JP6685829B2 - 光学走査装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ光束により被走査面を走査する光学走査装置に関する。

レーザプリンタのような電子写真記録方式の画像形成装置に用いられる光学走査装置は、画像信号に応じて光源から出射するレーザ光束を光偏向器で偏向し、感光体を走査している。光学走査装置は、光源を駆動するためのレーザドライバや光偏向器を駆動するためのモータドライバ等の電子部品を備えており、電子部品は光学走査装置の箱と蓋によって覆われる構成であることが一般的である。また、箱や蓋は、コストを抑えるため、樹脂を金型で成型して製造されることが一般的となっている。箱や蓋は高精度な寸法を必要とする。よって、成型する際は、樹脂の流動性や離型性向上のため金型の表粗面さを小さくし、部品精度を向上させている。金型の表面粗さが小さいため、成型品も表粗面さが小さくなり、材質によっては光沢を有することになる。

特許文献１には、偏向走査されたレーザ光束が箱の内面で反射しないように箱の内面を粗面化する構成が開示されている。

特開２００４−２７９６１１号

ところで、光学走査装置の内部にゴミなどが侵入した場合、ゴミがレーザ光束を遮り、画像がその部分だけ欠落するといった課題がある。そのため、画像形成装置に組み込む前の光学走査装置を搬送する時、ゴミの侵入を防ぐため、光学走査装置は密閉された構成にするか、袋に個装して搬送される。

しかしながら、光学走査装置を画像形成装置の内部に組み込む際に、組立て作業者の接触によって光学走査装置を構成する箱や蓋が帯電することがある。その結果、レーザドライバやモータドライバ、ＢＤセンサ等のＩＣに静電気放電（ＥＳＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）が発生し、ＩＣを破損してしまう場合がある。

一方、光学走査装置にはレーザの安全に関する表示が必要であるが、この表示の視認性をなるべく向上させる必要がある。

このように、光学走査装置においては、静電気放電への対応と、レーザの安全に関する表示の視認性と、を両立させる必要がある。

上述の課題を解決するための本発明は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射した光束を偏向走査する光偏向器と、前記光偏向器を収容する樹脂製の箱と、前記箱の開口を覆う樹脂製の蓋と、を有する光学走査装置において、前記蓋の表面には、前記蓋と一体成型された部分であって、前記光束に関する情報を表示する表示部と、前記表示部の周囲に設けられた第１の粗面領域と、前記表示部と前記第１の粗面領域の間に設けられた平滑領域と、が設けられており、前記表示部には、前記光束に関する情報を示す文字及びシンボルと、第２の粗面領域が設けられていることを特徴とする。

また、本発明は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射した光束を偏向走査する光偏向器と、前記光偏向器を収容する樹脂製の箱と、前記箱の開口を覆う樹脂製の蓋と、を有する光学走査装置において、前記蓋の表面には、前記蓋と一体成型された部分であって、前記光束に関する情報を表示する表示部と、前記表示部の周囲に設けられた第１の粗面領域と、前記表示部と前記第１の粗面領域の間に設けられたリブ又は溝と、が設けられており、前記表示部には、前記光束に関する情報を示す文字及びシンボルと、第２の粗面領域が設けられていることを特徴とする。

また、本発明は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射した光束を偏向走査する光偏向器と、前記光偏向器を収容する樹脂製の箱と、前記箱の開口を覆う樹脂製の蓋と、を有する光学走査装置において、前記蓋の表面には、前記蓋と一体成型された部分であって、前記光束に関する情報を表示する表示部と、前記表示部の周囲に設けられた第１の粗面領域と、が設けられており、前記表示部には、前記光束に関する情報を示す文字及びシンボルと、第２の粗面領域が設けられており、前記表示部と前記第１の粗面領域は高さが異なっていることを特徴とする。

本発明によれば、静電気放電への対応とレーザの安全に関する表示の視認性を両立させられる光学走査装置を提供できる。

画像形成装置の断面図。 実施例１の光学走査装置の斜視図（蓋無し）。 実施例１の光学走査装置の斜視図（蓋有り）。 実施例１の蓋の刻印部の拡大図。 実施例１の蓋の変形例を示す図。 実施例２の蓋を示す図。 実施例２の蓋の変形例を示す図。 実施例２の蓋の変形例を示す図。 実施例２の蓋の変形例を示す図。

（実施例１）
まず、画像形成装置Ａの全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、以下に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１に示す様に、画像形成装置ＡはシートＰにトナー像を転写する画像形成部と、画像形成部へシートＰを供給するシート給送部と、シートＰにトナー像を定着させる定着部と、を備える。

画像形成部は、感光体ドラム１０３（像担持体）、帯電ローラ１０１、現像装置１０４、転写ローラ１０９、光学走査装置Ｓなどを備えている。なお、本実施形態では、感光体ドラム１０３、帯電ローラ１０１、現像装置１０４は画像形成装置Ａ本体に着脱可能なプロセスカートリッジ１０２内に備えられている。

画像形成に際しては、不図示の制御部がプリント信号を発すると、給送ローラ１０５、搬送ローラ１０６によってシート積載部１１４に積載収納されたシートＰが画像形成部に送り出される。

一方、画像形成部においては、帯電ローラ１０１に帯電バイアスが印加されることにより感光体ドラム１０３の表面が帯電させられる。そして、光学走査装置Ｓが不図示の画像読取部などから取得した画像情報に応じてレーザ光束Ｌを走査して感光体ドラム１０３に照射する。これにより、感光体ドラム１０３の電位が部分的に低下して画像情報に応じた静電潜像が感光体ドラム１０３の表面上に形成される。

その後、現像装置１０４が備える現像スリーブ１０７に現像バイアスが印加されることにより、現像スリーブ１０７から感光体ドラム１０３表面に形成された静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させてトナー像が形成される。感光体ドラム１０３表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム１０３と転写ローラ１０９との間に形成された転写ニップ部に送り込まれる。トナー像が転写ニップ部に到着すると、転写ローラ１０９にトナーと逆極性の転写バイアスが印加されてトナー像がシートＰに転写される。

その後、トナー像が転写されたシートＰは定着装置１１０に送られ、定着装置１１０の加熱部と加圧部との間に形成された定着ニップ部において加熱・加圧され、トナー像がシートＰに定着される。その後、シートＰは排出ローラ１１１によって搬送されて排出部１０８に排出される。

なお、本実施形態では帯電ローラ１０１及び現像装置１０４をプロセスカートリッジ１０２内に感光体ドラム１０３と一体的に有する構成としたが、これらの部材を感光体ドラム１０３と別体とする構成であってもよい。

次に、光学走査装置Ｓの構成や動作について説明する。図２は光学走査装置Ｓの斜視図である。図２では、説明の便宜上、光学走査装置Ｓの蓋１１９を取り外した状態の図としている。

図２に示す様に、光学走査装置Ｓはレーザ光束Ｌを出射する半導体レーザ（レーザ光源）１１２、コリメータレンズとシリンドリカルレンズとを一体に成形した複合アナモフィックコリメータレンズ１１３、開口絞り１１４を有する。また走査手段としての回転多面鏡１１５、回転多面鏡を回転駆動させる光偏向器１１６、走査レンズとしてのｆθレンズ１１７、光学箱１１８などを有する。光偏向器１１６は回転多面鏡１１５を回転駆動するためにドライバＩＣなどの電子部品を基板上に具備している。このように、光学走査装置Ｓは、レーザ光源１１２と、レーザ光源から出射した光束Ｌを偏向走査する光偏向器１１６と、光偏向器を収容する樹脂製の箱１１８と、箱の開口を覆う樹脂製の蓋１１９と、を有する。

画像形成時の動作については、まず半導体レーザ１１２から出射したレーザ光束Ｌが複合アナモフィックコリメータレンズ１１３によって主走査断面内では略収束光とされ、副走査断面内では収束光とされる。次に、レーザ光束Ｌは開口絞り１１４を通って光束幅が制限されて、回転多面鏡１１５の反射面においてほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像する。

次に、レーザ光束Ｌは回転多面鏡１１５の回転により偏向走査される。まずレーザ光束Ｌは回転多面鏡１１５の反射面で反射されて不図示の走査開始信号センサに入射する。そして走査開始信号センサで信号を検出し、このタイミングを主走査方向書き出し位置の同期検出タイミングとする。

次に、レーザ光束Ｌはｆθレンズ１１７に入射する。ｆθレンズ１１７は、レーザ光束Ｌを感光体ドラム１０３上にスポットを形成するように集光し、且つスポットの走査速度が等速に保たれるように設計されている。このようなｆθレンズ１１７の特性を得るために、ｆθレンズ１１７は非球面レンズで形成されている。ｆθレンズ１１７を通過したレーザ光束Ｌは感光体ドラム１０３上に結像走査される。

なお、感光体ドラム１０３に結像されるレーザ光束Ｌは、回転多面鏡１１５の回転によって主走査方向に走査され、また感光体ドラム１０３の回転によって副走査方向（感光体ドラム１０３の回転方向）に走査されて静電潜像を形成する。

次に、本実施例に係る特徴的な構成を有する蓋１１９の詳細について説明する。図３は、蓋１１９を取り付けた状態の光学走査装置Ｓの斜視図である。なお、本実施例において蓋１１９は樹脂製である。

蓋１１９の表面は、表面を粗面化した第１の粗面領域１２２（ハッチングで示した部分）を有している。表面を粗面化することで、光学走査装置Ｓの物流時や組立作業時に、他部材や組立作業者との接触する面積を減らして蓋１１９の帯電を低減させている。

本実施例では、粗面領域１２２は、光偏向器１１６の上部を覆っている。前述したように、ＩＣチップなどの電子部品はＥＳＤによって破損してしまう可能性があるため、ＩＣを具備している光偏向器１１６の上面を覆うのは効果的である。尚、本実施例では光偏向器１１６の上面にあたる領域全域を粗面化しているが、これに限るものではなく、光偏向器近傍の帯電を低減すれば効果は得られるので、光偏向器１１６の上面の一部だけを粗面化してもよい。即ち、粗面領域１２２は、光偏向器１１６を蓋１１９に投影した場合の蓋１１９の表面領域、の少なくとも一部に設ければよい。

粗面領域１２２の粗さは、算術平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１）Ｒａで６μｍ以上であることが望ましい。但し、ホーニング加工などをする場合、粗すぎると流動性の悪化や、離型抵抗が大きくなり成形上問題が生じるため、４０μｍ以下であるとよい。故に、粗さＲａは６μｍ≦Ｒａ≦４０μｍの範囲であることが望ましい。

粗面領域１２２はシボ加工により粗面化されている。シボ加工は、蓋１１９を成形する金型に対し、エッチングやサンドブラスト、又はヘアライン仕上げなどの加工法を用いて設ければ良い。また、シボ加工だけでなく、ディンプル加工、エンボス加工のうちの少なくとも一つの加工法により粗面化すれば良い。

また、前述の通り、光学走査装置Ｓはレーザを使用しているため、レーザに関する安全規格（ＩＥＣ ６０８２５−１など）によってレーザの安全に関する情報として所定のシンボルおよびクラス分類（以下、レーザ警告という。）の表示を必要とする。そのため蓋１１９には、販売される国や地域の言語によるレーザ警告を表示する表示部として、蓋と一体成型された刻印１２０を設けている。

また、刻印１２０と粗面領域１２２の間には、表面が粗面化されていない平滑領域１２１を備えている。平滑領域１２１の表面粗さは、粗面領域１２２よりも小さい（滑らかな）表面粗さとすることが望ましい。平滑領域１２１の表面粗さを小さくするためには、金型に鏡面加工を施すと良い。

図４に刻印１２０周辺の拡大図を示す。刻印（表示部）１２０は、文字及びシンボル部と、背景部１２３から構成されている。文字及びシンボル部以外の背景部１２３はシボ加工により粗面化されている（第２の粗面領域）。これにより、文字部及びシンボル部と、背景部１２３と、のコントラストを明確にして表示内容を見易くしている。説明の便宜上、図４では、背景部１２３にハッチングを付けている。第２の粗面領域１２３の粗さＲａは１μｍ≦Ｒａ≦６μｍの範囲であることが望ましい。

尚、シボ加工による例を挙げたが、背景部１２３を粗面化することで、文字部及びシンボル部の表面粗さと、背景部の表面粗さと、に差をつければ良い。よって、粗面領域１２２同様、背景部１２３は、シボ加工、ディンプル加工、エンボス加工のうちの少なくとも一つの加工法により粗面化されていれば良い。

次に、平滑領域１２１の効果について述べる。粗面領域１２２と、刻印１２０の背景部１２３と、はどちらもシボ加工等で表面を粗面化している。従って、両者が連続して配置されると、刻印１２０と粗面領域１２２の境界が分かりづらくなり、刻印１２０の視認性が低下する。これに対して、図４のように平滑領域１２１があると、平滑領域によって刻印１２０と粗面領域１２２の境界が明確になる。これにより、周囲が粗面領域に囲まれていても刻印１２０がより強調され、刻印１２０を視認し易い。

また、粗面領域１２２と、刻印１２０の背景部１２３と、の両者は粗面化されているが、所望の表面粗さの範囲内で、両者の表面粗さに違いを持たせると、より視認性が良くなる。

尚、本実施例では、刻印１２０の全周に平滑領域を配置したが、これに限るものではない。刻印１２０の周囲全体に平滑領域を配置する事が難しい場合、図５に示す蓋１３０のように、刻印１２０の周囲の一部は粗面領域１３２と接しているが、刻印１２０の周囲のその他の部分は平滑領域１３１と接している、という構成でもよい。このように、刻印１２０の周囲の一部のみに平滑領域１３１を設ける構成でも、刻印１２０が視認しやすくなる効果がある。

以上のように、蓋の表面には、蓋と一体成型された部分であって、光束（レーザ光）に関する情報を表示する表示部（刻印）と、表示部の周囲に設けられた第１の粗面領域と、表示部と第１の粗面領域の間に設けられた平滑領域と、が設けられている。更に、表示部には、光束に関する情報を示す文字及びシンボルと、第２の粗面領域が設けられている。これにより、刻印の視認性が良くなり、且つ静電気放電による電子部品の破損リスクを低減させることができる。

（実施例２）
次に実施例２について説明する。図６に本実施例の蓋１４０の斜視図を示す。蓋１４０は、帯電を低減のために粗面化した第１の粗面領域１４２（ハッチング部）と、レーザ警告を表示した刻印１２０と、の間にリブ１４１を設けている。リブ１４１を配置する。即ち、刻印１２０と粗面領域１４２に対して高さの異なる領域（リブ）を設けることで、刻印１２０を視認し易くしている。

尚、図６では、刻印１２０の周囲にリブを配置しているが、刻印と粗面領域の間に高さの差をつければ良いので、図７に示す蓋１５０のように、刻印１２０と粗面領域１５２の間に溝１５１を設けてもよい。又は、図８に示す蓋１７０のように、刻印１２０の全体の高さと、粗面領域１７２の表面の高さ、に差を付けても同様の効果が得られる。即ち、刻印（表示部）１２０と第１の粗面領域１７２は高さが異なっていてもよい。図８に示す蓋は、刻印１２０が粗面領域１７２よりも高くなっている例である。

また、実施例１と同様、高さの差を付けるのは、刻印１２０の周囲の一部だけでもよい。

また、図９に示す蓋１８０ように、刻印１２０の周囲に、粗面領域１８２や刻印１２０と高さが異なる領域１８１と、粗面化されてない平滑領域１８３と、の両方を配置してもよい。

Claims (12)

1. レーザ光源と、前記レーザ光源から出射した光束を偏向走査する光偏向器と、前記光偏向器を収容する樹脂製の箱と、前記箱の開口を覆う樹脂製の蓋と、を有する光学走査装置において、
   前記蓋の表面には、前記蓋と一体成型された部分であって、前記光束に関する情報を表示する表示部と、前記表示部の周囲に設けられた第１の粗面領域と、前記表示部と前記第１の粗面領域の間に設けられた平滑領域と、が設けられており、
   前記表示部には、前記光束に関する情報を示す文字及びシンボルと、第２の粗面領域が設けられていることを特徴とする光学走査装置。
2. 前記第１の粗面領域の算術平均粗さＲａは６μｍ≦Ｒａ≦４０μｍを満たすことを特徴とする請求項１に記載の光学走査装置。
3. 前記第１の粗面領域と前記第２の粗面領域は、シボ加工、ディンプル加工、エンボス加工のうちの少なくとも一つの加工法により粗面化されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学走査装置。
4. 前記第１の粗面領域は、前記光偏向器を前記蓋に投影した場合の蓋の表面領域、の少なくとも一部に設けられていることを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載の光学走査装置。
5. レーザ光源と、前記レーザ光源から出射した光束を偏向走査する光偏向器と、前記光偏向器を収容する樹脂製の箱と、前記箱の開口を覆う樹脂製の蓋と、を有する光学走査装置において、
   前記蓋の表面には、前記蓋と一体成型された部分であって、前記光束に関する情報を表示する表示部と、前記表示部の周囲に設けられた第１の粗面領域と、前記表示部と前記第１の粗面領域の間に設けられたリブ又は溝と、が設けられており、
   前記表示部には、前記光束に関する情報を示す文字及びシンボルと、第２の粗面領域が設けられていることを特徴とする光学走査装置。
6. 前記第１の粗面領域の算術平均粗さＲａは６μｍ≦Ｒａ≦４０μｍを満たすことを特徴とする請求項５に記載の光学走査装置。
7. 前記第１の粗面領域と前記第２の粗面領域は、シボ加工、ディンプル加工、エンボス加工のうちの少なくとも一つの加工法により粗面化されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の光学走査装置。
8. 前記第１の粗面領域は、前記光偏向器を前記蓋に投影した場合の蓋の表面領域、の少なくとも一部に設けられていることを特徴とする請求項５〜７いずれか一項に記載の光学走査装置。
9. レーザ光源と、前記レーザ光源から出射した光束を偏向走査する光偏向器と、前記光偏向器を収容する樹脂製の箱と、前記箱の開口を覆う樹脂製の蓋と、を有する光学走査装置において、
   前記蓋の表面には、前記蓋と一体成型された部分であって、前記光束に関する情報を表示する表示部と、前記表示部の周囲に設けられた第１の粗面領域と、が設けられており、
   前記表示部には、前記光束に関する情報を示す文字及びシンボルと、第２の粗面領域が設けられており、
   前記表示部と前記第１の粗面領域は高さが異なっていることを特徴とする光学走査装置。
10. 前記第１の粗面領域の算術平均粗さＲａは６μｍ≦Ｒａ≦４０μｍを満たすことを特徴とする請求項９に記載の光学走査装置。
11. 前記第１の粗面領域と前記第２の粗面領域は、シボ加工、ディンプル加工、エンボス加工のうちの少なくとも一つの加工法により粗面化されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の光学走査装置。
12. 前記第１の粗面領域は、前記光偏向器を前記蓋に投影した場合の蓋の表面領域、の少なくとも一部に設けられていることを特徴とする請求項９〜１１いずれか一項に記載の光学走査装置。
    

Images