JP2007148276A - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省スペースでかつ画像品質を低下させることのない光走査装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】光走査装置１５は、光学ハウジング１３の上面に、シャッタ部材１４を一体的に備えている。シャッタ部材１４は両矢印Ａのようにスライド移動可能に支持される。モータ５９により偏心カム６１が回転されると、レバー２０，２０を介してシャッタ部材１４がシャッタ開放位置または閉鎖位置に移動される。シャッタ部材１４は、レバー２０の軸に装着されたコイルバネによりシャッタを閉じる方向に付勢される。これにより、必要時以外はシャッタが確実に閉鎖され、防塵ガラスの汚れ等を防止できる。
【選択図】図３

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とそれを搭載する画像形成装置に関する。

特開２０００−２６３８３９号公報

レーザービームプリンタ、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、レーザ光射出部にホコリ・トナーなどの汚れが付着し、レーザ光を遮ることによって画像品質が低下するという問題も重大となってきた。また一方、画像形成装置の小型化の要求に伴い、画像形成装置内の光書込みユニット（光走査装置）の配置は多様化しており、像担持体に対して水平方向、もしくはそれよりも下方に配置される場合がある。このような構成では画像形成装置内の汚れがレーザ射出口に設けられた防塵ガラス等の透明部材に付着しやすくなるという問題がある。さらに、最近は従来のトナーに対し球形に近い形状のものを用いる傾向がある。この球形に近い形状のトナーはクリーニング性に難点があり、従来技術でのクリーニングでは不足する場合があった。そこで、例えば特許文献１には、像担持体と光走査装置の間にシャッタ機構を設けることが提案されている。

しかしながら、像担持と体光走査装置の間にシャッタ機構を配置すると、画像形成装置内において上下方向に必要なスペースが大きくなり、装置小型化の要求に相反するという問題がある。

また、特許文献１に記載のものでは、シャッタ機構と光走査装置の間の隙間が大きいため、横方向からトナーや埃等が進入し、画像品質の低下を充分に防ぐことができないという問題もある。

本発明は、従来の光走査装置における上述の問題を解決し、省スペースでかつ画像品質を低下させることのない光走査装置および画像形成装置を提供することを課題とする。

前記の課題は、本発明により、光源からの光束を光学ハウジングの出射窓より射出させて被走査面を走査する光走査装置において、前記出射窓を遮蔽及び開放するシャッタ部材を有し、前記シャッタ部材が前記出射窓を遮蔽する方向に付勢手段により付勢されていることにより解決される。

また、前記シャッタ部材は、当該光走査装置の外部に配備された駆動手段によって駆動されると好ましい。
また、前記シャッタ部材を駆動する駆動手段が当該光走査装置に配備されると好ましい。

また、前記駆動手段から直接的に前記シャッタ部材が駆動されると好ましい。
また、前記駆動手段から可動部材を介して前記シャッタ部材が駆動されると好ましい。

また、前記可動部材が当該光走査装置に配備されると好ましい。
また、前記可動部材がリンク機構であると好ましい。
また、前記リンク機構が回動可能に支持された１対のレバー部材からなると好ましい。

また、前記各レバー部材の一端部が、前記シャッタ部材の移動方向と直行する方向の両側端部付近にそれぞれ係止されると好ましい。
また、前記１対のレバー部材のうち、一方のレバー部材の端部が折り曲げられて平面部を形成し、該平面部が前記駆動手段に当接されて駆動されるとともに、他方のレバー部材端部が前記駆動手段から前記平面部を介して駆動されると好ましい。

また、前記付勢手段が前記レバー部材を付勢すると好ましい。
また、前記付勢手段は、前記レバー部材の回転軸に装着された捻りコイルばねであると好ましい。

また、前記付勢手段が前記シャッタ部材を直接付勢すると好ましい。
また、前記付勢手段が、前記シャッタ部材と前記光学ハウジングとの間に配設された引張りスプリングであると好ましい。

また、前記シャッタ部材、前記可動部材及び前記付勢手段が、前記光学ハウジングの同一面に配設されていると好ましい。
また、前記可動部材は、駆動手段の動きを拡大して前記シャッタ部材に伝達すると好ましい。

また、前記可動部材は、駆動手段の動きを２倍に拡大して前記シャッタ部材に伝達すると好ましい。
また、前記シャッタ部材の開閉状態を検出する検出手段を備えると好ましい。

また、前記検出手段が、前記シャッタ部材の位置を直接的に検出すると好ましい。
また、前記検出手段が、前記シャッタ部材の位置を間接的に検出すると好ましい。

また、前記検出手段が、前記シャッタ部材の駆動に関わる部材を検出すると好ましい。
また、前記シャッタ部材が駆動手段から可動部材を介して駆動され、前記検出手段が前記可動部材を検出すると好ましい。

また、前記光学ハウジングに、前記シャッタ部材移動方向に延設され前記シャッタ部材を支持する複数のシャッタガイド部が設けられていると好ましい。
また、前記シャッタガイド部が薄手のリブ形状に形成されていると好ましい。

また、前記出射窓を複数有し、前記シャッタ部材は前記複数の出射窓を一体に遮蔽及び開放する部材であると好ましい。
また、前記出射窓が前記光学ハウジングの上面に設けられ、前記シャッタ部材が前記光学ハウジングの上部に配置されると好ましい。

また、前記出射窓の周囲を囲んで立ち上げられた立上部を有し、前記シャッタ部材が閉鎖状態のとき、前記シャッタ部材と前記立上部が近接状態で前記出射窓を遮蔽すると好ましい。

また、前記の課題は本発明により、請求項１〜２７のいずれか１項に記載の光走査装置を備えることを特徴とする画像形成装置により解決される。
また、前記光走査装置が作像部の下方に配設されると好ましい。

また、前記シャッタ部材を駆動する駆動手段が、前記光走査と給紙経路の間に配置されると好ましい。
また、前記シャッタ部材を駆動する駆動手段は、モータの回転運動を直線運動に変換して前記シャッタ部材を移動させる変換機構を有すると好ましい。

また、前記変換機構がカムであると好ましい。
また、前記カムが円盤部材を円盤の非中心位置で回転させる偏心カムであると好ましい。

また、前記カムが非円盤部材からなるカムであると好ましい。
また、前記変換機構が、回転部材の非中心位置に凸設されて回転する部材であると好ましい。

また、前記変換機構が、ラック・アンド・ピニオンであると好ましい。
また、前記変換機構が、回転軸に対して斜めに切断した切断面を有する回転部材と、該回転部材の非中心位置に当接される部材とからなると好ましい。

本発明の光走査装置および画像形成装置によれば、光走査装置のハウジングからの光束の出射窓を遮蔽及び開放するシャッタ部材を有しているので、上下方向のスペースを増大させることがなく、画像形成装置の小型化に寄与することができる。また、横方向からのトナーや埃の侵入を防ぎ、それらが防塵ガラスに付着することによる画像品質の低下を効果的に防ぐことができる。

さらに、シャッタ部材は出射窓を遮蔽する方向に付勢手段により付勢されているので、光束の出射窓に設けられる防塵ガラスへのトナーや埃などの付着による汚損を最小限とすることが可能となる。そのため、良好な画像を継続的に維持することができる。

そして、付勢手段によりシャッタ部材が閉じる方向に付勢されていることにより、工場内での組み付け時や、修理等のために光走査装置を交換する必要が生じたとき、あるいは光走査装置の輸送時等において、防塵ガラスへの埃などの付着が防止されることはもとより、作業ミスなどにより防塵ガラスを傷つけたり破損させたりすることが防止され、高価な光走査装置を保護することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る光走査装置の一例を備えた画像形成装置の概略を示す断面構成図である。この図に示すフルカラープリンタ５０は、いわゆる４連タンデム方式の画像形成装置であり、４つ（４色分）の作像ユニットを転写ベルト５１に対向させて並べ、各感光体９上のトナー像を転写ベルト５１上に重ね転写し、給紙部５２から給送した記録材上に転写するものであり、短時間でフルカラー画像が得られる。

転写ベルト５１は図中反時計回りに回動される。その転写ベルト５１の下側に感光体ドラム９を中心とする４つ（４色分）の作像ユニットを並設している。各色作像ユニットの構成は同一であり、使用するトナーの色が異なるのみである。本例では、各色作像ユニットにおいてシアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色を示す記号を感光体ドラム９の中に記す）各色トナーを用いて画像が形成される。その作像ユニットの下方には光走査装置１５が配設されている。給紙部５２から給送された記録材は、レジストローラ５３により転写ベルト５１上のトナー像とのタイミングを取って送出され、転写手段である転写ローラ５４の作用により、転写ベルト５１上のトナー像が記録材に転写される。記録材上のトナー像は定着装置５５により定着され、排出ローラ５６により記録材は排紙トレイ５７に排出されてスタックされる。

図２は、光走査装置１５付近を詳しく示す拡大図である。
この図に示すように、光走査装置１５は、２段のポリゴンミラー１ａ，１ｂ、防音ガラス２ａ，２ｂ、ｆθレンズ３ａ，３ｂ、第１〜第３ミラー群４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ、長尺レンズ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、防塵ガラス８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ等を備えており、これらが光学ハウジング１３内に配設されている。

ポリゴンミラー１は、正多角形の側面に反射ミラーを有しており、図示しないポリゴンモータにより高速回転され、図示しない光源からのレーザ光を偏向・走査する。防音ガラス２は、ポリゴンモータが発生する音を防音するものである。ｆθレンズ３は、ポリゴンミラー１によるビーム走査の等角度運動を等速直線運動へと変える光学素子である。上記第１〜第３ミラー群４，６，７は、光走査装置１５の上方に配置された各感光体９へとレーザ光を導く光学素子である。長尺レンズ５はポリゴンミラーの面倒れを補正するもので、走査線の位置を副走査方向に補正する機能をもっている。防塵ガラス８は、光学ハウジング１３内への塵などの落下を防止するものである。

光学ハウジング１３は、側壁１３ａ，光学素子配置面１３ｂ，ハウジングを密閉するための上カバー１１及び下カバー１２，ポリゴンミラー部分の蓋１０で構成されている。そして、上カバー１１の上には、シャッタ部材１４がスライド可能に一体的に装着支持されている。なお、図１，２において、各感光体への光路をＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の符号を付して表している。

図３は、光走査装置１５とそのシャッタ駆動機構を示す斜視図である。この図において、符号５８は画像形成装置の本体側に設けられた面板であり、光走査装置１５はハウジング１３の図２における右側の側壁１３ａを面板５８に密着ないし近接させるようにして画像形成装置本体に位置決め固定される。

図３に示すように、光学ハウジング１３の上面に装着されたシャッタ部材１４は、主走査方向と直行する方向（光走査装置１５の長手方向）に延びる３つのガイド溝１６を有している。その各ガイド溝１６内に段付ネジ１７がシャッタ部材１４を押さえるようにして上カバー１１に螺着される。この段付ネジ１７により、シャッタ部材１４は上カバー１１から浮き上がることを規制され、かつ、シャッタ部材１４の摺動に必要な適切な間隔を確保され、両矢印Ａで示すようにシャッタ部材１４が往復移動可能に支持される。

シャッタ部材１４は、走査光を通過させるため主走査方向と平行に設けられた３つの開口１８を有している。図３はシャッタが閉じられた状態を示しており、このシャッタ閉鎖位置からＡ１方向にシャッタ部材１４が移動され、図２に示す位置をとることによって、シャッタが開放される。そのシャッタ開放位置では、３つの開口１８がハウジング上面の防塵ガラス８ｂ，８ｃ，８ｄの上方に位置される。なお、図２において左端の防塵ガラス８ａに対応する開口はシャッタ部材１４に設けられておらず、シャッタ部材１４の図２において左側端部が防塵ガラス８ａの右側位置まで移動することにより防塵ガラス８ａの上方が開放される。このようにしてシャッタが開放され、走査光Ｌ１〜Ｌ４が防塵ガラス８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを通過して露光可能となる。

そして、図２のシャッタ開放位置からＡ２方向にシャッタ部材１４が移動され、図３に示すようにシャッタが閉鎖されると、シャッタ部材１４の各開口１８が防塵ガラス８ｂ，８ｃ，８ｄの位置からズレ、また、防塵ガラス８ａの上方へシャッタ部材１４の端部が移動することにより、全ての防塵ガラス８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ部分がシャッタ部材１４により覆われる。

本例の光走査装置１５においては、シャッタ部材１４が光学ハウジング１３と一体的に設けられているので、上下方向のスペースを増大させることがなく、画像形成装置の小型化に寄与することができる。また、シャッタ部材１４が光学ハウジング１３と一体的に設けられていることから、従来のようなシャッタ部材と光走査装置との間に隙間がなく、横方向からのトナーや埃の侵入を防ぎ、それらが防塵ガラスに付着することによる画像品質の低下を効果的に防ぐことができる。

次に、シャッタ駆動機構について図３，４，５を参照して説明する。
光学ハウジングの上カバー１１上面の長手方向一方側の端部には、リンク部材である１対のレバー２０，２０が軸１９，１９により回動可能に取り付けられている。軸１９，１９には、それぞれ捻りコイルばね２１，２１が嵌装されている。そのコイルばね２１，２１は、一端が各レバー２０，２０に係合され、他端が上カバー１１に設けられた係止部２３，２３に係合され、図４における左側レバー２０を図中時計回りに、右側レバー２０を図中反時計回りに付勢している。すなわち、捻りコイルばね２１はシャッタ部材１４を閉鎖する方向に付勢している。

各レバー２０の外側端部にはピン受穴２０ａが形成されており、そのピン受穴２０ａに、シャッタ部材１４の端部に下方に突設（植設）されたピン２２，２２が遊嵌される。したがって、１対のレバー２０，２０が軸１９，１９を中心に回動すると、シャッタ部材１４が図４の上下方向（光走査装置１５の長手方向：図１の矢印Ａ方向）に移動される。なお、本例では、レバー２０における軸１９からピン受穴２０ａ側の部分（外側部分）の長さは、軸１９からピン受穴２０ａと反対側の部分（内側部分）の長さよりも大きく設定されている。これにより、リンク部材である１対のレバー２０，２０が軸１９，１９を中心として回動するときのシャッタ部材１４の移動量が大きくなるように構成されている。

一方、画像形成装置本体側の部材である面板５８には、シャッタ駆動源としてのモータ５９がブラケット６２を介して装着されている。そしてモータ５９により回転される軸６０がブラケット６２の上面から突出しており、その回転軸６０に偏心カム６１が固定されている。偏心カム６１は円盤部材を円盤の非中心位置で回転させるものである。モータ５９の回転により、偏心カム６１は図４に実線で示す位置と仮想線で示す位置とを含むように回動する。なお、面板５８には偏心カム６１が光走査装置１５側に突出できる穴が設けられており、偏心カム６１の側面が一方のレバー２０（本例では図４において右側のレバー２０）に当接されている。この一方側のレバー２０の端部（偏心カム６１との当接部分）は図５に示すように垂直下方に折り曲げられ、レバーと偏心カム６１が面で当接するようにし、摺動抵抗を分散させてレバー及び偏心カムの動作を安定させるとともに、レバー２０及び偏心カム６１の部分的な磨耗を防止している。

そして、もう一方側（本例では図４において左側のレバー２０）のレバー端部は折り曲げられておらず、その平面状のレバー端部が上記した右側のレバー２０端部の曲折部の側面（図４で上面）に当接されている。本例では、２枚のレバーの双方を偏心カム６１に当接させて動かすのではなく、片方のレバーを介して他方のレバーを動かすことにより、また、その場合の一方のレバー端部を折り曲げていることにより、偏心カム６１によって動かされる２枚のレバー２０の干渉を防ぎ、安定した動作をするように構成されている。

さて、偏心カム６１が回動することにより、偏心カム６１の側面がレバー２０，２０の内側端部を押圧し、レバー２０，２０を軸１９，１９を中心に回動させる。これにより、上記したごとく、シャッタ部材１４が図４の上下方向（光走査装置１５の長手方向：図１の矢印Ａ方向）に移動される。

偏心カム６１が図４に実線で示す位置に移動すると、すなわち、偏心カム６１が面板５８の内側（光走査装置１５と反対側）に退避すると、偏心カム６１によるレバー２０，２０の押圧が解除されるので、捻りコイルばね２１，２１により付勢されているレバー２０，２０が図４の位置（図３に実線で示す位置）へと回動し、シャッタ部材１４が図３に示す閉鎖位置へと移動される。

偏心カム６１が図４に仮想線で示す位置に移動すると、すなわち、偏心カム６１が面板５８の外側（光走査装置１５側）に突出すると、偏心カム６１が捻りコイルばね２１，２１の付勢力に抗してレバー２０，２０を図３に仮想線で示す位置へと回動させ、シャッタ部材１４を図２に示す開放位置へと移動させる。

通常時（非画像形成時）、偏心カム６１は図４に実線で示す位置にあり、このとき、捻りコイルばね２１，２１の付勢力によってシャッタ部材１４はシャッタ閉鎖位置に保持されている。そして、画像形成時に書き込み可能状態への移行指示が出されると、モータ５９が駆動され（所定量だけ回転され）、偏心カム６１が所定量だけ回転することによってシャッタが開放される。

本例の光走査装置１５では、付勢手段（ここでは捻りコイルばね２１）によりシャッタ部材１４が閉じる方向に付勢されているので、光書き込みが必要なタイミング以外はシャッタ部材１４により射出窓である防塵ガラス８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ部を保護することができ、防塵ガラスへのトナーや埃などの付着による汚損を最小限とすることが可能となる。そのため、形成画像に筋やムラを発生させることなく、良好な画像を継続的に維持することができる。また、防塵ガラス８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの清掃をしなければならなくなる状況を最小限に減らすことが可能となる。

そして、付勢手段によりシャッタ部材１４が閉じる方向に付勢されていることにより、光走査装置１５を画像形成装置本体へ組み付ける前の状態、あるいは光走査装置１５を画像形成装置本体から取り外したときなど、シャッタ部材１４はシャッタ閉鎖位置に保持される。したがって、工場内での組み付け時や、修理等のために光走査装置１５を交換する必要が生じたとき、あるいは光走査装置１５の輸送時等において、防塵ガラス８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ部分がシャッタ部材１４により覆われ外部に露出していないため、防塵ガラスへの埃などの付着が防止されることはもとより、作業ミスなどにより防塵ガラスを傷つけたり破損させたりすることが防止され、高価な光走査装置を保護することが可能となる。

なお、光走査装置１５を画像形成装置本体へ装着すると、上述したように偏心カム６１の側面にレバー２０，２０の内側端部が接するように配置され、モータ５９により偏心カム６１が回動されることによってシャッタが開閉される。

ところで、シャッタ部材１４は走査光であるレーザビームを遮蔽するシャッタ閉鎖位置と、レーザビームの通過を許容するシャッタ開放位置とに確実にその動作が制御されなければならない。そのため、本例では、シャッタ部材１４が閉鎖位置または開放位置にあることを検出するための構成を備えている。

すなわち、図３に示すように、面板５８の光走査装置１５と反対側の側面にブラケット６３が取り付けられている。このブラケット６３に検出レバー６４が軸６５により回動可能に支持されている。検出レバー６４の一方側端部は垂直上方に折り曲げられ、その曲折部分が上記偏心カム６１の側面に当接される。検出レバー６４の反対側端部付近にはセンサ６６が設けられている。センサ６６は、本例では２つのフォトインタラプタ６７，６８からなり、面板５８にブラケットを介して支持されている。そして、検出レバー６４の反対側端部（偏心カム６１とは反対側の端部）がセンサ６６に検出されるフィーラ（被検出部）となっており、該レバー端部がフォトインタラプタ６７，６８を遮ることにより、シャッタ部材１４の閉鎖位置または開放位置が検出される。

検出レバー６４を軸支する軸６５には図示しない捻りコイルばねが嵌装されており、その捻りコイルばねにより検出レバー６４は図３において時計回りに（レバー曲折部を偏心カム６１に当接させる方向に）付勢されている。図３及び図４に実線で示す偏心カム６１のシャッタ閉鎖状態では、検出レバー６４は偏心カム６１に押圧されてフィーラがフォトインタラプタ６７を遮る。また、図３及び図４に仮想線で示す偏心カム６１のシャッタ開放状態では、偏心カム６１の押圧力が解除されて捻りコイルばねが検出レバー６４を仮想線の位置に回動させ、フィーラがフォトインタラプタ６８を遮る。したがって、本例では、フォトインタラプタ６７の出力オフによりシャッタ部材１４が閉鎖位置となったことを、フォトインタラプタ６８の出力オフによりシャッタ部材１４が開放位置となったことを検出する。そして、センサ６６（フォトインタラプタ６７，６８）の出力に基づいてシャッタ駆動モータ５９が制御され、駆動及び停止制御が適切に行われるよう構成している。

このように、本例においては、シャッタ駆動手段を構成する部材である偏心カム６１の状態を検出レバー６４を介してセンサ６６により検出することにより、シャッタ部材１４の位置を（シャッタの開閉状態を）的確に検知し、それによってシャッタの駆動源であるモータ５９の駆動及び停止制御を行うことにより、シャッタの閉鎖状態および開放状態を確実に得ることができる。

また、一般に、光走査装置としての書込ユニットが配設される画像形成装置実機内でのスペースは狭く、シャッタ部材の移動ストロークを長く取ることは難しい。そのため、シャッタ部材の光路遮断状態と非遮断状態の位置を精度良く保つ必要がある。本例では上述したようにシャッタ部材１４を閉鎖位置方向に付勢する付勢手段として捻りコイルばね２１を用いており、該捻りコイルばね２１を光学ハウジングの上カバー１１上に設けている。したがって、シャッタ部材１４、リンク部材であるレバー２０，２０及び付勢部材である捻りコイルばね２１，２１が同一部材の上カバー１１上に配置されることにより、相互の位置関係を高精度に保つことができ、シャッタ部材の光路遮断状態と非遮断状態の位置を精度良く保つことが可能となった。

また、本例では、シャッタ部材１４を閉鎖位置方向に付勢する付勢手段として、リンク部材であるレバー２０の回動支点である軸１９に装着した捻りコイルばね２１を用いている。この場合、シャッタ部材付勢手段としての配置場所や形状に対する設計の自由度はやや小さくなるが、シャッタ部材を移動させるための力点を上記の軸１９のみにすることができるので、シャッタ部材１４に想定外のモーメントを与えることがなく、シャッタ部材１４をスムースに安定して移動させることができる。仮に、引張りスプリングや圧縮スプリングを直接シャッタ部材に係止した場合、そのスプリングの配置位置によってはリンク部材とのバランスが悪く、シャッタ部材の直線的な移動に対して悪影響を及ぼすようなモーメントが発生する場合がある。しかし、本例では、余計なモーメントが発生せず、シャッタ部材の安定した移動が可能である。

ところで、図５に示すように、光学ハウジングの上カバー１１の上面には、ハウジング長手方向に延びる複数（多数）の補強リブが凸設されている。本例では、その複数の補強リブのうち適宜な数（本例では１２個所）のリブにシャッタガイド部２４が設けられている。このシャッタガイド部２４は、補強リブの一部が他の部分よりも上方に延長され、高さが高く（大きく）設けられたものである。上述したように、シャッタ部材１４は段付ネジ１７（図３）により浮き上がらずかつ摺動に必要な適切な間隔を確保されて上カバーに装着されているが、上カバー１１の上面に設けた所定数（本例では１２個）のシャッタガイド部２４上に載ってスライド可能に支持されている。このように、シャッタ部材１４の移動方向に延び、且つ、薄手のリブ形状のシャッタガイド部２４によりシャッタ部材１４を支持することにより、シャッタ部材１４の摺動抵抗を抑制するとともに、シャッタ部材１４の安定した移動を可能としている。

そして、図６に示すように、上カバー１１の防塵ガラス８装着部を囲む部分が上方に立ち上げられ立上部１１ａを形成している。これにより、シャッタ部材１４が閉鎖状態のとき、シャッタ部材１４と立上部１１ａが近接し、両者の間にほとんど隙間ができず、トナーや埃の侵入を防止することができる。

また、本実施例では、シャッタ部材１４を移動させる可動部材としてリンク機構を採用している。そのリンク機構においては、シャッタ部材１４がリンク機構により動かされる被駆動部材であり、レバー２０，２０がリンク部材であり、偏心カム６１は駆動源としてのモータ５９とともにレバー２０，２０を作動させる駆動手段である。このような構成のリンク機構において、レバー２０，２０は、上述したように軸１９，１９を回転中心として軸支されている。その軸１９，１９の位置（レバー２０，２０の回動支点の位置）は、レバー２０の中央よりも作動部材である偏心カム６１側に寄って設けられている。これにより、駆動手段である偏心カム６１の移動量を拡大してシャッタ部材１４に伝えることができる。

すなわち、上述したように、１対のレバー２０，２０が軸１９，１９を中心として回動するときのシャッタ部材１４の移動量が大きくなる。例えば、軸１９を中心としてレバー２０の外側部分（ピン受穴２０ａまでの距離）と内側部分（偏心カム６１との当接部までの距離）の長さの比を２：１とした場合、偏心カム６１のＡ方向の移動距離（図３，４参照）の約２倍の距離だけシャッタ部材１４を移動させることが可能となる。先に述べたように、光走査装置を設置する画像形成装置実機内のスペースは狭く、駆動手段を構成する部材である偏心カム６１の移動量（偏心量）を充分に確保できない場合がある。また、本例とは異なる構成の駆動機構を用いる場合でも駆動手段あるいは作動手段のストロークを充分確保できない場合もある。しかし、上記のようにリンク部材を用いその支点をリンク部材の中央よりも駆動手段側に設けることにより、狭いスペースでシャッタ部材の必要な移動量を得ることが可能となる。

なお、後述する別実施例のようにリンク部材を介さず駆動手段作動手段により直接シャッタ部材１４を移動させることも可能であるが、本実施例のようにリンク機構を介してシャッタ部材１４を移動させることにより、シャッタの移動方向や移動ストロークに対する設計の余裕度を増すことができるという利点がある。

そして本実施例では、上述したように、１対のレバー２０，２０のうち、一方側のレバー端部が折り曲げられ、その曲折部に他方のレバー２０の端部が当接されている（図５参照）。したがって、一方の（曲折部を有する側の）レバー２０が作動部材である偏心カム６１により押されると、他方のレバー２０は一方のレバー２０に連動して押されることになり、その結果、１対のレバー２０，２０が同時に同量だけ駆動される。これにより、リンク部材である１対のレバー２０，２０に対する駆動タイミング、駆動力、駆動ストロークを等しくすることが可能となり、シャッタ部材１４に想定外のモーメントを与えることがなく、シャッタ部材１４をスムースに安定して繰り返し移動させることができる。

ところで、本実施例では、シャッタ部材を移動させる機構のうち、駆動手段（駆動源であるモータ５９及び偏心カム６１）を画像形成装置本体側に配置している。これにより、光走査装置１５のユニットのコスト及び重量を低減させることができる。したがって、画像形成装置として出荷後に光走査装置を交換する場合には、コスト及び作業性の面で有利である。また、光走査装置１５の脱着の際に、駆動部のハーネスを脱着する必要がなくなること、また、振動源となる駆動部を光走査装置１５がじかに搭載しなくて済むことにより、画像への悪影響を避けることができる。

その一方、上記駆動手段を光走査装置に搭載することも可能である。図示は省略するが上記駆動手段を光走査装置に搭載した構成の場合、シャッタ部材を移動させる機構の各部品相互の精度を高く保つことができ、より高精度なシャッタ部材の開閉動作を行うことが可能となる。駆動手段を光走査装置に搭載するか、画像形成装置本体側に配置するかは、システムのレイアウト等により適切に考慮するのが良い。

また、本実施例では、シャッタ部材１４の開閉状態を検出するセンサ６６は、シャッタ部材を移動させる機構を構成する部材の一つである駆動手段としての偏心カム６１の動きを（検出レバー６４を介して）検出するように設けた。しかしこれに限らず、モータ５９や偏心カム６１を直接検出したり、他の部材であるレバー２０，２０の動きをセンサにより検出する構成も可能である。

さらに、シャッタ部材１４の一部を直接検出する構成も可能である。例えば図７に示すように、シャッタ部材１４の一部に被検出部２５を設け、その被検出部２５をセンサ６６で検出するように構成しても良い。この構成例では、センサ６６は光学ハウジングの上カバー１１上に配置される。シャッタ部材１４の図２，３のＡ方向への往復動作にともない、シャッタ閉鎖位置で被検出部２５がセンサ６６のフォトインタラプタを遮り、シャッタが開放されると被検出部２５がセンサ６６から抜けるので、センサ６６の出力に基づいてシャッタの開閉状態を検知することができる。

シャッタの開閉状態を検出するセンサを光走査装置側に搭載した場合、シャッタ部材の動きを直接検知できるため高精度な検出が可能となる。その一方で、サービス単位として考えられる光走査装置自体のコストが上がるとともに、光走査装置を脱着する際のハーネス（センサ出力を本体に送るために必要）の取り回しが複雑になるデメリットも考えられる。したがって、シャッタの開閉状態を検出するセンサを画像形成装置本体側に配置するか、光走査装置側に搭載するかは、システムとして最適な方式を適宜選択すればよい。

図８は、シャッタ部材１４を付勢する付勢手段として、引張りスプリングを用いた別例である。図示例では、引張りスプリング２８がシャッタ部材１４と光学ハウジングの上カバー１１間に係止されている。図のシャッタ閉鎖位置からＡ１方向にシャッタ部材１４が移動されてシャッタが開放されると、引張りスプリング２８がシャッタ部材１４によって引っ張られる。したがって、シャッタ部材１４は引張りスプリング２８によりシャッタを閉じる方向に付勢される。この構成の場合、シャッタ部材１４の直線移動に対して悪影響を及ぼすようなモーメントを発生させないよう、リンク部材であるレバー２０，２０とのバランスを考慮した位置に引張りスプリング２８が係止されている。

図９は、シャッタ部材１４Ｂを偏心カム６１により直接駆動するようにした構成例を示す模式図である。図示例では、偏心カム６１と直接接しているシャッタ部材１４Ｂが、モータによって回転駆動される偏心カム６１の動きに準じて矢印Ｂ方向に直線的に移動される。

駆動源としてのモータの回転を直線的なシャッタ部材の動きに変換する方法は他にも考えられる。図１０に示す例では、シャッタ部材１４Ｃには先端にコロを有するコロ付棒２６が取り付けられ、図示しない付勢手段により図の右方向に付勢されている。コロ付棒２６のコロは変換部材７０の斜面に当接されている。円筒を斜めにカットした斜面を有する変換部材７０がモータ６９によって回転されると、シャッタ部材１４Ｃは矢印Ｃ方向に直線的に移動される。

図１１に示す例では、シャッタ部材１４Ｄには、先端にラックを有するラック部材２７が取り付けられている。ラック部材２７のラックはモータ６９により回転されるギヤ７１に噛み合わされている。モータ６９を正逆回転させることにより、シャッタ部材１４Ｄは矢印Ｄ方向に直線的に移動される。

図１２に示す例では、モータ６９により回転される円盤７２の中心から外れた位置にピン７３が凸設されている。シャッタ部材１４Ｅはピン７３に当接するように図示しない付勢手段により図の右方向に付勢されている。円盤７２がモータ６９によって回転されると、シャッタ部材１４Ｅは矢印Ｅ方向に直線的に移動される。

このようなリンク部材を介さない構成においては、上述したリンク部材を介してシャッタ部材を移動させる構成と比べて、シャッタストロークに関する制約が発生するが、部品点数を減じることが可能であり、シンプルで低コストな構成とすることができる。画像形成装置のシステムから要求される仕様や装置レイアウト等により、適宜な構成を選ぶことが可能である。

とろこで、シャッタ部材を駆動する駆動手段を画像形成装置本体側に配置する場合、駆動手段の設置場所としては光走査装置と給紙経路の間の部分に配置するのが好適である。

通常、光走査装置の着脱方向としては、給紙経路と反対側または装置前面側に着脱するよう設けるのが一般的である。そのため、シャッタ部材を駆動する駆動手段の設置場所としては、着脱時に邪魔にならないよう上記光走査装置の着脱方向の後ろ側となる光走査装置と給紙経路の間、または、装置奥側が考えられる。しかし、画像形成装置の奥側部分は本体装置の駆動系が配設されてスペースが限られること、また、シャッタ移動方向に対して直角な位置に駆動手段を配置すると構成が複雑となり設計の自由度が低下することなどから、駆動手段の設置場所としては光走査装置と給紙経路の間の部分に配置するのが最適である。本実施の形態においても、図１〜３より明らかなように、光走査装置１５と給紙部５２からの給紙路との間（図１で光走査装置１５の右側）に、モータ５９や偏心カム６１等が配置されている。

以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、モータの回転運動を直線運動に変換してシャッタ部材を移動させる変換機構としては、偏心カムに限らず、非円盤部材からなる通常のカムを用いても良い。また、リンク機構を用いる場合は、リンク部材の形状や支点の位置なども適宜設定可能である。その他、光走査装置各部の構成も本発明の範囲内で適宜な構成を採用可能である。光走査装置を搭載する画像形成装置においては、作像部の方式や装置各部の構成は任意である。また、画像形成装置としては、プリンタに限らず複写機やファクシミリ、あるいはそれらの複合機でも構わない。

本発明に係る光走査装置の一例を備えた画像形成装置の概略を示す断面構成図である。 その光走査装置付近を詳しく示す拡大図である。 光走査装置とそのシャッタ駆動機構を示す斜視図である。 シャッタ駆動機構のリンク部材付近を示す部分平面図である。 光学ハウジングの上カバーを示す斜視図である。 防塵ガラス装着部付近の断面図である。 シャッタの開閉状態を検知する別構成例を模式的に示す斜視図である。 引張りスプリングを用いたシャッタ付勢手段の別例を示す斜視図である。 シャッタ移動機構の別例を示す模式図である。 シャッタ移動機構のさらに別の例を示す模式図である。 シャッタ移動機構のさらに別の例を示す模式図である。 シャッタ移動機構のさらに別の例を示す模式図である。

符号の説明

８ 防塵ガラス
１１ 上カバー
１３ 光学ハウジング
１４ シャッタ部材
１５ 光走査装置
１６ ガイド溝
１７ 段付ネジ
１８ シャッタ開口
２０ レバー（リンク部材）
２１ 捻りコイルばね（シャッタ付勢手段）
５０ フルカラープリンタ
５８ 面板
５９ モータ
６１ 偏心カム
６４ 検出レバー
６６ センサ

Claims (37)

1. 光源からの光束を光学ハウジングの出射窓より射出させて被走査面を走査する光走査装置において、
   前記出射窓を遮蔽及び開放するシャッタ部材を有し、
   前記シャッタ部材が前記出射窓を遮蔽する方向に付勢手段により付勢されていることを特徴とする光走査装置。
2. 前記シャッタ部材は、当該光走査装置の外部に配備された駆動手段によって駆動されることを特徴とする、請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記シャッタ部材を駆動する駆動手段が当該光走査装置に配備されることを特徴とする、請求項１に記載の光走査装置。
4. 前記駆動手段から直接的に前記シャッタ部材が駆動されることを特徴とする、請求項２又は３に記載の光走査装置。
5. 前記駆動手段から可動部材を介して前記シャッタ部材が駆動されることを特徴とする、請求項２又は３に記載の光走査装置。
6. 前記可動部材が当該光走査装置に配備されることを特徴とする、請求項５に記載の光走査装置。
7. 前記可動部材がリンク機構であることを特徴とする、請求項５又は６に記載の光走査装置。
8. 前記リンク機構が回動可能に支持された１対のレバー部材からなることを特徴とする、請求項７に記載の光走査装置。
9. 前記各レバー部材の一端部が、前記シャッタ部材の移動方向と直行する方向の両側端部付近にそれぞれ係止されることを特徴とする、請求項８に記載の光走査装置。
10. 前記１対のレバー部材のうち、一方のレバー部材の端部が折り曲げられて平面部を形成し、該平面部が前記駆動手段に当接されて駆動されるとともに、他方のレバー部材端部が前記駆動手段から前記平面部を介して駆動されることを特徴とする、請求項８又は９に記載の光走査装置。
11. 前記付勢手段が前記レバー部材を付勢することを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の光走査装置。
12. 前記付勢手段は、前記レバー部材の回転軸に装着された捻りコイルばねであることを特徴とする、請求項１１に記載の光走査装置。
13. 前記付勢手段が前記シャッタ部材を直接付勢することを特徴とする、請求項１に記載の光走査装置。
14. 前記付勢手段が、前記シャッタ部材と前記光学ハウジングとの間に配設された引張りスプリングであることを特徴とする、請求項１３に記載の光走査装置。
15. 前記シャッタ部材、前記可動部材及び前記付勢手段が、前記光学ハウジングの同一面に配設されていることを特徴とする、請求項５〜１４のいずれか１項に記載の光走査装置。
16. 前記可動部材は、駆動手段の動きを拡大して前記シャッタ部材に伝達することを特徴とする、請求項５〜１５のいずれか１項に記載の光走査装置。
17. 前記可動部材は、駆動手段の動きを２倍に拡大して前記シャッタ部材に伝達することを特徴とする、請求項１６に記載の光走査装置。
18. 前記シャッタ部材の開閉状態を検出する検出手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の光走査装置。
19. 前記検出手段が、前記シャッタ部材の位置を直接的に検出することを特徴とする、請求項１８に記載の光走査装置。
20. 前記検出手段が、前記シャッタ部材の位置を間接的に検出することを特徴とする、請求項１８に記載の光走査装置。
21. 前記検出手段が、前記シャッタ部材の駆動に関わる部材を検出することを特徴とする、請求項２０に記載の光走査装置。
22. 前記シャッタ部材が駆動手段から可動部材を介して駆動され、前記検出手段が前記可動部材を検出することを特徴とする、請求項２０に記載の光走査装置。
23. 前記光学ハウジングに、前記シャッタ部材移動方向に延設され前記シャッタ部材を支持する複数のシャッタガイド部が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の光走査装置。
24. 前記シャッタガイド部が薄手のリブ形状に形成されていることを特徴とする、請求項２３に記載の光走査装置。
25. 前記出射窓を複数有し、前記シャッタ部材は前記複数の出射窓を一体に遮蔽及び開放する部材であることを特徴とする、請求項１に記載の光走査装置。
26. 前記出射窓が前記光学ハウジングの上面に設けられ、前記シャッタ部材が前記光学ハウジングの上部に配置されることを特徴とする、請求項１又は２５に記載の光走査装置。
27. 前記出射窓の周囲を囲んで立ち上げられた立上部を有し、前記シャッタ部材が閉鎖状態のとき、前記シャッタ部材と前記立上部が近接状態で前記出射窓を遮蔽することを特徴とする、請求項１，２５，２６のいずれか１項に記載の光走査装置。
28. 請求項１〜２７のいずれか１項に記載の光走査装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
29. 前記光走査装置が作像部の下方に配設されることを特徴とする、請求項２８に記載の画像形成装置。
30. 前記シャッタ部材を駆動する駆動手段が、前記光走査と給紙経路の間に配置されることを特徴とする、請求項２８に記載の画像形成装置。
31. 前記シャッタ部材を駆動する駆動手段は、モータの回転運動を直線運動に変換して前記シャッタ部材を移動させる変換機構を有することを特徴とする、請求項２８に記載の画像形成装置。
32. 前記変換機構がカムであることを特徴とする、請求項３１に記載の画像形成装置。
33. 前記カムが円盤部材を円盤の非中心位置で回転させる偏心カムであることを特徴とする、請求項３２に記載の画像形成装置。
34. 前記カムが非円盤部材からなるカムであることを特徴とする、請求項３２に記載の画像形成装置。
35. 前記変換機構が、回転部材の非中心位置に凸設されて回転する部材であることを特徴とする、請求項３１に記載の画像形成装置。
36. 前記変換機構が、ラック・アンド・ピニオンであることを特徴とする、請求項３１に記載の画像形成装置。
37. 前記変換機構が、回転軸に対して斜めに切断した切断面を有する回転部材と、該回転部材の非中心位置に当接される部材とからなることを特徴とする、請求項３１に記載の画像形成装置。
    

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