JP6576159B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置、及び光走査装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式を用いた画像形成装置は、表面が一様な電位に帯電された感光ドラム上に、光走査装置から出射された画像情報に応じた光ビームを走査し、静電潜像を形成する。形成された静電潜像は、現像剤（トナー）により現像されて可視像化され、可視像化されたトナー像は用紙に転写された後、定着器により未定着トナー像は用紙に定着され、排紙される。光ビームを走査する光走査装置は、発光源である半導体レーザから出射された光ビームを偏向する回転多面鏡を備えた偏向装置や、光学レンズ（ｆθレンズ）、折返しミラー等の光学系を有している。近年、画像形成装置において高速記録の要求が高まってきており、光走査装置における走査速度の高速化、即ち偏向装置の回転多面鏡の高速回転化が進んでいる。回転多面鏡が高速回転すると、回転多面鏡のミラー面において正圧の領域と負圧の領域が発生し、負圧の領域に当たるミラー面に空気中の微小な塵埃やミストなどの汚れが付着する。回転多面鏡に汚れが付着すると、汚れが付着した部分の反射率が下がる。そのため、光走査装置から出射され、回転多面鏡で偏向される光ビームの光量が低下し、感光ドラムへの書込み不良、ひいては感光ドラム上に形成された画像が転写される用紙上での画像劣化を引き起こすという課題がある。

この課題に対処するため、従来の光走査装置においては、次のような構成により、光走査装置の密閉性を確保している。即ち、光学部品を搭載している筐体（以下、光学箱という）の上部に設けられた開口部に、開口部を覆うカバー部品（以下、上カバーという）をかぶせ、光学箱と上カバーが当接する部分に、発泡部材等の柔らかいシール部材で構成されたシール部を挟み込む。更に、上カバーと光学箱とをスナップフィットやねじを用いて締結することで、シール部のシール部材を押圧し、光走査装置の密閉性を確保する構成が採られている。

ところが、この構成の場合には、押圧されたシール部材の反発力による上カバーの変形や、押圧され続けることによるシール部材のへたりが生じる場合がある。そのため、上カバーの変形やシール部材のへたりに伴う光走査装置の密閉性の低下が課題となる。そこで、光学箱の密閉度の低下を防止するために、上カバーの変形やシール部材のへたりを極力減らす対策が提案されている。例えば、特許文献１では、上カバーをねじにより締結させるための固定座面が複数設けられた光学箱が提案されている。この光学箱では、上カバーがねじ止めされる固定座面は高さが高いものと低いものがあり、使用開始時には、高さの高い固定座面と上カバーが、ねじにより締結される。固定座面は除去可能であり、シール部材がへたると上カバーの組み直しを行い、今まで使用していた高さの高い固定座面を除去し、高さの低い固定座面に上カバーをねじ止めすることによりシール部材がへたった状態でも締結が可能となる。更に、高さの高い固定座面を除去し、高さの低い固定座面にねじ止めすることにより、固定座面からの反発力による上カバーの変形を抑えることができる。

特開２０１４−１２３６８号公報

しかしながら、上述した方法では、経時的ではなく、使用初期から発生する上カバーの変形に伴って生じるシール部材と上カバー間の隙間や、上カバーの変形による部材剥がれなどにより、防塵性能が低下するという課題がある。

本発明はこのような状況のもとでなされたもので、簡易な構成で上カバーの変形による光学箱の密閉度の低下を防止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、前記光源が取り付けられ、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ために前記光学箱の側壁に取り付けられるカバーと、を備える光走査装置であって、前記カバーは、前記光学箱の内部を防塵するために前記カバーに形成され前記カバーと前記光学箱の前記側壁とによって挟まれて弾性変形する防塵部材を有し、前記防塵部材は、前記側壁が当接する第１当接部と、前記第１当接部よりも突出して形成され前記側壁が当接する第２当接部と、が設けられた当接領域と、当該防塵部材の短手方向である幅方向において前記当接領域に隣接して設けられ、凹部が形成され前記側壁が当接しない非当接領域と、を有し、前記第２当接部は前記第１当接部と前記凹部との間に形成されており、前記側壁は前記第１当接部に当接した状態において前記第２当接部のうち前記第１当接部が配置されている側の壁部を前記凹部へ向けて押圧し前記防塵部材の前記非当接領域を弾性変形させ、前記幅方向における前記凹部の幅が狭ま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て前記感光体上に静電潜像を形成する請求項１から請求項８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。

本発明によれば、簡易な構成で上カバーの変形による光学箱の密閉度の低下を防止することができる。

実施例の画像形成装置の構成を表す概略断面図 実施例の光走査装置の主走査断面図、及び光走査装置の構成を示す断面図 実施例の光走査装置の上カバーを装着した状態、及び上カバーを外した状態を示す斜視図 実施例の上カバーの裏面を示す斜視図 実施例のシール部の形状を示す断面図 実施例の上カバー装着時の光学箱とシール部の当接状態を示す断面図 実施例の溝がない場合のシール部の形状を示す断面図 実施例の溝の有無、及び溝形状によるシール部材の反発力を比較した図

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。

［画像形成装置の概要］
図１は、実施例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の画像形成装置は、給紙部１０１、画像形成ユニット１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋ、光走査装置１０３、１０４、中間転写ベルト１０５、定着装置１０６を備えている。給紙部１０１は、用紙（記録紙ともいう）を給紙し、二次転写部Ｔ２へ搬送する。光走査装置１０３は、画像形成ユニット１０２Ｙ、１０２Ｍ内の感光ドラム１０７Ｙ、１０７Ｍに光ビームを照射して、各感光ドラム上に静電潜像を形成する。光走査装置１０４は、画像形成ユニット１０２Ｃ、１０２Ｂｋ内の感光ドラム１０７Ｃ、１０７Ｂｋを走査して、各感光ドラム上に静電潜像を形成する。画像形成ユニット１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）のトナー像を感光ドラム１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｂｋ上に形成する。なお、以下ではトナーの色を表す符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは必要な場合を除き省略する。中間転写ベルト１０５には、各々の画像形成ユニット１０２の感光ドラム１０７上に形成されたトナー像が転写され、二次転写部Ｔ２において、中間転写ベルト１０５上のトナー像は、給紙部１０１から給紙された記録紙に一括して転写される。定着装置１０６は、記録紙上に転写された未定着のトナー像を記録紙に定着させる。

本実施例の画像形成装置の画像形成ユニット１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋの構成要素は同一であるため、以下では、画像形成ユニット１０２Ｙを用いて説明をする。また、以下の説明において、後述する回転多面鏡２０５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、又は後述する折返しミラーの長手方向をＹ軸方向、Ｙ軸及びＺ軸に垂直な方向をＸ軸方向とする。

画像形成ユニット１０２Ｙは、感光体である感光ドラム１０７Ｙ、帯電装置１０８Ｙ、現像装置１０９Ｙを備える。画像を形成する際に、帯電装置１０８Ｙは、感光ドラム１０７Ｙの表面を一様な電位に帯電する。帯電された感光ドラム１０７Ｙの表面は、光走査装置１０３によって露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１０９Ｙによって供給されるイエローのトナーによって可視像化（現像）され、トナー像が形成される。一次転写部Ｔｙでは、感光ドラム１０７Ｙに対向するように一次転写ローラ１１０Ｙが配設されている。一次転写ローラ１１０Ｙに所定の転写電圧を印加することによって、感光ドラム１０７Ｙ上（感光体上）に形成されたトナー像が、中間転写ベルト１０５に転写される。同様に、他の色の感光ドラム１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｂｋ上のトナー像も、一次転写部Ｔｍ、Ｔｃ、ＴＢｋに配設された一次転写ローラ１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｂｋによって、中間転写ベルト１０５上に転写される。

二次転写部Ｔ２では、中間転写ベルト１０５に対向するように二次転写ローラ１１１が配設されている。そして、二次転写ローラ１１１に所定の転写電圧を印加することによって、中間転写ベルト１０５上のトナー像が給紙部１０１から搬送された記録媒体である記録紙に転写される。トナー像が転写された記録紙は定着装置１０６に搬送され、未定着のトナー像は定着装置１０６によって加熱され、記録紙に定着される。そして、定着装置１０６により定着処理が行われた記録紙は、不図示の排紙部に排出される。

［光走査装置の光路］
次に、光走査装置１０３、１０４について説明する。本実施例の画像形成装置は、感光ドラム１０７Ｙ、１０７Ｍを露光する光走査装置１０３と、感光ドラム１０７Ｃ、１０７Ｂｋを露光する光走査装置１０４と、を備えている。光走査装置１０３、１０４は、図１に示すように同一構成であり、以下では、光走査装置１０３を用いて説明をする。

図２（ａ）は、感光ドラム１０７Ｙ、１０７Ｍを露光する光走査装置１０３の光路を一平面上に展開した主走査断面図である。ここで、回転多面鏡２０５の回転によってレーザ光が走査される方向を主走査方向、主走査方向に直交し、かつ回転多面鏡２０５の回転軸と垂直な方向を副走査方向という。主走査断面とは、レーザ光の走査方向と平行でかつ回転多面鏡２０５の回転軸と垂直な平面（回転多面鏡の回転軸を法線とする平面）のことである。

図２（ａ）に示すように、回転多面鏡２０５は、光源２０１から出射されるレーザ光を図２（ａ）での左方向に偏向し、光源２０８から出射されるレーザ光を図２（ａ）での右方向に偏向する。その結果、光源２０１から出射されるレーザ光は、矢印Ｃ方向に走査され（第１走査経路）、光源２０８から出射されるレーザ光は、矢印Ｄ方向に走査される（第２走査経路）。

第１走査経路において、光源２０１から出射されたレーザ光（光ビーム）はコリメータレンズ２０２によって平行光に変換され、直後に設置されたシリンドリカルレンズ２０３によって副走査方向のみ収束されたレーザ光となる。そして、副走査方向のみ収束されたレーザ光は、絞り２０４によって所定の形状に整形された後、回転多面鏡２０５の反射面上で線状に結像される。回転多面鏡２０５の反射面に結像されたレーザ光は、回転多面鏡２０５の図中矢印方向（時計回り方向）の回転によって感光ドラム１０７への走査光に変換され、光学部材であるｆθレンズ２０６、２０７を介して感光ドラム１０７の表面上を等速度走査する。

第２走査経路において、光源２０８から出射されたレーザ光（光ビーム）はコリメータレンズ２０９によって平行光に変換され、直後に設置されたシリンドリカルレンズ２１０によって副走査方向のみ収束されたレーザ光となる。そして、副走査方向のみ収束されたレーザ光は、絞り２１１によって所定の形状に整形された後、回転多面鏡２０５の反射面上で線状に結像される。回転多面鏡２０５の反射面に結像されたレーザ光は、回転多面鏡２０５の回転によって感光ドラム１０７への走査光に変換され、光学部材であるｆθレンズ２１２、２１３を介して感光ドラム１０７の表面上を等速度走査する。

［光走査装置の構成］
図２（ｂ）は、図２（ａ）で説明した感光ドラム１０７Ｙ、１０７Ｍを走査する光走査装置１０３の構成を示す断面図である。図２（ａ）では、レンズや後述する折返しミラー（図２（ａ）では不図示）から構成される光学系を通過するレーザ光の光路を平面上に展開した主走査断面図について説明した。実際の光走査装置では、図２（ｂ）に示すように折返しミラーを用いて立体的な光路が形成されている。図２（ｂ）において、光源２０１から出射されたレーザ光は、回転多面鏡２０５により偏向される。偏向されたレーザ光は、ｆθレンズ２０６を通過した後に光学部材である折返しミラー２１４によって反射され、ｆθレンズ２０７に導かれる。そして、ｆθレンズ２０７を通過したレーザ光は、折返しミラー２１５によって反射され、感光ドラム１０７Ｍに導かれる。

一方、光源２０８から出射されたレーザ光は、回転多面鏡２０５により偏向される。偏向されたレーザ光は、ｆθレンズ２１２を通過した後に折返しミラー２１６によって反射され、ｆθレンズ２１３に導かれる。そして、ｆθレンズ２１３を通過したレーザ光は、折返しミラー２１７によって反射され、感光ドラム１０７Ｙに導かれる。なお、回転多面鏡２０５は、駆動モータ２１８によって支持されると共に、駆動モータ２１８により回転駆動される。本実施例では、回転多面鏡２０５と駆動モータ２１８は一体として、偏向手段を形成している。

図２（ｂ）に示すように、光学部品であるｆθレンズ２０６、２０７、２１２、２１３、折返しミラー２１４、２１５、２１６、２１７、回転多面鏡２０５、駆動モータ２１８は、筐体である光学箱２１９の内部に収容され、光走査装置１０３を構成する。光学箱２１９は、例えば、ポリカーボネイトやポリスチレンなどの合成樹脂にガラス繊維を混ぜて補強した材質で形成されることが多い。また、図２（ｂ）の光学箱２１９の上部の開口部には、内部に塵埃が侵入しないように、上カバー３０１が装着される。上カバー３０１には、感光ドラム１０７Ｙ、１０７Ｍに導かれるレーザ光が通過する開口部が設けられており、開口部から光学箱２１９の内部に塵埃が侵入しないように、開口部の感光ドラム１０７に対向する側には防塵ガラス３０３が設置されている。防塵ガラス３０３は両面テープ３０２により上カバー３０１に接着されている。

［光走査装置の外観］
図３は、光走査装置１０３の外観を示す斜視図であり、図３（ａ）は、上述した上カバー３０１を光学箱２１９に装着した状態の光走査装置１０３の外観を示した斜視図である。一方、図３（ｂ）は、光走査装置１０３の内部構成を示す斜視図であり、上カバー３０１を取り外した状態を示している。上カバー３０１の感光ドラム１０７に対向する側には、額縁状の両面テープ３０２（図３（ｂ））によって上カバー３０１に接着された防塵ガラス３０３が具備されており、レーザ光は、感光ドラム１０７に向かって防塵ガラス３０３を通過する。なお、両面テープ３０２は、防塵ガラス３０３と上カバー３０１とを接着するために、防塵ガラス３０３の外周部に沿って額縁状に具備される。そのため、両面テープ３０２は、図３（ａ）では防塵ガラス３０３に隠れてしまうので、両面テープ３０２の位置を明示するため、図３（ｂ）に両面テープ３０２を表示している。また、上カバー３０１外周には、係止爪である複数のスナップフィット３０４（図３（ａ））が配置されている。そして、光学箱２１９のスナップフィット３０４に対応する位置に設けられた突起部３１１（図３（ｂ））とスナップフィット３０４を係合させることにより、上カバー３０１を光学箱２１９に取り付けることができる。

［シール部の概要］
図４は、上カバー３０１の裏面、即ち上カバー３０１を光学箱２１９に装着した際に光学箱２１９に対向する側の面を示した斜視図である。上カバー３０１裏面には、上カバー３０１を光学箱２１９に装着した際に、光学箱２１９の外周縁を構成する側壁と当接する部分全周に、シール部３０５（図中、太い黒部分）が具備されている。シール部３０５は、上カバー３０１と、上カバー３０１に当接した型との間の空間に、弾性部材であるホットメルト接着剤を射出することにより、上カバー３０１上に形成され、上カバー３０１と一体となる。前述した光学箱２１９の側壁の外壁側面に設けられた突起部３１１（図３（ｂ））に、上カバー３０１に設けられたスナップフィット３０４を係止することで、上カバー３０１は光学箱２１９に装着される。そして、防塵部材であるシール部３０５は、光学箱２１９と上カバー３０１によって挟まれることにより、シール部３０５を介して光学箱２１９の内部と外部が遮断されて密閉され、光学箱２１９の内部が防塵される。

［シール部の形状］
図５は、上カバー３０１に具備されたシール部３０５の短手方向の断面形状を表した概略断面図である。図５において、上側は上カバー３０１の表面側であり、下側は、上カバー３０１を光学箱２１９に装着したときに光学箱２１９と対向する上カバー３０１の裏面側である。また、図５において、右側は、上カバー３０１を光学箱２１９に装着したときの光学箱２１９の外側に当たり、左側は、上カバー３０１を光学箱２１９に装着したときの光学箱２１９の内側、即ち回転多面鏡２０５、光学部材等が収納された側に当たる。

シール部３０５は、上カバー３０１を光学箱２１９に装着時に、光学箱２１９の側壁に当接し押圧される当接部であるシール部３０５Ａと、シール部３０５Ａの両側に光学箱２１９には当接しない非当接部であるシール部３０５Ｂ、３０５Ｃから構成されている。シール部３０５Ｂは、シール部３０５Ａに隣接し、シール部３０５Ａに対し光学箱２１９の内側に位置するシール部であり、溝３０６が設けられている。一方、シール部３０５Ｃは、シール部３０５Ａに隣接し、シール部３０５Ａを介して、シール部３０５Ｂとは反対側の、光学箱２１９の外側に位置している。

（シール部３０５Ａ）
シール部３０５Ａには、光学箱２１９に対向する方向（−Ｚ軸方向）に凸形状を有する凸部である凸形状部３０７、３０９、及び光学箱２１９に対向する方向に凹形状を有する凹部である凹形状部３０８、３１０が設けられている。凹形状部３０８は、凸形状部３０７と凸形状部３０９との間に位置し、凹形状部３１０は、凸形状部３０９とシール部３０５Ｃとの間に位置する。シール部３０５Ａを光学箱２１９の方向から見ると、シール部３０５Ａは、凸形状部３０７とシール部３０５Ｃにより形成された開口部の中に、凹形状部３０８、３１０により形成される溝部が凸形状部３０９により仕切られた構成となっている。

凸形状部３０７は、シール部３０５Ｂに接続されるシール部３０５Ａの端部に位置し、３つの面ａ、ｂ、ｃを有する。面ａは、上カバー３０１を光学箱２１９に装着したときに光学箱２１９に対向する方向に立ちあがった立壁部を構成し、隣接する面ｂとシール部３０５Ｂの面ｅに接続されている。面ａに隣接する面ｂは、Ｘ軸方向に延びた平面であり、隣接する面ｃと接続されている。面ｂに隣接する面ｃは、＋Ｚ軸方向及び＋Ｘ軸方向に傾斜した面であり、隣接する凹形状部３０８の面ｄと接続されている。

凸形状部３０９は、シール部３０５Ａの中央から＋Ｘ軸方向、即ちシール部３０５Ｃ寄りに位置し、光学箱２１９に対向する方向に半円形状の凸部である面ｆを有している。面ｆの一端は、凹形状部３１０に隣接し（接続され）、面ｆの他端は、凹形状部３０８の面ｅに隣接している（接続されている）。また、凸形状部３０９の高さ（シール部３０５の上カバー３０１側の底面からの−Ｚ軸方向（光学箱方向）の高さ）は、凸形状部３０７の面ｂの高さ（シール部３０５の上カバー３０１側の底面からの−Ｚ軸方向の高さ）よりも低い。

凹形状部３０８は、凸形状部３０７と凸形状部３０９との間に位置し、２つの面ｄ、ｅを有する。面ｄは、上カバー３０１を光学箱２１９に装着したときに光学箱２１９に対向する方向に立ちあがった立壁部を構成し、一端は凸形状部３０７の面ｃに接続され、他端は隣接する面ｅと接続されている。面ｄに隣接する面ｅは、Ｘ軸方向に延びた平面（凹形状部３０８の底面でもある）であり、隣接する凸形状部３０９と接続されている。

凹形状部３１０は、凸形状部３０９とシール部３０５Ｃとの間に位置する。凹形状部３１０は、一端は凸形状部３０９の面ｆに接続され、他端は隣接するシール部３０５Ｃの面ｎと接続されている。

（シール部３０５Ｂ）
シール部３０５Ｂは、面ｇ、溝３０６、面ｋから構成されている。面ｇは、上カバー３０１の光学箱２１９に対向する底面が延長される形状で形成されたＸ軸方向の平面である。溝３０６は、３つの面ｈ、ｉ、ｊを有している。面ｈは、面ｇと隣接する面であり、光学箱２１９から離れる方向に立ちあがった立壁部を構成し、一端は面ｇと接続され、他方は、面ｉと接続されている。面ｉは、光学箱２１９から離れる方向に半円形状の凹部である面を有している。面ｉの一端は面ｈに隣接し（接続され）、他端は面ｊに隣接している（接続されている）。面ｊは、面ｋと隣接する面であり、光学箱２１９から離れる方向に立ちあがった立壁部を構成し、一端は面ｋと接続され、他方は、面ｉと接続されている。面ｋは、溝３０６を介して、面ｇが延長される形状で形成されたＸ軸方向の平面であり、一端は、溝３０６の面ｊに接続され、他端は、シール部３０５Ａの凸形状部３０７の面ａに接続されている。

また、溝３０６の幅（短手方向の長さ）は、開口部における距離、即ち溝３０６の面ｈと面ｊとの間の距離を指し、溝３０６の深さは、溝３０６の開口部、即ち、シール部３０５Ｂの面ｇ、ｋから、溝３０６の面ｉの最深部までの距離を指す。

（シール部３０５Ｃ）
シール部３０５Ｃは、面ｌ、ｍ、ｎから構成されている。面ｌは、上カバー３０１の光学箱２１９方向の端部の平面が延長される形状で、シール部３０５Ｃの光学箱２１９の外側の端部に形成されたＸ軸方向の平面である。面ｍは、面ｌと隣接する面であり、上カバー３０１を光学箱２１９に装着したときに光学箱２１９から離れる方向に立ちあがった立壁部を構成し、一端は面ｌと接続され、他端は面ｎと接続されている。面ｎは−Ｚ軸方向及び−Ｘ軸方向に傾斜した面であり、一端は面ｍと接続され、他端はシール部３０５Ａの隣接する凹形状部３１０と接続されている。なお、シール部３０５Ｃの面ｌの高さ（シール部３０５の上カバー３０１側の底面からの−Ｚ軸方向（光学箱方向）の高さ）は、シール部３０５Ａの凸形状部３０７の面ｂの高さ（シール部３０５の上カバー３０１側の底面からの−Ｚ軸方向の高さ）よりも高い。

［光学箱に上カバーを装着したときのシール部の状態］
図６は、上カバー３０１を光学箱２１９に装着したときの、上カバー３０１に設けられたシール部３０５と光学箱２１９の外周縁を構成する側壁の面２１９ｂ、２１９ｃが当接（接触）した状態のシール部３０５の短手方向の断面を表した模式図である。図６に示すように、光学箱２１９は、４つの面２１９ａ、２１９ｂ、２１９ｃ、２１９ｄを有している。面２１９ａは、光学箱２１９の外側に面した壁面であり、面２１９ｂは、面２１９ａに隣接する面であり、光学箱２１９の上カバー３０１に対向する外周縁の先端部である頂面である。面２１９ｃは、面２１９ｂに隣接する面であり、−Ｘ軸方向、及び−Ｚ軸方向に傾斜した面（光学箱２１９の内側方向に傾斜した面）である。面２１９ｄは、面２１９ｃに隣接する面であり、光学箱２１９の内側に面した面である。

図６に示すように、シール部３０５Ａの凸形状部３０９、３０７は、それぞれに光学箱２１９の面２１９ｂ、２１９ｃに当接している。一方、凸形状部３０９と凸形状部３０７の間に設けられた凹形状部３０８は、光学箱２１９の面２１９ｂ、２１９ｃに当接（接触）せず、凸形状部３０７、３０９と光学箱２１９の面２１９ｃにより、密閉部（閉塞部又は閉空間）を構成している。また、上カバー３０１を光学箱２１９に装着する際、光学箱２１９の面２１９ｂは、シール部３０５Ｃの傾斜面である面ｎの傾斜に沿って、＋Ｚ軸方向、即ちシール部３０５Ａの凸形状部３０９に向かって案内される。その結果、光学箱２１９の面２１９ｂは凸形状部３０９に当接し、凸形状部３０９は光学箱２１９の面２１９ｂにより＋Ｚ軸方向に押圧され、弾性変形する。また、光学箱２１９の面２１９ｃは、シール部３０５Ａの凸形状部３０７の面ｂ、ｃに当接し、凸形状部３０７の面ｂ、ｃは、＋Ｚ軸方向及び−Ｘ軸方向に押圧され、弾性変形する。そして、シール部３０５と光学箱２１９の側壁は、図６に示す当接状態、即ち光学箱２１９の面２１９ｂ、２１９ｃが食い込み、シール部３０５Ａの凸形状部３０９、３０７が弾性変形している状態となる。その結果、光学箱２１９の面２１９ｃと、凸形状部３０７、３０９と、凹形状部３０８により閉空間が形成される。

また、上カバー３０１を光学箱２１９に装着することにより、シール部３０５Ａの凸形状部３０７、３０９が光学箱２１９の面２１９ｂ、２１９ｃから圧接されることにより、シール部３０５Ａに反発力が発生する。発生した反発力は、Ｘ軸、Ｚ軸方向にかかるが、Ｚ軸方向への反発力により上カバー３０１が変形すると、上カバー３０１と光学箱２１９との間に隙間が生じ、防塵性能に影響を与える。本実施例では、シール部３０５Ａに隣接するシール部３０５Ｂに溝３０６を設けることで、シール部３０５ＡのＸ軸方向の弾性変形による圧縮分の体積を溝３０６に逃がすように（以下、体積逃げという）働く。その結果、反発力が分散され、Ｚ軸方向の反発力がＸ軸方向へ変換されることになる。このように、溝３０６によって、上カバー３０１の変形による光学箱２１９と上カバー３０１の間の隙間が生じなくなり、光学箱２１９の密閉度の低下、及び防塵性能の低下を防止することができる。

［シール部の形状による反発力の違い］
図５では、本実施例の溝３０６を有するシール部３０５について説明したが、図７は、図５で説明した溝３０６を設けていないシール部３０５の短手方向の断面形状を表した概略断面図である。図７において、シール部３０５Ａ、３０５Ｃの形状は、図５と同様であるが、シール部３０５Ｂに溝３０６が設けられていない点が図５とは異なる。

図８（ａ）は、シール部３０５Ｂの溝３０６の有無によるシール部材の反発力の違いを表したグラフである。シール部材にホットメルト接着剤を使用し、シール部３０５Ｂに溝３０６を設けたシール部３０５（図中、溝あり）と、図７に示す溝３０６を設けないシール部３０５（図中、溝なし）を押圧した際の反発力の関係を示したグラフである。図８（ａ）の縦軸は、シール部３０５Ａにかけた荷重（４３Ｎ（単位：ニュートン）のホットメルト圧）を加えたときのホットメルト圧に対し、弾性変形したシール部３０５からの−Ｚ軸方向の反発力の割合（単位：％）を示している。なお、図８（ａ）の測定に際し、溝ありのシール部３０５には、本実施例のシール部３０５（溝３０６の深さ１．５ｍｍ、幅１．４ｍｍ）を用いた。図８（ａ）より、シール部３０５Ａに荷重（４３Ｎ）をかけた場合のシール部３０５からの反発力の割合は、溝３０６がないシール部３０５の場合には７９．７％（３４．３Ｎ）である。一方、シール部３０５Ｂに溝３０６を設けた場合のシール部３０５の場合には６６．５％（２８．６Ｎ）となり、溝３０６がない場合と比べ、シール部３０５からの反発力が、約１３．２％（＝７９．７％−６６．５％）減少している。前述したように、溝なしのシール部３０５と、溝ありのシール部３０５において、シール部３０５Ａ、３０５Ｃの形状は全く同じであるため、図８（ａ）に示す反発力の違いは、シール部３０５Ｂの溝３０６の有無によるものであるとわかる。

続いて、図８（ｂ）は、溝３０６が設けられていないシール部３０５と、溝３０６の形状を変えた３つのシール部３０５についての反発力の違いを表したグラフである。なお、図８（ｂ）の縦軸は、シール部３０５Ａにかけた荷重（４３Ｎのホットメルト圧）を加えたときの、ホットメルト圧に対するシール部３０５からの−Ｚ軸方向の反発力の割合（単位：％）を示している。また、溝３０６の形状（深さ、幅）については、（０．５ｍｍ、１．４ｍｍ）、（１．５ｍｍ、０．７ｍｍ）、（１．５ｍｍ、１．４ｍｍ）の３種類である。図８（ｂ）に示す、溝３０６の形状別のホットメルト圧に対する反発力は、以下のとおりである。即ち、溝３０６がない場合の反発力は７９．７％（３４．３Ｎ）であり、溝３０６の形状が深さ０．５ｍｍ、幅１．４ｍｍの場合は、７７．９％（３３．５Ｎ）である。また、溝３０６の形状が深さ１．５ｍｍ、幅０．７ｍｍの場合は、６８．７％（２９．５Ｎ）であり、溝３０６の形状が深さ１．５ｍｍ、幅１．４ｍｍの場合は、６６．５％（２８．６Ｎ）である。

図８（ｂ）のグラフより、溝３０６の形状が深さ１．５ｍｍ、幅０．７ｍｍの場合と、深さ１．５ｍｍ、幅１．４ｍｍの場合とを比べると、溝３０６の幅が半分になっているが、反発力の割合は、それぞれ６８．７％、６６．５％で、ほとんど差が見られない。このことから、シール部３０５が光学箱２１９からの押圧により変形した際に、溝３０６の幅（開口部）が反発力により潰される（閉ざされる）ことがない限り、溝３０６の幅の大小は、反発力の低減に影響しないと考えられる。従って、シール部３０５に対する光学箱２１９の称呼侵入量と、溝３０６の幅とは、次のような関係が満足されれば、シール部３０５からの反発力を低減させることができる。即ち、図６における光学箱２１９の面２１９ｂのシール部３０５Ｂの凸形状部３０９への設計上の食い込み量（図６のハッチング部）である称呼侵入量よりも溝３０６の幅の方が大きければ（称呼侵入量＜溝３０６の幅）、反発力を低減させることができる。本実施例では、図６のシール部３０５に対する光学箱２１９の称呼侵入量は１．１ｍｍであり、溝３０６の幅は１．４ｍｍとしている。

一方、図８（ｂ）のグラフより、溝３０６の形状が深さ０．５ｍｍ、幅１．４ｍｍの場合と、深さ１．５ｍｍ、幅１．４ｍｍの場合とを比べると、反発力の割合は、それぞれ７７．９％、６６．５％となっている。溝３０６の幅は共に１．４ｍｍであるが、深さが０．５ｍｍから１．５ｍｍに変化することにより、反発力の割合は、７７．９％から６６．５％となり、１１．４％（＝７７．９％−６６．５％）減少している。溝３０６の深さは光学箱２１９からの押圧による弾性変形量（体積逃げ量）と関係するため、溝３０６の深さが大きいほど、体積逃げ量も大きくなる（大きくすることができる）ため、シール部３０５からの反発量の低減効果も大きくなる。そのため、シール部３０５Ｂの溝３０６の深さを、シール部３０５の成形条件を満足する範囲内でなるべく深く（大きく）することで、反発力低減の効果を大きくすることができる。これにより、シール部材のへたり等が防止され、シール部３０５と上カバー３０１との間に隙間が生じることを防ぐことができ、密閉性の向上につながる。

［溝部の位置］
シール部３０５は、図４に示すように、上カバー３０１を光学箱２１９に装着したときに、上カバー３０１と光学箱２１９との間の隙間をなくし、光学箱２１９内部を密閉し、外部と遮断するために、上カバー３０１の外周を１周するように成形される。一方、溝３０６については、上カバー３０１に対しシール部３０５からの反発力が大きい箇所における反発力を抑えるために、光学箱２１９がシール部３０５を大きな力で圧接する箇所に形成される。光学箱２１９がシール部３０５を大きな力で圧接するために、シール部３０５による反発力が大きくなる箇所は、本実施例では、スナップフィット３０４やねじによる締結等による、光学箱２１９と上カバー３０１との固定箇所の周辺（近傍）である。スナップフィット３０４に対応する位置に設けられた光学箱２１９の突起部３１１（図３（ｂ））とスナップフィット３０４を係合させることにより、上カバー３０１は光学箱２１９に取り付けられる。また、スナップフィット３０４以外にも、密閉度を高めるために、光学箱２１９と上カバー３０１とがねじにより締結される。そして、スナップフィット３０４により固定される箇所やねじにより締結される箇所では、他の箇所に比べて、光学箱２１９による上カバー３０１のシール部３０５に対する押圧力が大きくなる。その結果、シール部３０５の上カバー３０１に対する反発力も大きくなるため、これら上カバー３０１と光学箱２１９とが固定される箇所の周囲に、溝３０６を設けることにより、上カバー３０１への反発力を低減させる効果が生じる。

溝３０６は、図５に示すように、シール部３０５Ａに対して、光学箱２１９内側に位置するシール部３０５Ｂに設けられている。上カバー３０１に設けられたスナップフィット３０４は、基本的にシール部３０５に対して外側に設置される。そして、光学箱２１９の突起部３１１と上カバー３０１のスナップフィット３０４を係合させることにより、上カバー３０１は光学箱２１９に装着される。このとき、スナップフィット３０４は支点、シール部３０５Ａは光学箱２１９に押しつぶされる（押圧される）力点となる。そして、上カバー３０１にかかるシール部３０５からの反発力は、支点であるスナップフィット３０４に近い光学箱２１９の外側よりも、スナップフィット３０４から遠くにある（離れた）光学箱２１９の内側の方が力のモーメント的に大きくなる。即ち、この力の向きの場合には、溝３０６をシール部３０５Ａよりも光学箱２１９の内側のシール部３０５Ｂ側に設けると、―Ｚ軸方向への反発力がＸ軸方向に分散されつつ、Ｘ軸方向の力は上カバー３０１の内側の方向、即ち−Ｘ軸方向に向かう。Ｘ軸方向の力が外側（＋Ｘ軸方向）に向かう場合に比べ、内側（−Ｘ軸方向）への反発力は支点であるスナップフィット３０４からの距離関係より、シール部３０５Ａの変形量への影響が小さくなる。そのため、溝３０６をシール部３０５Ａに対して、光学箱２１９の内側に設けることで、上カバー３０１への反発力は低減され、上カバー３０１の変形による光学箱２１９の密閉度の低下を防止することができる。

前述したように、溝３０６は、上カバー３０１と光学箱２１９とが固定される箇所であるスナップフィット３０４やねじ締結部の周辺（近傍）に設けられている。また、溝３０６のＹ軸方向の長さ（長手方向の長さ）については、本実施例では、スナップフィット３０４の周囲に設ける場合には、スナップフィット３０４の両端から１ｍｍ程度長くしている。同様に、ねじ締結部の近傍に設ける溝３０６のＹ軸方向の長さについても、ねじの径よりも１ｍｍ程度大きくしている。このように、上カバー３０１と光学箱２１９とが固定される箇所に対応して溝３０６を設けるのではなく、例えば、シール部３０５の全周に渡って設けることにより、上カバー３０１への反発力を低減する方法でもよい。この場合も、上カバー３０１と光学箱２１９とが固定される箇所近傍の反発力を低減すると共に、その他の箇所で発生する微量の反発力も低減することができる。溝３０６を固定箇所に応じて部分的に設けるか、又はシール部３０５全体に渡って設けるかは、上カバー３０１の構成やシール部３０５の形成に用いる成形部材の成型性等により選択すればよい。

以上説明したように、本実施例によれば、簡易な構成で上カバーの変形による光学箱の密閉度の低下を防止することができる。

２１９ 光学箱
３０１ 上カバー
３０４ スナップフィット
３０５ シール部
３０６ 溝

Claims (9)

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、前記光源が取り付けられ、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ために前記光学箱の側壁に取り付けられるカバーと、を備える光走査装置であって、
   前記カバーは、前記光学箱の内部を防塵するために前記カバーに形成され前記カバーと前記光学箱の前記側壁とによって挟まれて弾性変形する防塵部材を有し、
   前記防塵部材は、
   前記側壁が当接する第１当接部と、前記第１当接部よりも突出して形成され前記側壁が当接する第２当接部と、が設けられた当接領域と、
   当該防塵部材の短手方向である幅方向において前記当接領域に隣接して設けられ、凹部が形成され前記側壁が当接しない非当接領域と、を有し、
   前記第２当接部は前記第１当接部と前記凹部との間に形成されており、
   前記側壁は前記第１当接部に当接した状態において前記第２当接部のうち前記第１当接部が配置されている側の壁部を前記凹部へ向けて押圧し前記防塵部材の前記非当接領域を弾性変形させ、前記幅方向における前記凹部の幅が狭まることを特徴とする光走査装置。
2. 前記第１当接部は前記第２当接部が突出する同じ方向に突出した突起であることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記第２当接部に設けられた前記壁部は前記第１当接部に向けて傾斜していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記凹部が形成された前記非当接領域は、前記カバーが前記光学箱に取り付けられた状態のときに、前記光学箱の内側に位置することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光走査装置。
5. 前記幅方向における前記凹部の幅は、前記カバーが前記光学箱に取り付けられたときに、前記光学箱の前記側壁が前記防塵部材に食い込む深さよりも長いことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光走査装置。
6. 前記凹部は、前記カバーの全周に渡って設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光走査装置。
7. 前記カバーが前記光学箱に取り付けられて前記側壁が前記第１当接部と前記第２当接部とに当接した状態において、前記第１当接部と前記第２当接部との間の領域の一部と前記側壁との間には空間が形成されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光走査装置。
8. 前記防塵部材は、前記カバーと一体的に形成され、前記側壁と当接することにより弾性変形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. 感光体と、
   前記感光体に光ビームを照射して前記感光体上に静電潜像を形成する請求項１から請求項８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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