JP2005024835A

JP2005024835A - 光走査装置及び光走査装置の防湿方法

Info

Publication number: JP2005024835A
Application number: JP2003189559A
Authority: JP
Inventors: Joji Endo; 丈嗣遠藤
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】感光体上を露光走査するための光学部材を防湿して、光学部材の吸湿による光学特性の変化を防止し、良好な露光画像を得ることにより画質を向上する。
【解決手段】半導体レーザ素子４１及び偏光前光学系４０、ポリゴンミラー５０Ａ、及び結像光学系６０を密閉するケーシング８の、樹脂材料からなるハウジング８Ａの側面及び底面の外面に、防湿被膜８０を塗布する。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンタ等において画像情報光を感光体等に導き結像する光走査装置に関し、特に湿度による光学特性の変化を防止する光走査装置及び光走査装置の防湿方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、読取り装置等からの画像情報に応じて、光源からの光ビームを感光体上で走査して感光体上に静電潜像を形成するための光走査装置を用いている。この光走査装置は、感光体上に静電潜像を形成するため半導体レーザ装置等から発光される光ビームを、回転多面鏡（ポリゴンミラー）で走査し、さらに２枚のレンズからなる結像レンズ（以下ｆθレンズと略称する。）を用いて光ビームを感光体上に結像する。ここでｆθレンズはプラスチックレンズからなっていることから湿気を吸収しやすく、湿気を吸収した場合には光学特性に変化を生じるという問題を有している。
【０００３】
このため従来は、光源及び光学部材をケーシング内に密閉して光走査装置の防塵及び防湿を図っている。このケーシング材料としては、成型容易且つ軽量化更には低コスト化を得るには樹脂材料が適している。但しケーシングは強度を得る必要があることから、例えば光源及び光学部材を支持するハウジングを軽量な樹脂材料で形成し、少なくともカバー部は強度を保持するために金属材料とする等して、強度を損なうことなく光走査装置の軽量化を図っている。
【０００４】
一方近年、ｆθレンズの１枚レンズ化が開発されその使用が進められている。しかしながらこの１枚レンズ化されたｆθレンズでは、吸湿による光学特性の変化がより顕著になる傾向を有している。このため、特に１枚レンズ化されたｆθレンズを使用した場合には、ハウジングを構成する樹脂材料の透湿性により、ケーシング内に少量の湿気が透過されてもｆθレンズの光学特性が変化してしまい、画質に影響を及ぼすことから、更なる防湿対策が要求されている。
【０００５】
尚、従来基板上の複数の光学部品間に詰め込んだ光透過性樹脂材料の防湿対策のため、光透過性樹脂材料の表面に耐湿コーティングを施す装置ある。（例えば、特許文献１参照。）
【０００６】
【特許文献１】
日本特許特開平７−１０５５６０号公報明細書（第７頁、図１、２）
しかしながら（特許文献１）のように光学部品を支持する光透過性樹脂材料の耐湿を図ったとしても、光学部品そのものの防湿対策が為されないことから、依然として光学部品の吸湿による光学特性の変化を生じるおそれがあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は上記課題を解決するものであり、画像形成装置において光学部材そのものをより確実に防湿して、光学特性が変化しない信頼性に優れた光走査装置及び光走査装置の防湿方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するための手段として、像担持体に照射して静電潜像を形成する露光々を発生する光源と、前記光源からの前記露光々を前記像担持体上に結像する光学部材と、前記光源及び前記光学部材を密閉するケーシングと、前記ケーシングに塗布してなる防湿被膜とを設けるものである。
【０００９】
又本発明は上記課題を解決するための手段として、像担持体に照射して静電潜像を形成する露光々を発生する光源と前記光源からの前記露光々を前記像担持体上に結像する光学部材とをケーシングに密閉する工程と、前記ケーシングの少なくとも樹脂からなる領域の外周に防湿被膜を塗布する工程とを実施するものである。
【００１０】
上記構成により本発明は、光学部材そのものの吸湿を確実に防止して、光学特性が変化することなく良好な露光画像を得ることにより高い画質を得るものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図１乃至図６に示す実施の形態を参照して詳細に説明する。図１はこの発明の実施の形態である光走査装置７が組込まれる画像形成装置としてのデジタル複写機１を示す概略構成図である。デジタル複写機１は、原稿画像を読取るスキャナ部１０と、画像を形成するプリンタ部２０を有する。スキャナ部１０には、原稿Ｄを照明するランプ１７及びミラー１８ａを搭載する第１キャリッジ１１、ミラー１８ｂ、１８ｃを搭載する第２キャリッジ１２、集光レンズ１３、光電変換素子１４が設けられる。
【００１２】
プリンタ部２０の像担持体である感光体ドラム２３周囲には、感光体ドラム２３の矢印ｓ方向の回転に従い順次感光体ドラム２３を一様に帯電する帯電装置２４、帯電された感光体ドラム２３にスキャナ部１０からの画像データに基づき感光体ドラム２３上に潜像を形成する光走査装置７、現像装置２５を有している。更に感光体ドラム２３周囲には転写装置２６、剥離装置２７、クリーニング装置２８が配置されている。
【００１３】
感光体ドラム２３下方には、転写装置２６方向に記録紙Ｐを供給する給紙カセット２９、ピックアップローラ３０、アライニングローラ３２、トナー像が転写された記録紙を搬送する搬送ベルト３３、定着装置３４、排紙ローラ３５、排紙トレイ３６を有している。
【００１４】
次に光走査装置７について述べる。光走査装置７は図２に示すように、密閉性の高いケーシング８内に光源である半導体レーザ素子４１、光学部材である偏光前光学系４０、ポリゴンミラー５０Ａ、及び結像光学系６０を有する。
【００１５】
偏光前光学系４０は、半導体レーザ素子４１から出射された露光々であるレーザビームＬの断面を所定の形状及び大きさに整えるコリメートレンズ４２、レーザビームＬの光量（光束幅）を所定の大きさに制限するアパーチャ４３、レーザビームＬを所定の断面ビーム形状に整えるシリンドリカルレンズ４４、ミラー４５を有している。結像光学系６０は、ポリゴンミラー５０Ａの各反射面で連続して反射されたレーザビームＬを結像するプラスチックレンズからなるｆθレンズ６１、ミラー６２を有し、防塵ガラス５３を介してレーザビームＬを感光体ドラム２３に照射している。
【００１６】
ケーシング８は、図３及び図４に示すように、ハウジング８Ａ及びカバー８Ｂから成っている。ハウジング８Ａの材料は、密閉されるケーシング８内を防湿するために、吸水率の低い樹脂材料が用いられている。代表的な樹脂材料としては、図５に示す吸水率０．０６のポリフェニレン・オキサイド（ＰＰＯ）、吸水率０．１５のポリカーボネイト（ＰＣ）等が適している。カバー８Ｂは、ケーシング８の強度を得るために金属材料からなる。
【００１７】
レーザビームＬの出射面を除き、ハウジング８Ａの側面及び底面の外面には防湿被膜８０を所定の厚さに塗布している。防湿被膜８０は、湿度透過率の低い材料が適している。代表的な防湿被膜材料としては、図６に示す二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、芳香族ポリアミド（アラミド）、ＰＶＤＣコートＰＥＴ（ＫＰＥＴ）、ＰＶＤＣコートＯＰＰ（ＫＯＰＰ）、又は透明蒸着ＰＥＴ（ＪＲＥＴ）等が適している。
【００１８】
次にデジタル複写機１による画像形成プロセスについて説明する。画像形成プロセスを開始すると、スキャナ部１０にて原稿Ｄを読取り、読取った画像情報であるＣＣＤセンサ１４から出力されるアナログ信号をデジタル信号に信号処理した後、画像信号として図示しない画像メモリに一時的に記憶する。
【００１９】
プリンタ部２０では感光体ドラム２３は矢印ｓ方向の回転に従い、帯電装置２により一様に帯電され、スキャナ部１０で読取り画像メモリに記憶される画像信号に従い光走査装置７から照射されるレーザビームＬにより原稿Ｄの画像情報を露光される。光走査装置７にあっては、半導体レーザ素子４１が画像信号により強度変調され発光されたレーザビームＬを、偏光前光学系４０で所定の断面ビーム形状に整えた後、ポリゴンミラー５０Ａにて感光体ドラム２３の軸線方向に走査する。更に光走査装置７は、ｆθレンズ６１によりレーザビームＬを感光体ドラム２３上に結像する。
【００２０】
レーザビームＬの走査により感光体ドラム２３表面には原稿Ｄに対応する静電潜像が形成され、現像装置２５にてトナーにより現像される。感光体ドラム２３表面に形成されたトナー像は、転写装置２６にて記録紙Ｐに転写される。
【００２１】
記録紙Ｐは、給紙カセット２９から、ピックアプローラ３０により取り出されアライニングローラ３２で感光体ドラム２３のトナー像とタイミングを整合して転写装置２６に達する。トナー像を転写された記録紙Ｐは、剥離装置２７により感光体ドラム２３から剥離され定着装置３４でトナー像を定着され排紙トレイ３６に排紙される。記録紙Ｐを剥離後、感光体ドラム２３は、クリーニング装置２８を経て次の画像形成可能とされ画像形成プロセスを終了する。
【００２２】
このようなデジタル複写機１は各種環境下に置かれることとなり、埃や温度と共に湿度の影響を受ける。光走査装置７にあっては、結像光学系６０のｆθレンズ６１が軽量及び加工容易であり、低コストであることを要求されることからプラスチックレンズで形成されるため、吸湿による光学特性変化を生じ易い。但し光走査装置７のケーシング８のハウジング８Ａの側面及び底面に施した防湿被膜８０が、ケーシング８内への湿気の侵入を防止し、ｆθレンズ６１を防湿する。このように防湿被膜８０を施された光走査装置７を温度６０℃、湿度９０％の環境下で、２４時間放置して耐久試験を行ったところ、ｆθレンズ６１は吸湿による光学特性の変化を生じることが無くレーザビームＬの径の変動を見られず、良好な画像を得られた。
【００２３】
この実施の形態によれば、樹脂材料で形成した光走査装置７のハウジング８Ａの側面及び底面に防湿被膜８０を塗布してあることから、光走査装置７の軽量化、低コスト化及び加工性を損なうことなく、ケーシング８内をより確実に防湿出来る。従って長時間の使用に関わらずｆθレンズ６１は、軽量化、低コスト化及び加工性を損なうことなく吸湿による光学特性の変化を生じること無く良好な光学特性を保持出来、レーザビームＬを感光体ドラム２３上に良好に結像出来、良好な露光による高画質を実現出来る信頼性に優れた光走査装置７を得られる。
【００２４】
また、ｆθレンズ６１に直接防湿被膜を施す場合に比し、ｆθレンズ６１の性能変化を生じるおそれが無く、防湿被膜塗布後に偏光前光学系４０やポリゴンミラー５０Ａを含む精密な調整を施す必要が無い。しかも従来のケーシング８のハウジング８Ａ部分に防湿被膜８０を塗布するのみで、極めて容易に高い防湿効果を得られ、コストの上昇を抑えることも出来る。更にこの実施の形態では、ハウジング８Ａの外面に防湿被膜８０を塗布しているので、ハウジング８Ａへの半導体レーザ素子４１、偏光前光学系４０、ポリゴンミラー５０Ａ、あるいは結像光学系６０の精密な取付けに影響を与えることが無い。従って、防湿被膜８０を塗布する際に膜厚の均一化に配慮する必要が無く、防湿被膜８０の膜厚はケーシング８内の防湿を効果的に得られる厚さ以上であれば良いので、防湿被膜８０を容易に塗布できる。
【００２５】
尚この発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、この発明の範囲内で種々変更可能であり、例えば、ケーシングに使用される樹脂材料は限定されないが、より防湿性の高いものが好ましい。又、ケーシングの強度を確保出来れば、カバーも防湿被膜を施した樹脂性カバーを用いて、より軽量化を図っても良い。又防湿被膜も樹脂材料の吸湿を防止出来れば材質、膜厚等限定されない。
【００２６】
更に防湿被膜は、光源あるいは光学部材の取付けに影響を与えなければ、ケーシングの内面に塗布しても良い。又、レーザビームの特性に影響を及ぼさなければ、ケーシングのレーザビームの出射面にも防湿被膜を塗布すれば、より高い防湿効果を得られる。又、光源や光学部材の構造は任意であり、ｆθレンズも１枚化したものに限らず、２枚レンズである等任意である。但し、吸湿による光学特性の変化を相殺可能な２枚レンズから成るｆθレンズに比し、１枚化したｆθレンズは、より吸湿による光学特性の変化を受け易いことから、ケーシングの防湿被膜による防湿効果がより顕著となる。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、ケーシングに防湿被膜を施すことにより軽量化、低コスト化及び加工性を損なうことなく、ケーシング内をより確実に防湿出来る。従って、軽量且つ低コストで加工性の良いプラスチック性の光学部材の吸湿による光学特性の変化を容易に防止して良好な光学特性を保持出来、良好な露光画像による高画質を実現する信頼性に優れた光走査装置を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のデジタル複写機を概略的に示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態の光走査装置を概略的に示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態のケーシングを示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態のケーシングを分散して示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態のハウジングに用いる代表的な樹脂材料を示す表である。
【図６】本発明の実施の形態の代表的な防湿被膜材料を示す表である。
【符号の説明】
１…デジタル複写機
７…光走査装置
８…ケーシング
８Ａ…ハウジング
８Ｂ…カバー
１０…スキャナ部
２０…プリンタ部
２３…感光体ドラム
２４…帯電装置
２５…現像装置
２６…転写装置
４０…偏光前光学系
４１…半導体レーザ素子
６０…結像光学系
６１…ｆθレンズ
８０…防湿被膜

Claims

像担持体に照射して静電潜像を形成する露光々を発生する光源と、
前記光源からの前記露光々を前記像担持体上に結像する光学部材と、
前記光源及び前記光学部材を密閉するケーシングと、
前記ケーシングに塗布してなる防湿被膜とを具備することを特徴とする光走査装置。
前記ケーシングの少なくとも一部は樹脂からなり、前記防湿被膜は前記ケーシングの前記樹脂からなる領域の外周に塗布してなることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
像担持体に照射して静電潜像を形成する露光々を発生する光源と前記光源からの前記露光々を前記像担持体上に結像する光学部材とをケーシングに密閉する工程と、
前記ケーシングの少なくとも樹脂からなる領域の外周に防湿被膜を塗布する工程とを具備することを特徴とする光走査装置の防湿方法。