JP2009271456A - 光学走査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、塵埃が光学走査装置内に侵入したり防塵ガラスに付着してレーザ光を遮ることを抑制し、重大な画像欠陥を引き起こすことを抑制できる光学走査装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る光学走査装置の代表的な構成は、半導体レーザ装置１と、回転多面鏡３と、半導体レーザ装置１及び回転多面鏡３を収納し、回転多面鏡３によって走査されたレーザ光が通過する長尺状の開口部１４を備えた光学箱本体１０、カバー１１と、開口部１４を閉塞する長尺状の防塵ガラス１２と、を有する光学走査装置において、光学箱は、開口部１４の短手方向における両外側に、開口部１４の長手方向に沿って開口部１４より長いリブ１５ａ、１５ｂをそれぞれ有し、リブ１５ａ、１５ｂと防塵ガラス１２との間に接着剤１６を開口部１４より長く連続して塗布したことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明はレーザ光によって感光体を走査して、感光体上に画像を形成する光学走査装置に関するものである。

従来、光学走査装置に用いられる防塵ガラスは、図１１（特許文献１の図７）で示すように、薄板短冊状のガラス材３１の周囲をプラスチック材料である枠体３２によってとり囲まれて構成している。枠体３２はガラス材３１の表裏においてスリット状の長方形の開口部３３を有している。この開口部３３をくぐって走査手段によって走査されたレーザ光が通過する。

また、図１２（特許文献１の図８）に示した防塵ガラスもある。板金で作られた枠体４１は、プレス加工で長方形の開口部４２を有している。この開口部４２よりひとまわり大きな薄板短冊状のガラス材４３が開口部４２を覆うように両面テープ等で接着されている。

また、図１３（特許文献２の図４）のように防塵ガラスを接着剤で固定するという手段もある。

特開平０７−１３４２５８号公報 特開平０５−８０２６８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された光学走査装置においては、以下のような課題があった。

防塵ガラスと枠体を広範囲で両面テープにより固定するため、防塵ガラス又は枠体に予め両面テープを貼り付ける際、両面テープにシワが発生するなどの作業性が悪い。

また、両面テープについている剥離紙を剥がす際、剥離帯電が発生し、防塵ガラスにゴミ、塵を引き寄せる。そして、引き寄せられたゴミ、塵が、走査されるレーザ光を遮る可能性があり、重大な画像欠陥を引き起こす。

上記課題については、上記特許文献２に記載された光学走査装置において、接着剤で防塵ガラスを固定することで解決できる。

しかしながら、特許文献２では、接着剤が塗布されていない個所でハウジングと防塵ガラスとの隙間が発生する。この隙間から光学走査装置内に塵埃が侵入することで光学部品を汚し、重大な画像欠陥を引き起こす。

また、特許文献１、２では、防塵ガラス近傍に付着した塵やゴミが搬送中に防塵ガラスに移動し、レーザ光を遮ることで重大な画像欠陥を引き起こす可能性がある。

そこで本発明は、塵埃が光学走査装置内に侵入したり防塵ガラスに付着してレーザ光を遮ることを抑制し、重大な画像欠陥を引き起こすことを抑制できる光学走査装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係る光学走査装置の代表的な構成は、画像情報に応じてレーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射したレーザ光を像担持体上に走査する偏向手段と、前記レーザ光源及び前記偏向手段を収納した光学箱と、前記光学箱を覆うように配置したカバーと、前記光学箱又は前記カバーに設けられ前記偏向手段によって走査されたレーザ光が通過する長尺状の開口部と、前記開口部を閉塞する長尺状の透過部材と、を有する光学走査装置において、前記光学箱又は前記カバーは、前記開口部の短手方向における両外側に、前記開口部の長手方向に沿って前記開口部より長いリブをそれぞれ有し、前記リブと前記透過部材との間に接着剤が前記開口部より長く連続して塗布されていることを特徴とする。

本発明によれば、塵埃が光学走査装置内に侵入したり防塵ガラスに付着してレーザ光を遮ることを抑制し、重大な画像欠陥を引き起こすことを抑制できる。

[第一実施形態]
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を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２及び図３を参照して、本発明の第一実施形態に係る光学走査装置について説明する。

図１は光学走査装置の斜視図であり、説明のためカバーの一部を切り欠いた図である。図２は光学走査装置にカバーが組みつけられた図の斜視図である。図３は図２記載の断面図である。

（光学走査装置）
図１、図３に示すように、光学走査装置は、光学箱１０、カバー１１、半導体レーザ装置（レーザ光源）１、コリメータレンズ１ａ、シリンドリカルレンズ２、回転多面鏡（偏向手段）３、スキャナモータ３ｂ、結像レンズ４ａ、４ｂを有している。光学箱１０は、各種光学部材を収容する。カバー１１は光学箱１０を覆うように配置されている。半導体レーザ装置１は、画像情報に応じてレーザ光を出射する。コリメータレンズ１ａは、半導体レーザ装置１から発生するレーザ光を平行レーザ光にする。シリンドリカルレンズ２は、コリメータレンズ１ａからの平行レーザ光を線状に集光する。回転多面鏡３は、シリンドリカルレンズ２によって集光されてできるレーザ光の線像の近傍に偏向反射面を有する。回転多面鏡３は、半導体レーザ装置１から出射したレーザ光を感光体（像担持体）６上に走査する。スキャナモータ３ｂは、回転多面鏡３を回転させる手段である。

回転多面鏡３において偏向反射されたレーザ光は、結像レンズ（結像手段）４ａ、４ｂと、ミラー５を介して感光体６を照射する。結像レンズ４ａ、４ｂは、回転多面鏡３によって走査されたレーザ光を感光体６上に結像する。すなわち、結像レンズ４ａ、４ｂは、回転多面鏡３において反射されるレーザ光が感光体６上においてスポットを形成するように集光され、前記スポットの走査速度が等速に保たれるように設計されている。回転多面鏡３の回転によって、感光体においてはレーザ光による主走査が行われ、また感光体６がその円筒の軸線まわりに回転駆動することによって副走査が行われる。このようにして感光体６の表面には静電潜像が形成される。

図２、図３に示すように、以上の光学部品群を光学箱１０内に配置し、光学箱カバー１１で光学箱内を密閉する。カバー１１は、例えば樹脂で形成され、主走査されたレーザ光が通るように長方形（長尺状）の開口部１４がカバー１１に設けられている。開口部１４は、長尺状の防塵ガラス（透過部材）１２で閉塞されている。防塵ガラス１２は、薄板短冊状のガラス部材であり、レーザ光が透過可能であるとともに、ほこり等の汚れから光学部品を保護する。

感光体を利用した画像形成技術は、電子写真式記録技術として良く知られたものであるので、詳細説明は省略して簡単に説明する。

感光体の周辺には、感光体の表面を一様に帯電する帯電器、感光体の表面に形成される静電潜像をトナー像に顕像化するための現像装置、トナー像をシートに転写する転写手段等が配置されている。これらの働きによって半導体レーザ装置が発生するレーザ光に対応する記録情報がシートにプリントされる。

（防塵ガラス１２とカバー１１の固定）
防塵ガラス１２とカバー１１の固定について説明する。図４は防塵ガラス１２とカバー１１の固定を説明する部分斜視図である。図４に示すように、防塵ガラス１２は、開口部１４の長手方向の両端より外側にそれぞれ設けられた座面１３ａ、１３ｂに当接して位置決めされる。座面１３ａ、１３ｂは、防塵ガラス１２をレーザ光の出射方向に位置決めする。防塵ガラス１２は、開口部１４を覆うことが可能な大きさとなっている。防塵ガラス１２は、長手方向（主走査方向）の長さはＤ１２ａであり、短手方向の長さはＤ１２ｂである。開口部１４は、長手方向（主走査方向）の長さはＤ１４ａであり、短手方向の長さはＤ１４ｂである。Ｄ１２ａ＞Ｄ１４ａ、Ｄ１２ｂ＞Ｄ１４ｂである。

開口部１４の短手方向における両外側には、開口部１４の長手方向に沿ってリブ１５ａ、１５ｂがそれぞれ設けられている。リブ１５ａ、１５ｂは、開口部１４の長手方向の長さＤ１４ａより長い凸部、壁である。

接着剤１６は、防塵ガラス１２をカバー１１に配置した後に、防塵ガラス１２とリブ１５ａ、１５ｂの間に連続して開口部１４（長さＤ１４ａ）より長くなるように塗布される（接着剤１６の長手方向の塗布範囲Ｄ１６ａ）。接着剤１６として紫外線硬化型の接着剤を用いることで、組立工程の時間短縮を行うことができ、ディスペンサー等で自動的に接着剤を塗布することも可能である。

図５は図４のＡ−Ａ断面図である。図５に示すように、開口部１４は、レーザ光Ｌから開口部１４の端部まで、副走査方向（主走査方向と直交する方向すなわち防塵ガラス１２の短手方向）に距離Ｄ１７を設けている。距離Ｄ１７は、接着剤の流れ込みが発生してもレーザ光Ｌを遮らないための距離であり、２ｍｍ以上設けられることが望ましい。接着剤１６は、レーザ光Ｌと略直交する方向（主走査方向）で防塵ガラス１２をカバー１１に接着している。

また、接着剤１６は、防塵ガラス１２の線膨張係数とカバー１１の線膨張係数が違うことにより、発生する歪みを吸収する必要がある。このため、接着剤１６は、硬度がシェアＡ６０以下と非常に柔らかいもので且つ、伸び率が２００％以上あることが望ましい。このような条件の接着剤を選定することで、ガラス（８．８×１０^−６（１／℃））と樹脂（５×１０^−５（１／℃））のような線膨張係数が大きく違うものを接着することが可能となる。

また、接着剤１６は、硬化後の表面に粘着性を有するような特性がある。これにより、接着剤１６の上に落ちたゴミや塵は、接着剤１６に保持され、防塵ガラス上に移動することを防ぐことができる。

図４記載のカバー１１に設けられたリブ１５ａ、１５ｂは、開口部１４の長手方向に沿ってレーザ光Ｌの主走査方向と平行な方向に延びており、防塵ガラス１２と同等の高さであり、接着剤１６と接触する面がテーパ形状（テーパθ）になっている。これにより、接着剤１６をリブ１５ａ、１５ｂと防塵ガラス１２との間に流し込みやすくなっており、接着剤１６を塗布するニードルの先端位置がばらついても確実に防塵ガラス１２とカバー１１の接着できる。また、少量の接着剤１６で外部に露出する接着剤１６の表面積を増やすことができる。少量で接着剤１６を塗布することにより、硬化する時間も短縮できる。また、接着剤１６の上に落ちたゴミや塵をより多く保持できる。

上述の如く、リブ１５ａ、１５ｂと防塵ガラス１２との間に接着剤１６を開口部１４より長く連続して塗布したことにより、容易な手段で強固な密閉性を実現できる。これにより、ゴミ、塵が光学走査装置内に侵入してレーザ光を遮ることを抑制し、重大な画像欠陥を引き起こすことを抑制できる。

また、リブ１５ａ、１５ｂを開口部１４よりも長く配置したことにより、防塵ガラス１２近傍に落ちたゴミ、塵が防塵ガラス１２（特に、レーザ光が透過する部分）へ移動することを抑制できる。さらに、リブ１５ａ、１５ｂを乗り越えたゴミ、塵を接着剤１６で絡め取ることができる。これにより、ゴミ、塵が防塵ガラス１２に付着してレーザ光を遮ることを抑制し、重大な画像欠陥を引き起こすことを抑制できる。

[第二実施形態]
次に本発明に係る光学走査装置の第二実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図６は本実施形態に係るカバー２１の部分斜視図である。図６に示すように、本実施形態のカバー２１は、上記第一実施形態のカバー１１に溝部１９ａ、１９ｂを設けたものである。

溝部１９ａ、１９ｂは、主走査方向において座面１３ａ、１３ｂより外側に設けられている。防塵ガラス１２は、カバー２１の開口部の長手方向における両端より外側に設けられた座面１３ａ、１３ｂに当接して位置決めされる。

図７は図６で示したカバー２１に防塵ガラス１２が設置された状態の上視図である。図７に示すように、溝部１９ａ、１９ｂの一部は、座面１３ａ、１３ｂより外側で防塵ガラス１２と対向する。対向した部分の溝部１９ａ、１９ｂと防塵ガラス１２との隙間は、０．２〜０．５ｍｍになるように設けられている。

ここで接着剤を塗布する例を図８、図９及び図１０を用いて説明する。図８は接着剤が塗布された部分斜視図である。図９は接着剤の塗布を開始する時の説明図である。図１０は接着剤の塗布を終了する時の説明図である。

上記第一実施形態で示したように、ディスペンサー等で自動的に接着剤を塗布する。カバー２１に防塵ガラス１２を設置した後に、主走査方向において溝部１９ｂから溝部１９ａまで連続して接着剤１６を塗布する。図９のように、図示しないディスペンサーは、塗布開始位置である溝部１９ｂで数秒停止し、塗布を開始する。そして、ディスペンサーを溝部１９ａまで移動させながら塗布を行い、溝部１９ａで数秒停止させ塗布を終了する。これにより、溝部１９ａ、１９ｂに接着剤１６が溜まることとなる。溝部１９ａ、１９ｂに溜まった接着剤は、図８のように毛細管現象で溝部１９ａ、１９ｂと防塵ガラス１２の隙間に入り込む。

隙間に入り込んだ接着剤１６に紫外線を照射して、接着剤１６を固める。これにより、容易な手段で防塵ガラス１２の接着面積を増やすことができ、剥離強度を増やすことができる。なお、防塵ガラス１２とカバー２１の剥離は、防塵ガラス１２の両端部（溝部１９ａ、１９ｂ近傍）から発生するため、防塵ガラス１２の両端部付近を重点的に固めることで効果的に剥離強度を増すことができる。

なお、第1及び第2の実施形態では、光学走査装置のカバーに開口部が設けられた構成において本発明を適用した例について説明したが、光学走査装置の光学箱に開口部が設けられた構成においても本発明を適用すれば、同様の効果を得ることができる。

第一実施形態に係る光学走査装置の斜視図である。 第一実施形態に係る光学走査装置の斜視図である。 第一実施形態に係る光学走査装置の断面図である。 防塵ガラスとカバーの固定を説明する部分斜視図である。 防塵ガラスとカバーの固定を説明する部分断面図である。 第二実施形態に係るカバーについて説明した部分斜視図である。 第二実施形態に係るカバーと防塵ガラスについて説明した上面図である。 防塵ガラスとカバーの固定を説明する部分斜視図である。 防塵ガラスとカバーの固定を説明する部分斜視図である。 防塵ガラスとカバーの固定を説明する部分斜視図である。 従来の防塵ガラスの取り付け構造を示す図である。 従来の防塵ガラスの取り付け構造を示す図である。 従来の防塵ガラスの取り付け構造を示す図である。

符号の説明

Ｌ …光束
１ …半導体レーザ装置（レーザ光源）
１ａ …コリメータレンズ
２ …シリンドリカルレンズ
３ …回転多面鏡（偏向手段）
３ｂ …スキャナモータ
４ａ、４ｂ …結像レンズ
６ …感光体（像担持体）
１０ …光学箱
１１、２１ …カバー
１２ …防塵ガラス（透過部材）
１３ …座面
１４ …開口部
１５ …リブ
１６ …接着剤
１９ …溝部

Claims (5)

1. 画像情報に応じてレーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射したレーザ光を像担持体に走査する偏向手段と、前記レーザ光源及び前記偏向手段を収容した光学箱と、前記光学箱を覆うように配置したカバーと、前記光学箱又は前記カバーに設けられ前記偏向手段によって走査されたレーザ光が通過する長尺状の開口部と、前記開口部を閉塞する長尺状の透過部材と、を有する光学走査装置において、
   前記光学箱又は前記カバーは、前記開口部の短手方向における両外側に、前記開口部の長手方向に沿って前記開口部より長いリブをそれぞれ有し、
   前記リブと前記透過部材との間に接着剤が前記開口部より長く連続して塗布されていることを特徴とする光学走査装置。
   
2. 前記開口部の長手方向における両端より外側に設けられ、前記透過部材をレーザ光の出射方向に位置決めする座面と、
   前記座面より外側で且つ前記透過部材と一部が対向する溝と、を有することを特徴とする請求項１記載の光学走査装置。
   
3. 前記リブは、前記接着剤と接触する面がテーパ形状になっていることを特徴とする請求項１記載の光学走査装置。
   
4. 前記接着剤は、紫外線硬化型の接着剤であることを特徴とする請求項１記載の光学走査装置。
   
5. 硬化後の前記接着剤の表面が、粘着性を有していることを特徴とする請求項１記載の光学走査装置。

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