JP5360601B2 - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置および画像形成装置に関するものである。

複数の潜像担持体上にそれぞれ異なる色の画像（可視像）を形成してこれらの画像を互いに重ね合わせてカラー画像を形成するいわゆるタンデム型のカラー画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、被走査面たる各潜像担持体表面に画像情報に応じた書込光を照射してこれを走査することにより潜像担持体上に潜像を形成し、この潜像を現像して画像を得る。

このタンデム型の画像形成装置には、各潜像担持体上に画像情報に応じた光ビームたる書込光を照射してこれを走査する光走査装置として、対向走査型の光走査装置が一般的に用いられる。

対向走査型の光走査装置は、光走査装置の略中央に回転偏向器たるポリゴンミラーとポリゴンミラーを回転させるポリゴンモータとポリゴンモータの駆動を制御するための回路基板とで構成されたポリゴンスキャナを取り付ける。そして、ポリゴンミラーの回転中心を通り、ポリゴンミラーの回転軸方向に対して直交するように引いた一本の対称線に関して、線対称となるように光学素子である走査レンズや反射鏡などを配置している。また、光走査装置は、潜像担持体の軸方向から見たとき、ポリゴンミラーの配置位置に対して左右同数の潜像担持体が配置されるよう画像形成装置に配置される。また、光走査装置のハウジングには、各潜像担持体に対応した光源が取り付けられている。

複数の光源のうち、ある光源から発した光は、ポリゴンミラーにより偏向走査されて、ポリゴンミラーの配置位置に対して左側に位置する光学素子に入射して、出射窓としての防塵ガラスを通ってポリゴンミラーの配置位置に対して左側に配置された潜像担持体に照射される。また、複数の光源のうち、別の光源から発した光は、ポリゴンミラーの配置位置に対して右側に位置する他方の光学素子に入射して、防塵ガラスを通ってポリゴンミラーの配置位置に対して右側に配置された潜像担持体に照射される。

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、各防塵ガラスにホコリ・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。特許文献１には、複数の防塵ガラスを覆うシャッタ機構を設けた光走査装置が記載されている。

図１１は、特許文献１に記載のシャッタ機構を備えた光書込ユニット２１５を４つの感光体２０９ａ，２０９ｂ，２０９ｃ，２０９ｄとともに示す概略構成図である。この図は、シャッタ部材２１４が、開放位置に位置している。
図１１に示すように、光走査装置２１５の複数の防塵ガラス２０８ａ，２０８ｂ，２０８ｃ，２０８ｄが設けられた窓形成面としての上カバー２１１に、板状のシャッタ部材２１４が、主走査方向と直交する方向にスライド可能に装着されている。シャッタ部材２１４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２１８を有している。図１１に示すように、シャッタ開放位置では、３つの開口２１８が防塵ガラス２０８ｂ，２０８ｃ，２０８ｄと対向する位置に位置する。図１１において左端の防塵ガラス２０８ａに対応する開口はシャッタ部材２１４に設けられておらず、シャッタ部材２１４の図中左側端部が防塵ガラス２０８ａより図中右側に位置することにより防塵ガラス２０８ａが開放される。このようにしてシャッタ部材２１４が開放位置にあるときは、走査光Ｌ１〜Ｌ４が防塵ガラス２０８ａ，２０８ｂ，２０８ｃ，２０８ｄを通過して感光体２０９ａ，２０９ｂ，２０９ｃ，２０９ｄに照射される。

そして、図１１の開放位置からＡ２方向にシャッタ部材２１４が移動すると、シャッタ部材２１４の各開口２１８が防塵ガラス２０８ｂ，２０８ｃ，２０８ｄとの対向位置からずれ、また、シャッタ部材２１４の図中左側端部が、防塵ガラス２０８ａと対向する位置へ移動することにより、全ての防塵ガラス２０８ａ，２０８ｂ，２０８ｃ，２０８ｄ部分がシャッタ部材２１４により覆われる。

これにより、装置の停止時において、各防塵ガラス２０８ａ，２０８ｂ，２０８ｃ，２０８ｄにホコリ・トナーなどの汚れが付着するのを抑制することができる。

しかしながら、特許文献１に記載の光走査装置２１５においては、上カバー２１１をシャッタ部材２１４で覆っているため、次のような問題が発生する。

レーザ光を偏向する際、ポリゴンミラー２０１ａ，２０１ｂを高速で回転させるため、ポリゴンモータの軸受部などが発熱する。この発熱した熱は、上カバー２１１のポリゴンスキャナ２０１との対向部分を介して装置外部へ放熱することによって、光走査装置内部が高温となることを抑制している。しかしながら、特許文献１においては、上述のように、上カバー２１１をシャッタ部材２１４で覆っているため、上カバー２１１から放熱した熱が、上カバー２１１とシャッタ部材２１４との間に滞留してしまう。その結果、窓形成面としての上カバー２１１からの放熱効率が低下し、光走査装置内部が高温となり、結像レンズなどの光学系の部品が熱変形してしまうおそれがある。光学系の部品が熱変形すると、感光体表面に書込光を結像できなくなるおそれがあるという問題が生じる。また、各感光体表面への照射位置がずれて、色ずれが生じてしまうという問題が生じる。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、出射窓の汚れを抑制し、かつ、装置内の温度上昇を抑制することのできる光走査装置および画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光源から射出された光を、回転偏向器によって偏向走査して、該光源および回転偏向器を収納する光学ハウジングの出射窓から射出して被走査面を走査する光走査装置において、上記光学ハウジングの上記出射窓が形成された窓形成面と対向配置され、該窓形成面に対して平行に移動して、上記出射窓を遮蔽及び開放するシャッタ部材を有し、上記シャッタ部材は、上記光学ハウジングの窓形成面の上記回転偏向器と対向する部分を開放する開放孔を有し、該開放孔の端部に、送風手段により上記シャッタ部材の上記窓形成面と対向する対向面と反対側の面に沿って移動してきた空気を上記シャッタ部材と上記窓形成面との間に取り込むための気流ガイドを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の光走査装置において、当該光走査装置は、上記光源を複数有し、上記回転偏向器の回転中心をとおり、上記回転偏向器の回転軸の軸方向に対して直交する方向に引いた対称線に関して対称配置した少なくとも一対の光学素子と、出射窓とを備え、複数の光源のうち少なくともひとつから出射された光は、上記回転偏向器によって一方の光学素子に入射して、一方の出射窓から射出し、別の光源から出射された光は、上記回転偏向器によって他方の光学素子に入射し、他方の出射窓から射出する対向走査方式の光走査装置であって、上記シャッタ部材は、上記一方の出射窓から他方の出射窓まで設けられており、これら出射窓を遮蔽及び開放すること特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の光走査装置において、上記送風手段により送られた空気を、上記気流ガイドに向けて移動するようにガイドするための壁部を上記シャッタ部材に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれかの光走査装置において、上記シャッタ部材と上記気流ガイドとを樹脂で一体的に成形したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至３いずれかの光走査装置において、上記シャッタ部材は、板金で形成され、上記気流ガイドを折り曲げ加工により形成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至３いずれかの光走査装置において、上記気流ガイドは、樹脂板をシャッタ部材に貼り付けることで形成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかの光走査装置において、上記シャッタ部材に、上記出射窓と摺擦しながら出射窓を清掃する清掃部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、潜像担持体表面に潜像を書き込むための光書込手段を備えた画像形成装置において、上記光書込手段として、請求項１乃至７いずれかの光走査装置を用いることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、気流ガイドによって、シャッタ部材と窓形成面との間に空気を流入させることで、シャッタ部材と窓形成面との間に空気の流れが生じる。そして、シャッタ部材と窓形成面との間に流入した空気は、窓形成面から放出した熱を奪って、最終的には、シャッタ部材の端部と窓形成面との対向部分などから流出する。これにより、シャッタ部材と窓形成面との間に熱が滞留するのを抑制することができ、窓形成面からの放熱効率が低下するのを抑制することができる。その結果、装置内部が高温となるのを抑制することができ、光学素子の熱変形を抑制することができる。
また、シャッタ部材により、出射窓を遮蔽することにより、出射窓にホコリ・トナーなどが付着するのを抑制することができ、出射窓の汚れを抑制することができる。

また、請求項９の発明によれば、シャッタ部材は、光学ハウジングの窓形成面の回転偏向器と対向する部分を開放する開放孔を設けたので、窓形成面の回転偏向器との対向部から放熱された回転偏向器からの熱が、開放孔を通って放熱される。これにより、窓形成面の回転偏向器との対向部から放熱された回転偏向器からの熱が、窓形成面とシャッタ部材との間に滞留するのが抑制され、窓形成面からの放熱効率が低下するのを抑制することができる。その結果、装置内部が高温となるのを抑制することができ、光学素子の熱変形を抑制することができる。
また、シャッタ部材により、出射窓を遮蔽することにより、浮遊するトナーやホコリが、出射窓に付着するには、開放孔からシャッタ部材と窓形成面との間に入り込んで、シャッタ部材と窓形成面との間を移動する必要がある。そのため、浮遊するトナーやホコリは、出射窓に付着する前に、窓形成面やシャッタ部材の窓形成面との対向面に付着する可能性が高い。これにより、常時出射窓が露出した状態の場合に比べて、出射窓にホコリ・トナーなどが付着するのを抑制することができ、出射窓の汚れを抑制することができる。

実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。 同プリンタにおけるＹ用の作像ステーションを示す概略構成図。 同プリンタおける光書込ユニットを、４つの感光体とともに示す概略構成図。 同光書込ユニットの平面図。 同光書込ユニットの斜視図。 同光書込ユニットにおけるシャッタ部材が閉鎖位置にあるときの概略構成図。 変形例１の光書込ユニットを、４つの感光体とともに示す概略構成図。 変形例２の光書込ユニットを、４つの感光体とともに示す概略構成図。 変形例３の光書込ユニットを、４つの感光体とともに示す概略構成図。 変形例４の光書込ユニットの概略構成図。 従来の光書込ユニットを、４つの感光体とともに示す概略構成図。

以下、本発明を、電子写真方式のカラーレーザープリンタ（以下、単にプリンタという）に適用した実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、筐体１と、この筐体１から引き出し可能な給紙カセット２とを備えている。筐体１の中央部には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像（可視像）を形成するための作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋを備えている。以下、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンダ、黒用の部材であることを示す。

図２は、イエロー（Ｙ）用の作像ステーションを示す概略構成図である。なお、他の作像ステーションも同様の構成である。
図１及び図２に示すように、作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋは、図中矢印Ａ方向に回転する潜像担持体としてのドラム状の感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋを備えている。感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋは、直径４０［ｍｍ］のアルミニウム製の円筒状基体と、その表面を覆う、例えばＯＰＣ（有機光半導体）感光層とから構成されている。各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋは、それぞれ、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの周囲に、感光体を帯電する帯電装置１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋを備えている。また、感光体に形成された潜像を現像する現像手段としての現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋ、感光体上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋも感光体の周囲に備えている。

各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの下方には、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋに対し、書込光Ｌによる光走査を行う光走査装置としての光書込ユニット４を備えている。また、各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの上方には、各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋによって形成されたトナー像が転写される中間転写ベルト２０を具備する中間転写ユニット５を備えている。また、中間転写ベルト２０に転写されたトナー像を転写体としての記録紙Ｐに定着せしめる定着ユニット６を備えている。また、筐体１の上部には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナーを収容するトナーボトル７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋが装填されている。このトナーボトル７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋは、筐体１の上部に形成される排紙トレイ８を開くことにより、筐体１から脱着可能になっている。

光走査装置としての光書込ユニット４は、光源である半導体レーザを有しており、この半導体レーザから、回転駆動される正多角柱構造のポリゴンミラーに向けて光ビームとしての書込光Ｌを発射する。発射された書込光Ｌは、回転するポリゴンミラーの鏡面によって主走査方向に偏向せしめられながら反射する。そして、複数の反射鏡によって折り返された後、帯電装置１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋによって一様帯電せしめられた感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの周面を走査する。これにより、潜像担持体としての感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの周面に、それぞれＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット４の詳しい説明は後述する。

転写手段たる中間転写ユニット５の中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１、テンションローラ２２及び従動ローラ２３に掛け回されながら、所定タイミングで図中反時計回り方向に回転駆動される。また、中間転写ユニット５は、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト２０に１次転写する１次転写ローラ２４Ｙ，２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｋを備えている。また、中間転写ベルト２０上に１次転写されたトナー像を記録紙Ｐに転写する２次転写ローラ２５、記録紙Ｐ上に転写されなかった中間転写ベルト２０上の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置２６も備えている。

次に、本プリンタにおいて、カラー画像を得る工程について説明する。
まず、作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋにおいて、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋが帯電装置１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋによって一様に帯電される。その後、画像情報に基づいて生成された書込光Ｌによって走査露光されて、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの表面に静電潜像が形成される。これらの静電潜像は、現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋの現像ローラ１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｋ上に担持された各色のトナーによって現像されて、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像となる。感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像は、各１次転写ローラ２４Ｙ，２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｋの作用によって反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト２０上に順次重ねて１次転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト２０上の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト２０の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。

１次転写終了後の感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋは、クリーニング装置１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋのクリーニングブレード１３ａによってその表面がクリーニングされて、次の画像形成に備えられる。

トナーボトル７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋに充填されているトナーは、必要性に応じて図示しない搬送経路によって各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋに所定量補給される。

一方、上記給紙カセット２内の記録紙Ｐは、給紙カセット２の近傍に配設された給紙ローラ２７によって、筐体１内に搬送され、レジストローラ対２８によって所定のタイミングで２次転写部に搬送される。そして、２次転写部において、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像が記録紙Ｐに転写される。トナー像が転写された記録紙Ｐは、定着ユニット６を通過することでトナー像が定着せしめられた後、排出ローラ２９によって排紙トレイ８に排出される。感光体１０と同様に、中間転写ベルト２０上に残った転写残のトナーは、中間転写ベルト２０に接触するベルトクリーニング装置２６によってクリーニングされる。

次に、光書込ユニット４について説明する。
図３は、光書込ユニット４の構成を示す概略断面図であり、図４は、光書込ユニット４の概略平面図であり、図５は、光書込ユニット４の斜視図である。
光書込ユニット４は、ポリゴンスキャナ５０、各種の反射ミラー、各種のレンズ等の光学素子を備えており、これらは、光学ハウジング１３１に収納されている。光学ハウジング１３１の上方の開口部は、上カバー１０７で覆われている。上カバー１０７は、書込光が通過するための出射窓としての防塵ガラス４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋが設けられ、ミラー４４、４５、走査レンズ４３などを覆う光学カバー１０６と、ポリゴンスキャナなどを覆う偏向器カバー１０５とを有している。光学カバー１０６は、ポリゴンスキャナとの対向部が、開口しており、その開口部に偏向器カバー１０５が取り付けられている。

回転偏向器たるポリゴンスキャナ５０は、ポリゴンモータ５１と、ポリゴンモータ５１の回転軸５１ａに固定された正多角柱形状からなる上段ポリゴンミラー５２ｂと下段ポリゴンミラー５２ａとを有している。ポリゴンスキャナ５０は、光書込ユニット４の略中央に配置され、その周囲が不図示の防音ガラスや防音壁、偏向器カバー１０５によって囲まれている。

ポリゴンスキャナ５０の図中右側には、Ｍ用の光学系と、Ｋ用の光学系とが配設されている。ポリゴンスキャナ５０の図中左側には、Ｙ用の光学系と、Ｃ用の光学系とが配設されている。図４に示すように、光書込ユニット４は、ポリゴンミラー５２の回転中心をとおり、回転軸の軸方向に対して直交する方向に引いた対称線に関して、光学素子などが線対称となる位置に配置されて対をなした対向走査型の光走査装置である。具体的には、Ｙ用の光学系は、Ｋ用の光学系と線対称の関係となる構成になっている。また、Ｃ用の光学系は、Ｍ用の光学系と線対称の関係となる構成になっている。

図４に示すように、各感光体１０Ｋ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙにそれぞれ対応する光ビームとしての書込光Ｌｋ、Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｙを射出する光源たる半導体レーザ５３Ｋ，５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙを備えている。なお、半導体レーザ５３Ｋは、半導体レーザ５３Ｍの真下に配置されており、図示されていない。また、半導体レーザ５３Ｙは、半導体レーザ５３Ｃの真下に配置されており、図示されていない。半導体レーザからポリゴンミラーまでの光路上には、コリメートレンズ、不図示のアパーチャ、シリンドリカルレンズが配置されている。なお、Ｋ色のコリメートレンズは、Ｍ色のコリメートレンズ５４Ｍの真下にあり、Ｋ色シリンドリカルレンズは、Ｍ色のシリンドリカルレンズ５５Ｍの真下にあるため、図示されていない。また、同様に、Ｙ色のコリメートレンズは、Ｃ色のコリメートレンズ５４Ｃの真下にあり、Ｙ色シリンドリカルレンズは、Ｃ色のシリンドリカルレンズ５５Ｃの真下にあるため、図示されていない。

また、図３に示すように、光学素子たる、走査レンズ（ｆθレンズ）４３ａ，４３ｂ、第１ミラー４４Ｋ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｙ，第２ミラー４５Ｍ，４５Ｃは、ポリゴンスキャナ５０から被照射体である感光体１０までの光路上に配置されている。

不図示のＫ用の半導体レーザから発射された書込光Ｌｋは、不図示のＫ用のコリメートレンズを透過した後、不図示のＫ用のアパーチャで一定の形状に成形される。次に、不図示のＫ用のシリンドリカルレンズを透過することで、副走査方向（感光体表面上における感光体表面移動方向に相当する方向）に集光せしめられ、下段ポリゴンミラー５２ａの側面に入射する。下段ポリゴンミラー５２ａの側面に書込光Ｌｋが入射すると、この書込光Ｌｋが主走査線方向に偏向走査される。下段ポリゴンミラー５２ａで偏向走査された書込光Ｌｋは、走査レンズ４３ａ（ｆθレンズ）によって集光される。走査レンズ４３ａによって集光されたＫ色の書込光Ｌｋは、第１ミラー４４Ｋを介して感光体１０Ｋに照射される。

Ｍ用の半導体レーザ５３Ｍから発射された書込光Ｌｍも、Ｋ色同様、Ｍ用のコリメートレンズ５４Ｍ、不図示のＭ用のアパーチャ、Ｍ用のシリンドリカルレンズ５５Ｍなどを通過して上段ポリゴンミラー５２ｂに走査される。上段ポリゴンミラー５２ｂに走査されたＭ色用の書込光Ｌｍは、走査レンズ４３ａ、第１ミラー４４Ｍ、第２ミラ−４５Ｍを通って、感光体１０Ｍに照射される。

Ｃ用の半導体レーザ５３Ｃから発射された書込光Ｌｃも、Ｃ用のコリメートレンズ５４Ｃ、不図示のＣ用のアパーチャ、Ｃ用のシリンドリカルレンズ５５Ｃなどを通過して上段ポリゴンミラー５２ｂに走査される。上段ポリゴンミラー５２ｂに走査されたＣ色用の書込光Ｌｃは、走査レンズ４３ｂ、第１ミラー４４Ｃ、第２ミラ−４５Ｃを通って、感光体１０Ｃに照射される。

不図示のＹ用の半導体レーザから発射された書込光Ｌｙも、不図示のＹ用のコリメートレンズ、不図示のＹ用のアパーチャ、不図示のＹ用のシリンドリカルレンズなどを通過して下段ポリゴンミラー５２ａに走査される。下段ポリゴンミラー５２ａに走査されたＹ色用の書込光Ｌｙは、走査レンズ４３ｂ、第１ミラー４４Ｙを通って、感光体１０Ｙに照射される。

また、先の図３に示すように、上カバー１０７（光学カバー１０６と偏向器カバー１０５）の上には、シャッタ部材６０がスライド可能に一体的に装着支持されている。図５に示すように、シャッタ部材６０は、主走査方向と直交する方向（光書込ユニット４の長手方向）に延びる２つのガイド孔６９を有している。その各ガイド孔６９内に段付ネジ６８がシャッタ部材６０を押さえるようにして上カバー１０７に螺着されている。これにより、シャッタ部材６０は上カバー１０７に、往復移動可能に支持される。

シャッタ部材６０は、主走査方向と平行に延びる書込光を通過させるための４つの通過孔６３Ｙ，６３Ｃ，６３Ｍ，６３Ｋが設けられている。各通過孔６３Ｙ，６３Ｃ，６３Ｍ，６３Ｋの開口端部には、図３に示すように、遮蔽板６６Ｙ，６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｋの一端が取り付けられており、他端には、防塵ガラス４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋと摺擦して、防塵ガラス４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋの表面を清掃する清掃部材６７Ｙ，６７Ｃ，６７Ｍ，６７Ｋが取り付けられている。図３に示すように、シャッタ部材６０が開放位置にあるとき、各清掃部材６７Ｙ，６７Ｃ，６７Ｍ，６７Ｋは、防塵ガラス４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋの図中左端と当接している。

シャッタ部材６０の長手方向一端側には、不図示の駆動機構が設けられており、この不図示の駆動機構を駆動させることで、図３に示すように、開放位置あるシャッタ部材６０が、図６に示すように、閉鎖位置に移動する。また、このとき、清掃部材６７Ｙ，６７Ｃ，６７Ｍ，６７Ｋが、防塵ガラス４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋの表面を摺擦して、防塵ガラス４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋ表面に付着したトナーやほこりなどを除去する。

光書込ユニット非動作時においては、図６に示すように、シャッタ部材６０が閉鎖位置にあり、遮蔽板６６Ｙ，６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｋが、防塵ガラス４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋを覆っている。これにより、防塵ガラス４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋ表面にトナーやほこりが付着するのを抑制することができる。特に、本実施形態においては、図１に示すように、作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの下方に光書込ユニット４が配置されているため、作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋから、光書込ユニット４へトナーが落下して、防塵ガラス４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋにトナーが付着しやすい。よって、光書込ユニット非動作時において防塵ガラス４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋを遮蔽板６６Ｙ，６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｋで覆うことで、防塵ガラス４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋに作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋから落下したトナーが付着するのを抑制することができ、効果的である。そして、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋに書込光を照射するときは、図６に示すシャッタ部材６０が閉鎖位置にある状態から、シャッタ部材６０を図中左側へ移動させ、図３に示すような開放位置へ位置させる。これにより、各光源から発射された書込光が、防塵ガラス４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋ、通過孔６３Ｙ，６３Ｃ，６３Ｍ，６３Ｋを通って、各感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋに照射される。

ポリゴンモータ５１は、書込光を偏向走査する際、高速で回転するため発熱する。偏向器カバー１０５は、金属などの熱伝導性の良い熱伝導性材料で構成されており、ポリゴンスキャナ５０からの熱を、偏向器カバー１０５を介して装置外部へ放熱して、不図示の防音ガラスや防音壁、偏向器カバー１０５によって囲まれた空間が高温となるのを抑制している。このとき、偏向器カバー１０５上をシャッタ部材６０が覆っていると、偏向器カバー１０５から放熱された熱が、偏向器カバー１０５とシャッタ部材６０との間に滞留してしまう。その結果、偏向器カバー１０５からの放熱効率が低下し、不図示の防音ガラスや防音壁、偏向器カバー１０５によって囲まれた空間が高温となり、光学ハウジング１３１が熱変形して、ポリゴンスキャナ５０の回転軸が倒れる軸倒れが起こるなどして、画像を乱すおそれがある。

本実施形態においては、シャッタ部材６０のポリゴンスキャナ５０上方に開放孔６４を設けている。これにより、偏向器カバー１０５から放熱された熱が、開放孔６４を通って放熱されるため、偏向器カバー１０５から放熱された熱が、偏向器カバー１０５とシャッタ部材６０との間に滞留するのを抑制することができる。これにより、偏向器カバー１０５の放熱効率が低下するのを抑制することができ、不図示の防音ガラスや防音壁、偏向器カバー１０５によって囲まれた空間が高温となるのを抑制することができる。

さらに、本実施形態においては、図１、図３〜図６に示すように、作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋと光書込ユニット４との間に外気を流入させる送風手段としての送風ファン７０が設けられている。また、シャッタ部材６０には、偏向器カバー１０５の上面に、送風ファン７０から送られてきた外気を上記開放孔６４へ案内する気流ガイド６２が設けられている。気流ガイド６２は、シャッタ部材６０上面の開放孔６４周辺から、突出した後、送風ファン７０側に向けて湾曲するような形状となっている。

シャッタ部材６０と気流ガイド６２とは、同じ樹脂材で、射出成形などで一体成形されたものである。このように、シャッタ部材６０と気流ガイド６２とを一体成形することで、シャッタ部材６０と気流ガイド６２とを別部品とし、シャッタ部材６０に気流ガイド６２を取り付ける構成に比べて、気流ガイド６２をシャッタ部材６０に取り付ける作業が必要なくなり、組み立て工数を削減することができる。これにより、製造コストを削減することができる。

図３に示すように、送風ファン７０によって装置内に取り込まれた外気は、シャッタ部材６０の移動方向と平行に、シャッタ部材６０の上面を流れる。そして、シャッタ部材６０の上面を流れる気流は、気流ガイド６２によって、偏向器カバー１０５の上面へ流れ込む。上面へ流れ込んだ外気は、偏向器カバー１０５上面から放熱された熱を奪った後、開放孔６４や、通過孔６３Ｃ、シャッタ部材６０の主走査方向端部から抜ける。これにより、偏向器カバー１０５の周辺に熱が滞留するのを抑制することができ、偏向器カバー１０５の放熱効率の低下をより一層抑制することができる。

次に、光書込ユニット４の変形例について、説明する。

［変形例１］
図７は、変形例１の光書込ユニット４−１の概略構成図である。
この変形例１の光書込ユニット４−１は、シャッタ部材６０を板金で形成、気流ガイドを折り曲げ加工で形成したものである。
図７に示すように、変形例１の光書込ユニット４は、開放孔６４端部の送風ファン７０側を偏向器カバー１０５側に折り曲げ加工した第１気流ガイド６２−１と、開放孔端部の送風ファン７０側と反対側を、感光体側に折り曲げ加工した第２気流ガイド６２−２とを有している。

このように、シャッタ部材６０を板金で形成することにより、シャッタ部材６０を樹脂で形成した場合に比べて、シャッタ部材６０の放熱効果を高めることができる。よって、上カバー１０７から放熱された熱が、シャッタ部材６０を介して放熱され、シャッタ部材６０と上カバー１０７との間で熱が滞留するのを抑制することができる。これにより、シャッタ部材６０を樹脂で形成した場合に比べて、光学ハウジング１３１内が高温となるのを抑制することができる。また、シャッタ部材６０を樹脂で形成した場合に比べて、シャッタ部材６０を薄型化することができ、光書込ユニット４−１を小型化することができる。また、気流ガイド６２を曲げ加工により形成することによって、シャッタ部材６０の剛性を高めることができ、かつ、シャッタ部材６０と気流ガイド６２とを別体で形成して、シャッタ部材６０に気流ガイド６２を組み付ける場合に比べて、組み立て工数を削減することができる。

［変形例２］
図８は、変形例２の光書込ユニット４−２の概略構成図である。
この変形例２の光書込ユニット４−２は、樹脂板たるマイラー（登録商標）をシャッタ部材６０に貼り付けることで、気流ガイドを形成したものである。
図８に示すように、変形例２の光書込ユニット４−２は、開放孔６４端部の送風ファン７０側と、送風ファン７０側と反対側にそれぞれマイラー（登録商標）を貼り付け、気流ガイド６２ａ−１，６２ａ−２を形成している。開放孔端部に貼り付けたマイラー（登録商標）からなる第１気流ガイド６２ａ−１は、偏向器カバー１０５側に折り曲がっており、送風ファン７０側と反対側に貼り付けたマイラー（登録商標）からなる第２気流ガイド６２ａ−２は、感光体側に折り曲がっている。

このように、マイラー（登録商標）で気流ガイド６２ａ−１，６２ａ−２を形成することで、シャッタ部材６０の構造を単純にでき、シャッタ部材６０を安価にすることができる。また、安価な材料費で気流ガイド６２を形成することができ、装置のコストを抑えることができる。

［変形例３］
図９は、変形例３の光書込ユニット４−３における、シャッタ部材６０を取り外した斜視図である。
図に示すように、変形例３の光書込ユニット４−３においては、シャッタ部材６０の主走査方向両端に、上方へ延びる壁部７１を設けている。このように、壁部７１を設けることによって、送風ファン７０からシャッタ部材６０の上面に送られた外気が、シャッタ部材６０の主走査方向両端から流出するのを抑制することができる。これにより、気流ガイド６２に多くの外気を流入させることができ、多くの外気を偏向器カバー１０５に当てることができる。よって、偏向器カバー１０５の放熱効率の低下をより一層抑制することができる。

［変形例４］
図１０は、変形例４の光書込ユニット４−４の概略構成図である。
図に示すように、この変形例４は、装置の主走査方向（光書込ユニット４−４の短手方向）側側面、かつ、光書込ユニット４−４の略中央に対向する位置に、送風ファン７０が配置されている。これにより、送風ファン７０により取り込まれた外気が、偏向器カバー１０５の上方を主走査方向に流れる。そして、図に示すように、シャッタ部材６０の送風ファン７０側端部付近には、送風ファン７０により取り込まれた外気をシャッタ部材６０と偏向器カバー１０５との間に導くための導入孔７２と、気流ガイド６２とが設けられている。気流ガイド６２は、導入孔７２の送風ファン７０側と反対側の端部に設けられている。この気流ガイド６２は、上述したように、マイラー（登録商標）を導入孔７２の送風ファン側と反対側の端部に貼り付けて形成してもよいし、シャッタ部材６０が板金の場合は、折り曲げ加工により形成してもよい。また、シャッタ部材６０が樹脂の場合は、射出成形などで一体に成形してもよい。

送風ファン７０から取り込まれ、主走査方向に流れる外気は、気流ガイド６２により、導入孔７２へ案内され、導入孔７２から、シャッタ部材６０と偏向器カバー１０５との間に流れる。これにより、偏向器カバー１０５から放熱された熱が、偏向器カバー１０５の周辺に滞留するのを抑制することができ、偏向器カバー１０５の放熱効率の低下をより抑制することができる。

また、図１０に示す構成は、シャッタ部材６０の送風ファン７０側端部付近に導入孔７２を設けて、そこからシャッタ部材６０と偏向器カバー１０５との間に外気を取り込んでいるが、実施形態、変形例１〜３と同様に、シャッタ部材６０のポリゴンスキャナ５０上方に開放孔を設け、そこからシャッタ部材６０と偏向器カバー１０５との間に外気を取り込んでもよい。

また、上述では、上カバー１０７を、偏向器カバー１０５と光学カバーの２部材で構成しているが、ひとつのカバー部材で構成してもよい。

以上、本実施形態の光走査装置たる光書込ユニット４は、光源たる半導体レーザから射出された光を、回転偏向器たるポリゴンスキャナ５０によって偏向走査して、出射窓たる防塵ガラス４８から射出して被走査面たる感光体１０を走査するものである。また、本実施形態の光書込ユニット４は、防塵ガラス４８が形成された窓形成面たる上カバー１０７（光学カバー１０６と偏向器カバー１０５とで構成）と対向配置され、上カバー１０７に対して水平方向に移動して、防塵ガラス４８を遮蔽及び開放するシャッタ部材６０を有している。そして、シャッタ部材６０と上カバー１０７との間に空気を流入させるための気流ガイド６２を設けている。
かかる構成を備えることで、気流ガイド６２によって、シャッタ部材６０と上カバー１０７との間に空気を流入させることで、シャッタ部材６０と上カバー１０７との間に熱が滞留するのを抑制することができ、上カバー１０７からの放熱効率が低下するのを抑制することができる。これにより、装置内部が高温となるのを抑制することができ、光学素子の熱変形を抑制することができる。また、シャッタ部材６０により、防塵ガラス４８を遮蔽することにより、防塵ガラス４８にホコリ・トナーなどが付着するのを抑制することができ、防塵ガラス４８の汚れを抑制することができる。

また、本実施形態の光書込ユニット４は、Ｋ用の光学素子（走査レンズ、ミラー）とＹ用の光学素子、Ｍ用の光学素子とＣ用の光学素子とが、ポリゴンスキャナ５０の回転中心をとおり、ポリゴンスキャナ５０の回転軸の軸方向に対して直交する方向に引いた対称線に関して対称配置された対向走査方式の光書込ユニットである。また、Ｙ用の防塵ガラスが、Ｋ用の防塵ガラスと上記対称線に関して対称配置され、Ｍ用の防塵ガラスが、Ｃ用の防塵ガラスと上記対称線に関して対称配置されている。そして、シャッタ部材は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ４つの防塵ガラス４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋを遮蔽及び開放する。これにより、防塵ガラス毎にシャッタ部材を設ける構成に比べて、部品点数を削減することができ、装置のコストダウンを図ることができる。

また、本実施形態の光書込ユニット４によれば、シャッタ部材６０の上カバー１０７の一部である偏向器カバー１０５を挟んでポリゴンスキャナ５０と対向する部分に開放孔６４を設けた。これにより、ポリゴンスキャナ５０から発生した熱が、偏向器カバー１０５を介して、シャッタ部材６０の開放孔６４から放熱され、シャッタ部材６０と偏向器カバー１０５との間に熱が滞留するのを抑制することができ、偏向器カバー１０５の放熱効率の低下を抑制することができる。また、開放孔６４の端部に気流ガイド６２を設けたので、気流ガイド６２によって、開放孔６４から偏向器カバー１０５へ空気が流入する。これにより、より一層、シャッタ部材６０と偏向器カバー１０５との間に熱が滞留するのを抑制することができる。

また、変形例３に示すように、気流ガイド６２へ空気が流れ込ませるための壁部７１をシャッタ部材６０に設けた。これにより、空気（外気）が、他の部分に流入するのを抑制し、多くの空気（外気）を気流ガイドにより、シャッタ部材６０と上カバー１０７との間に流入させることができる。

また、本実施形態によれば、シャッタ部材６０と気流ガイド６２とを樹脂で一体的に成形したので、シャッタ部材６０と気流ガイド６２とを別部品とし、シャッタ部材６０に気流ガイド６２を取り付ける構成に比べて、気流ガイド６２をシャッタ部材６０に取り付ける作業が必要なくなり、組み立て工数を削減することができる。これにより、製造コストを削減することができる。

また、変形例１に示すように、シャッタ部材６０を、板金で形成し、気流ガイド６２を折り曲げ加工により形成してもよい。シャッタ部材６０を板金で形成することにより、シャッタ部材６０を樹脂で形成した場合に比べて、シャッタ部材６０の放熱効果を高めることができる。よって、上カバー１０７から放熱された熱が、シャッタ部材６０を介して放熱され、シャッタ部材６０と上カバー１０７との間で熱が滞留するのを抑制することができる。これにより、シャッタ部材６０を樹脂で形成した場合に比べて、光学ハウジング１３１内が高温となるのを抑制することができる。また、シャッタ部材６０を樹脂で形成した場合に比べて、シャッタ部材６０を薄型化することができ、光書込ユニット４−１を小型化することができる。また、気流ガイド６２を曲げ加工により形成することによって、シャッタ部材６０の剛性を高めることができ、かつ、シャッタ部材６０と気流ガイド６２とを別体で形成して、シャッタ部材６０に気流ガイド６２を組み付ける場合に比べて、組み立て工数を削減することができる。

また、変形例２に示すように、樹脂板たるマイラー（登録商標）をシャッタ部材６０に貼り付けることで、気流ガイド６２を形成してもよい。マイラー（登録商標）で気流ガイド６２ａ−１，６２ａ−２を形成することで、シャッタ部材６０の構造を単純にでき、シャッタ部材６０を安価にすることができる。また、安価な材料費で気流ガイド６２を形成することができ、装置のコストを抑えることができる。

また、シャッタ部材６０に、防塵ガラス４８と摺擦しながら防塵ガラスを清掃する清掃部材６７を設けることで、防塵ガラス４８にトナーなどの汚れが付着するのを抑制することができる。

また、本実施形態の画像形成装置によれば、上述した書込ユニットを設けることで、色ずれなどのない良好な画像を得ることができる。

また、気流ガイドへ外気を送風する送風手段たる送風ファン７０を設けることで、気流ガイドに外気を送風することができる。

４：光書込ユニット
１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ：感光体
４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋ：防塵ガラス
５０：ポリゴンスキャナ
５２ａ：下段ポリゴンミラー
５２ｂ：上段ポリゴンミラー
５３Ｋ，５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ：半導体レーザ
６０：シャッタ部材
６２：気流ガイド
６３Ｙ，６３Ｃ，６３Ｍ，６３Ｋ：通過孔
６４：開放孔
６６Ｙ，６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｋ：遮蔽板
６７Ｙ，６７Ｃ，６７Ｍ，６７Ｋ：清掃部材
７０：送風ファン
７１：壁部
７２：導入孔
１０５：偏向器カバー
１０６：光学カバー
１０７：上カバー
１３１：光学ハウジング

特開２００７−１４８２７６号公報

Claims (8)

1. 光源から射出された光を、回転偏向器によって偏向走査して、該光源および回転偏向器を収納する光学ハウジングの出射窓から射出して被走査面を走査する光走査装置において、
   上記光学ハウジングの上記出射窓が形成された窓形成面と対向配置され、該窓形成面に対して平行に移動して、上記出射窓を遮蔽及び開放するシャッタ部材を有し、
   上記シャッタ部材は、上記光学ハウジングの窓形成面の上記回転偏向器と対向する部分を開放する開放孔を有し、該開放孔の端部に、送風手段により上記シャッタ部材の上記窓形成面と対向する対向面と反対側の面に沿って移動してきた空気を上記シャッタ部材と上記窓形成面との間に取り込むための気流ガイドを設けたことを特徴とする光走査装置。
2. 請求項１の光走査装置において、
   当該光走査装置は、上記光源を複数有し、上記回転偏向器の回転中心をとおり、上記回転偏向器の回転軸の軸方向に対して直交する方向に引いた対称線に関して対称配置した少なくとも一対の光学素子と、出射窓とを備え、複数の光源のうち少なくともひとつから出射された光は、上記回転偏向器によって一方の光学素子に入射して、一方の出射窓から射出し、別の光源から出射された光は、上記回転偏向器によって他方の光学素子に入射し、他方の出射窓から射出する対向走査方式の光走査装置であって、
   上記シャッタ部材は、上記一方の出射窓から他方の出射窓まで設けられており、これら出射窓を遮蔽及び開放すること特徴とする光走査装置。
3. 請求項１または２の光走査装置において、
   上記送風手段により送られた空気を、上記気流ガイドに向けて移動するようにガイドする壁部を上記シャッタ部材に設けたことを特徴とする光走査装置。
4. 請求項１乃至３いずれかの光走査装置において、
   上記シャッタ部材と上記気流ガイドとを樹脂で一体的に成形したことを特徴とする光走査装置。
5. 請求項１乃至３いずれかの光走査装置において、
   上記シャッタ部材は、板金で形成され、上記気流ガイドを折り曲げ加工により形成したことを特徴とする光走査装置。
6. 請求項１乃至３いずれかの光走査装置において、
   上記気流ガイドは、樹脂板をシャッタ部材に貼り付けることで形成したことを特徴とする光走査装置。
7. 請求項１乃至６いずれかの光走査装置において、
   上記シャッタ部材に、上記出射窓と摺擦しながら出射窓を清掃する清掃部材を設けたことを特徴とする光走査装置。
8. 潜像担持体表面に潜像を書き込むための光書込手段を備えた画像形成装置において、
   上記光書込手段として、請求項１乃至７いずれかの光走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

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