JP6141056B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

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の筐体における防塵対策に関する。

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、次のような構成を備える光走査装置が周知である。即ち、光源から射出される光ビームを回転多面鏡により偏向させ、偏向された光ビームをレンズやミラーなどの光学部品により感光体の感光面上に導くことによって、感光体上に潜像画像を形成する光走査装置である。図７に従来一般的に採用されている光走査装置の構成部品の概要を示す。尚、光走査装置の詳細な説明は後述する実施の形態において行う。光走査装置では、内部の光学部品に塵埃等の汚れが付着した場合、付着した塵埃が光線を遮ることで感光体面上における光ビームの光量が低下し濃度変動が発生する。近年、大気汚染の結果、１μｍ以下のサイズに相当する大気中の微細粉塵や化学物質量が増加しており、従来に増して光学部品の汚れによる画質の低下が課題になってきている。通常、光走査装置の構成要素である光学部品は、光学部品を汚れの原因物質から守るために後述する図８に示す筐体内に収納されている。

図８は従来の光走査装置の筐体における光学部品の保持構成を示した概略構成図である。筐体１８５の材質には、一般的に樹脂又は金属部材が用いられ、金型によって成型される。筐体１８５には、光学部材を固定するための板バネを取り付けるための係合部８６を作成するための型抜き穴Ｈが筐体外壁部に多数形成される。図９は筐体１８５の成形時に型抜き穴Ｈが形成される様子を示す図であり、詳細な説明は後述する実施の形態で行う。従来製品では、型抜き穴Ｈを通過した塵挨が付着して光学部品が汚れることがないように、シート状のシール部材を筐体外壁に多数貼付する等の型抜き穴Ｈを塞ぐ対策が取られてきた。しかし、筐体１８５は剛性確保の必要性から多くのリブが設置されていたり、画像形成装置周囲のユニット配置制約などから複雑な形状となっていたりすることも多く、リブがシール部材の貼付を阻害する位置にあるとシール部材によっては密閉しきれない場合もあった。また、シール部材の貼付は人手に頼らざるを得ないため、貼り間違い等が発生するおそれもある。

更に、近年の画像形成速度の高速化に伴い、光偏向手段が高速回転することによって発生する気流の圧分布差が大きくなっている。そして、ある箇所では内部から外部へ、ある箇所では外部から内部へと空気が流れ、空気の流れによる力が従来よりも大きく働くようになっている。外部から内部へ流れる空気中には、光学部品を汚す微細粉塵が含まれているため、装置が稼動すればするほど内部へと微細粉塵が浸入し、光学部品表面や筐体内部に付着していくことになる。特に光偏向手段である回転多面鏡では、光ビームを偏向するために回転多面鏡自体が高速で回転しており、周囲の気流にのった塵埃が回転多面鏡の反射面に付着しやすい。即ち、回転多面鏡が回転することで回転多面鏡の鏡面付近でカルマン渦、乱気流が発生し、塵埃をのせた気流が鏡面に激しくぶつかる。結果として回転多面鏡の鏡面に微細な粉塵が蓄積され、気流がぶつかる量が多い箇所から汚れが進行し、反射率が低下していく。そして、感光体上に導かれる光ビームの光量が低下して画像濃度が薄くなるという課題が発生してしまう。

このような光学部品が汚れるという課題を解決するため、筐体内部に設置する板バネの一部を使って型抜き穴を塞ぐといった構成が提案されている。例えば、特許文献１に記載の光走査装置によれば、板バネの先端を曲げて穴を覆うような形状を形成することで筐体成形時に発生してしまう開口部を塞ぎ、装置の密閉性を確保している。

特開２００８−９３１９号公報

しかし、特許文献１の構成では、ゴム材やスポンジ材等の材料と異なり、板バネと筐体という硬い材質同士をはめ合わせるため、完全に開口部を塞ぐことは困難である。その理由は、板バネと筐体の接触面の平面度や真直度が数μｍでも歪んでいる場合、板バネと筐体とが面や線での接触はできず部分的な点接触になってしまい、隙間ができてしまうからである。即ち、板バネと筐体とが点で接触している各箇所の隙間部分は密閉できない状態が発生してしまう。従って数百μｍクラスの大きな塵埃が侵入することは防げるが、上述した数μｍ程度の微細粒子の侵入を防ぐことはできない。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、型抜き穴を形成することなく光学部材を板バネによって固定することができる、高い防塵性能を備える光走査装置を提供することを目的とする。

前述の課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。

（１）光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームが感光体上を走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡によって偏向された前記光ビームを前記感光体に導く光学部材と、前記光学部材を内部に収容する筐体と、を備える光走査装置であって、前記筐体の内部において前記筐体に一体的に成形され、前記光学部材を支持する支持部と、前記筐体に一体的に成形され、前記支持部に支持された前記光学部材との間に間隙が形成されるように、前記筐体の内部に向かって突出する突出部と、前記光学部材を押圧する押圧部と前記突出部に接触する接触部とを備え、前記押圧部と前記接触部との相対位置関係が変化するように弾性変形する板バネであって、前記間隙に嵌め込まれることにより弾性変形することで前記押圧部が前記光学部材を押圧することにより前記光学部材を前記支持部上に固定する板バネと、を備え、前記間隙から弾性変形した前記板バネが離脱しないように、前記突出部には貫通穴が設けられ、前記板バネには前記貫通穴の内壁に係合する係合部が設けられていることを特徴とする光走査装置。

（２）感光体と、前記感光体に光ビームを照射し静電潜像を形成する前記（１）に記載の光走査装置と、前記光走査装置により形成された静電潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、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、型抜き穴を形成することなく光学部材を板バネによって固定することができる、高い防塵性能を備える光走査装置を提供することができる。

実施例１、２の画像形成装置の概要を説明する概略構成図 実施例１の防塵性能を向上するための構成を説明する概略構成図 実施例１の光学部品取付けの全体像を示した概略図、板バネの構成図 実施例１の筐体を成形する際の型構造を示した概略図 実施例１の回転モーメントを説明する図 実施例２の防塵性能を向上するための構成を説明する概略構成図 従来例の光走査装置の構成を示す概略構成図 従来例の光学部品の支持部構成を説明する概略図 従来例の筐体を成形する際の型構造を示した図

以下、本発明を実施するための形態を、実施例により詳しく説明する。まず、従来の光走査装置の構成を説明し、その後に実施例を説明する。

［従来の光走査装置の構成］
図７に従来一般的に採用されている光走査装置の構成部品の概要を示す。感光体に光ビームを照射し静電潜像を形成する光走査装置は、偏向器である回転多面鏡４２と回転多面鏡４２を回転させるモータユニット４１と、光学部材とを備える。光学部材は、モータユニット４１への入射光束を整形するコリメータレンズ４３やシリンドリカルレンズ４４である。また、光学部材は、感光体上における光ビームの走査速度を等速度にさせるための１枚以上のｆθレンズ（以下、光学レンズという）６０及び感光体へと光ビームを導く反射ミラー６２である。モータユニット４１では、多数の反射鏡面を外周に有する回転多面鏡４２を高速回転することで、光ビームが感光体上を走査するように入射する光ビームを偏向する。

感光体上へ案内される光ビームの光量は画像濃度と関係が深く、その光量が意図せず変動すると、記録シート（記録媒体）上に形成された画像の画像濃度が「薄い」又は「濃い」といった現象を引き起こす原因となる。特に、光走査装置内部の光学部品に塵埃等の汚れが付着した場合、付着した塵埃が光ビームを遮ることで感光体上に導かれる光ビームの光量が低下し濃度低下が発生する。上述したように、１μｍ以下のサイズに相当する微細粉塵が光学部品を汚してしまうことによる画質の低下が課題となってきている。通常、光走査装置の構成要素である光学部品は、それらを汚れの原因物質から守るために筐体内に収納されている。尚、以下の説明において、モータユニット４１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反射ミラー６２の長手方向をＹ軸方向、Ｙ軸及びＺ軸に垂直な方向をＸ軸方向とする。

［光走査装置の筐体］
後述する実施例との比較のために、上述した従来の図８について説明する。図８は従来の光走査装置の筐体における光学部品の保持構成を示した概略構成図である。図８（ａ）は、反射ミラー６２の一方の端部が板バネ１９５により固定されている様子を示す斜視図で、反射ミラー６２の端部近傍の拡大図である。図８（ｂ）は、反射ミラー６２と板バネ１９５が筐体１８５に設置される位置を示す図である。図８（ｃ）は、反射ミラー６２が板バネ１９５により固定されている箇所の断面図であり、断面の切り口（斜線部）及び断面から奥側の構造が図示されている。反射ミラー６２の他端側も同様の支持構成である。尚、反射ミラー６２を格子部で示す。反射ミラー６２は、板バネ１９５によって押圧されることで筐体１８５の支持部８７上に固定されている。

筐体１８５には、板バネ１９５を取り付けるために、筐体１８５の底面（外枠）から突出する突出部８６が形成されている。突出部８６は、支持部８７上に支持された反射ミラー６２に対向するように筐体１８５に一体的に成型されている。筐体１８５から突出する突出部８６の反射ミラー６２に対向する対向面８６ａには、板バネ１９５が係合する突起である係合部８６ｂが設けられている。係合部８６ｂは、対向面８６ａから支持部８７に支持された反射ミラー６２側に向かって突出している。

板バネ１９５は、支持部８７上の反射ミラー６２を主にＸ軸方向に押圧する押圧部１９５ａ、支持部８７上の反射ミラー６２を主にＺ軸方向（マイナス方向）に押圧する押圧部１９５ｂ、係合部８６ｂが挿入される開口１９５ｃが設けられている。また、板バネ１９５は、対向面８６ａに接触する板部１９５ｄ、押圧部１９５ａが形成された板部１９５ｅ、押圧部１９５ｂが形成された板部１９５ｆを備える。板部１９５ｄと板部１９５ｅは屈曲部１９５ｇによって連結され、板部１９５ｄと板部１９５ｆは屈曲部１９５ｈによって連結されている。板部１９５ｄには、係合部８６ｂより投影面積が大きく、係合部８６ｂが入り込むことができる面積の開口１９５ｃが形成されている。

板バネ１９５は設置の省スペース化や作業性の観点からビスによって筐体１８５に取り付けられるのではなく、押圧部１９５ａが支持部８７上に支持された反射ミラー６２から受ける反力と、係合部８６ｂと板バネ１９５の開口１９５ｃの内壁面とが係合することによって固定される。即ち、光走査装置の組立時に、板バネ１９５は、−Ｚ方向に移動することによって突出部８６と支持部８７上の反射ミラー６２との間隙に挿入される。突出部８６と支持部８７上の反射ミラー６２との間隙に挿入されることによって、板バネ１９５の屈曲部１９５ｇが弾性的に屈曲する。図８（ｃ）に示すように、屈曲部１９５ｇが弾性的に屈曲した状態で突出部８６の係合部８６ｂが板部１９５ｄに設けられた開口１９５ｃの内部に入り込む。この状態で、屈曲部１９５ｇが弾性的に変形することによって、押圧部１９５ａが反射ミラー６２を押圧する。押圧部１９５ａに押圧されることによって、反射ミラー６２は支持部８７上に固定される。

開口１９５ｃと係合部８６ｂは、反射ミラー６２と対向面８６ａとによって挟持された板バネ１９５が、反射ミラー６２と突出部８６との間から離脱するのを抑制するために設けられた抜け止め機構である。図８（ｃ）に示す状態で、係合部８６ｂの上面８６ｃと開口１９５ｃとが係合するため、反射ミラー６２と突出部８６との間からの板バネ１９５の離脱が抑制される。

筐体１８５は、一般的に金型により成形された樹脂又は金属部材によって形成されるが、以下に説明する形成過程において上述した型抜き穴が筐体外壁部、特に筐体１８５の底面部に無数に形成される。

［型抜き穴が形成される理由］
後述する実施例との比較のために、図８（ｃ）の筐体１８５の係合部８６ｂの形成過程において、筐体外壁に型抜き穴Ｈが形成されてしまう理由を、図９を用いて説明する。図９（ａ）は、筐体１８５に係合部８６ｂが設けられる箇所での断面図であり、断面の切り口を斜線で示し、断面から奥側の構造も図示する。図９（ｂ）は２つの型板を合せた際の様子を示す図である。成形品である筐体１８５は、図９（ａ）に示すように、上方向からは型板Ａで、下方向からは型板Ｂで、挟むようにして形成される。即ち、筐体１８５は、大きく２種の型板によって形成され、型板Ａ及び型板Ｂの２つの型を合わせた際の隙間に樹脂を流し込むことで、筐体１８５が成形される。筐体１８５の係合部８６ｂを成形するためには、１つの型板では成形することができない。係合部８６ｂは、突起形状の下部の面であるアンダーカット部８６ｄを有し、アンダーカット部８６ｄは、製品外形から２つ以上の型板を内部に差し込まないと成形ができない。このため、型板Ａだけでは成形することができず、型板Ｂを図９（ｂ）のように筐体内部（型板Ａ側）へ侵入させなければならないことがわかる。型板Ａ及び型板Ｂの隙間に樹脂を流し込み筐体１８５を成形した後、型板Ａ及び型板Ｂを外す際に、型板Ｂは筐体１８５の底面側から引き抜くこととなる。このために、筐体１８５の底面には、型板Ｂによる型抜き穴Ｈが形成される。

［画像形成装置］
実施例１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ービームプリンタの全体構成を示す概略構成図である。このレーザービームプリンタ（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）の色毎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、各作像エンジン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、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Ｂ方向に回転動作しながら各色作像エンジン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６５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６５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Ｂ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、作像エンジン１０の下方には、各作像エンジン１０に具備された感光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。尚、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、図３を用いて後述する。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レーザービームを射出する図示しない４基の半導体レーザーを備えている。また、光走査装置４０は、各感光ドラム５０に対応する光ビームが感光ドラム５０の軸方向（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を備えている。回転多面鏡４２によって偏向された各光ビームは、光走査装置４０内に設置された光学部材に案内されて感光ドラム５０上に導かれ、各感光ドラム５０を露光する。

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。また、各作像エンジン１０は、光ビームによって露光されることで感光ドラム５０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６５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紙トレイ１ａに排出される。

このように構成されたカラーレーザー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。これによって各作像エンジン１０の感光ドラム５０上には画像情報に応じた潜像画像が形成される。ここで、良質な画質を得るためには、光走査装置４０によって形成される潜像画像が感光ドラム５０上の所定の位置に精度よく再現され、かつ、潜像画像を形成するための光ビームの光量は常に安定して所望の値を出せるものでなければならない。

［筐体内の光学部品支持構成］
図２は、本実施例の防塵性能を向上するための光学部品支持構成を説明する概略構成図である。図３（ａ）は光学部品取付けの全体像を示した概略図、図３（ｂ）は筐体８５に対して光学部材である反射ミラー６２と、その固定部材である板バネ９５の設置を説明する概略図である。尚、図３（ｂ）の光走査装置４０は、筐体８５から上蓋７０をはずした状態で図示している。また、図３（ｃ）は板バネ９５の構成を示す図である。光走査装置４０の内部及び外周部には、光ビーム（レーザ光）を射出する光源が搭載された光源ユニット５５、光ビームを偏向する回転多面鏡４２、モータユニット４１が設置されている。更に光走査装置４０には、各光ビームを感光ドラム５０上へ案内し、結像させるための光学レンズ６０ａ〜６０ｄ、反射ミラー６２ａ〜６２ｈが設置されている。

光源ユニット５５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、レンズ６０ａに入射する。レンズ６０ａを通過した光ビームＬＹは、レンズ６０ｂに入射し、レンズ６０ｂ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、不図示の透明窓を通過して感光ドラム５０Ｙを走査する。

光源ユニット５５から出射された感光ドラム５０Ｍに対応する光ビームＬＭは、回転多面鏡４２によって偏向され、レンズ６０ａに入射する。レンズ６０ａを通過した光ビームＬＭは、レンズ６０ｂに入射し、レンズ６０ｂを通過した後、反射ミラー６２ｂ、反射ミラー６２ｃ、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光ビームＬＭは、不図示の透明窓を通過して感光ドラム５０Ｍを走査する。

光源ユニット５５から出射された感光ドラム５０Ｃに対応する光ビームＬＣは、回転多面鏡４２によって偏向され、レンズ６０ｃに入射する。レンズ６０ｃを通過した光ビームＬＣは、レンズ６０ｄに入射し、レンズ６０ｄを通過した光ビームＬＣは、反射ミラー６２ｅ、反射ミラー６２ｆ、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光ビームＬＣは、不図示の透明窓を通過して感光ドラム５０Ｃを走査する。

光源ユニット５５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、レンズ６０ｃに入射する。レンズ６０ｃを通過した光ビームＬＢｋは、レンズ６０ｄに入射し、レンズ６０ｄ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、不図示の透明窓を通過して感光ドラム５０Ｂｋを走査する。

図３（ａ）に示す反射ミラー６２ａ〜６２ｈは、図７の反射ミラー６２に対応する。また、図３（ａ）に示すレンズ６０ａ〜６０ｄは、図７の光学レンズ６０に対応する。以下、反射ミラー６２ａ〜６０ｈに関して以下では反射ミラー６２として説明する。

図３（ｂ）に示すように、反射ミラー６２は筐体８５の内部において、筐体８５に対して、板バネ９５により後述するミラー支持部に向けて押圧されることによって固定される。以下、図２、図３を参照しながら、板バネ９５や筐体８５の構成を説明する。なお、板バネ９５、後述するミラー支持部３１、及び突出部３３は、ミラー固定機構を構成する。このミラー固定機構は、複数の反射ミラー６２ａ〜６２ｈのすべての固定のために採用しても良いし、一部の反射ミラーの固定のために採用しても良い。

（板バネの構成）
図３（ｃ）に示す弾性部材である板バネ９５は、一枚の薄板を折り曲げて形成される。板バネ９５は、基準面９５ａを備えた第一板部９５ｈと、第一板部９５ｈに対してそれぞれ折り曲げられた、第二板部９５ｉと、第三板部９５ｊと、一対の第四板部９５ｋと、を有する。

第一板部９５ｈは、後述する突出部３３に接触し、突出部３３からの反発力を受ける接触部である。第一板部９５ｈと第二板部９５ｉは、屈曲部９５ｐによって連結されている。屈曲部９５ｐは、第一板部９５ｈに対して第二板部９５ｉを略Ｖ字状に折り返すことによって形成されており、屈曲部９５ｐが弾性変形することによって第一板部９５ｈと第二板部９５ｉとの相対位置関係（相対角度）が変化する。第一板部９５ｈと第三板部９５ｊは、屈曲部９５ｏによって連結されている。屈曲部９５ｏは、第一板部９５ｈに対して第三板部９５ｊを略直角に折り曲げることによって形成されており、屈曲部９５ｏが弾性変形することによって第一板部９５ｈと第三板部９５ｊとの相対位置関係（角度）が変化する。一対の第四板部９５ｋは、第一板部９５ｈの両側端から第二板部９５ｉ及び第三板部９５ｊとは反対側に略直角に折り曲げられている。

基準面９５ａは、薄板状の第一板部９５ｈの一方の面であり、筐体８５に設けられた突出部３３の角柱部３３ａに当接し、板バネ９５の位置の基準となる（図２参照）。第二板部９５ｉには反射ミラー６２を押圧する第一押圧部９５ｂが形成されている。第一押圧部９５ｂは、第二板部９５ｉの先端部において第一板部９５ｈとは反対側に突出するように凸状に屈曲した部分である。板バネ９５の第二板部９５ｉと第一板部９５ｈとが反射ミラー６２と突出部３３との間に弾性力に抗して撓められた（圧縮された）状態で挿入されることにより、第一押圧部９５ｂは反射ミラー６２のミラー反射面６２３に当接する。これにより、第一押圧部９５ｂは、反射ミラー６２を後述するミラーを支持する支持部である第一ミラー座面３１ａに向けて押圧する。

第三板部９５ｊには反射ミラー６２を押圧する第二押圧部９５ｃが形成されている。第二押圧部９５ｃは、第三板部９５ｊの先端部９５ｄと、第三板部９５ｊを鈍角に折り曲げた折り曲げ部分との間において反射ミラー６２を押圧する部分である。第二押圧部９５ｃは、反射ミラー６２の稜部６２２に当接する。板バネ９５の第三板部９５ｊが第一板部９５ｈに対して弾性力に抗して撓められた状態で板バネ９５が突出部３３に係止されることにより、第二押圧部９５ｃは反射ミラー６２をミラー支持部３１の第一ミラー座面３１ａ及び第二ミラー座面３１ｂに向けて押圧する。

穴部９５ｅは、基準面９５ａ上に設けられ第一板部９５ｈの両面を貫通する開口である。また、係合部９６は、穴部９５ｅの部分を塞いでいた板バネ９５の一部を第二板部９５ｉ及び第三板部９５ｊとは反対側に折り曲げることによって、基準面９５ａから突出させた係合爪である。第一板部９５ｈの下部かつ屈曲部９５ｐの両端には、ストッパ９５ｎが形成されている。ストッパ９５ｎは、突出部３３の面３３ｂに当接し、面３３ｂから−Ｘ軸方向への抗力を受ける。

このように、板バネ９５は、筐体８５に設けられた係合部Ｋに対して板バネ９５自身に形成した係合部９６を係合するように構成されている。これにより、反射ミラー６２からの反発力により、板バネ９５が筐体８５から脱落することなく、その姿勢を保つことが可能となっている。尚、図３（ｃ）には板バネ９５の各部の符号を図示しているが、その他の図面においては見易さのため、板バネ９５の詳細な符号を付すことは省略する。

（突出部及びミラー支持部の構成）
図２に示すように、筐体８５の内部には、板バネ９５を保持するための突出部３３と、反射ミラー６２を筐体８５に精度よく取り付けるために反射ミラー６２を支持するミラー支持部３１とが一体成型されている。突出部３３は、角柱部３３ａを備える。角柱部３３ａを含む突出部３３は、後述するミラー支持部３１上（支持部上）に支持された反射ミラー６２との間に間隙を形成する間隙形成部である。Ｙ軸方向の角柱部３３ａは、角柱部３３ａの幅が一対の第四板部９５ｋの幅よりも若干狭くなるように筐体８５に形成されている。角柱部３３ａは、＋Ｚ軸方向から反射ミラー６２と突出部３３との間に板バネ９５を挿入する際に一対の第四板部９５ｋの間に挿入されることで、板バネ９５をガイドする機能を果たす。

ミラー支持部３１は、板バネ９５の第一押圧部９５ｂ及び第二押圧部９５ｃによって押圧された反射ミラー６２が当接する第一ミラー座面３１ａと第二ミラー座面３１ｂと、を有する。板バネ９５の第一押圧部９５ｂによって押圧される反射ミラー６２の被押圧点に対して反射面の裏面側において第一ミラー座面３１ａは裏面側を支持する。

突出部３３の角柱部３３ａには抜き穴Ｊが設けられている。抜き穴Ｊは、角柱部３３ａのミラー支持部３１が配置された側の面からミラー支持部３１とは反対側の面に、ミラー支持部３１上の反射ミラー６２から遠ざかるように貫通する貫通穴である。即ち、筐体８５の突出部３３に形成された抜き穴Ｊの開口の方向が、筐体８５の底面（ＸＹ平面に平行な面）に対して直交する方向（Ｚ軸方向）ではない方向となるように形成されている。本実施例では、一例として、抜き穴Ｊの開口の方向が、ＸＺ平面に平行な面内であり、且つ、筐体８５の底面に対して平行な方向（即ち、Ｘ軸方向）となるように形成されている。

板バネ９５は、図２（ｂ）に示すように、突出部３３とミラー支持部３１上に載置された反射ミラー６２とによって形成された間隙に、弾性変形した状態で嵌め込まれる。図２（ｂ）に示すように、第一押圧部９５ｂは、反射ミラー６２から抗力Ｎを受ける。抗力Ｎは、板バネ９５に対して−Ｚ方向に作用する力Ｚ_１と−Ｘ方向に作用する力Ｘ_１とに分解される。力Ｘ_１は、板バネ９５を突出部３３の角柱部３３ａに付勢させる力である。

一方、第一押圧部９５ｂにおいて、板バネ９５には＋Ｚ軸方向に力Ｚ_１が作用している。また、第二押圧部９５ｃには、反射ミラー６２から＋Ｚ方向に力Ｚ_２が作用している。この力Ｚ_１及びＺ_２が板バネ９５に作用することによって、板バネ９５が突出部３３と反射ミラー６２との間から離脱しないように、本実施例の光走査装置は、板バネ９５の係合部９６が抜き穴Ｊの上側の内壁（係合部Ｋ）に引っ掛かる構成となっている。板バネ９５の突起部９６が抜き穴Ｊの内壁に当接することによって、当接部分において板バネ９５には、−Ｚ軸方向の力Ｚ_３が作用する。力Ｚ_１及び力Ｚ_２に対して力Ｚ_３が釣り合っている。更に、板バネ９５には、板バネ９５の基準面９５ａが突出部３３の角柱部３３ａに当接することによって、＋Ｘ軸方向の力Ｘ_２が作用する。力Ｘ_１に対して力Ｘ_２が釣り合っている。また、力Ｚ_１、Ｚ_２、Ｚ_３によって板バネ９５に作用する図２（ｂ）中の反時計周り方向の回転モーメントによって板バネ９５が回転しないように、ストッパ９５ｎは、突出部３３の面３３ｂに当接し、面３３ｂから−Ｘ軸方向への抗力を受ける。力Ｘ_１、Ｘ_２についても同様に、力Ｘ_１と力Ｘ_２の各々の作用点がＺ軸方向においてずれているため、図２（ｂ）中の反時計回り方向に回転モーメントが生じるが、上述したように、ストッパ９５ｎによって板バネ９５は回転しないようになっている。

以上により、板バネ９５は、突出部３３と反射ミラー６２との間から離脱しない。板バネ９５は、突出部３３と反射ミラー６２との間に嵌め込まれることによって弾性変形するため、反射ミラー６２は、板バネ９５からの力（力Ｎの反力）を受けて、ミラー支持部３１に向かって押圧される。

上述した抜き穴Ｊを設けることによって、図９で説明した型抜き穴Ｈを設けることなく、係合部Ｋの形状を形成することが可能となる。その理由を以下に示す。

［筐体の成形工程］
図４は本実施例の筐体８５を成形する際の型構造を示した概略図である。筐体８５の成形型は、図４の上下方向へ移動可能に構成され筐体８５の大多数部を成形する成形型Ａ及びＢ、そして成形型Ａ、Ｂとは異なる方向へと移動可能に構成された成形型Ｃの型構造を有する。成形型Ｃは、突出部３３に係合部Ｋを含む抜き穴Ｊを形成するための成形型である。成形型Ｃは、抜き穴Ｊを形成するための突起部Ｃａを有する。また、成形型Ｃは、本体部Ｃｂから突出する突起部Ｃａを有する側とは反対側の面が、図４に示すように上下方向に傾斜しており、主走査方向（Ｙ軸方向）から見た形状が台形状となっている。図４（ａ）に示すように、成形型Ａの成形型Ｃと当接する面は、成形型Ｃの傾斜と接触するように傾斜している。尚、成形型Ｃの突起部Ｃａの主走査方向（Ｙ軸方向）の長さ、即ち、図４の図面でいう突起部Ｃａの奥行（突起部Ｃａの部分の厚さでもある）によって、抜き穴Ｊの主走査方向の長さが決まる。また、成形型Ｃの突起部ＣａのＺ軸方向の長さによって、抜き穴ＪのＺ軸方向の幅が決まる。突起部ＣａのＹ軸方向の長さは、板バネ９５の係合部９６をＸ軸方向からＹＺ平面に投影したＹ軸方向の長さ以上であれば良い。また、突起部ＣａのＺ軸方向の長さは、板バネ９５の係合部９６をＸ軸方向からＹＺ平面に投影したＺ軸方向の長さ以上であればよい。

図４（ａ）に示すように、筐体８５を成形するために、成形型Ａ及びＢ、成形型Ｃを図４（ａ）のように組み合わせ、組み合わせた型の間隙に筐体８５となる溶融した樹脂を注入、充填して冷却する。その後、図４（ｂ）に示すように、まず成形型Ａが矢印Ｙ１方向に移動し、成形型Ｂが矢印Ｙ２方向に移動する。これにより、成形型Ｃの突起部Ｃａを有する側とは反対側（図中、左側）に、成形型Ｃが移動できる程度の空間ができる。図４（ｃ）に示すように、成形型Ｃの図中、左側にできた空間に向かって矢印Ｙ３方向に成形型Ｃが移動する。成形型Ｃが矢印Ｙ３方向に移動することによって、成形型Ｃの突起部Ｃａは、成形された筐体８５の突出部３３から抜け、その結果抜き穴Ｊが形成される。そして、成形型Ｃは成形型Ａが移動した方向（矢印Ｙ１）である矢印Ｙ４の方向に移動する。尚、図４（ｃ）に示す成形型Ｃの図中左側の空間は、成形型Ａを矢印Ｙ１方向に移動させたことにより形成されるため、成形型Ｃを移動させる前に成形型Ａが矢印Ｙ１方向に移動していればよく、成形型Ｂの移動は成形型Ｃの移動のあとでもよい。

本実施例では、突出部３３は、ミラー支持部３１に近接して設けられている。そのため、突出部３３から成形型Ｃを抜く際に、成形型Ｃを図２のミラー支持部３１から遠ざかる方向に移動させる。その理由を説明する。突出部３３とミラー支持部３１と間の距離を長くすると、板バネ９５が大型化せざるを得ない。このような構成において、剛性の低い板バネを反射ミラー６２の固定に用いると、回転多面鏡４２の回転による振動などにより反射ミラー６２の位置が変動してしまう。一方、剛性の高い板バネは高価であるため、剛性の高い板バネの使用は、画像形成装置の製造コストに影響を与えてしまう。そのため、突出部３３は、ミラー支持部３１に近接（隣接）して設けられている。

このように、突出部３３とミラー支持部３１とが互いに近接して配置されているため、成形型Ｃをミラー支持部３１側にスライドさせると、ミラー支持部３１と成形型Ｃとが干渉してしまい、抜き穴Ｊから突起部Ｃａを抜くことができなくなってしまう。そのため、本実施例での筐体８５の成形方法として、成形型Ｃをミラー支持部３１から遠ざかる方向にスライドさせることによって、抜き穴Ｊから突起部Ｃａを抜く成形方法を採用している。

また、突出部３３に対してミラー支持部３１が配置された側に成形型Ｃの移動空間を設けるために、次のような構成とすることが考えられる。即ち、突出部３３の位置よりも、ミラー支持部３１を形成する位置を、主走査方向（Ｙ軸方向）即ち反射ミラー６２の長手方向にずらして形成する構成とすることが考えられる。ここで、図５は反射ミラー６２（二点鎖線で図示）を支持固定している両端部の一方の端部を上方（Ｚ軸方向）から見た概略図である。説明をわかりやすくするため、突出部３３の係合部Ｋ、板バネ９５、そして反射ミラー６２とミラー支持部３１のミラー支持座面９８（第一ミラー座面３１ａに相当する）を左右（Ｘ軸方向）にずらして図示している。図５のように、反射ミラー６２の長手方向（図中、白抜き矢印）に、係合部Ｋである抜き穴Ｊとミラー支持座面９８をずらすことで、図中破線で示すように成形型Ｃが移動するための空間を設けることが可能となる。このため、ミラー支持部３１へ近づく方向（図中、矢印Ｘ１方向）へと移動する成形型を用いて係合部Ｋを形成することは可能である。即ち、ミラー支持部３１へ近づく方向へと移動する成形型とすることができる。ここで、係合部Ｋである抜き穴Ｊ、としたのは、係合部Ｋを形成するために成形型による抜き穴Ｊが必ず形成され、係合部Ｋと抜き穴Ｊとは必ず組となっているからである。

しかし、反射ミラー６２からの反発力に対してそれを支える係合部Ｋが反射ミラー６２の長手方向にずれてしまうために、板バネ９５に回転モーメントＭが発生してしまう。このため、成形型Ｃをミラー支持部３１へ近づく方向に移動させる構成では、板バネ９５は、突出部３３に安定して保持されないため、反射ミラー６２を十分に押圧することができない。また、板バネ９５の形状は、係合部９６を有する第一板部９５ｈと、第一押圧部９５ｂを有する第二板部９５ｉ及び第二押圧部９５ｃを有する第三板部９５ｊとを、反射ミラー６２の長手方向にずらした形状としなければならず、複雑な構成となる。

一方、本実施例は、反射ミラー６２からの反発力に対してそれを支える係合部Ｋが反射ミラー６２の長手方向において一致している（ずれていない）構成である。従って本実施例の構成では、板バネ９５は、上記回転モーメントＭが加わることなく突出部３３と反射ミラー６２との間に嵌め込まれる。そして、従来、係合部Ｋのアンダーカット部（従来例の図９の８６ｄ）を成形するために筐体外壁部に点在していた型抜き穴（従来例の図９のＨ）の数を大幅に削減することが可能となる。これにより、装置外部から微細粉塵等が侵入し、光学部品を汚してしまうといった課題、型抜き穴を塞ぐためのシール部材のコストアップの課題、シール部材を筐体８５に取り付ける製造工数の増大の課題を改善することができる。また、筐体の外壁に形成する型抜き穴を削減できるため、筐体の剛性の低下を抑制できる。

以上、本実施例によれば、型抜き穴を形成することなく光学部材を板バネによって固定することができる、高い防塵性能を備える光走査装置を提供することができる。また、筐体８５に形成される型抜き穴の数を削減することができるため、筐体の剛性が下がってしまうことを防止できる。

図６は実施例２を説明する概略構成図である。本実施例では、係合部Ｋの近傍に設けられた抜き穴Ｊ２が、係合部Ｋに係合する板バネ９５−２の最下点Ｓよりも下方まで広がった開口部となっている。尚、板バネ９５−２の最下点Ｓは、実施例１で説明した板バネ９５の第一板部９５ｈと第二板部９５ｉの略Ｖ字状に折れ曲がった屈曲部９５ｐに相当する。

このように構成することで、板バネ９５−２に設けられた穴部９５ｅに突き刺すように構成される筐体突起部として係合部Ｋを形成することができる。即ち、実施例１の板バネ９５に設けられていた係合部９６をなくし、単純な穴形状の穴部９５ｅのみとすることが可能となり、板バネ９５−２の構成をよりシンプルにすることができる。尚、板バネ９５−２のその他の構成は実施例１の板バネ９５と同様であり、説明は省略する。この場合、筐体８５の係合部Ｋが、板バネ９５−２の穴部９５ｅに係合することとなる。

尚、抜き穴Ｊ２のＺ軸方向の長さは、係合部Ｋが板バネ９５−２の穴部９５ｅに係合する箇所から最下点Ｓまでを、Ｘ軸方向からＹＺ平面に投影したＺ軸方向の長さよりも大きければよい。即ち、抜き穴Ｊ２のＺ軸方向の長さが、板バネ９５−２の最下点Ｓが抜き穴Ｊ２に入り込むことができるような長さとなればよい。また、抜き穴Ｊ２のＹ軸方向の長さは、板バネ９５−２の第一板部９５ｈの幅（Ｙ軸方向の長さ）以上であればよい。この場合、例えば板バネ９５−２の第四板部９５ｋは、実施例１の図２（ａ）に示すように、突出部３３の角柱部３３ａをＹ軸方向両側から挟み込むように形成してもよい。また、例えば板バネ９５−２の第四板部９５ｋは、抜き穴Ｊ２の中に入り込んで抜き穴Ｊ２の中から外に向かって突出部３３を押圧するように形成してもよい。更に、板バネ９５−２の第一板部９５ｈにおいて、穴部９５ｅのＹ軸方向の長さと同じ長さの部分のみが抜き穴Ｊ２に食い込むような形状とし、抜き穴Ｊ２のＹ軸方向の長さを穴部９５ｅのＹ軸方向の長さ以上としてもよい。その他、板バネ９５−２の形状は、係合部Ｋが穴部９５ｅに係合し、且つ、板バネ９５−２の最下点Ｓが抜き穴Ｊ２に入り込むようにするために、板バネ９５−２の各部の構成を種々に変更することによって構成可能である。また、そのように種々に変更した板バネ９５−２を支持するため、突出部３３の構成を板バネ９５−２の構成に応じて変更することも可能である。

以上、本実施例によれば、型抜き穴を形成することなく光学部材を板バネによって固定することができる、高い防塵性能を備える光走査装置を提供することができる。

尚、実施例１及び実施例２で説明した抜き穴Ｊを有する筐体は、光学部品を押圧する板バネを係合する係合部を形成すべき筐体に対して適用可能である。また、上述した光走査装置に限定されず、板バネが筐体に係合することにより光学部品を筐体に押圧している光走査装置であれば適用可能である。更に、図１で説明した画像形成装置に限定されず、板バネが筐体に係合することにより光学部品を筐体に押圧している光走査装置を備える画像形成装置であれば適用可能である。

３１ ミラー支持部
３３ 突出部
６２ 反射ミラー
９５ 板バネ
Ｊ 抜き穴
Ｋ 係合部

Claims (8)

1. 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が感光体上を走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡によって偏向された前記光ビームを前記感光体に導く光学部材と、前記光学部材を内部に収容する筐体と、を備える光走査装置であって、
   前記筐体の内部において前記筐体に一体的に成形され、前記光学部材を支持する支持部と、
   前記筐体に一体的に成形され、前記支持部に支持された前記光学部材との間に間隙が形成されるように、前記筐体の内部に向かって突出する突出部と、
   前記光学部材を押圧する押圧部と前記突出部に接触する接触部とを備え、前記押圧部と前記接触部との相対位置関係が変化するように弾性変形する板バネであって、前記間隙に嵌め込まれることにより弾性変形することで前記押圧部が前記光学部材を押圧することにより前記光学部材を前記支持部上に固定する板バネと、を備え、
   前記間隙から弾性変形した前記板バネが離脱しないように、前記突出部には貫通穴が設けられ、前記板バネには前記貫通穴の内壁に係合する係合部が設けられていることを特徴とする光走査装置。
2. 前記支持部と前記突出部と前記板バネとを含む固定機構は、前記光学部材の長手方向の両端側それぞれに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. 前記光学部材は、前記回転多面鏡によって偏向された前記光ビームを反射する反射ミラーであることを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
4. 前記光学部材は、前記回転多面鏡によって偏向された前記光ビームを反射する複数の反射ミラーであり、
   前記支持部と前記突出部と前記板バネとを含む固定機構は、前記複数の反射ミラーそれぞれに対して前記反射ミラーの長手方向の両端側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
5. 前記支持部と前記突出部は、前記筐体に一体的に成形され、前記反射ミラーの長手方向と直交する方向において互いに隣接するように前記筐体の底面から立設していることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の光走査装置。
6. 前記押圧部によって押圧される前記反射ミラーの被押圧点の裏面側に前記支持部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
7. 前記筐体の材質は樹脂であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光走査装置。
8. 感光体と、
   前記感光体に光ビームを照射し静電潜像を形成する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光走査装置と、
   前記光走査装置により形成された静電潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、
   前記現像手段により形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

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