光偏
   向手段により偏向させ、結像光学系により出射口から出
   射し、外部の被走査面上に光スポットとして集光して光
   走査を行う光走査装置において、 前記出射口に沿って設けられたシャッタと、 光透過部材の着脱動作を前記シャッタに機械的に伝達
   し、前記動作に連動して前記シャッタを開閉する機械的
   開閉手段と、を備えていることを特徴とする光走査装
   置。
2. 【請求項２】 前記シャッタは、前記光透過部材が前記
   出射口に対向する位置に挿入されるのに伴って開き、前
   記光透過部材の引き抜きにより閉じることを特徴とする
   請求項１記載の光走査装置。
3. 【請求項３】 前記シャッタは、前記光透過部材が挿入
   されていないときは閉じるようにスプリングで弾性的に
   付勢されていることを特徴とする請求項２記載の光走査
   装置。
4. 【請求項４】 前記シャッタの開閉方向は、前記光走査
   の副走査方向に設定されていることを特徴とする請求項
   １ないし３のいずれか１項に記載の光走査装置。
5. 【請求項５】 前記シャッタは、前記光透過部材を着脱
   可能に支持するガイド部材の前記出射口に連通する位置
   に形成された開口を開閉可能な第１の部分と、前記ガイ
   ド部材に前記光透過部材を支持させたとき、前記光透過
   部材の側縁と係合して後退する第２の部分とを備え、前
   記光透過部材により前記第２の部分が後退したとき、前
   記第１の部分は前記ガイド部材の開口を閉じることを特
   徴とする請求項１記載の光走査装置。