JP2015123585A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カバーを光学箱に組み付ける作業の際に、カバー側係合部が光学箱の側壁に接触して変形してしまうことを抑制することができる光走査装置を提供する。
【解決手段】突起３２の先端部がカバー側係合部３１の先端部よりも先に光学箱２０の側壁２０ａの頂部２０ｂとすれ違うように構成された光走査装置。
【選択図】図５

Description

本発明は、カバーによって閉塞された内部空間に回転多面鏡などの光学部材が取り付けられる光走査装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置は、画像データに基づく光ビームを出射する光走査装置を備える。光走査装置は、光源から出射された光ビームが感光体上を走査するように当該光ビームを偏向する回転多面鏡、回転多面鏡によって偏向された光ビームを感光体上に導くレンズ、反射ミラーなどの光学部材を備える。

光走査装置から出射された光ビームによって走査されることによって、画像形成装置に備えられる感光体上には画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、この静電潜像をトナーによって現像し、感光体上のトナー像を紙などの記録媒体に転写することによって、記録媒体上に画像が形成される。

光走査装置は、光学箱、および光学箱に取り付けられるカバー（蓋）を備える。回転多面鏡、レンズ、ミラーは、光学箱とカバーとによって形成される内部空間に設置される。

特許文献１は、スナップフィット機構によってカバーを光学箱に固定する光走査装置を開示している。

特開２００６−１５０６８７号公報

しかしながら、従来の構成は、工場における光走査装置の組立時や光走査装置のメンテナンス（回転多面鏡、レンズ、ミラーの清掃など）後のカバーの組み付け時に次のような課題が生じる可能性がある。即ち、カバーを光学箱に組み付ける過程において、スナップフィット機構を構成するカバー側係合部が、光学箱の側壁に突き当たってしまったり、光学箱の側壁の内側に入り込んでしまったりする場合が考えられ得る。このときカバー側係合部にかかる圧力が強いと、カバー側係合部が塑性変形してしまうケースがある。カバー側係合部が塑性変形してしまうと、スナップフィット機構によるカバーと光学箱との相対位置関係の固定が十分なされず、カバーと光学箱との間に隙間が生じてしまう。その隙間から塵挨が浸入すると、画質の低下につながってしまう。

このような課題を低減するために、作業者は、カバーと光学箱との組付作業を慎重に行うことが求められるが、慎重な作業が必要になる分組立時間の増加を招くという課題が生じる。また、カバーと光学箱との組付作業を自動機で行う場合には、自動機の動作の精度を高める必要が生じ、自動機の設計が複雑化してしまう。

上記課題に対して、本発明の光走査装置は、感光体を露光するための光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームを偏向する偏向手段と、 内部に前記偏向手段を収容する光学箱と、前記光学箱に取り付けられるカバーと、 前記光学箱の外側の側壁の複数の位置に設けられた箱側係合部と、前記複数の箱側係合部それぞれと対となり、前記カバーが前記箱に取り付けられた状態において前記箱側係合部が設けられた前記側壁に対向し、前記対となる前記箱側係合部と係合するように、前記カバーの複数の位置から立設するカバー側係合部と、前記カバーが前記箱に取り付けられた状態において前記側壁に対向するように、前記カバーから立設する複数の突起と、を備え、前記光学箱に前記カバーを取り付ける際に前記カバー側係合部の先端が前記光学箱の側壁の外側の側壁の頂部とすれ違うよりも先に前記複数の突起のうちの少なくとも１つの突起の先端が前記側壁の頂部とすれ違うように、前記複数の突起および前記カバー側係合部が前記カバーから立設していることを特徴とする。

光走査装置の光学箱に防塵用のカバーを組み付ける際にカバー側係合部の塑性変形を抑制することができる。

画像形成装置の断面図 光走査装置の斜視図 光学箱およびカバーの要部拡大斜視図 光学箱およびカバーの要部拡大断面図 光学箱およびカバーの要部拡大斜視図

（実施例１）
以下、図面を用いて実施例を説明する。

（画像形成装置）
図１は、本実施例における画像形成装置の要部概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、記録媒体である記録紙を供給する給紙部１０１、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する４つの画像形成部２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋを備える。また、本実施例の画像形成装置１００は、感光ドラム２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｋ（感光体）、各感光ドラムを帯電させる帯電ローラ２３０Ｙ、２３０Ｍ、２３０Ｃ、２３０Ｋ、各感光ドラム上に形成された静電潜像を各色のトナーを用いて現像する現像器２２０Ｙ、２２０Ｍ、２２０Ｃ、２２０Ｋを備える。また、本実施例の画像形成装置１００は、光走査装置３００、中間転写ベルト４００、転写装置５００、定着装置６００を備える。

次に画像形成プロセスについて説明する。各色の画像形成プロセスは同一であるので、以下の説明では添え字であるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。感光ドラム２１０は帯電ローラ２３０によって帯電される。帯電された感光ドラム２１０は光走査装置から出射される光ビームによって露光される。光ビームによって露光されることによって感光ドラム２１０（感光体上）には静電潜像が形成される。当該静電潜像は、現像器２２０によって現像される。

各感光ドラム上に形成されたトナー像は、各色の転写位置（ＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＫ）において中間転写ベルト４００に転写される。転写装置５００は、転写位置Ｔ２において、中間転写ベルト４００上のトナー像を給紙部１０１から当該転写位置Ｔ２に搬送される記録紙に転写する。定着装置６００は、記録紙に転写されたトナー像を記録紙に加熱定着する。

（光走査装置）
次に、図２を用いて光走査装置３００について説明する。図２（ａ）は、光走査装置の内部構成を示す斜視図であり、後述するカバー３０（蓋）が光学箱２０に取り付けられていない状態である。

レーザユニット２ａは、それぞれ感光ドラム２１０Ｙおよび感光ドラム２１０Ｍを露光するための２個の光源を備える。一方、レーザユニット２ｂは、それぞれ感光ドラム２１０Ｃおよび感光ドラム２１０Ｋを露光する２個の光源を備える。各々のレーザユニットに備えられる光源は、レーザホルダ１２ａおよび１２ｂによって一体的に保持され、レーザホルダ１２ａおよび１２ｂはビスによって光学箱２０に固定されている。

レーザユニット２ａから出射されたイエローおよびマゼンタのレーザ光は、図の中でポリゴンミラー１（回転多面鏡）の左側に偏向され、レーザユニット２ｂから出射されたブラックおよびシアンのレーザ光はポリゴンミラー１の右側に走査される。ポリゴンミラーを挟んで両側には各光ビームを対応する感光ドラムに導く光学部材（レンズ、反射ミラーなど）の走査光学系が配置されている。ポリゴンミラー１、レンズ、反射ミラーは、光学箱２０の内部に収容される。

光学箱２０は側壁２０ａを備える。図２（ａ）において、太線で強調した部分は、ポリゴンミラー、レンズ、反射ミラーが設置される光学箱２０の底部から立設する光学箱２０の側壁２０ａの頂部２０ｂを示している。光走査装置３００を組み立てる際、ポリゴンミラー１、レンズ、反射ミラーは、側壁２０ａの頂部２０ｂによって形成される開口から光学箱２０に挿入され、光学箱２０の底部に設置される。

図２（ｂ）は、光学箱２０とカバー３０を示す斜視図である。ここで、光学箱３０にカバー３０が取り付けられた状態におけるポリゴンミラー１、レンズ、反射ミラーの設置空間を光学箱２０の内部、光学箱２０とカバー３０の外側の空間を外部とする。図２（ｂ）に示すように、光学箱２０の側壁２０ａ（光学箱３０の外側）には光学箱側係合部２１としての複数の突起が光学箱２０と一体的に設けられている。光学箱側係合部２１は、係合箇所２１ａおよび傾斜部２１ｂをそなえる。光学箱側係合部２１については後述する。

（カバー）
次に、図２（ｂ）および図３を用いてカバー３０について説明する。図３は、光学箱２０とカバー３０の角部拡大図である。

図２（ｂ）に示すように、カバー３０は、側壁２０ａの頂部２０ｂによって形成される開口を塞ぐ。カバー３０には、４つの透明窓３３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋが設けられている。各感光ドラム２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｋを露光する光ビームは、各々対応する透明窓を通過する。本実施例のカバー３０は、樹脂製の部材であるが、金属製の部材であっても良い。

図３に示すように、カバー３０は、複数のカバー側係合部３１（蓋側係合部）を備える。カバー側係合部３１は、カバー３０に一体的に形成されている。

複数のカバー側係合部３１は、カバー３０から延出（立設）する腕部３１ｂと腕部３１ｃを備える。光走査装置組立の際、Ｚ軸方向にカバー３０を光学箱２０に向かって移動させる、あるいはＺ軸方向に光学箱２０をカバー３０に向かって移動させることによって、カバー３０を光学箱２０に取り付ける。腕部３１ｂと腕部３１ｃは、光走査装置組立の際のカバー３０と光学箱との相対的な移動方向において光学箱２０の側壁に沿うようにカバー３０から立設（突出）している。

また、複数のカバー側係合部３１は、腕部３１ｂと腕部３１ｃとを連結する連結部３１ａを備える。

（スナップフィット機構）
カバー３０は、光学箱側係合部２１とカバー側係合部３１とを含むスナップフィット機構によって光学箱３０に固定される。図４に示すように、光走査装置組立の際、図４（ａ）の状態からＺ軸方向（カバー側係合部３１の突出方向）における光学箱２０とカバー３０との距離が狭まると、カバー側係合部３１の連結部３１ａが光学箱側係合部２１の傾斜部２１ｂに当接する。この状態から光学箱２０とカバー３０との距離をさらに狭めると、連結部３１ａは傾斜部２１ｂをスライドし、腕部３１ｂおよび腕部３１ｃは光学箱２０の側壁２０ａから遠ざかるように弾性的に撓る（図４（ｂ））。そして、カバー３０と光学箱２０の頂部２０とが接触すると、連結部２１ａは、傾斜部２１ｂを乗り越える。連結部２１ａが傾斜部２１ｂを乗り越えると、撓るような弾性変形をしていた腕部３１ｂおよび腕部３１ｃは側壁２０ｂに沿う形状に復元し、それによって光学箱２０の側壁２０ａに対して略垂直に形成された係合面２１ａと連結部３１ａのカバー２０側の面とが互いに係合した状態となる（図４（ｃ））。この状態で、少なくともＺ軸方向に関してカバー３０と光学箱２０との相対位置関係が固定される。

光学箱側係合部２１およびカバー側係合部３１の位置の寸法は以下のとおりである。

Ｌ１＝２７ｍｍ
Ｌ２＝５ｍｍ
Ｌ３＝４ｍｍ
Ｌ４＝１８ｍｍ
カバー３０からのカバー側係合部３１の全長は２７ｍｍである。

なお、光走査装置３００の防塵性を向上させるために、カバー３０と頂部２０ｂとによって弾性部材を圧縮し、カバー３０と頂部２０ｂとの微小な間隙を弾性部材によって埋める構成としても良い。

（カバーに設けられた突起）
続いて、図２（ｂ）、図３および図５を用いて、カバー３０に設けられた突起３２について説明する。カバー３０は、図３のＺ軸方向においてカバー側係合部３１の長さよりも突起３２を備える。図２（ｂ）に示すように、本実施例の光学箱２０の側壁２０ａによって形成された開口は、略長方形である。そのため、それを塞ぐカバーも略長方形である。突起３２は、略長方形の形状をしたカバー３０の４つの角部（カバー３０の外形形状の４つの頂点）から立設している。

突起３２は、カバー３０をＺ方向に移動させることによってカバー３０を光学箱２０に取り付ける際に、カバー側係合部３１が光学箱２０の外側の側壁にオーバーラップするよりも先に光学箱２０の側壁にオーバーラップ（対向）する。図５（ａ）において、カバー側係合部３１および突起３２は、光学箱２０の側壁にオーバーラップしていない状態を示している。この状態から、カバー側係合部３１と光学箱側係合部２１ａとを係合させるべくＺ軸方向におけるカバー３０と光学箱２０との相対位置を近づけていくと、まず突起３２の先端部３２と光学箱２０の側壁２０ａの頂部２０ｂとがすれ違う。その後、さらにカバー３０と光学箱２０との相対位置を近づけていくと、突起３２の先端部３２は側壁２０ａに沿ってＺ方向に移動している間にカバー側係合部３１の先端部と光学箱２０の側壁２０ａの頂部２０ｂとがすれ違う。なお、Ｚ軸方向は、ポリゴンミラーの回転軸方向と略平行な方向である。

突起３２の先端部３２は側壁２０ａに沿ってＺ方向に移動している間、突起３２は、カバー３０と光学箱２０との相対移動方向を規定するガイド部材として機能する。つまり、突起３２の先端部３２が光学箱２０の側壁２０ａに沿って移動している間、突起３２と光学箱２０とが形成する間隙は１ｍｍ以下であり、仮にカバー３０をＸＹ平面内で移動させようとしても、突起３２と光学箱２０の側壁２０ａとが接触するため、ＸＹ平面内におけるカバー３０と光学箱２０との相対移動が規制される。

このように、突起３２の先端部がカバー側係合部３１の先端部よりも先に光学箱２０の側壁２０ａの頂部２０ｂとすれ違うため、ＸＹ平面内におけるカバー３０と光学箱２０との相対移動が規制される。それによって、カバー側係合部３１の先端部が側壁２０ａに接触することが抑制され、カバー側係合部３１の塑性変形を抑制することができる。

なお、本実施例では、突起３２をカバー３０の４つの頂点に設けたが、４つの頂点を結ぶカバー３０の辺上（カバー３０の側端）から突起３２を立設させても良い。カバー側係合部３１の両側から突起３２を立設させることが望ましい。また、必ずしも突起３２をカバー３０の辺上に設けなくても良く、カバーの辺上よりも内側から立設させても良い。さらに、突起３２は、光学箱２０の側壁の内側に沿うように設けても良く、カバー３０の辺と辺とが交差する頂点近傍に設けても良い。

以上で説明したように、突起３２の先端部がカバー側係合部３１の先端部よりも先に光学箱２０の側壁２０ａの頂部２０ｂとすれ違うように構成されているため、カバー側係合部３１の先端部が側壁２０ａに接触することが抑制され、カバー３０を光学箱２０に取り付ける際にカバー側係合部３１の塑性変形を抑制することができる。

２０ 光学箱
２１ 光学箱側係合部
３０ カバー
３１ カバー側係合部
３２ 突起

Claims (11)

1. 感光体を露光するための光ビームを出射する光源と、
   前記光源から出射された光ビームを偏向する偏向手段と、
   内部に前記偏向手段を収容する光学箱と、
   前記光学箱に取り付けられるカバーと、
   前記光学箱の外側の側壁の複数の位置に設けられた箱側係合部と、
   前記複数の箱側係合部それぞれと対となり、前記カバーが前記箱に取り付けられた状態において前記箱側係合部が設けられた前記側壁に対向し、前記対となる前記箱側係合部と係合するように、前記カバーの複数の位置から立設するカバー側係合部と、
   前記カバーが前記箱に取り付けられた状態において前記側壁に対向するように、前記カバーから立設する複数の突起と、を備え、
   前記光学箱に前記カバーを取り付ける際に前記カバー側係合部の先端が前記光学箱の側壁の外側の側壁の頂部とすれ違うよりも先に前記複数の突起のうちの少なくとも１つの突起の先端が前記側壁の頂部とすれ違うように、前記複数の突起および前記カバー側係合部が前記カバーから立設していることを特徴とする光走査装置。
2. 前記複数の突起および前記カバー側係合部は、前記カバーの辺上から立設し、前記カバー側係合部は、前記カバーの辺上において２つの前記突起の間に少なくとも一つの前記カバー側係合部が前記カバーから立設していることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記複数の突起は、前記辺と辺とが交差する前記カバーの頂点から立設することを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記複数の突起および前記カバー側係合部は、前記カバーの辺上の内側の近傍から立設し、前記カバー側係合部は、前記カバーの辺上の内側の近傍において２つの前記突起の間に少なくとも一つの前記カバー側係合部が前記カバーから立設していることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
5. 前記複数の突起は、前記辺と辺との内側であって、前記辺と辺との頂点近傍から立設することを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
6. 前記複数の突起は、前記光学箱の外側の側壁に対向するように前記カバーから立設していることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の光走査装置。
7. 前記カバー側係合部の前記カバーからの突出方向における前記突起の長さは、前記カバー側係合部の長さよりも長いことを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の光走査装置。
8. 前記偏向手段は、前記光ビームを偏向する回転多面鏡であって、
   前記カバーが前記光学箱に取り付けられる際の前記カバーと前記光学箱の相対的な移動方向は前記回転多面鏡の回転軸と略平行な方向であることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の光走査装置。
9. 前記回転軸方向において、前記突起の長さは前記カバー側係合部の長さよりも長いことを特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
10. 前記複数の突起は、前記カバーを前記光学箱に取り付ける際に、前記カバーと前記光学箱の相対移動方向をガイドすることを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項に記載の光走査装置。
11. 前記カバーは、樹脂製であることを特徴とする請求項１乃至１０いずれか１項に記載の光走査装置。

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