JP5993922B2 - 光走査装置およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、露光走査により被走査面上に潜像を形成する光走査装置およびそれを備えた複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関するものである。

複写機やプリンターなどに用いられる光走査装置は、一般的に、光源と、光源からのビーム光を偏向走査するポリゴンミラー（回転多面鏡）と、ポリゴンミラーにより偏向されたビーム光を被走査面上に結像させるｆθレンズと、これらが固定されるハウジングと、を備える。

この光走査装置は塵や埃などの粉塵に対して非常に敏感であり、ｆθレンズやポリゴンミラーに粉塵が付着してしまうと、その粉塵によってビーム光が遮られて光量が減少し、スジや濃度むら等の画像不良を引き起こしてしまう。このため、ハウジングやカバー部材等によって、ポリゴンミラーおよびｆθレンズを収納する収納空間が形成されている。

ハウジングには、光源から出射しポリゴンミラーおよびｆθレンズを通過したビーム光を感光体ドラムに向かって出射する光出射開口部が形成される。ハウジングには、光出射開口部を塞ぐように、ビーム光を透過する光透過部材がテープや接着材等を用いて固定される。

なお、ポリゴンミラーおよびｆθレンズが固定されるハウジングに、ビーム光を通過させる開口部が形成された光走査装置は、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００３−３０７６９５号公報

しかしながら、従来の光走査装置では、光透過部材はテープや接着材等を用いてハウジングに固定されるので、光走査装置の部品点数が増加するという問題点がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、部品点数の増加を抑制することが可能な光走査装置およびそれを備えた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、本発明の光走査装置は、ビーム光を偏向走査する回転多面鏡と、回転多面鏡により偏向されたビーム光を被走査面上に結像させるレンズと、回転多面鏡およびレンズを収納する収納空間を有するハウジングと、ハウジングの収納空間を覆うカバー部材と、を備え、ハウジングは、ビーム光を出射する光出射開口部を有し、ハウジングの光出射開口部の外側には、光出射開口部を塞ぐように、ビーム光を透過する光透過部材が設けられており、カバー部材は、収納空間を覆う本体部と、本体部に一体で形成され、光透過部材を光出射開口部に向かって押圧して固定する固定部と、を有する。

本発明によれば、カバー部材は、光透過部材をハウジングの光出射開口部に向かって押圧して固定する固定部を有する。これにより、カバー部材の一部（固定部）によって光透過部材をハウジングに固定することができるので、光走査装置の部品点数が増加するのを抑制することができる。

本発明の一実施形態の光走査装置を備えた画像形成装置の構造を概略的に示した断面図である。 本発明の一実施形態の光走査装置の構造を示した斜視図である。 本発明の一実施形態の光走査装置の構造を示した分解斜視図である。 本発明の一実施形態の光走査装置の構造を示した断面図である。 本発明の一実施形態の光走査装置の挿入部の主走査方向の一方端部の構造を示した断面図である。 本発明の一実施形態の光走査装置のハウジングから取り外した状態のカバー部材を示した断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態による光走査装置２０を備えた画像形成装置１００の構造について説明する。図１に示すように、画像形成装置１００（ここではモノクロプリンター）の下部には、積載された用紙を収容する給紙カセット１が配置されている。この給紙カセット１の後方には、上方へ延びて装置本体の上面に形成された排紙部２に至る用紙搬送路３が形成されている。この用紙搬送路３に沿って上流側から順に、ピックアップローラー４、レジストローラー対５、画像形成部６、定着部７及び排出ローラー対８が配置されている。なお、図１では、右側を画像形成装置１００の前方側として図示している。

給紙カセット１には、給紙カセット１に対して回動自在に支持された用紙積載板９が設けられている。用紙積載板９上に積載された用紙がピックアップローラー４によって用紙搬送路３に向けて送出される。用紙搬送路３に送出された用紙は、レジストローラー対５へと搬送され、レジストローラー対５によってタイミングを調整されて画像形成部６へと供給される。

画像形成部６は、電子写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成するものであり、図１において時計回りに回転可能に軸支された像担持体である感光体（像担持体）１０と、この感光体１０の周囲に配置される帯電装置１１、現像装置１２、クリーニング装置１３、用紙搬送路３を挟んで感光体１０に対向するように配置される転写ローラー１４及び感光体１０の前方に配置される光走査装置２０から構成されており、現像装置１２の上方には、現像装置１２へトナーを補給するトナーコンテナ１６が配置されている。

帯電装置１１には、図示しない電源が接続された導電性ゴムローラー１１ａが備えられており、この導電性ゴムローラー１１ａが感光体１０に当接するよう配置されている。そして、感光体１０が回転すると、導電性ゴムローラー１１ａが感光体１０の表面に接触して従動回転し、この時、導電性ゴムローラー１１ａに所定の電圧を印加することにより、感光体１０の表面が一様に帯電させられることになる。

次いで、光走査装置２０から射出されるビーム光により感光体１０上に入力された画像データに基づく静電潜像が形成され、現像装置１２により静電潜像にトナーが付着して感光体１０の表面にトナー像が形成される。そして、レジストローラー対５から感光体１０と転写ローラー１４とのニップ部（転写位置）に用紙が所定のタイミングで供給され、転写ローラー１４により用紙上に感光体１０の表面のトナー像が転写される。

トナー像が転写された用紙は、感光体１０から分離されて定着部７に向けて搬送される。この定着部７は、画像形成部６の用紙搬送方向の下流側に配置されており、画像形成部６においてトナー像が転写された用紙は、定着部７に備えられた加熱ローラー７ａ、及びこの加熱ローラー７ａに圧接される加圧ローラー７ｂによって加熱、加圧され、用紙に転写されたトナー像が定着される。

画像形成された用紙は、排出ローラー対８によって排紙部２に排出される。一方、転写後に感光体１０の表面に残留しているトナーはクリーニング装置１３により除去され、感光体１０は帯電装置１１によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。

次に、光走査装置２０について説明する。図２および図３に示すように、光走査装置２０は、光源部（図示せず）と、回転多面鏡であるポリゴンミラー２１と、走査光学系（レンズ）２２と、これらを収納するハウジング３０と、ハウジング３０の上方を覆うカバー部材４０と、を備える。なお、図２〜図６は、図１の背面側から見た状態を示しており、図１と左右が逆になっている。

光源部は、レーザー光を出力するレーザーダイオード等の光源と、レーザー光のビーム径を整形するシリンドリカルレンズやコリメートレンズ等を有し、図示しないパソコン等から入力される画像データに基づいて変調されたビーム光を射出する。

ポリゴンミラー２１は、ポリゴンモーター２３によって所定の速度で回転され、光源部から射出されたビーム光を主走査方向Ｍに走査するように偏向させる。

走査光学系２２は、１つ以上のレンズから構成され、ポリゴンミラー２１で反射したビーム光が主走査方向Ｍに一定の速度で走査されるように屈折させるとともに、被走査面にビーム光を結像させる。なお、本実施形態では走査光学系２２は、１つのｆθレンズにより構成されている。

上記の構成において、光源部は画像データに基づいて変調されたビーム光をポリゴンミラー２１に向けて射出する。ポリゴンミラー２１は光源部から射出したビーム光を反射させ、その回転によって反射光を偏向走査する。走査光学系２２はポリゴンミラー２１で反射したビーム光を等速走査に変換し、被走査面である感光体１０（図１参照）の表面上に結像させる。これによって、光走査装置２０が感光体１０上の主走査方向Ｍの所定の範囲を露光走査し、感光体１０上に静電潜像が形成される。

ハウジング３０は、ポリゴンミラー２１および走査光学系２２等が固定される底面部３０ａと、底面部３０ａの縁部に立設される側壁部３０ｂと、が設けられている。底面部３０ａと側壁部３０ｂとによって、ポリゴンミラー２１および走査光学系２２等を収納する収納空間Ｓ１が形成されている。

ハウジング３０の側壁部３０ｂには図３および図４に示すように、走査光学系２２からのビーム光を通過させて感光体１０（図１参照）に到達させるための光出射開口部３１が形成されている。光出射開口部３１は、主走査方向Ｍに延びる開口からなる。

この光出射開口部３１を塞ぐように、ハウジング３０の光出射開口部３１の外側には、ビーム光を透過する透明なガラス板等からなる光透過部材２４が固定されている。これにより、光出射開口部３１から収納空間Ｓ１内に粉塵が侵入するのを抑制することができる。

また、ハウジング３０の光出射開口部３１の外側には図３に示すように、光透過部材２４が上方から挿入される挿入部３２が形成されている。挿入部３２は、光透過部材２４の厚み方向（図４の左右方向）に対向配置される内側面３２ａと外側面３２ｂ（図５参照）とを有する。

内側面３２ａには、光透過部材２４が接触して配置される。外側面３２ｂは、主走査方向Ｍの両側に分かれて設けられている。また、内側面３２ａと外側面３２ｂとは図５に示すように、下方向（光透過部材２４の挿入方向）に向かって幅狭となるテーパー形状に形成されている。

また、図３に示すように、ハウジング３０の光出射開口部３１の主走査方向Ｍの中央部近傍には、カバー部材４０の後述する係合部４２ｂが挿入される係合穴３３が形成されている。

カバー部材４０は、収納空間Ｓ１を覆う本体部４１と、本体部４１に一体で形成された固定部４２と、を有する。

本体部４１は、収納空間Ｓ１の上方を覆う上面部４１ａと、収納空間Ｓ１の周囲を囲うように上面部４１ａから立設された側壁部４１ｂと、を有する。側壁部４１ｂには、例えばスナップフィットからなる取付部４１ｃ（図３参照）が下方に突出するように１個以上設けられている。ハウジング３０には、カバー部材４０の取付部４１ｃに対応する位置に、取付部４１ｃが挿入して固定される取付穴３４（図３参照）が形成されており、カバー部材４０を上方からハウジング３０に取り付ける際に、カバー部材４０の取付部４１ｃが上方からハウジング３０の取付穴３４に挿入されて係合することによって、カバー部材４０がハウジング３０に固定される。

固定部４２は、光透過部材２４を光出射開口部３１に向かって押圧して固定する。具体的には、固定部４２は、弾性変形可能なヒンジ部４３を介して本体部４１の側壁部４１ｂに形成されている。固定部４２は、光透過部材２４の縁部に沿った枠状に形成されているとともに、外側（光透過部材２４とは反対側）に突出する枠状の防風壁部４２ａを含んでいる。

また、固定部４２は図６に示すように、カバー部材４０をハウジング３０から取り外した状態では、カバー部材４０をハウジング３０に取り付けた状態（図４の状態）に比べて、本体部４１側に配置されている。これにより、カバー部材４０をハウジング３０に取り付けた状態では、ヒンジ部４３の復元力により、固定部４２は光透過部材２４を光出射開口部３１に向かって押圧する。なお、ヒンジ部４３は、固定部４２および側壁部４１ｂに比べて肉厚が小さく形成されている。

また、固定部４２の主走査方向Ｍの中央部の下面には、下方に突出する係合部４２ｂが形成されている。図４に示すように、固定部４２の係合部４２ｂがハウジング３０の係合穴３３に挿入されることによって、固定部４２により光透過部材２４をより強く押圧することができるとともに、固定部４２が光透過部材２４から離間するのを容易に抑制することができる。なお、係合部４２ｂの係合穴３３に対する挿入方向（下方向）は、カバー部材４０のハウジング３０に対する取付方向（下方向）と同方向である。

この光走査装置２０では、カバー部材４０をハウジング３０に取り付ける場合、カバー部材４０をハウジング３０に向かって下方向に移動させることによって、カバー部材４０の取付部４１ｃがハウジング３０の取付穴３４に挿入されて固定される。このとき、固定部４２は光透過部材２４を光出射開口部３１側に押圧しながら下方向に移動し、固定部４２の係合部４２ｂはハウジング３０の係合穴３３に挿入される。このように、カバー部材４０をハウジング３０に取り付けるのと同時に、固定部４２の係合部４２ｂがハウジング３０の係合穴３３に挿入され、光透過部材２４がハウジング３０に固定される。

本実施形態では、上記のように、カバー部材４０は、光透過部材２４をハウジング３０の光出射開口部３１に向かって押圧して固定する固定部４２を有する。これにより、カバー部材４０の一部（固定部４２）によって光透過部材２４をハウジング３０に固定することができるので、光走査装置２０の部品点数が増加するのを抑制することができる。

また、上記のように、本体部４１と固定部４２との間には、ヒンジ部４３が設けられている。これにより、ヒンジ部４３を介して固定部４２を折り曲げることができるので、固定部４２により光透過部材２４を容易に押圧することができる。

また、上記のように、固定部４２は、カバー部材４０をハウジング３０から取り外した状態では、カバー部材４０をハウジング３０に取り付けた状態に比べて、本体部４１側に配置されている。これにより、カバー部材４０をハウジング３０に取り付けた状態では、ヒンジ部４３は固定部４２が外側に配置されるように弾性変形しているので、ヒンジ部４３の復元力によって容易に固定部４２を光透過部材２４に押圧させることができる。

また、上記のように、ヒンジ部４３は、固定部４２に比べて肉厚が小さい。これにより、ヒンジ部４３を容易に弾性変形させることができる。

また、上記のように、固定部４２は、枠状の防風壁部４２ａを含む。これにより、光走査装置２０の外部の風が光透過部材２４に当たるのを抑制することができるので、光透過部材２４に粉塵が付着するのを抑制することができる。このため、粉塵によってビーム光が遮られて画像不良が生じるのを抑制することができる。

また、上記のように、挿入部３２の内側面３２ａと外側面３２ｂとは、光透過部材２４の挿入方向（下方向）に向かって幅狭となるテーパー形状に形成されている。これにより、挿入部３２の上部開口を広げることができるので、光透過部材２４を挿入部３２に容易に挿入することができる。

また、上記のように、カバー部材４０のハウジング３０に対する取付方向（下方向）は、係合部４２ｂの係合穴３３に対する挿入方向（下方向）と同方向である。これにより、カバー部材４０をハウジング３０に取り付けるのと同時に、係合部４２ｂを係合穴３３に挿入して固定部４２により光透過部材２４を固定することができる。このため、光走査装置２０の組立工数が増加するのを抑制することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、図１に示したようなモノクロプリンターに本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限らない。言うまでもなく、カラープリンター、カラー複写機、モノクロ複写機、デジタル複合機、ファクシミリ等の、露光走査により被走査面上に潜像を形成する光走査装置を備えた種々の画像形成装置に本発明を適用できる。

また、上記実施形態では、走査光学系（レンズ）２２を透過したビーム光がミラーを介さずに光出射開口部３１から外部に出射する例について示したが、本発明はこれに限らない。走査光学系（レンズ）２２を透過したビーム光を折り返して感光体（像担持体）１０に導く折り返しミラーを１個以上設けてもよい。

２０ 光走査装置
２１ ポリゴンミラー（回転多面鏡）
２２ 走査光学系（レンズ）
２４ 光透過部材
３０ ハウジング
３１ 光出射開口部
３２ 挿入部
３２ａ 内側面
３２ｂ 外側面
３３ 係合穴
４０ カバー部材
４１ 本体部
４１ｂ 側壁部
４２ 固定部
４２ａ 防風壁部
４２ｂ 係合部
４３ ヒンジ部
１００ 画像形成装置
Ｓ１ 収納空間

Claims (8)

1. ビーム光を偏向走査する回転多面鏡と、
   前記回転多面鏡により偏向されたビーム光を被走査面上に結像させるレンズと、
   前記回転多面鏡および前記レンズを収納する収納空間を有するハウジングと、
   前記ハウジングの前記収納空間を覆うカバー部材と、
   を備え、
   前記ハウジングは、ビーム光を出射する光出射開口部を有し、
   前記ハウジングの前記光出射開口部の外側には、前記光出射開口部を塞ぐように、前記ビーム光を透過する光透過部材が設けられており、
   前記カバー部材は、前記収納空間を覆う本体部と、前記本体部に一体で形成され、前記光透過部材を前記光出射開口部に向かって押圧して固定する固定部と、を有することを特徴とする光走査装置。
2. 前記本体部と前記固定部との間には、ヒンジ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。
3. 前記本体部は、前記収納空間の周囲を囲う側壁部を有し、
   前記固定部は、前記ヒンジ部を介して前記側壁部に形成されているとともに、前記カバー部材を前記ハウジングから取り外した状態では、前記カバー部材を前記ハウジングに取り付けた状態に比べて、前記本体部側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記ヒンジ部は、前記固定部に比べて肉厚が小さいことを特徴とする請求項２または３に記載の光走査装置。
5. 前記固定部は、前記光透過部材の縁部に沿った枠状に形成されているとともに、前記光透過部材とは反対側に突出する枠状の防風壁部を含んでいることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光走査装置。
6. 前記ハウジングには、前記光透過部材が挿入される挿入部が形成されており、
   前記挿入部は、前記光透過部材の厚み方向に対向配置される内側面と外側面とを有し、
   前記内側面と前記外側面とは、前記光透過部材の挿入方向に向かって幅狭となるテーパー形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光走査装置。
7. 前記固定部は、前記ハウジングに係合する係合部を有し、
   前記ハウジングは、前記固定部の前記係合部が挿入される係合穴を有し、
   前記カバー部材の前記ハウジングに対する取付方向は、前記係合部の前記係合穴に対する挿入方向と同方向であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光走査装置。
8. 請求項１〜７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。

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