JP2019138996A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で光学箱の防塵を行うこと。【解決手段】光源ユニット６１と回転多面鏡４２との間の光ビームの光路に設置され、入射光学系のシリンドリカルレンズ６５を支持する入射光学系支持台８３を備え、入射光学系支持台８３は、光学箱１０５の内部を防塵するために光学箱１０５と入射光学系支持台８３との境界部を封止する弾性部材８４と、入射光学系支持台８３が光学箱１０５に取り付けられた状態において、光学箱１０５の内部側から、光学箱１０５の側壁に設けられた開口であって、光源ユニット６１が固定された開口に侵入する突起部８９と、を有する。【選択図】図９

Description

本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いられる光走査装置及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置に用いられる光走査装置としては、次のような構成を有する光走査装置が周知である。すなわち、光源から射出された光ビームを偏向器により偏向させ、走査結像光学系により被走査面に向けて光ビームを集光して被走査面上に光スポットを形成し、この光スポットで被走査面を走査することにより、被走査面上に潜像画像を形成する。光走査装置の内部には、半導体レーザから出射されたレーザ光を偏向するための偏向器（例えば回転多面鏡）が設けられており、偏向器が高速で回転することにより、上述したレーザ光が偏向される。そして、偏光されたレーザ光は感光体上に照射される。このように、半導体レーザの発光、消灯を繰り返して、レーザ光を感光体上に照射することにより、所望の静電潜像が形成される構成となっている。近年の画像形成装置においては、１２００ｄｐｉや２４００ｄｐｉという高精細な画像が形成可能な製品が主流となり、単位時間当たりの出力枚数が多い製品が求められている。そのため、偏向器の回転速度の増加にともない、偏向器自身が発する振動エネルギーも増加する。その結果、光走査装置の筐体である光学箱や内部に設置された光学部品を振動させてしまい、レーザ光が偏向器の回転周期に応じて揺れる、所謂”ビーム振れ”を引き起こしてしまう。その結果、感光体上に形成される静電潜像の位置に周期的なズレが発生し、形成される画像にピッチムラが発生してしまう。

高精細な画像形成が可能で出力枚数の多い製品ゾーンに含まれる製品の中には、偏向器が４５０００ｒｐｍを超えるような回転速度で動作するものもある。このように高速に動作する装置を用いる場合には、振動を抑え、装置の剛性を高めるために、光走査装置の光学箱にアルミなどの金属材料を採用することで対応することがある。しかしながら、金属材料の光学箱を採用する場合には、樹脂材料の光学箱などを使う場合に比べ、光学箱表面の反射率が高い。そのため、画像形成に使用しないレーザ光が光学箱表面で反射するなどして、意図しない光（以下、迷光という）が感光体の表面に照射されてしまうことがあり、画像の濃度が均一にならず、画像不良を引き起こしてしまうことがある。また、金属材料の光学箱を作成するために、ダイカスト成型が用いられることがある。光源から偏向器の間には入射光学部材が設置され、入射光学部材の支持部の座面には高精度の加工が要求されるものの、ダイカスト成型では、その要求精度を十分に満たすことができない。そのため、切削加工による二次加工が必要となるが、切削加工された加工面は反射率が高く、強度の強い迷光が発生する可能性がある。

これを解決するために、入射光学部材を保持する入射光学系支持台を反射率の低い樹脂材料によって作製し、光学箱に取り付ける手法がある。この場合、光学箱と入射光学系支持台が別々の部材となるため、両者の境界部に隙間が生じるため、光走査装置の防塵性が低下することが懸念される。近年、汚染された空気が光走査装置内に侵入し、偏向器表面を汚染することで偏向器の反射率が低下し、画像濃度が均一にならないことがあるため、光走査装置の防塵性低下は防がなければならない。そこで、入射部の防塵性を向上させる案として、例えば特許文献１では、偏向器の周囲を整流部材によって覆うことで偏向器が汚染されないようにする提案がなされている。また、例えば特許文献２では、偏向器を、光学箱と光学箱の蓋とシリンドリカルレンズを当接させることにより密閉し、防塵性を確保する提案がなされている。

特開２０１４−５２５４１号公報 特開２０００−１９３９０２号公報

しかしながら、光学箱と入射光学系支持台との間の隙間を弾性部材によって塞ぐ構成では、次のような課題がある。このような構成では、入射光学系支持台を光学箱に設置する際に、弾性部材がめくれてしまうおそれがある。弾性部材がめくれてしまうと、光走査装置の防塵性が低下してしまう。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、簡易な構成で光学箱の防塵を行うことを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明では、以下の構成を備える。

（１）光ビームを出射する光源と、前記光源より出射された光ビームを偏向する回転多面鏡と、前記光源より出射された光ビームを前記回転多面鏡に導く入射光学系の光学部材と、前記光源が取り付けられ、前記回転多面鏡、前記光学部材を内部に収容する光学箱と、を備える光走査装置であって、前記光源と前記回転多面鏡との間の光ビームの光路に設置され、前記光学部材を支持する支持台を備え、前記支持台は、前記光学箱の内部を防塵するために前記光学箱と前記支持台との境界部を封止する第１の防塵部材と、前記支持台が前記光学箱に取り付けられた状態において、前記光学箱の内部側から、前記光学箱の側壁に設けられた開口であって、前記光源が固定された前記開口に侵入する突起部と、を有することを特徴とする光走査装置。

（２）シートに画像形成を行う画像形成手段と、前記（１）に記載の光走査装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、簡易な構成で光学箱の防塵を行うことができる。

実施例の画像形成装置の構成を示す断面図 実施例の光走査装置の構成を示す斜視図 実施例の反射光量の違いを説明するグラフ 実施例の光走査装置の構成を示す断面図 実施例の光走査装置の構成を示す断面図 実施例の入射光学系支持台の構成を示す斜視図 実施例の入射光学系支持台の構成を示す斜視図 実施例の入射光学系支持台の構成を示す斜視図 実施例の入射光学系支持台の平面図、及び断面図 実施例の光学箱に入射光学系支持台及び光源ユニットを取り付ける方法を説明する図 実施例の光学箱に入射光学系支持台を取り付ける手順を説明する図

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、後述する偏向器４３の回転多面鏡４２の回転軸方向をＺ軸方向、光ビームの走査方向である主走査方向又は出射光学系の光学部材の長手方向をＹ軸方向、Ｙ軸及びＺ軸に直交する方向である副走査方向をＸ軸方向とする。

［画像形成装置の構成］
実施例の画像形成装置の構成を説明する。図１は、本実施例のタンデム型のカラーレーザビームプリンタの全体構成を示す概略構成図である。このレーザビームプリンタ（以下、単にプリンタという）は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の色ごとにトナー像を形成する４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ（一点鎖線で図示）を備える。また、プリンタは、作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋからトナー像が転写される中間転写ベルト２０を備えている。そして、中間転写ベルト２０に多重転写されたトナー像を記録媒体である記録シート（シートともいう）Ｐに転写してフルカラー画像を形成するように構成されている。以降、各色を表す符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは、必要な場合を除き省略する。

中間転写ベルト２０は、無端状に形成され、一対のベルト搬送ローラ２１、２２にかけ回されており、矢印Ｈ方向に回転動作しながら各作像エンジン１０で形成されたトナー像が転写されるように構成されている。また、中間転写ベルト２０を挟んで一方のベルト搬送ローラ２１と対向する位置には、二次転写ローラ６０が配設されている。記録シートＰは、互いに圧接する二次転写ローラ６０と中間転写ベルト２０との間に挿通されて、中間転写ベルト２０からトナー像が転写される。中間転写ベルト２０の下側には前述した４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋが並列的に配設されており、各色の画像情報に応じて形成したトナー像を中間転写ベルト２０に転写するようになっている（以下、一次転写という）。これら４基の作像エンジン１０は、中間転写ベルト２０の回動方向（矢印Ｈ方向）に沿って、イエロー用の作像エンジン１０Ｙ、マゼンタ用の作像エンジン１０Ｍ、シアン用の作像エンジン１０Ｃ及びブラック用の作像エンジン１０Ｂｋの順に配設されている。

また、各作像エンジン１０の下方には、各作像エンジン１０に具備された被走査体である感光ドラム５０を画像情報に応じて露光する光走査装置４０が配設されている。光走査装置４０は全ての作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋに共用されており、各色の画像情報に応じて変調された光ビームを出射する図示しない４基の半導体レーザを備えている。なお、図１では光走査装置４０の詳細な図示及び説明は省略し、図２を用いて後述する。

また、各作像エンジン１０は、感光ドラム５０と、感光ドラム５０を一様な背景部電位にまで帯電させる帯電ローラ１２と、を備える。更に、各作像エンジン１０は、光ビームの露光によって感光ドラム５０上（被走査体上）に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器１３を備えている。現像器１３は、感光ドラム５０上に各色の画像情報に応じたトナー像を形成する。各作像エンジン１０の感光ドラム５０に対向する位置には、中間転写ベルト２０を挟むようにして一次転写ローラ１５が配設されている。一次転写ローラ１５は、所定の転写電圧が印加されることにより、感光ドラム５０上のトナー像が中間転写ベルト２０に転写される。

一方、記録シートＰはプリンタ筐体１の下部に収納される給紙カセット２からプリンタの内部、具体的には中間転写ベルト２０と二次転写ローラ６０とが当接する二次転写位置へ供給される。給紙カセット２の上部には、給紙カセット２内に収容された記録シートＰを引き出すためのピックアップローラ２４及び給紙ローラ２５が並設されている。また、給紙ローラ２５と対向する位置には、記録シートＰの重送を防止するリタードローラ２６が配設されている。プリンタの内部における記録シートＰの搬送経路２７は、プリンタ筐体１の右側面に沿って略垂直に設けられている。プリンタ筐体１の底部に位置する給紙カセット２から引き出された記録シートＰは、搬送経路２７を上昇し、二次転写位置に対する記録シートＰの突入タイミングを制御するレジストレーションローラ２９へと送られる。その後、記録シートＰは、二次転写位置においてトナー像が転写された後、搬送方向の下流側に設けられた定着器３（破線で図示）へと送られる。そして、定着器３によってトナー像が定着された記録シートＰは、排出ローラ２８を経て、プリンタ筐体１の上部に設けられた排出トレイ１ａに排出される。このように構成されたカラーレーザビームプリンタによるフルカラー画像の形成に当たっては、まず、各色の画像情報に応じて光走査装置４０が各作像エンジン１０の感光ドラム５０を所定のタイミングで露光する。

［光走査装置の構成］
図２は、本実施例の光走査装置４０の構成を示す斜視図である。また、図４は、光源から出射されたレーザ光が回転多面鏡に至るまでの光路を示す光走査装置４０の断面図である。更に、図５は、回転多面鏡で偏向されたレーザ光が感光ドラムへと案内される光路を示す光走査装置４０の断面図である。

図２において、光走査装置４０の筐体である光学箱１０５は、ＸＹ平面に平行な面である底面（底部）と、その底面から立設しかつＺ軸方向に略平行な外壁（側壁、以下外周部ともいう）と、を有する。光走査装置４０の光学箱１０５の外周部（側壁）には、光ビーム（レーザ光）を出射するレーザ発光源（光源）が搭載された光源ユニット６１が取り付けられている。光走査装置４０の内部には、後述するシリンドリカルレンズ６５（図４参照）を有し、光源ユニット６１から出射された光ビームを回転多面鏡４２へと導く入射光学系支持台８３が設けられている。また、光走査装置４０の内部には、光ビームを反射、偏向する回転多面鏡４２、光ビームを感光ドラム５０上へ案内し、結像させる出射光学系の光学レンズ６３（６３ａ〜６３ｆ）、反射ミラー６２（６２ａ〜６２ｈ）等が光学箱１０５に一体的に設置されている。反射ミラー６２は、長手方向（Ｙ軸方向）の両端部において、固定バネにより光学箱１０５に固定されている。回転多面鏡４２により偏向された光ビームは光学レンズ６３ａ、６３ｃを通過した後、光学レンズ６３ｂ、６３ｄ、６３ｅ、６３ｆに案内されるよう構成されている。光学レンズ６３を通過した光ビームは、反射ミラー６２により少なくとも１回反射され、感光ドラム５０へと案内され、結像される。なお、光学箱１０５は、例えばアルミやマグネシウムといった金属材料によるダイカスト成型によって作製されている。また、入射光学系支持台８３は、例えばＰＣ−ＡＢＳやＰＰＥ−ＰＳといった樹脂材料で成形されており、迷光を防ぐ目的から光学箱１０５よりも反射率の低い材質であることが好ましい。例えば表面をブラスト加工などによって粗くし、表面反射率を光学箱１０５よりも低くすることができれば、入射光学系支持台８３を金属材料によって成形してもよい。なお、図２では、説明の都合上、光学箱１０５の上部の開口部を密閉するカバーを省略している。

上述したように偏向器４３（後述する図５参照）が高速で回転することによる振動エネルギーや、光走査装置４０を備えるプリンタを動作させるための可動部からの振動エネルギーで、光走査装置４０内部の光学部品が振動することがある。すなわち、光走査装置４０内部の光学レンズ６３（６３ａ〜６３ｆ）や反射ミラー６２（６２ａ〜６２ｈ）などの光学部品が振動することがある。そこで、光学部品が振動してしまわないようにするため、光学箱１０５の剛性を高めて光学箱１０５の振動の発生を抑えるために、光学箱１０５はアルミニウムやマグネシウムなどを含む金属材料により作製される。光学レンズ６３や反射ミラー６２等の光学部品が振動することにより、光学レンズ６３を通過するレーザ光や反射ミラー６２で反射されるレーザ光が周期的な位置変動を起こし、その結果、記録シートＰの出力画像上に縞模様のムラやスジが発生してしまう。前述していたように、近年、画像形成装置においては光走査装置４０の偏向器４３の回転速度の高速化が進み、光走査装置４０内部の部材にかかる振動エネルギーが増大している。そのため、光走査装置４０の光学箱を金属筺体とすることで振動対策を行う必要性が生じている。

金属材料で構成される光学箱を作製する際には、ダイカスト成型などの溶融した金属材料を金型に流し込む方法が採られる。溶融した金属材料は流動性が低いことから、ダイカスト成型では、樹脂成形などに比べ複雑な形状や微小の凹部や凸部を作成することが難しい。光走査装置４０の課題の１つとして挙げられるのが、上述した迷光による画像濃度のムラや形成された画像にスジが発生することである。前述したように、これは、画像形成に関わらない（関係しない）レーザ光が、光学箱１０５の壁面などに反射して、意図せず被走査面である感光ドラムへと案内されることで発生する。

通常、低・中速機などの画像形成装置では、樹脂材料を用いた樹脂成形を採用することで、光学箱１０５を複雑な形状に成形し、迷光が感光ドラム面へと案内されないように構成されている。樹脂材料を用いた樹脂成形は成形性が高いため、このような対応が可能となるが、金属材料を用いた光学箱１０５においては、樹脂成形と同様の対策を採ることは困難である。そのため、迷光による上述した課題が生じた場合には光学部品を支持する光学箱１０５とは別に、飛び交う迷光を遮光するための大掛かりな別部品である遮光壁を設置したり、レーザ光が反射する面に反射抑制シートを貼付したりという対策が採られることが多い。しかしながら、このような対策は別部品（遮光壁）の設置により他の部品の配置に制限が加わるといった設計自由度の制約が生じる要因となったり、他の部品配置を優先することで十分な遮光ができなかったりすることが多く、更なる対策が必要となることが多い。

［樹脂筐体、金属筐体、金属筐体の切削加工面の反射率］
前述した樹脂材料を用いて成型した樹脂筺体、金属材料を用いて成型した金属筺体、及び金属筺体を切削加工した切削部のそれぞれのレーザ光の反射率にどの程度の差があるのか、発光光量を一定にした赤色レーザ光を用いて測定した。実際の測定は、次のような測定環境で実施した。ＳＯＮＹ社製の半導体レーザより発光光量を一定にした赤色レーザを出射し、コリメータレンズにより平行光にしたレーザ光を被測定物である樹脂筐体、金属筐体、金属筐体を切削加工した切削部に照射する。そして、被測定物表面からの反射光の光量を（株）エーディーシー製の光パワーメータ（ＡＤＣＭＴ８２３０系（赤外光対応タイプ））を用いて測定した。その際、光パワーメータの測定条件は、レーザ仕様の波長中心値をセットしている。また、被測定物とレーザ間、被測定物と光パワーメータ間の距離・角度は、樹脂筐体測定時と、金属筐体測定時とで、同じになるように設定されている。

図３は、その測定結果を示すグラフである。図３の横軸は、測定対象である樹脂材料の光学箱１０５（図中の樹脂筐体）、金属材料としてアルミニウムを使用した光学箱１０５（図中、アルミ成形筐体）、アルミ成形の光学箱１０５の切削加工された座面（図中、アルミ精度座面（切削））を示す。図３の縦軸は、所定の光量の赤色レーザ光を照射したときの反射光量（μＷ）を示す。図３に示すように、樹脂材料で成型された樹脂筐体の表面で反射した光量が１９μＷの場合、アルミニウム製の金属筺体成形部では約５倍の９３μＷ、金属筺体の切削部については２１０μＷと、樹脂筐体の場合と比べて１０倍以上の光が反射する。このことから、金属材料で成形された光学箱１０５は、迷光に対する対策が重要であるということが分かる。

続いて、光源ユニット６１から出射された光ビームが感光ドラム５０に照射される様子を光走査装置４０の断面を示す図４、図５を用いて詳細に説明する。図４は、光源ユニット６１から偏向器４３の回転多面鏡４２に至る光走査装置４０の断面を示す断面図である。図４において、光源ユニット６１は、半導体レーザ（不図示）、レーザ基板６４、コリメータレンズ６８を有し、半導体レーザから発せられた光ビーム（レーザ光Ｌ）は、コリメータレンズ６８によって平行光に変換されて、光源ユニット６１から出射される。光源ユニット６１から出射された光ビームＬは、入射光学系支持台８３へと進み、入射光学系支持台８３に設けられた、感光ドラム５０の回転方向である副走査方向にのみ屈折力を備えるシリンドリカルレンズ６５によって、回転多面鏡４２上に集光される。

図５は、回転多面鏡４２で偏向されたレーザ光が感光ドラム５０へと案内される様子を説明する光走査装置４０の断面図である。光走査装置４０は、高速回転して４光路の光ビームを感光ドラム５０の回転軸方向（Ｙ軸方向）に沿って走査するように各光ビームを偏向する回転多面鏡４２及び回転多面鏡４２を回転させるモータユニット４１からなる偏向器４３を備えている。偏向器４３は、回転多面鏡４２と、回転多面鏡４２を回転させるモータと、モータを駆動する駆動ユニットであるモータユニット４１と、モータ及びモータユニット４１が取り付けられた基板（不図示）と、を備える。偏向器４３の回転多面鏡４２により偏向された光ビームは、光学レンズ６３を通過し、反射ミラー６２によって被走査面である感光ドラム５０へと案内され、感光ドラム５０上に結像される。

光源ユニット６１から出射された感光ドラム５０Ｙに対応する光ビームＬＹは、回転多面鏡４２によって偏向され、光学レンズ６３ａに入射する。光学レンズ６３ａを通過した光ビームＬＹは、光学レンズ６３ｂに入射し、光学レンズ６３ｂを通過した後、反射ミラー６２ａによって反射される。反射ミラー６２ａによって反射された光ビームＬＹは、透明窓（不図示）を通過して感光ドラム５０Ｙを走査する。

光源ユニット６１から出射された感光ドラム５０Ｍに対応するレーザ光ＬＭは、回転多面鏡４２によって偏向され、光学レンズ６３ａに入射する。光学レンズ６３ａを通過したレーザ光ＬＭは、反射ミラー６２ｂ、反射ミラー６２ｃによって反射されて、光学レンズ６３ｅに入射し、光学レンズ６３ｅを通過した後、反射ミラー６２ｄによって反射される。反射ミラー６２ｄによって反射されたレーザ光ＬＭは、透明窓（不図示）を通過して感光ドラム５０Ｍを走査する。

光源ユニット６１から出射された感光ドラム５０Ｃに対応するレーザ光ＬＣは、回転多面鏡４２によって偏向され、光学レンズ６３ｃに入射する。光学レンズ６３ｃを通過したレーザ光ＬＣは、反射ミラー６２ｅ、反射ミラー６２ｆによって反射されて、光学レンズ６３ｆに入射し、光学レンズ６３ｆを通過したレーザ光ＬＣは、反射ミラー６２ｇによって反射される。反射ミラー６２ｇによって反射されたレーザ光ＬＣは、透明窓（不図示）を通過して感光ドラム５０Ｃを走査する。

光源ユニット６１から出射された感光ドラム５０Ｂｋに対応する光ビームＬＢｋは、回転多面鏡４２によって偏向され、光学レンズ６３ｃに入射する。光学レンズ６３ｃを通過した光ビームＬＢｋは、光学レンズ６３ｄに入射し、光学レンズ６３ｄを通過した後、反射ミラー６２ｈによって反射される。反射ミラー６２ｈによって反射された光ビームＬＢｋは、透明窓（不図示）を通過して感光ドラム５０Ｂｋを走査する。

図４において、光源ユニット６１は、光走査装置４０の生産時に調整しながら組み付けが行われるため、光学箱１０５の密閉構成を構築することが困難である。そのため、防塵のため、入射光学系支持台８３とシリンドリカルレンズ６５との境界部を封止し、密閉する防塵部材であるために弾性部材６６（第２の防塵部材）（図４参照）が備えられている。更に、防塵のために入射光学系支持台８３と光学箱１０５との境界部を封止し、密閉する防塵部材である弾性部材８４（第１の防塵部材）（図４参照）が備えられている。弾性部材８４は、例えば、スポンジなどの発泡部材やホットメルトのような発泡部材ではないシール部材（防塵シール）である。そして、入射光学系支持台８３を光学箱１０５に設置する際には、弾性部材６６、８４はそれぞれ、シリンドリカルレンズ６５、光学箱１０５と当接し、押圧されることにより押し潰され、境界部は封止される。これにより、外部からの汚染空気が光学箱１０５内に侵入することがなくなり、光学箱１０５の密閉性が確保される。なお、本実施形態では弾性部材８４を光学箱１０５に装着する前の入射光学系支持台８３に配置する構成を例示するが、弾性部材８４を入射光学系支持台８３が装着される前の光学箱１０５の側壁の開口の周囲に配置しても良い。

［入射光学系支持台の構成］
以下、本実施例の入射光学系支持台８３について説明する。図６は、本実施例の入射光学系支持台８３の構成を示す斜視図である。入射光学系支持台８３は、弾性部材８４、シリンドリカルレンズ６５ａ、６５ｂが設置される取付け座面、位置決め穴８５、８６を有する。シリンドリカルレンズ６５ａ、６５ｂが設置される支持部を、ここでは取付け座面としているが、（座）面に限定されるわけではなく、例えば点や線であってもよい。更に、入射光学系支持台８３は、シリンドリカルレンズ６５ａ、６５ｂを通過したレーザ光の一部を遮光することによって感光ドラム５０を露光するレーザ光のスポット形状を整形する絞り部である絞り（アパーチャ）８２を有する。また、入射光学系支持台８３は、光源ユニット６１からのレーザ光が反射して光学箱１０５内部側に進入しないようにレーザ光を遮光するため、光源ユニット６１側とシリンドリカルレンズ６５が設置される側との間は周囲を遮光壁で囲まれた筒形状を有している。

弾性部材８４は、上述したように、入射光学系支持台８３の光源ユニット６１が設置される側（光源側）の光学箱１０５に当接し、光学箱１０５内部を密閉する。シリンドリカルレンズ６５ａは、作像部１０Ｃ、１０Ｂｋの感光ドラム５０Ｃ、５０Ｂｋに照射されるレーザ光が通過する。一方、シリンドリカルレンズ６５ｂは、作像部１０Ｙ、１０Ｍの感光ドラム５０Ｙ、５０Ｍに照射されるレーザ光が通過する。図６に示すように、入射光学系支持台８３にシリンドリカルレンズ６５ａを上方向から取付け座面に設置された後、シリンドリカルレンズ６５ａを付勢する固定部材である押さえバネ６７ａを上方向からシリンドリカルレンズ６５ａに組み付ける。押さえバネ６７ａは、上部にはシリンドリカルレンズ６５ａを下方向に付勢する押さえバネと、側部にはシリンドリカルレンズ６５ａを絞り８２側に付勢する押さえバネと、入射光学系支持台８３と光学箱１０５の境界部を密閉するための弾性部材６６ａを有する。シリンドリカルレンズ６５ａは、押さえバネ６７ａにより入射光学系支持台８３に固定される。押さえバネ６７ｂは、押さえバネ６７ａと同様の構成を有し、図６では、シリンドリカルレンズ６５ｂは、押さえバネ６７ｂにより入射光学系支持台８３に固定された状態を示している。位置決め穴８５、８６は、光学箱１０５の底面に設けられた後述する位置決めボスと嵌合して、入射光学系支持台８３を光学箱１０５に固定させるために設けられている。

図７は、入射光学系支持台８３を光学箱１０５に取り付けるための構成を説明する斜視図である。図７では、シリンドリカルレンズ６５ａ、６５ｂが入射光学系支持台８３の取付け座面に設置され、押さえバネ６７ａ、６７ｂにより入射光学系支持台８３に固定されている状態を示している。また、シリンドリカルレンズ６５ａ、６５ｂと入射光学系支持台８３との間とは、押さえバネ６７ａ、６７ｂに設けられた弾性部材６６ａ、６６ｂを介して封止されている。入射光学系支持台８３には、位置決め穴８５、８６が設けられており、光学箱１０５の底部に立設する後述する位置決めボス１０７ｂ、１０７ａ（図１０参照）に嵌合させることにより、入射光学系支持台８３の光学箱１０５に対する位置が決定される。更に、入射光学系支持台８３には、入射光学系支持台８３を光学箱１０５に固定するための固定穴８７ａ、８７ｂ、８７ｃが設けられている。また、ビスで固定する際の推力によって入射光学系支持台８３が変形しないよう、光学箱１０５には、固定穴８７ａ〜８７ｃが当接するための取付け座面１０６ａ〜１０６ｃ（図１０参照）が設けられている。固定穴８７ａ〜８７ｃを光学箱１０５に設けられた取付け座面１０６ａ〜１０６ｃに合わせ、ビスで固定することにより、入射光学系支持台８３は、光学箱１０５に固定される。なお、固定穴８７ａ〜８７ｃの裏側に設けられた取付け座面１０６ａ〜１０６ｃに対向する座面と、取付け座面１０６ａ〜１０６ｃは、ビス固定時に入射光学系支持台８３が傾かないように、上下方向の高低差が数十μｍ程度の精度座面となっている。

図８は、入射光学系支持台８３を光源ユニット６１側から見たときの斜視図である。入射光学系支持台８３は、光源ユニット６１側に光学箱１０５と当接し、光学箱１０５との境界部を封止するための弾性部材８４を有している。また、入射光学系支持台８３は、弾性部材８４とシリンドリカルレンズ６５を押さえる押さえバネ６７ａ、６７ｂとの間に筒形状の遮光壁を有している。図８に示すように、筒形状の遮光壁の内部はトンネル形状を有し、中央には仕切り壁が設けられて、光源ユニット６１から出射されたレーザ光が通過する２つのレーザ光通過部８８ａ、８８ｂに分けられている。レーザ光通過部８８ａは、光源ユニット６１から出射され、シリンドリカルレンズ６５ａを通過して、作像部１０Ｃ、１０Ｂｋの感光ドラム５０Ｃ、５０Ｂｋに照射されるレーザ光が通過する。一方、レーザ光通過部８８ｂは、光源ユニット６１から出射され、シリンドリカルレンズ６５ｂを通過して、作像部１０Ｙ、１０Ｍの感光ドラム５０Ｙ、５０Ｍに照射されるレーザ光が通過する。

弾性部材８４は、入射光学系支持台８３の光源ユニット６１側の端部の形状に沿って、概ねロの字に近い矩形形状を有し、光学箱１０５と入射光学系支持台８３とに挟まれることで、光学箱１０５内部の防塵性を確保している。また、レーザ光通過部８８ａ側には、入射光学系支持台８３の光学箱１０５への設置を円滑に行うための突起部８９が設けられており、詳細は後述する。

図９は、入射光学系支持台８３を光学箱１０５に設置する際に、防塵性を確保するための特徴的な構成を説明するための図である。図９（ａ）は、入射光学系支持台８３を上方向から見たときの平面図である。図９（ａ）より、入射光学系支持台８３は、２つの位置決め穴８５、８６、及び固定穴８７ａ、８７ｂ、８７ｃを有している。また、押さえバネ６７ａ、６７ｂで付勢されたシリンドリカルレンズ６５ａ、６５ｂは、通過したレーザ光が偏向器４３の回転多面鏡４２へと進むように、回転多面鏡４２の方向に角度を付けて設置されている。また、弾性部材６６ａ、６６ｂは押さえバネ６７ａ、６７ｂと入射光学系支持台８３との間（境界）が封止されるように設けられており、弾性部材８４は入射光学系支持台８３と光学箱１０５との間（境界）が封止され、防塵性が確保されるように設けられている。

図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す断面Ａ（図中、一点鎖線で表示）で入射光学系支持台８３を切断し、図９（ａ）の下側から上方向に切断面を見たときの断面図である。図９（ｂ）に示すように、突起部８９は、光源ユニット６１方向（図中、左方向）に傾斜面である斜面部９１を有し、突起部８９の光源ユニット６１方向の先端部は、弾性部材８４よりも光源ユニット６１側に突出している。斜面部９１は、光源ユニット６１から遠ざかる方向に向かってＺ軸方向の高さが高くなるように設けられている。固定穴８７ａは、入射光学系支持台８３を光学箱１０５にビスで固定するための穴である。また、位置決め穴８５は、光学箱１０５の位置決めボス１０７ｂ（図１０参照）に嵌合させるための穴であり、光源ユニット６１方向（光源方向）に傾斜した傾斜面９０が設けられている。傾斜面９０は、光源ユニット６１から遠ざかる方向に向かってＺ軸方向の高さが高くなるように設けられている。また、図中に示す押さえバネ６７ｂの押さえバネにより、シリンドリカルレンズ６５ｂが偏向器４３方向に付勢されているのが分かる。

図１０は、光学箱１０５に入射光学系支持台８３及び光源ユニット６１を取り付ける様子を説明するための斜視図である。図中の光学箱１０５は、実際の光学箱１０５のうち、入射光学系支持台８３及び光源ユニット６１が取り付けられる部分を切り出して簡略化して示している。光学箱１０５の底面には、入射光学系支持台８３の位置決め穴８５、８６に対向する位置に位置決めボス１０７ｂ、１０７ａが設けられている。位置決め穴８５、８６を位置決めボス１０７ｂ、１０７ａに嵌合させることにより、光学箱１０５に対する入射光学系支持台８３の位置が決定される。また、光学箱１０５の底面には、前述した図７に示す固定穴８７ａ、８７ｂ、８７ｃに対向する位置に、ビスのネジ穴を有する取付け座面１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃが設けられている。固定穴８７ａ〜８７ｃの取付け座面１０６ａ〜１０６ｃに対向する面には取付け座面が設けられており、取付け座面１０６ａ〜１０６ｃと同様の精度座面となっている。固定穴８７ａ〜８７ｃを光学箱１０５に設けられた取付け座面１０６ａ〜１０６ｃに合わせた後にビスで固定することにより、入射光学系支持台８３は光学箱１０５に固定される。

また、光源ユニット６１は、レーザ基板６４にコリメータレンズ６８を装着させた構成であり、光学箱１０５の側面に設けられた位置決めボス（不図示）を光源ユニット６１の位置決め穴（不図示）に嵌合することで、光源ユニット６１の位置が決定される。更に、ビス（不図示）により光学箱１０５に固定されることで、光源ユニット６１は光学箱１０５に固定される。なお、図７では、光源ユニット６１から出射されたレーザ光は、入射光学系支持台８３内部のレーザ光通過部８８ｂ、シリンドリカルレンズ６５ｂを通過して、回転多面鏡４２により偏向され、作像部１０Ｙ、１０Ｍの感光ドラム５０Ｙ、５０Ｍに照射される。

［入射光学系支持台の光学箱への取り付け］
図１１は、入射光学系支持台８３を光学箱１０５に取り付ける様子を説明する図である。以下では、図１１を用いて、入射光学系支持台８３の光学箱１０５への取り付け方法について、図１１を参照して説明する。図１１（ａ）は、光学箱１０５に入射光学系支持台８３を取り付ける初期状態を示す図であり、図中左方向には光源ユニット６１があり、図中右方向には偏向器４３が設置されている位置関係にある。図１１（ａ）に示す状態は、光学箱１０５の底面に設けられた位置決めボス１０７の先端部が、位置決め穴８６の傾斜面である傾斜面９０にかかり始めている状態である。なお、図１１（ａ）では、突起部８９の光源ユニット６１側の先端が光学箱１０５の入射光学系支持台８３との境界部１０８に当たっているため、図１１（ａ）に示すように、入射光学系支持台８３は、図中左方向に移動させることはできない。また、図１１（ａ）の状態では、弾性部材８４は、光学箱１０５の境界部１０８には接触していない。

図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の状態から、入射光学系支持台８３を図中、左下方向に押し込んだときの状態を示す図であり、位置決めボス１０７が傾斜面９０に案内されることにより、入射光学系支持台８３が図中左下方向へとスライドしている。また、突起部８９は斜面部９１を有しており、突起部８９は境界部１０８と干渉することなくスライドすることができる。そして、図１１（ｂ）に示す状態では、弾性部材８４は境界部１０８に接触し始めており、入射光学系支持台８３を更に図中左下方向にスライドされることにより、入射光学系支持台８３により境界部１０８方向に押圧され徐々に潰され始める。

図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）の状態から入射光学系支持台８３を図中左下方向にスライドさせた結果、位置決めボス１０７が傾斜面９０を抜けた位置にある状態を示している。入射光学系支持台８３は、位置決めボス１０７が傾斜面９０を抜けた位置にあるため、これ以上、図中左下方向にはスライドさせることはできず、図中下方向にのみスライドさせることができる。図１１（ｃ）に示すように、弾性部材８４は、図１１（ｂ）の状態から入射光学系支持台８３が図中左下方向にスライドされることにより境界部１０８側（境界部１０３方向）に押圧されて潰された状態となっている。その結果、入射光学系支持台８３と光学箱１０５との間（境界）が弾性部材８４により封止され、光学箱１０５内部が密閉された状態となっている。

図１１（ｄ）は、図１１（ｃ）の状態から入射光学系支持台８３を図中下方向にスライドさせ、位置決めボス１０７の先端部が位置決め穴８６を貫通して嵌合された状態を示す図である。図１１（ｄ）に示す状態は、入射光学系支持台８３が光学箱１０５に設置された状態であり、破線部で示すように弾性部材８４が潰され、入射光学系支持台８３と光学箱１０５の密閉性を確保することができる。

入射光学系支持台８３に、上述した傾斜面９０及び斜面部９１を有する突起部８９が備えられていない場合には、図１１で示した工程により入射光学系支持台８３を光学箱１０５に取り付けることはできない。位置決め穴８６に傾斜面９０が設けられておらず、初めから位置決めボス１０７と位置決め穴８６とが係合して上方から図中下方向に入射光学系支持台８３が組み付けられた場合には、弾性部材８４は、図１１（ａ）のエッジ部１０９に乗り上げて捲れてしまう。ここで、エッジ部１０９は、図１０に示す光学箱１０５の入射光学系支持台８３との境界の開口の下辺部である。その結果、光学箱１０５の密閉性を確保することが困難になる。本実施例では、入射光学系支持台８３に突起部８９及び位置決め穴８６の傾斜面９０を設けている。これにより、組立作業者は、上述した入射光学系支持台８３を光学箱１０５に取り付ける際の入射光学系支持台８３の取り付ける際に弾性部材８４が剥がれる、あるいは捲れるような装着作業を実行することができない。その結果、入射光学系支持台８３は、弾性部材８４が光学箱１０５に接触して捲れることなく組み付けられ、安定的な防塵性を確保することができる。

なお、本実施形態では入射光学系支持台８３に突起部８９を設ける構成を例示したが、実施の形態はこれに限られるものではない。例えば、突起部を光学箱１０５側に設け、その突起部が入射光学系支持台８３側の開口に侵入するように構成しても、同様の効果が得られる。

以上説明したように、本実施例によれば、簡易な構成で光学箱の防塵を行うことができる。

４２ 回転多面鏡
６１ 光源ユニット
６５ シリンドリカルレンズ
８３ 入射光学系支持台
８４ 弾性部材
８９ 突起部
１０５ 光学箱

Claims (14)

1. 光ビームを出射する光源と、
   前記光源より出射された光ビームを偏向する回転多面鏡と、
   前記光源より出射された光ビームを前記回転多面鏡に導く入射光学系の光学部材と、
   前記光源が取り付けられ、前記回転多面鏡、前記光学部材を内部に収容する光学箱と、
   を備える光走査装置であって、
   前記光源と前記回転多面鏡との間の光ビームの光路に設置され、前記光学部材を支持する支持台を備え、
   前記支持台は、前記光学箱の内部を防塵するために前記光学箱と前記支持台との境界部を封止する第１の防塵部材と、前記支持台が前記光学箱に取り付けられた状態において、前記光学箱の内部側から、前記光学箱の側壁に設けられた開口であって、前記光源が固定された前記開口に侵入する突起部と、を有することを特徴とする光走査装置。
2. 前記突起部の先端は、前記第１の防塵部材よりも前記光源の方向に突出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. 前記支持台は、前記支持台を前記光学箱に設置する位置を決めるための位置決め穴を有し、
   前記位置決め穴及び前記突起部は、前記光源から離れる方向に向かって高くなる傾斜面を有することを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記光学箱は、前記光学箱の底部より立設し、前記支持台の位置決めのためのボスを有し、
   前記支持台は、前記位置決めのためのボスが前記支持台の前記位置決め穴に嵌合することで、前記支持台の前記光学箱に対する位置決めが行われることを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
5. 前記突起部の前記傾斜面は、前記位置決めのためボスの先端が前記位置決め穴の前記傾斜面を移動するときに、前記光学箱に接触しないことを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
6. 前記第１の防塵部材は、前記支持台の光源側に設けられ、前記支持台が前記光学箱の所定の位置に取り付けられると、前記支持台と前記光学箱とによって押し潰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. 前記光学箱は、前記光学箱の底部より立設し、前記支持台を固定するための座面を有し、
   前記支持台は、前記位置決めのためのボスが前記支持台の前記位置決め穴に嵌合したときに、前記支持台を固定するための前記座面が当接する位置に前記支持台を前記光学箱に固定するための穴を有することを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
8. 前記支持台は、前記光学部材を取り付けるための取付け座面と、前記第１の防塵部材と前記取付け座面との間に光ビームを遮光する筒形状の遮光壁と、を有し、
   前記光源から出射された光ビームは、前記遮光壁の内部を通過することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光走査装置。
9. 前記取付け座面に設置される前記光学部材は、前記光学部材を固定するための固定部材により固定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. 前記固定部材は、前記支持台と前記光学部材との境界を封止するための第２の防塵部材を有することを特徴とする請求項９に記載の光走査装置。
11. 前記光学部材は、所定の方向にのみ屈折力を備えるシリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の光走査装置。
12. 前記回転多面鏡により偏向された光ビームを被走査体上に導く出射光学系の光学部材を備え、
    前記出射光学系の光学部材を支持する取付け座面が、前記光学箱に一体的に形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の光走査装置。
13. 前記支持台は、前記シリンドリカルレンズを通過した光ビームの一部を遮光することによって前記被走査体を露光する光ビームのスポット形状を整形する絞り部を有することを特徴とする請求項１２に記載の光走査装置。
14. シートに画像形成を行う画像形成手段と、
    請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の光走査装置と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。

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