JP6242142B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やプリンタ及びファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置に搭載される光走査装置、及びこの光走査装置を搭載した画像形成装置に関する。

レーザビームプリンタやデジタル複写機などの電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光するための光走査装置が備えられている。光走査装置は、半導体レーザから出射される光ビームを回転する回転多面鏡で偏向して感光体上を走査する。これによって感光体上に静電潜像が形成され、この静電潜像にトナーを付着させて現像することによりトナー像が形成され、これを用紙に転写して画像を形成する。

近年は画像形成装置のカラー化が進展し、カラー画像形成装置においては、それぞれの色ごとに専用の感光体を備えて各色の画像を中間転写体上に一括して形成する、いわゆるタンデム方式と呼ばれる方式が主流になってきている。更に、このタンデム方式の画像形成装置においては、ユニットサイズとコストで有利であることから、１つの回転多面鏡で４色の露光をすべて行う、いわゆる４ｉｎ１構成の光走査装置が広く用いられている。

ところで、近年の画像形成装置の傾向としては、前述したカラー化に加えて、高速化や高解像度化が挙げられる。この高速化及び高解像度化を実現するためには、１つの手段として回転多面鏡を高速で回転させればよい。しかし、回転多面鏡を高速で回転させると、回転多面鏡付近を中心として光走査装置内部に高い負圧が発生し、光走査装置の外部から空気を吸い込みやすくなる。この光走査装置外部の空気には、ごく微小な塵や埃、及び画像形成装置自体に使用されているグリス類の揮発物が混じっている場合がある。そのような空気が光走査装置内部に侵入すると、数週間から数カ月で回転多面鏡の反射面への付着が進行し、露光の光量が減少して部分的に濃度が極端に薄くなるなどの画像不良を引き起こすことがある。

これを防ぐために、光学箱のカバーには、光学箱の外周縁と当接する接合部に、合成ゴムやポリウレタンなどを材料とする弾性を備えたシール部材が取り付けられており、これをカバーと光学箱で挟み込むことで、光学箱内部の密閉性を確保している。このシール部材は、これまでは独立した部品を両面テープによって、カバー又は光学箱に貼り付けていたが、確実に密閉するためには、カバー部材や光学箱の形状に沿って丁寧に貼り付ける必要があり、その作業は煩雑であった。

これに対して、例えば特許文献１では、別部品のシール部材を貼り付けるのではなく、エラストマ製のシール部材を、光学箱又はカバーに一体的に射出成形する構成とすることにより、組立工程を簡素化しつつ、密閉性を備えた光走査装置を提案している。

特開２００４−２６２１１８号公報

図７（ａ）は、後述する光走査装置２１の外観を示した斜視図である。図７（ａ）に示すように、光走査装置２１は、光学箱２０と光学箱の開放面を覆うカバー３０から構成されている。光学箱２０には、後述する回転多面鏡、各種レンズ、折り返しミラー等が内部に一体的に保持されている。そして、カバー３０は、光学箱２０の開放面を覆って、光学箱２０の内部を密閉する。なお、光走査装置２１の詳細については、後述する。

カバー３０は、光学箱２０内部の密閉性を確保するため、射出成形によりシール部が形成されている。光学箱２０のカバー３０にシール部材を射出成形する場合、シール部を形成する溶解材料を充填するためのゲート部３１ａが必要となる。そして、ゲート部３１ａから溶融材料を充填してシール部を射出成形すると、図７（ｂ）に示すように、一般的な射出成形品と同様に、ゲート部３１ａから突出する形で、射出成形機の射出ノズルの形状をしたランナー部３１ｃが残ってしまう。そのため、ゲート部３１ａを設ける位置によっては、図７（ｂ）に示すようにランナー部３１ｃが同期センサに入射される同期光の光路を遮ってしまい、光走査装置の動作不良や感光体上に形成される画像不良を起こしたりすることが懸念される。また、ランナー部３１ｃが折り返しミラーやレンズに接触することにより、レンズ等を押しのけてずらしてしまい、感光体への光ビームの照射位置が大きくずれたりすることが懸念される。その結果、これを防ぐためには、ゲート部３１ａから突出したランナー部３１ｃをカットするなどの余計な作業工程が必要となるという課題があった。

本発明はこのような状況のもとでなされたものであり、煩雑な組立作業を必要としない簡便な構成で、シール部を射出成形することを目的とする。

前述した課題を解決するため、本発明では次のとおりに構成する。

（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、前記光源、前記回転多面鏡、及び前記光学部材を収容する光学箱と、前記光学箱の開口を覆うカバーと、を備える光走査装置であって、前記カバーは、前記カバーと前記光学箱の側壁とによって挟まれ、光学箱内部を防塵するために前記カバーに成形された防塵部材と、溶融した前記防塵部材を注入するためのゲート部と、前記ゲート部から注入された溶融した前記防塵部材が流れる流路であって、前記カバーを前記光学箱に取り付けることによって前記防塵部材が前記側壁と前記カバーとによって挟まれるように前記カバーに形成された流路と、を有し、前記ゲート部は、前記カバーの前記光学箱内部側の面に設けられ、前記回転多面鏡の回転軸線方向から前記光走査装置を見たときに、前記ゲート部が前記側壁よりも内側に位置し、かつ前記光源から前記回転多面鏡に入射する前記光ビームの光路外、および前記回転多面鏡によって偏向され、前記光学部材によって前記感光体に導かれる前記光学箱内部における前記光ビームの走査領域外に配置されていることを特徴とする光走査装置。

（２）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、前記光源、前記回転多面鏡、及び前記光学部材を収容する光学箱と、前記光学箱の開口を覆うカバーと、を備える光走査装置であって、前記カバーは、前記カバーと前記光学箱の側壁とによって挟まれ、光学箱内部を防塵するために前記カバーに成形された防塵部材と、溶融した前記防塵部材を注入するためのゲート部と、前記ゲート部から注入された溶融した前記防塵部材が流れる流路であって、前記カバーを前記光学箱に取り付けることによって前記防塵部材が前記側壁と前記カバーとによって挟まれるように前記カバーに形成された流路と、を有し、前記ゲート部は、前記カバーの前記光学箱内部側の面に設けられ、前記カバーに対して前記ゲート部から垂直に伸びる仮想法線と前記光源から前記回転多面鏡に入射する光ビームの光路および前記回転多面鏡によって偏向され、前記光学部材によって前記感光体に導かれる前記光学箱内部における前記光ビームの走査領域とが交差しない位置に配置されていることを特徴とする光走査装置。

（３）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、前記光源、前記回転多面鏡、及び前記光学部材を収容する光学箱と、前記光学箱の開口を覆うカバーと、を備える光走査装置であって、前記光学箱は、前記光学箱の底部に設置された前記回転多面鏡を囲むように前記底部から立設する壁を有し、前記カバーは、前記壁で囲まれた開口であって、前記回転多面鏡を前記底部に設置する際に前記回転多面鏡を通過させる第一の開口を覆う第一のカバーと、前記第一の開口を除く前記光学箱の開口である第二の開口を覆う第二のカバーと、から構成され、前記第一のカバーは、前記第一のカバーと前記立設する壁とによって挟まれ、光学箱内部を防塵するために前記第一のカバーに成形された防塵部材と、溶融した前記防塵部材を注入するためのゲート部と、前記ゲート部から注入された溶融した前記防塵部材が流れる流路であって、前記第一のカバーを前記光学箱に取り付けることによって前記防塵部材が前記立設する壁と前記第一のカバーとによって挟まれるように前記第一のカバーに形成された流路と、を有し、前記ゲート部は、前記第一のカバーの前記立設する壁の内部側の面に設けられ、前記回転多面鏡の回転軸線方向から前記光走査装置を見たときに、前記ゲート部が前記立設する壁よりも内側に位置し、かつ前記光源から前記回転多面鏡に入射する前記光ビームの光路、および前記回転多面鏡によって偏向され、前記光学部材によって前記感光体に導かれる前記立設する壁の内部における前記光ビームの走査領域外に配置されていることを特徴とする光走査装置。

（４）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、前記光源、前記回転多面鏡、及び前記光学部材を収容する光学箱と、前記光学箱の開口を覆うカバーと、を備える光走査装置であって、前記光学箱は、前記光学箱の底部に設置された前記回転多面鏡を囲むように前記底部から立設する壁を有し、前記カバーは、前記壁で囲まれた開口であって、前記回転多面鏡を前記底部に設置する際に前記回転多面鏡を通過させる第一の開口を覆う第一のカバーと、前記第一の開口を除く前記光学箱の開口である第二の開口を覆う第二のカバーと、から構成され、前記第一のカバーは、前記第一のカバーと前記立設する壁とによって挟まれ、光学箱内部を防塵するために前記第一のカバーに成形された防塵部材と、溶融した前記防塵部材を注入するためのゲート部と、前記ゲート部から注入された溶融した前記防塵部材が流れる流路であって、前記第一のカバーを前記光学箱に取り付けることによって前記防塵部材が前記立設する壁と前記第一のカバーとによって挟まれるように前記第一のカバーに形成された流路と、を有し、前記ゲート部は、前記第一のカバーの前記立設する壁の内部側の面に設けられ、前記第一のカバーに対して前記ゲート部から垂直に伸びる仮想法線と前記光源から前記回転多面鏡に入射する光ビームの光路および前記回転多面鏡によって偏向され、前記光学部材によって前記感光体に導かれる前記立設する壁の内部における前記光ビームの走査領域とが交差しない位置に配置されていることを特徴とする光走査装置。

（５）前記（１）ないし（４）に記載の光走査装置と、前記光走査装置から走査された光ビームにより静電潜像が形成される前記感光体と、前記感光体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、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、煩雑な組立作業を必要としない簡便な構成で、シール部を射出成形することができる。

実施例１の画像形成装置の概略断面図 実施例１、２の光走査装置の構成を示す斜視図、及び光走査装置の断面図 実施例１のカバー構成、ゲート部を説明する図 実施例１のゲート部配置領域を説明する図 実施例２の画像形成装置の概略断面図 実施例２の光走査装置の構成を示す斜視図、カバー構成、ゲート部を説明する図 従来例の光走査装置の斜視図、一部の内部構成を説明する図

以下に、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。なお、以下の説明において、後述する回転多面鏡２０３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の長手方向をＸ軸方向、Ｘ軸及びＺ軸に垂直な方向をＹ軸方向とする。

［画像形成装置の概要］
図１は、実施例１の電子写真方式の画像形成装置１００の概略断面図である。図１に示す画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー像を形成する４基の画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋを備える。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。画像形成部１０１は、それぞれ感光体である感光ドラム１０２を備える。また、各画像形成部は、感光ドラム１０２を帯電する帯電装置１０３、感光ドラム上の静電潜像をトナーにより現像する現像装置１０４を備える。更に、各画像形成部は、感光ドラム上の残留したトナーを感光ドラム上（感光体上）から除去するクリーニング装置１１１を備える。

各画像形成部は、上述した感光ドラム１０２、帯電装置１０３、現像装置１０４、クリーニング装置１１１それぞれを一体化したプロセスカートリッジを構成する。このプロセスカートリッジは画像形成装置１００に対して着脱可能な交換ユニットである。以下では、画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋをプロセスカートリッジ１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋと称する。

画像形成装置１００の本体には、光走査装置２１、転写ローラ１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｂｋ、中間転写ベルト１０６、給紙部１０９、排紙部１１０、転写ローラ１０７、定着装置１０８が備えられている。中間転写ベルト１０６は、図中、矢印方向（反時計回り方向）に回転する。光走査装置２１は、各感光ドラム１０２に対して重力方向下側（−Ｚ軸方向）に配置されている。なお、光走査装置２１は、重力方向上側（＋Ｚ軸方向）から感光ドラム１０２を露光するように配置されてもよい。

次に、画像形成プロセスについて説明する。光走査装置２１は、帯電装置１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｂｋによってそれぞれ帯電された感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋを露光する光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢｋを出射する。光ビームによって露光されることで感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋ上には静電潜像が形成される。

現像装置１０４Ｙは、感光ドラム１０２Ｙ上に形成された静電潜像をイエローのトナーによって現像する。現像装置１０４Ｍは、感光ドラム１０２Ｍ上に形成された静電潜像をマゼンタのトナーによって現像する。現像装置１０４Ｃは、感光ドラム１０２Ｃ上に形成された静電潜像をシアンのトナーによって現像する。現像装置１０４Ｂｋは、感光ドラム１０２Ｂｋ上に形成された静電潜像をブラックのトナーによって現像する。

感光ドラム１０２Ｙ上に形成されたイエローのトナー像は、転写部Ｔｙにおいて転写ローラ１０５Ｙによって中間転写体である中間転写ベルト１０６に転写される。クリーニング装置１１１Ｙは、感光ドラム１０２Ｙの回転方向の転写部Ｔｙと帯電装置１０３Ｙの帯電部との間において、中間転写ベルト１０６に転写されずに感光ドラム１０２Ｙ上に残留したトナーを回収する。感光ドラム１０２Ｍ上に形成されたマゼンタのトナー像は、転写部Ｔｍにおいて転写ローラ１０５Ｍによって中間転写ベルト１０６に転写される。クリーニング装置１１１Ｍは、感光ドラム１０２Ｍの回転方向の転写部Ｔｍと帯電装置１０３Ｍの帯電部との間において、中間転写ベルト１０６に転写されずに感光ドラム１０２Ｍ上に残留したトナーを回収する。

感光ドラム１０２Ｃ上に形成されたシアンのトナー像は、転写部Ｔｃにおいて転写ローラ１０５Ｃによって中間転写ベルト１０６に転写される。クリーニング装置１１１Ｃは、感光ドラム１０２Ｃの回転方向の転写部Ｔｃと帯電装置１０３Ｃの帯電部との間において、中間転写ベルト１０６に転写されずに感光ドラム１０２Ｃ上に残留したトナーを回収する。感光ドラム１０２Ｂｋ上に形成されたブラックのトナー像は、転写部ＴＢｋにおいて転写ローラ１０５Ｂｋによって中間転写ベルト１０６に転写される。クリーニング装置１１１Ｂｋは、感光ドラム１０２Ｂｋの回転方向の転写部ＴＢｋと帯電装置１０３Ｂｋの帯電部との間において、中間転写ベルト１０６に転写されずに感光ドラム１０２Ｂｋ上に残留したトナーを回収する。

本実施例のクリーニング装置１１１は、感光ドラム１０２に当接するブレードを備え、このブレードによって感光ドラム上に残留したトナーを掻き取ることによって、残留トナーを回収する。中間転写ベルト１０６上に転写された各色のトナー像は、転写部Ｔ２において、転写ローラ１０７によって給紙部１０９から搬送されてきた記録紙に転写される。転写部Ｔ２において記録紙に転写されたトナー像は、定着装置１０８によって定着処理され、定着処理後に排紙部１１０に排紙される。

なお、以下で説明する構成に関して、上述した画像形成装置１００は、感光ドラムを１つ有するモノクロの画像形成装置や、複数の感光ドラム上に形成されたトナー像を直接記録媒体に転写する画像形成装置であってもよい。

［光走査装置の概要］
次に、光走査装置２１について説明する。図２（ａ）は、光走査装置２１の構成を示す斜視図であり、図２（ｂ）は光走査装置２１の断面図である。図２（ａ）に示すように、光走査装置２１の光学箱２０の外壁には、光源ユニット２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｂｋが取り付けられている。光源ユニット２０２Ｙは、感光ドラム１０２Ｙを露光する光ビームＬＹを出射し、光源ユニット２０２Ｍは、感光ドラム１０２Ｍを露光する光ビームＬＭを出射する。また、光源ユニット２０２Ｃは、感光ドラム１０２Ｃを露光する光ビームＬＣを出射し、光源ユニット２０２Ｂｋは、感光ドラム１０２Ｂｋを露光する光ビームＬＢｋを出射する。

光源ユニット２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｂｋは互いに近接して配置されている。ここで、回転多面鏡２０３の回転軸を法線として回転多面鏡２０３を横切る平面を仮想平面と定義する。光源ユニット２０２Ｙから出射される光ビームＬＹ及び光源ユニット２０２Ｂｋから出射される光ビームＬＢｋは、仮想平面に対して重力方向上側（＋Ｚ軸方向）から斜めに入射する光路をとって回転多面鏡２０３の反射面に入射する。一方、光源ユニット２０２Ｃから出射される光ビームＬＣ及び光源ユニット２０２Ｍから出射される光ビームＬＭは、上述した仮想平面に対して重力方向下側（−Ｚ軸方向）から斜めに入射する光路をとって回転多面鏡２０３の反射面に入射する。

図２（ａ）に示すように、光学箱２０の中央部には４つの反射面を備える回転多面鏡２０３が設置されている。画像形成時、回転多面鏡２０３は、図２（ａ）の点線で示す回転軸をＲ１方向に回転する。

光源ユニット２０２Ｙから出射された光ビームＬＹは、回転多面鏡２０３の反射面に入射する。光ビームＬＹは、回転多面鏡２０３の反射面によって、図２（ａ）に示すＡ側に偏向（反射）される。光源ユニット２０２Ｍから出射された光ビームＬＭは、光ビームＬＹが入射する回転多面鏡２０３の反射面と同一の反射面に入射する。光ビームＬＭは、回転多面鏡２０３の反射面によって、光ビームＬＹと同一側（Ａ側）に偏向される。

一方、光源ユニット２０２Ｂｋから出射された光ビームＬＢｋは、光ビームＬＹ及びＬＭが入射する反射面とは異なる反射面に入射する。光ビームＬＢｋは、回転多面鏡２０３の反射面によって、図２（ａ）に示すＢ側に偏向される。光源ユニット２０２Ｃから出射された光ビームＬＣは、光ビームＬＢｋが入射する回転多面鏡２０３の反射面と同一の反射面に入射する。光ビームＬＣは、回転多面鏡２０３の反射面によって光ビームＬＢｋと同一側（Ｂ側）に偏向される。

回転多面鏡２０３によって偏向された光ビームＬＹ及びＬＭは、＋Ｘ方向に移動する光ビームとなる。即ち、回転する回転多面鏡２０３によって偏向されることによって、光ビームＬＹは＋Ｘ方向に感光ドラム１０２Ｙを走査する光ビームとなり、光ビームＬＭは感光ドラム１０２Ｍを＋Ｘ方向に走査する光ビームとなる。

一方、回転多面鏡２０３によって偏向された光ビームＬＢｋ及びＬＣは、−Ｘ方向に移動する光ビームとなる。即ち、回転する回転多面鏡２０３によって偏向されることによって、光ビームＬＢｋは−Ｘ方向に感光ドラム１０２Ｂｋを走査する光ビームとなり、光ビームＬＣは感光ドラム１０２Ｃを−Ｘ方向に走査する光ビームとなる。

続いて、図２（ｂ）を用いて回転多面鏡２０３によって偏向された光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢｋの光路について説明する。図２（ｂ）に示すように、光学箱２０の内部には、回転多面鏡２０３、レンズ２０６、２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、反射ミラー２１２、２１３、２１４、２１５、２１６、２１７等の光学部材が収容され、光学箱２０の底部（底面）に設置される。光学箱２０の上部の開放面である開口には、更に、回転多面鏡２０３、上述した各レンズ、及び各反射ミラーを防塵するためのカバー３０が取り付けられる。

回転多面鏡２０３によって偏向された光ビームＬＹは、レンズ２０６及びレンズ２０７を通過した後、反射ミラー２１２に入射する。反射ミラー２１２は、入射した光ビームＬＹを感光ドラム１０２Ｙに向かって反射する。カバー３０には、反射ミラー２１２が反射した光ビームＬＹを通過させる開口２１９が形成されている。開口２１９は、光ビームＬＹを通過させる透明な透明窓である防塵窓２２３によって閉塞されている。防塵窓２２３を通過した光ビームＬＹは、感光ドラム１０２Ｙ上に結像する。

回転多面鏡２０３によって偏向された光ビームＬＭは、レンズ２０６を通過した後、反射ミラー２１３に入射する。反射ミラー２１３は、入射した光ビームＬＭを反射ミラー２１４に向かって反射する。反射ミラー２１３によって反射された光ビームＬＭは、レンズ２０８を通過して反射ミラー２１４に入射する。反射ミラー２１４は、入射した光ビームＬＭを感光ドラム１０２Ｍに向かって反射する。カバー３０には、反射ミラー２１４が反射した光ビームＬＭを通過させる開口２２０が形成されている。その開口２２０は、光ビームＬＭを通過させる透明の防塵窓２２４によって閉塞されている。防塵窓２２４を通過した光ビームＬＭは、感光ドラム１０２Ｍに結像する。

回転多面鏡２０３によって偏向された光ビームＬＢｋは、レンズ２０９及びレンズ２１０を通過した後、反射ミラー２１５に入射する。反射ミラー２１５は、入射した光ビームＬＢｋを感光ドラム１０２Ｂｋに向かって反射する。カバー３０には、反射ミラー２１５が反射した光ビームＬＢｋを通過させる開口２２２が形成されている。開口２２２は、光ビームＬＢｋを通過させる透明の防塵窓２２６によって閉塞されている。防塵窓２２６を通過した光ビームＬＢｋは、感光ドラム１０２Ｂｋ上に結像する。

回転多面鏡２０３によって偏向された光ビームＬＣは、レンズ２０９を通過した後、反射ミラー２１６に入射する。反射ミラー２１６は、入射した光ビームＬＣを反射ミラー２１７に向かって反射する。反射ミラー２１６によって反射された光ビームＬＣは、レンズ２１１を通過して反射ミラー２１７に入射する。反射ミラー２１７は、入射した光ビームＬＣを感光ドラム１０２Ｃに向かって反射する。カバー３０は、反射ミラー２１７が反射した光ビームＬＣを通過させる開口２２１が形成されている。開口２２１は、光ビームＬＣを通過させる透明の防塵窓２２５によって閉塞されている。防塵窓２２５を通過した光ビームＬＣは、感光ドラム１０２Ｃ上に結像する。

［カバーの構成］
図３（ａ）は、本実施例におけるカバー３０の構成を示す図であり、カバー３０を光学箱２０側から見た斜視図である。図３（ａ）において、カバー３０には、光学箱２０の外壁に設けられた突起を係合させて、スナップフィット構造を構成する複数のフック部３２が設けられている。また、カバー３０には、防塵窓２２３、２２４、２２５、２２６が設けられている。更に、カバー３０には、光学箱２０への装着時に、光学箱２０の側壁により形成される外周縁と対向する部分全周に、防塵部材であるシール部３１が射出成形によって形成されている。また、射出成形時に、成形部材であるポリオレフィン系の溶融したホットメルト接着剤（以下、「ホットメルト」という）を注入するゲート部３１ａが、図３（ａ）では２か所、シール部３１の全長をほぼ二分する位置に設けられている。ゲート部３１ａは、本実施例では２か所設けられているが、実際の成形性に合わせて増減することができ、少なくとも１か所以上設けられていればよい。

シール部３１は、形成されたカバー３０と、カバー３０に当接した型との間の空間に、ポリオレフィン系のホットメルトを射出することにより、カバー３０上に形成される。図３（ｂ）は、カバー３０を、図３（ａ）の図中に示す白抜き矢印で示すＪ−Ｊ（一点鎖線）の位置で切断したＪ−Ｊ断面図であり、カバー３０とシール部３１の関係を示す断面図である。図３（ｂ）において、カバー３０には、ゲート部３１ａから注入された溶融したホットメルトが流れる溝部３０ａが設けられており、この溝部３０ａにホットメルトを充填することにより、シール部３１が形成される。溝部３０ａは、カバー３０を光学箱２０に取り付けることによって、シール部３１が光学箱２０の側壁とカバー３０とによって挟まれるように形成されている。更に、溝部３０ａの中には、更に幅が狭くて深さの浅いアンカー溝３０ｃが設けられ、カバー３０とシール部３１の接触面積を拡大させている。これにより、防塵部材であるシール部材がカバー３０から意図せず剥がれたりしないように、カバー３０とシール部３１の間の接着性を確保している。また、シール部３１の表面には、凹状の溝部が形成され、この溝部に光学箱２０の側壁により形成される外周縁が挿入されることにより、光学箱２０内部が防塵されると共に、光学箱２０の密閉性も確保される。

図３（ｃ）は、図３（ａ）において円で囲まれたカバー３０の部分（ゲート部３１ａ周辺部）を拡大した図である。シール部３１を射出成形により形成する場合には、ゲート部３１ａから射出ノズルを介してホットメルトが注入される。そのため、図３（ｃ）に示すように、ホットメルトの注入が終了した後、射出ノズル内に残っていた成形材料がそのまま固化して、ノズル形状のランナー部３１ｃがゲート部３１ａに形成される。ゲート部３１ａにランナー部３１ｃが形成されることにより、図７（ｂ）に示したように、ランナー部３１ｃが光学箱２０内の光ビームの光路を遮ったり、光学箱２０に配置された光学部品に当接して光学部品の姿勢や位置を変えてしまったりするおそれがある。

［ゲート部配置領域］
そこで、本実施例では、このランナー部３１ｃが光走査装置２１内で大きく突出していても光ビームの光路等に支障がないように、ゲート部３１ａを配置する領域について、図４を用いて説明する。図４は、本実施例の光走査装置２１を下側（−Ｚ軸方向）から見た図であり、光学箱２０を除き、カバー３０と光走査装置２１内部に配置されている光学部品（レンズ、反射ミラー等）等を示した図である。

図４において、光源ユニット２０２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）から出射された光ビームは、入射光路Ｌ１を通り、ポリゴンモータ２３２により駆動される回転多面鏡（図４では不図示）に入射する。図４において、Ａ側に配置された光源ユニット２０２は、前述した光源ユニット２０２Ｙ、２０２Ｍであり、Ｂ側に配置された光源ユニット２０２は、前述した光源ユニット２０２Ｃ、２０２Ｂｋである。そして、矢印方向（反時計回り方向）に回転する回転多面鏡に入射した光ビームは、走査光路Ｌ２又はＬ３に沿って反射ミラー２１２、２１５へと偏向される。図中、走査方向は、回転多面鏡により偏向された光ビームが走査される方向を示す。光源ユニット２０２Ｙ、２０２Ｍから出射された光ビームは、図中Ａ側（図中の右方向）へ偏向される。そして、走査光路Ｌ２は、光源ユニット２０２Ｙから出射された光ビームの反射ミラー２１２への走査光路を示している。光源ユニット２０２Ｃ、２０２Ｂｋから出射された光ビームは、図中Ｂ側（図中の左方向）へ偏向される。そして、走査光路Ｌ３は、光源ユニット２０２Ｂｋから出射された光ビームの反射ミラー２１５への走査光路を示している。なお、走査光路Ｌ２は、反射ミラー２１２に向かう光ビームの走査開始時、走査終了時の光路を示す。同様に、走査光路Ｌ３は、反射ミラー２１５に向かう光ビームの走査開始時、走査終了時の光路を示す。また、光走査装置２１では、光源ユニット２０２から出射された光ビームを回転多面鏡（図４には不図示）により偏向させて、同期光路Ｌ４に沿って、アナモフィックレンズ２３０を介して同期センサ２３１に入射させる。同期センサ２３１は、入射された光ビームのタイミングに基づいて、光源ユニット２０２から光ビームを照射する走査開始タイミングを指示する同期信号を生成する。なお、図４のその他の符号については、図２において説明しているので、ここでの説明を省略する。

図４に示すように、光走査装置２１内部には、光学部品（レンズ２０６〜２１１、反射ミラー２１２、２１３、２１５、２１６等）、レンズやミラーを固定させる機械部品等が設置されている。更に、光走査装置２１内部には、ポリゴンモータ２３２、同期センサ２３１等の電気部品が設置されており、光走査装置２１内の空間には、光ビームが通る入射光路Ｌ１、走査光路Ｌ２、Ｌ３、同期光路Ｌ４がある。図４において、光路Ｌ１〜Ｌ４はそれぞれ２本の実線により示されており、２本の実線で占められた空間である光路領域を光ビームが通る。また、走査光路Ｌ２、Ｌ３は、光走査装置２１内で、走査光路の占める空間である光路領域が最も大きい光路を示している。ところで、図４において、部品も光路も存在しない破線で囲まれた領域があり、これを「ゲート部配置領域」という。ゲート部配置領域においては、ゲート部３１ａは、カバー３０に対してゲート部３１ａから垂直に伸びる仮想法線と光学箱２０内における光ビームの光路領域とが交差しない位置に形成されている。そのため、ゲート部配置領域にゲート部３１ａを設けた場合には、ゲート部３１ａに形成されるランナー部３１ｃにより、光路が遮られたり、部品にランナー部３１ｃが接触して姿勢を変えられたりすることはなくなる。本実施例では、このゲート部配置領域が４箇所あり、そのうちの２箇所にシール部３１のゲート部３１ａを配置している。これにより、ゲート部３１ａにおいてランナー部３１ｃが突出していても、光走査装置２１の露光性能に何ら影響を与えることがない。

なお、光走査装置２１においては、図４に示すように走査光学系の走査方向（Ｘ軸方向）と平行に反射ミラー（例えば反射ミラー２１２、２１５）や走査レンズ（例えばレンズ２０７、２１０）が配置される。更に、光学箱内の空間を有効に使うために、走査方向（Ｘ軸方向）に平行な光学箱２０の外周縁（図中、短辺）の近傍には反射ミラーや走査レンズが配置されることが多い。よって、ゲート部を配置する領域は、光走査装置２１の走査方向（Ｘ軸方向）に平行な辺以外の場所、すなわち走査方向に直交する方向（Ｙ軸方向）の辺の外周縁側（長辺側）に設けることが好適である。

以上より、射出成形によってカバー３０に一体的にシール部３１を設けることで、別体のシール部材をカバーに貼り付ける工程をなくすことができ、シール部３１のランナー部３１ｃを切断するという追加の作業工程も不要となる。その結果、シール部材付きのカバーを作製する工程が簡便になり、部品コストも下げることができる。更に成形による効果として、シール部３１の形状が一定となることから、良好な密閉性を安定して確保できる。

また、ホットメルト接着剤は射出後の凝固が比較的早いため、複数のゲート部３１ａを設ける場合の各ゲートの配置は、全体の流動経路をほぼ均等に分割するように配置することが望ましい。もちろん、この場合にも各ゲート部３１ａを光路や部品が存在しないゲート部配置領域に配置する必要がある。以上説明したように、本実施例によれば、煩雑な組立作業を必要としない簡便な構成で、シール部を射出成形することができる。

光走査装置においては、ポリゴンモータの回転によって装置内部に負圧が生じ、光走査装置外部の空気を装置内部に吸い込みやすくなることがある。そのため、光走査装置においてポリゴンモータを載置する部分を仕切り等により独立した空間とした構成の光走査装置もある。本実施例では、ポリゴンモータを設置した空間をシール部材でシールしたカバーで密閉する場合の、カバーのゲート部配置領域について説明する。

［画像形成装置の構成］
実施例２の電子写真方式の画像形成装置の一例として、レーザビームプリンタを例にあげて説明する。図５は、レーザビームプリンタ３００の概略構成を示す図であり、レーザビームプリンタ３００は感光ドラムを１つ有するモノクロの画像形成装置である。レーザビームプリンタ３００は、光走査装置４２により静電潜像が形成される感光ドラム３１１、感光ドラム３１１を一様に帯電する帯電装置３１７、感光ドラム３１１上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置３１２を備えている。そして、感光ドラム３１１に現像されたトナー像をカセット３１６から供給された記録紙に転写部３１８によって転写して、記録紙に転写したトナー像を定着器３１４で定着した後、記録紙をトレイ３１５に排出する。この感光ドラム３１１、帯電装置３１７、現像装置３１２、転写部３１８が画像形成部である。また、レーザビームプリンタ３００は、画像形成部による画像形成動作や、記録紙の搬送動作を制御する不図示のコントローラを備えている。

［光走査装置の概要］
図６（ａ）は、本実施例の光走査装置４２の外観を示す斜視図である。光学箱３３は、後述する仕切り壁４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄにより形成される開放面である第一の開口と、第一の開口を除いた光学箱の開放面である第二の開口を有している。そして、第一の開口は第二のカバーであるカバー３４により、第二の開口は第一のカバーであるカバー３５により、光学箱３３は密閉される。図中、Ｃはカバー３５の上部、Ｄはカバー３５の下部を示す。カバー３５により密閉される空間は、光走査装置４２において、周囲を光学箱３３と一体的に成形された仕切り壁４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄにより囲まれた空間である。仕切り壁４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄは、光学箱３３の底面から立設するように設けられており、隣り合う仕切り壁は連結されている。また、仕切り壁４３ａには、光ビームが通過する開口部３９が設けられている。そして、周囲を仕切り壁４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄにより囲まれた光学箱３３の底面には、ポリゴンモータ３６、ポリゴンモータ３６により回転駆動される回転多面鏡３７が載置されている。光源ユニット３８より出射された光ビームは、カバー３４により密閉された光走査装置４２の内部に設けられた不図示の反射ミラーに反射した後、開口部３９を介して、回転多面鏡３７に入射する（図中、破線矢印で表示）。そして、回転多面鏡３７に入射した光ビームは偏向され、再度、開口部３９を通って、カバー３４により密閉された側に入射する。

本実施例では、図６（ａ）に示すように、ポリゴンモータ３６が底面に載置された独立した空間の上部の開放面だけを覆うカバー３５を設けている。図６（ｂ）は、カバー３５をポリゴンモータ３６側（光走査装置４２の底面側）から見上げた図であり、カバー３５の外周縁に成形されたシール部４０との位置関係がわかるように、ポリゴンモータ３６の外形を重ねている。また、走査光路Ｌ５（破線にて表示）は、回転多面鏡３７に入射した光ビームが反射し、偏向された光ビーム（反射光）の光路を示しており、２本の破線で占められた空間である光路領域を光ビームが通る。カバー３５は、シール部４０と、ゲート部４０ａと、ゲート部４０ａから注入された溶融したホットメルトが流れる流路を有している。シール部４０は、カバー３５と立設する仕切り壁４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄとによって挟まれ、光学箱内部を防塵するためにカバー３５に成形された防塵部材である。また、ゲート部４０ａは、シール部４０を形成するために溶融したホットメルトを注入するために用いられる。そして、注入されたホットメルトが流路を流れることによって、カバー３５を光学箱３３に取り付けた際に、シール部４０が仕切り壁４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄとカバー３５とによって挟まれるように形成される。その結果、カバー３５の縁に沿って全周にシール部４０が射出成形され、その成形のためのゲート部４０ａが設けられている。

また、本実施例においても、ゲート部４０ａは、実施例１と同様に、カバー３５に対してゲート部４０ａから垂直に伸びる仮想法線と、仕切り壁４３ａ〜４３ｄにより囲まれた光学箱３３内における光ビームの光路領域とが交差しない位置に形成されている。そのため、本実施例では、ゲート部４０ａは、ポリゴンモータ３６や走査光路Ｌ５を外れた位置に１箇所設けられているが、複数のゲート部４０ａを設けてもよい。その結果、本実施例においても、実施例１と同等の効果を得ることができる。すなわち、射出成形によってカバー３５に一体的にシール部４０を設けることで、別体のシール部材をカバーに貼り付ける工程をなくすことができ、更に、シール部４０のランナー部を切断するという工程も不要となる。その結果、シール部材付きのカバーを作製する工程が簡便になり、部品コストも下げることができる。更に成形による効果として、シール部４０の形状が一定となることから、良好な密閉性を確保できる。なお、カバー３４についても、実施例１と同様に、カバー３４により覆われる光学箱３３の内部に設置された光学部材や光ビームが通る入射光路、走査光路、同期光路を外れた位置にゲート部を設けることにより、実施例１と同等の効果を得ることができる。以上説明したように、本実施例によれば、煩雑な組立作業を必要としない簡便な構成で、シール部を射出成形することができる。

２０ 光学箱
３０ カバー
３１ シール部
３１ａ ゲート部
２０２ 光源ユニット
２０３ 回転多面鏡

Claims (14)

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、前記光源、前記回転多面鏡、及び前記光学部材を収容する光学箱と、前記光学箱の開口を覆うカバーと、を備える光走査装置であって、
   前記カバーは、前記カバーと前記光学箱の側壁とによって挟まれ、光学箱内部を防塵するために前記カバーに成形された防塵部材と、溶融した前記防塵部材を注入するためのゲート部と、前記ゲート部から注入された溶融した前記防塵部材が流れる流路であって、前記カバーを前記光学箱に取り付けることによって前記防塵部材が前記側壁と前記カバーとによって挟まれるように前記カバーに形成された流路と、を有し、
   前記ゲート部は、前記カバーの前記光学箱内部側の面に設けられ、前記回転多面鏡の回転軸線方向から前記光走査装置を見たときに、前記ゲート部が前記側壁よりも内側に位置し、かつ前記光源から前記回転多面鏡に入射する前記光ビームの光路外、および前記回転多面鏡によって偏向され、前記光学部材によって前記感光体に導かれる前記光学箱内部における前記光ビームの走査領域外に配置されていることを特徴とする光走査装置。
2. 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、前記光源、前記回転多面鏡、及び前記光学部材を収容する光学箱と、前記光学箱の開口を覆うカバーと、を備える光走査装置であって、
   前記カバーは、前記カバーと前記光学箱の側壁とによって挟まれ、光学箱内部を防塵するために前記カバーに成形された防塵部材と、溶融した前記防塵部材を注入するためのゲート部と、前記ゲート部から注入された溶融した前記防塵部材が流れる流路であって、前記カバーを前記光学箱に取り付けることによって前記防塵部材が前記側壁と前記カバーとによって挟まれるように前記カバーに形成された流路と、を有し、
   前記ゲート部は、前記カバーの前記光学箱内部側の面に設けられ、前記カバーに対して前記ゲート部から垂直に伸びる仮想法線と前記光源から前記回転多面鏡に入射する光ビームの光路および前記回転多面鏡によって偏向され、前記光学部材によって前記感光体に導かれる前記光学箱内部における前記光ビームの走査領域とが交差しない位置に配置されていることを特徴とする光走査装置。
3. 前記光ビームの前記走査領域は、前記回転多面鏡によって偏向された前記光ビームが前記光学部材に入射する光路である走査光路、及び前記回転多面鏡によって偏向された前記光ビームが同期信号を生成するためのセンサに入射する光路である同期光路が占める領域であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
4. 前記ゲート部は、前記カバーに１つ以上設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光走査装置。
5. 前記カバーの前記ゲート部に対向する前記光学箱の底部には、前記光学部材が設置されていないことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光走査装置。
6. 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の走査方向に平行に配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光走査装置。
7. 前記ゲート部は、前記光ビームの前記走査方向に直交する前記光学箱の外周縁に対向する前記カバーの外周縁側に設けられることを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
8. 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、前記光源、前記回転多面鏡、及び前記光学部材を収容する光学箱と、前記光学箱の開口を覆うカバーと、を備える光走査装置であって、
   前記光学箱は、前記光学箱の底部に設置された前記回転多面鏡を囲むように前記底部から立設する壁を有し、
   前記カバーは、前記壁で囲まれた開口であって、前記回転多面鏡を前記底部に設置する際に前記回転多面鏡を通過させる第一の開口を覆う第一のカバーと、前記第一の開口を除く前記光学箱の開口である第二の開口を覆う第二のカバーと、から構成され、
   前記第一のカバーは、前記第一のカバーと前記立設する壁とによって挟まれ、光学箱内部を防塵するために前記第一のカバーに成形された防塵部材と、溶融した前記防塵部材を注入するためのゲート部と、前記ゲート部から注入された溶融した前記防塵部材が流れる流路であって、前記第一のカバーを前記光学箱に取り付けることによって前記防塵部材が前記立設する壁と前記第一のカバーとによって挟まれるように前記第一のカバーに形成された流路と、を有し、
   前記ゲート部は、前記第一のカバーの前記立設する壁の内部側の面に設けられ、前記回転多面鏡の回転軸線方向から前記光走査装置を見たときに、前記ゲート部が前記立設する壁よりも内側に位置し、かつ前記光源から前記回転多面鏡に入射する前記光ビームの光路、および前記回転多面鏡によって偏向され、前記光学部材によって前記感光体に導かれる前記立設する壁の内部における前記光ビームの走査領域外に配置されていることを特徴とする光走査装置。
9. 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、前記光源、前記回転多面鏡、及び前記光学部材を収容する光学箱と、前記光学箱の開口を覆うカバーと、を備える光走査装置であって、
   前記光学箱は、前記光学箱の底部に設置された前記回転多面鏡を囲むように前記底部から立設する壁を有し、
   前記カバーは、前記壁で囲まれた開口であって、前記回転多面鏡を前記底部に設置する際に前記回転多面鏡を通過させる第一の開口を覆う第一のカバーと、前記第一の開口を除く前記光学箱の開口である第二の開口を覆う第二のカバーと、から構成され、
   前記第一のカバーは、前記第一のカバーと前記立設する壁とによって挟まれ、光学箱内部を防塵するために前記第一のカバーに成形された防塵部材と、溶融した前記防塵部材を注入するためのゲート部と、前記ゲート部から注入された溶融した前記防塵部材が流れる流路であって、前記第一のカバーを前記光学箱に取り付けることによって前記防塵部材が前記立設する壁と前記第一のカバーとによって挟まれるように前記第一のカバーに形成された流路と、を有し、
   前記ゲート部は、前記第一のカバーの前記立設する壁の内部側の面に設けられ、前記第一のカバーに対して前記ゲート部から垂直に伸びる仮想法線と前記光源から前記回転多面鏡に入射する光ビームの光路および前記回転多面鏡によって偏向され、前記光学部材によって前記感光体に導かれる前記立設する壁の内部における前記光ビームの走査領域とが交差しない位置に配置されていることを特徴とする光走査装置。
10. 前記壁は、前記光学箱と一体的に成形されることを特徴とする請求項８又は９に記載の光走査装置。
11. 前記壁は、前記光ビームが通過する開口部を有し、
    前記光ビームの前記走査領域は、前記回転多面鏡によって偏向された前記光ビームが前記開口部に入射する光路である走査光路が占める領域であることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の光走査装置。
12. 前記ゲート部は、前記第一のカバーに１つ以上設けられていることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか１項に記載の光走査装置。
13. 前記第一のカバーの前記ゲート部に対向する前記光学箱の底部には、前記回転多面鏡が設置されていないことを特徴とする請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の光走査装置。
14. 請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の光走査装置と、
    前記光走査装置から走査された光ビームにより静電潜像が形成される前記感光体と、
    前記感光体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。

Images