JP7051473B2 - 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及び画像形成装置に関する。

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、次のような構成を有する光走査装置が周知である。すなわち、光源から出射された光ビームを偏向器により偏向させ、走査結像光学系により被走査面に向けて光ビームを集光して被走査面上に光スポットを形成し、この光スポットで被走査面を走査することにより、被走査面上に潜像画像を形成する。光走査装置の内部には、半導体レーザから出射されたレーザ光を偏向するための偏向器（例えば回転多面鏡）が設けられており、偏向器が高速で回転することにより、上述したレーザ光が偏向される。そして、偏光されたレーザ光は感光体上に照射される。このように、半導体レーザの発光、消灯を繰り返して、レーザ光を感光体上に照射することにより、所望の静電潜像が形成される構成となっている。近年の画像形成装置においては、１２００ｄｐｉや２４００ｄｐｉという高精細な画像が形成可能な製品が主流となり、単位時間当たりの出力枚数が多い製品が求められている。そのため、偏向器の回転速度の増加にともない、偏向器自身が発する振動エネルギーも増加する。その結果、光走査装置の筐体である光学箱や内部に設置された光学部品を振動させてしまい、レーザ光が偏向器の回転周期に応じて揺れる、所謂「ビーム振れ」を引き起こしてしまう。その結果、感光体上に形成される静電潜像の位置に周期的なズレが発生し、形成される画像にピッチムラが発生してしまう。

高精細な画像形成が可能で出力枚数の多い製品ゾーンに含まれる製品の中には、偏向器が４５０００ｒｐｍを超えるような回転速度で動作するものもある。このように高速に動作する装置を用いる場合には、振動を抑え、装置の剛性を高めるために、光走査装置の光学箱にアルミなどの金属材料を採用することで対応することがある。光学箱を金属材料で成型した場合、成型後に光学箱を研磨する工程がある。成型後の研磨工程によって光学箱の表面に光沢が出てしまい、樹脂材料の光学箱に比べ光学箱表面の反射率が高くなる。そのため、画像形成に使用しないレーザ光が光学箱表面で反射するなどして、意図しない光（以下、迷光という）が感光体の表面に照射されてしまうことがあり、画像の濃度が均一にならず、画像不良を引き起こしてしまうことがある。また、金属材料の光学箱を作成するために、ダイカスト成型が用いられることがある。光源から偏向器の間には入射光学部材が設置され、入射光学部材の支持部の座面には高精度の加工が要求されるものの、ダイカスト成型では、その要求精度を十分に満たすことができない。そのため、切削加工による二次加工が必要となるが、切削加工された加工面は反射率が高く、強度の強い迷光が発生する可能性がある。

これを解決するために、入射光学部材を保持する入射光学系支持台を反射率の低い樹脂材料によって作製し、金属材料で成型された光学箱に取り付ける手法がある。この場合、光学箱と入射光学系支持台が別々の部材となるため、両者の境界部に隙間が生じるため、光走査装置の防塵性が低下することが懸念される。近年、汚染された空気が光走査装置内に侵入し、偏向器表面を汚染することで偏向器の反射率が低下し、画像濃度が均一にならないことがあるため、光走査装置の防塵性低下は防がなければならない。そこで、入射部の防塵性を向上させる案として、例えば特許文献１では、偏向器の周囲を整流部材によって覆うことで偏向器が汚染されないようにする提案がなされている。また、例えば特許文献２では、偏向器を、光学箱と光学箱の蓋とシリンドリカルレンズを当接させることにより密閉し、防塵性を確保する提案がなされている。また例えば、光学箱と入射光学系支持台との間に防塵性を高めるための弾性部材を設け、隙間を塞ぐ構成もある。

特開２０１４－０５２５４１号公報 特開２０００－１９３９０２号公報

しかしながら、光学箱と入射光学系支持台との間の隙間を弾性部材によって塞ぐ構成では、次のような課題がある。このような構成では、入射光学系支持台を光学箱に設置する際に、弾性部材がめくれてしまうおそれがある。弾性部材がめくれてしまうと、光走査装置の防塵性が低下してしまう。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、簡易な構成で光学箱の防塵性を向上させるための弾性部材のめくれを防止することを目的とする。

上述した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、前記光源より出射された光ビームを偏向する回転多面鏡と、前記光源より出射された光ビームを前記回転多面鏡に導く入射光学系の光学部材と、ビスが貫通するための貫通穴が設けられ、前記光源と前記回転多面鏡との間において前記光学部材を支持する樹脂製の支持ユニットと、前記回転多面鏡と前記光学部材とが収容される金属製の筐体であって、前記ビスが嵌合するためのビス穴が形成された底面と、当該底面から立設され前記光源が取り付けられる側壁と、を有する筐体と、前記側壁に形成され、前記光源から出射された光が通過する開口と、前記支持ユニットに設けられ、前記支持ユニットと前記開口の縁との境界にあたる隙間を封止するための弾性変形可能な封止部材と、前記支持ユニットから前記封止部材よりも突出し、前記支持ユニットが前記筐体に取り付けられた状態において前記筐体の内部から前記開口に侵入する突起と、を備え、前記支持ユニットが前記筐体の所定の位置に載置されて、前記封止部材が前記支持ユニット及び前記筐体によって圧縮されて前記隙間を封止した状態において、前記貫通穴の位置と前記ビス穴の位置とが整合することを特徴とする光走査装置。
（２）前記（１）に記載の光走査装置と、前記光走査装置によって走査された光ビームにより潜像が形成される感光体と、前記感光体に形成された潜像をトナーにより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被転写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、簡易な構成で光学箱の防塵性を向上させるための弾性部材のめくれ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示す断面図 実施例の光走査装置の構成を示す斜視図 実施例の反射光量の違いを説明するグラフ 実施例の光走査装置の構成を示す断面図 実施例の光走査装置の構成を示す断面図 実施例の入射光学系支持台の構成を示す斜視図 実施例の入射光学系支持台の構成を示す斜視図 実施例の入射光学系支持台の構成を示す斜視図 実施例の入射光学系支持台の平面図、及び断面図 実施例の光学箱に入射光学系支持台及び光源ユニットを取り付ける方法を説明する図 実施例の入射光学系支持台の組み付け工程を示す図 実施例の入射光学系支持台の位置決めを示す図

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。なお、以下の説明において、後述する偏向器４３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光学部材（出射光学系）の長手方向をＹ軸方向、Ｙ軸及びＺ軸に直交する方向をＸ軸方向とする。

［画像形成装置の構成］
実施例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）の色ごと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、作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋからトナー像が転写される被転写体である中間転写ベルト２０を備えている。そして、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Ｈ方向に回転動作しながら各作像エンジン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６０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６０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Ｈ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、各作像エンジン１０の下方には、各作像エンジン１０に具備された被走査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。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光ビームを出射する図示しない４基の半導体レーザを備えている。なお、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を用いて後述する。

また、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。更に、各作像エンジン１０は、光ビームの露光によって感光ドラム５０上（被走査体上）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６０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出トレイ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。

［光走査装置の構成］
図２は、本実施例の光走査装置４０の構成を示す斜視図である。また、図４は、光源から出射されたレーザ光が回転多面鏡に至るまでの光路を示す光走査装置４０の断面図である。更に、図５は、回転多面鏡で偏向されたレーザ光が感光ドラム５０へと案内される光路を示す光走査装置４０の断面図である。

図２において、光走査装置４０の筐体である金属製の光学箱１０５は、ＸＹ平面に平行な面である底面（底部）と、その底面から立設しかつＺ軸方向に略平行な外壁（側壁、以下外周部ともいう）と、を有する。光走査装置４０の光学箱１０５の外周部（側壁）には、光ビーム（レーザ光）を出射するレーザ発光源（光源）が搭載された光源ユニット６１が取り付けられている。光走査装置４０の内部には、光源ユニット６１から出射された光ビームを回転多面鏡４２に導く第１の光学部材の１つである、後述するシリンドリカルレンズ６５（図４参照）を有している。また、光走査装置４０は、シリンドリカルレンズ６５を支持する支持部である樹脂製の入射光学系支持台８３を備えている。なお、本実施例では、入射光学系支持台８３はシリンドリカルレンズ６５を支持する部材として説明するが、光源ユニット６１から回転多面鏡４２までの光路上に設けられた光学部材の少なくとも一部を支持するものであればよい。

また、光走査装置４０の内部には、レーザ光を反射、偏向する回転多面鏡４２が備えられている。更に、光走査装置４０の内部には、回転多面鏡４２によって偏向されたレーザ光を感光ドラム５０上へ案内し、結像させる第２の光学部材である光学レンズ６３（６３ａ～６３ｆ）、反射ミラー６２（６２ａ～６２ｈ）等が光学箱１０５に一体的に設置されている。反射ミラー６２は、長手方向（Ｙ軸方向）の両端部において、固定バネにより光学箱１０５に固定されている。回転多面鏡４２により偏向されたレーザ光は光学レンズ６３ａ、６３ｃを通過した後、光学レンズ６３ｂ、６３ｄ、６３ｅ、６３ｆに案内されるよう構成されている。光学レンズ６３ａ、６３ｃを通過した光ビームは、反射ミラー６２により少なくとも１回反射され、感光ドラム５０へと案内され、結像される。なお、光学箱１０５は、例えばアルミやマグネシウムといった金属材料によるダイカスト成型によって作製されている。また、入射光学系支持台８３は、例えばＰＣ－ＡＢＳやＰＰＥ－ＰＳといった樹脂材料で成形されており、迷光を防ぐ目的から光学箱１０５よりも反射率の低い材質であることが好ましい。例えば表面をブラスト加工などによって粗くし、表面反射率を光学箱１０５よりも低くすることができれば、入射光学系支持台８３を金属材料によって成形してもよい。なお、図２では、説明の都合上、光学箱１０５の上部の開口部を密閉するカバーを省略している。

上述したように偏向器４３（後述する図５参照）が高速で回転することによる振動エネルギーや、光走査装置４０を備えるプリンタを動作させるための可動部からの振動エネルギーで、光走査装置４０内部の光学部品が振動することがある。すなわち、光走査装置４０内部の光学レンズ６３（６３ａ～６３ｆ）や反射ミラー６２（６２ａ～６２ｈ）などの光学部品が振動することがある。そこで、光学部品が振動してしまわないようにするため、光学箱１０５の剛性を高めて光学箱１０５の振動の発生を抑えるために、光学箱１０５はアルミニウムやマグネシウムなどを含む金属材料により作製される。光学レンズ６３や反射ミラー６２等の光学部品が振動することにより、光学レンズ６３を通過するレーザ光や反射ミラー６２で反射されるレーザ光が周期的な位置変動を起こし、その結果、記録シートＰの出力画像上に縞模様のムラやスジが発生してしまう。前述していたように、近年、画像形成装置においては光走査装置４０の偏向器４３の回転速度の高速化が進み、光走査装置４０内部の部材にかかる振動エネルギーが増大している。そのため、光走査装置４０の光学箱を金属筺体とすることで振動対策を行う必要性が生じている。

金属材料で構成される光学箱を作製する際には、ダイカスト成型などの溶融した金属材料を金型に流し込む方法が採られる。溶融した金属材料は流動性が低いことから、ダイカスト成型では、樹脂成形などに比べ複雑な形状や微小の凹部や凸部を作成することが難しい。光走査装置４０の課題の１つとして挙げられるのが、上述した迷光による画像濃度のムラや形成された画像にスジが発生することである。前述したように、これは、画像形成に関わらない（関係しない）レーザ光が、光学箱１０５の壁面などに反射して、意図せず被走査面である感光ドラムへと案内されることで発生する。

通常、低・中速機などの画像形成装置では、樹脂材料を用いた樹脂成形を採用することで、光学箱１０５を複雑な形状に成形し、迷光が感光ドラム面へと案内されないように構成されている。樹脂材料を用いた樹脂成形は成形性が高いため、このような対応が可能となるが、金属材料を用いた光学箱１０５においては、樹脂成形と同様の対策を採ることは困難である。そのため、迷光による上述した課題が生じた場合には光学部品を支持する光学箱１０５とは別に、飛び交う迷光を遮光するための大掛かりな別部品である遮光壁を設置したり、レーザ光が反射する面に反射抑制シートを貼付したりという対策が採られることが多い。しかしながら、このような対策は別部品（遮光壁）の設置により他の部品の配置に制限が加わるといった設計自由度の制約が生じる要因となったり、他の部品配置を優先することで十分な遮光ができなかったりすることが多く、更なる対策が必要となることが多い。

［樹脂筐体、金属筐体、金属筐体の切削加工面の反射率］
前述した樹脂材料を用いて成型した樹脂筺体、金属材料を用いて成型した金属筺体、及び金属筺体を切削加工した切削部のそれぞれのレーザ光の反射率にどの程度の差があるのか、発光光量を一定にした赤色レーザ光を用いて測定した。実際の測定は、次のような測定環境で実施した。ＳＯＮＹ社製の半導体レーザより発光光量を一定にした赤色レーザを出射し、コリメータレンズにより平行光にしたレーザ光を被測定物である樹脂筐体、金属筐体、金属筐体を切削加工した切削部に照射する。そして、被測定物表面からの反射光の光量を（株）エーディーシー製の光パワーメータ（ＡＤＣＭＴ８２３０系（赤外光対応タイプ））を用いて測定した。その際、光パワーメータの測定条件は、レーザ仕様の波長中心値をセットしている。また、被測定物とレーザ間、被測定物と光パワーメータ間の距離・角度は、樹脂筐体測定時と、金属筐体測定時とで、同じになるように設定されている。

図３は、その測定結果を示すグラフである。図３の横軸は、測定対象である樹脂材料の光学箱１０５（図中の樹脂筐体）、金属材料としてアルミニウムを使用した光学箱１０５（図中、アルミ成形筐体）、アルミ成形の光学箱１０５の切削加工された座面（図中、アルミ精度座面（切削））を示す。図３の縦軸は、所定の光量の赤色レーザ光を照射したときの反射光量（μＷ）を示す。図３に示すように、樹脂材料で成型された樹脂筐体の表面で反射した光量が１９μＷの場合、アルミニウム製の金属筺体成形部では約５倍の９３μＷ、金属筺体の切削部については２１０μＷと、樹脂筐体の場合と比べて１０倍以上の光が反射する。このことから、金属材料で成形された光学箱１０５は、迷光に対する対策が重要であるということが分かる。

続いて、光源ユニット６１から出射された光ビームが感光ドラム５０に照射される様子を光走査装置４０の断面を示す図４、図５を用いて詳細に説明する。図４は、光源ユニット６１から偏向器４３の回転多面鏡４２に至る光走査装置４０の断面を示す断面図である。図４において、光源ユニット６１は、半導体レーザ（不図示）、レーザ基板６４、コリメータレンズ６８を有し、半導体レーザから発せられた光ビーム（レーザ光Ｌ）は、コリメータレンズ６８によって平行光に変換されて、光源ユニット６１から出射される。光源ユニット６１から出射された光ビームＬは、入射光学系支持台８３へと進み、入射光学系支持台８３に設けられたシリンドリカルレンズ６５によって、回転多面鏡４２上に集光される。

［レーザ光の光路］
光走査装置４０には、各レーザ光を感光ドラム５０上へ案内し、結像させるための光学レンズ６３ａ～６３ｆ、光学部品である反射ミラー６２ａ～６２ｈが設置されている。光学箱１０５は、回転多面鏡４２や反射ミラー６２ａ～６２ｈを内部に収容する。図５を用いてレーザ光が光学レンズ６３ａ～６０ｆ、反射ミラー６２ａ～６２ｈによって感光ドラム５０に導かれる様子を説明する。図５は光学部品を取り付けた光走査装置４０の全体像を示した概略断面図である。偏向器４３は、回転多面鏡４２と、回転多面鏡４２を回転させるモータと、モータを駆動する駆動ユニットであるモータユニット４１と、モータ及びモータユニット４１が取り付けられた基板（不図示）と、を備える。光源ユニット６１から出射された感光ドラム５０Ｙに対応するレーザ光ＬＹは、回転多面鏡４２によって偏向され、光学レンズ６３ａに入射する。光学レンズ６３ａを通過したレーザ光ＬＹは、光学レンズ６３ｂに入射し、光学レンズ６３ｂ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レーザ光ＬＹは、透明窓（不図示）を通過して感光ドラム５０Ｙを走査する。

光源ユニット６１から出射された感光ドラム５０Ｍに対応するレーザ光ＬＭは、回転多面鏡４２によって偏向され、光学レンズ６３ａに入射する。光学レンズ６３ａを通過したレーザ光ＬＭは、反射ミラー６２ｂ、反射ミラー６２ｃによって反射されて、光学レンズ６３ｅに入射し、光学レンズ６３ｅを通過した後、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レーザ光ＬＭは、透明窓（不図示）を通過して感光ドラム５０Ｍを走査する。

光源ユニット６１から出射された感光ドラム５０Ｃに対応するレーザ光ＬＣは、回転多面鏡４２によって偏向され、光学レンズ６３ｃに入射する。光学レンズ６３ｃを通過したレーザ光ＬＣは、反射ミラー６２ｅ、反射ミラー６２ｆによって反射されて、光学レンズ６３ｆに入射し、光学レンズ６３ｆを通過したレーザ光ＬＣは、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レーザ光ＬＣは、透明窓（不図示）を通過して感光ドラム５０Ｃを走査する。

光源ユニット６１から出射された感光ドラム５０Ｂｋに対応するレーザ光ＬＢｋは、回転多面鏡４２によって偏向され、光学レンズ６３ｃに入射する。光学レンズ６３ｃを通過したレーザ光ＬＢｋは、光学レンズ６３ｄに入射し、光学レンズ６３ｄ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レーザ光ＬＢｋは、透明窓（不図示）を通過して感光ドラム５０Ｂｋを走査する。以下の説明では、光学レンズ６３ａ～６３ｄを総称して光学レンズ６３と記し、反射ミラー６２ａ～６２ｈを総称して反射ミラー６２と記す。

図４において、光源ユニット６１は、光走査装置４０の生産時に調整しながら組み付けが行われるため、光学箱１０５の密閉構成を構築することが困難である。そのため、入射光学系支持台８３とシリンドリカルレンズ６５との境界部を封止し、密閉するために弾性部材６６が備えられている。更に、入射光学系支持台８３と光学箱１０５との境界部を封止し、密閉するために弾性部材である防塵部材８４が備えられている。防塵部材８４は、例えば、スポンジなどの発泡部材やホットメルトのような発泡部材ではないシール部材（防塵シール）である。防塵部材８４は、入射光学系支持台８３が光学箱１０５の底面に取り付けられたときに光源ユニット６１に向く側の面に設けられている。そして、入射光学系支持台８３を光学箱１０５に設置する際には、弾性部材６６、８４はそれぞれ、シリンドリカルレンズ６５、光学箱１０５と当接し、押圧されることにより押し潰され、境界部は封止される。これにより、外部からの汚染空気が光学箱１０５内に侵入することがなくなり、光学箱１０５の密閉性が確保される。なお、本実施例では防塵部材８４を光学箱１０５に装着する前の入射光学系支持台８３に配置する構成を例示するが、防塵部材８４を入射光学系支持台８３が装着される前の光学箱１０５の側壁の開口の周囲に配置しても良い。

［入射光学系支持台の構成］
以下、本実施例の入射光学系支持台８３について説明する。図６は、本実施例の入射光学系支持台８３の構成を示す斜視図である。入射光学系支持台８３は、防塵部材８４、シリンドリカルレンズ６５ａ、６５ｂが設置される取付け座面、シリンドリカルレンズ６５ａ、６５ｂを通過したレーザ光の光束を絞る絞り（アパーチャ）８２を有する。また、入射光学系支持台８３は、光源ユニット６１からのレーザ光が反射して光学箱１０５内部に進入しないように、光源ユニット６１側とシリンドリカルレンズ６５が設置される側との間は、周囲を壁で囲まれた筒形状を有している。

防塵部材８４は、上述したように、入射光学系支持台８３の光源ユニット６１が設置される側の光学箱１０５に当接し、光学箱１０５内部を密閉する。シリンドリカルレンズ６５ａは、作像部１０Ｃ、１０Ｋの感光ドラム５０Ｃ、５０Ｋに照射されるレーザ光が通過する。一方、シリンドリカルレンズ６５ｂは、作像部１０Ｙ、１０Ｍの感光ドラム５０Ｙ、５０Ｍに照射されるレーザ光が通過する。図６に示すように、入射光学系支持台８３にシリンドリカルレンズ６５ａが上方向から取付け座面に設置された後、シリンドリカルレンズ６５ａを付勢する押さえバネ６７ａを上方向からシリンドリカルレンズ６５ａに組み付ける。押さえバネ６７ａは、押さえバネと弾性部材６６ａとを有する。押さえバネは、押さえバネ６７ａの上部に設けられたシリンドリカルレンズ６５ａを下方向に付勢するバネと、押さえバネ６７ａの側部に設けられたシリンドリカルレンズ６５ａを絞り８２側に付勢するバネと、を有する。弾性部材６６ａは、入射光学系支持台８３とシリンドリカルレンズ６５ａとの境界部を密閉するための部材である。シリンドリカルレンズ６５ａは、押さえバネ６７ａにより入射光学系支持台８３に固定される。押さえバネ６７ｂは、押さえバネ６７ａと同様の構成を有している。図６では、シリンドリカルレンズ６５ｂは、押さえバネ６７ｂにより入射光学系支持台８３に固定され、弾性部材６６ｂによって入射光学系支持台８３とシリンドリカルレンズ６５ｂとの境界部が密閉された状態を示している。

図７は、入射光学系支持台８３を光学箱１０５に取り付けるための構成を説明する斜視図である。図７では、シリンドリカルレンズ６５ａ、６５ｂが入射光学系支持台８３の取付け座面に設置され、押さえバネ６７ａ、６７ｂにより入射光学系支持台８３に固定されている状態を示している。また、シリンドリカルレンズ６５ａ、６５ｂと入射光学系支持台８３との間とは、押さえバネ６７ａ、６７ｂに設けられた弾性部材６６ａ、６６ｂを介して封止されている。

入射光学系支持台８３には、第１の当接部である水平当接部８５ａ、第２の当接部である水平当接部８５ｂ（水平当接部８５ａの対向面）が設けられている。入射光学系支持台８３が光学箱１０５に取り付けられる際に、水平当接部８５ａ、８５ｂは、後述する、光学箱１０５に設けられた第１の支持部である水平座面１１０ａと第２の支持部である水平座面１１０ｂとの間（図１０参照）に嵌合する。これにより、入射光学系支持台８３の光学箱１０５に対する位置（走査方向に直交する方向における位置）が決定される。更に、入射光学系支持台８３には、入射光学系支持台８３をビスによって光学箱１０５に固定するための貫通穴である固定穴８７ａ、８７ｂ、８７ｃが設けられている。また、ビスで固定する際の推力によって入射光学系支持台８３が変形しないよう、光学箱１０５には、固定穴８７ａ～８７ｃが当接するための取付け座面１０６ａ～１０６ｃ（図１０参照）が設けられている。固定穴８７ａ～８７ｃを光学箱１０５に設けられた取付け座面１０６ａ～１０６ｃに合わせ、ビスで固定することにより、入射光学系支持台８３は、光学箱１０５に固定される。なお、固定穴８７ａ～８７ｃの裏側に設けられた、取付け座面１０６ａ～１０６ｃに対向する座面と、取付け座面１０６ａ～１０６ｃとは、ビス固定時に入射光学系支持台８３が傾かないように、上下方向の高低差が数十μｍ程度の精度座面となっている。

図８は、入射光学系支持台８３を光源ユニット６１側から見たときの斜視図である。入射光学系支持台８３は、光源ユニット６１側に、光学箱１０５と当接し光学箱１０５との境界部を封止するための防塵部材８４を有している。また、入射光学系支持台８３は、防塵部材８４とシリンドリカルレンズ６５を押さえる押さえバネ６７ａ、６７ｂとの間に周囲を壁で囲まれた筒部を有している。図８に示すように、筒部の内部はトンネル形状を有し、中央には仕切り壁が設けられて、光源ユニット６１から出射されたレーザ光が通過する２つの開口であるレーザ光通過部８８ａ、８８ｂに分けられている。レーザ光通過部８８ａは、光源ユニット６１から出射され、シリンドリカルレンズ６５ａを通過して、作像部１０Ｃ、１０Ｋの感光ドラム５０Ｃ、５０Ｋに照射されるレーザ光が通過する。一方、レーザ光通過部８８ｂは、光源ユニット６１から出射され、シリンドリカルレンズ６５ｂを通過して、作像部１０Ｙ、１０Ｍの感光ドラム５０Ｙ、５０Ｍに照射されるレーザ光が通過する。

防塵部材８４は、入射光学系支持台８３の光源ユニット６１側の端部の形状に沿って、概ねロの字に近い矩形形状を有し、光学箱１０５と当接することで、光学箱１０５内部の防塵性を確保している。また、レーザ光通過部８８ａ側には、入射光学系支持台８３の光学箱１０５への設置を円滑に行うための突起部８９が設けられている。

突起部８９は、防塵部材８４よりも光源ユニット６１に向かう方向に突出し、入射光学系支持台８３が光学箱１０５の底面に取り付けられたときにはレーザ光（ＬＣ、ＬＢｋ）の光路を遮らない位置に設けられている。突起部８９は、防塵部材８４が光学箱１０５に当接して光源ユニット６１に向かう方向に押し付けられたときに確実に潰されるようにするためのものである。突起部８９は、防塵部材８４のロの字形状の内側、言い換えれば防塵部材８４よりも光源ユニット６１から離れる方向側に備えられている。詳細は後述する。

入射光学系支持台８３は、第３の当接部である光軸方向当接部８６ａ、第４の当接部である光軸方向当接部８６ｂを有している。光軸方向当接部８６ａ、８６ｂは、後述する光学箱１０５に備えられる第３の支持部である光軸方向座面１１１ａ、第４の座面である光軸方向座面１１１ｂ（図１０参照）にそれぞれ当接される。これにより、光学箱１０５に対する入射光学系支持台８３の光軸方向（走査方向でもある）の位置決めが行われる。

図９は、入射光学系支持台８３を光学箱１０５に設置する際に、防塵性を確保するための特徴的な構成を説明するための図である。図９（ａ）は、入射光学系支持台８３を上方向から見たときの平面図である。図９（ａ）より、入射光学系支持台８３は、固定穴８７ａ、８７ｂ、８７ｃを有している。また、押さえバネ６７ａ、６７ｂで付勢されたシリンドリカルレンズ６５ａ、６５ｂは、通過したレーザ光が偏向器４３の回転多面鏡４２へと進むように、回転多面鏡４２の方向に角度を付けて設置されている。また、弾性部材６６ａ、６６ｂは、押さえバネ６７ａ、６７ｂと入射光学系支持台８３との間が封止されるように設けられており、防塵部材８４は、入射光学系支持台８３と光学箱１０５との間が封止され、防塵性が確保されるように設けられている。

図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す断面Ａで入射光学系支持台８３を切断し、図９（ａ）の下側から上方向（図中矢印方向）に切断面を見たときの断面図である。図９（ｂ）に示すように、突起部８９の光源ユニット６１に向かう方向の先端部は、防塵部材８４よりも光源ユニット６１側に突出している。固定穴８７ａは、入射光学系支持台８３を光学箱１０５にビスで固定するための穴である。また、図中に示す押さえバネ６７ｂの押さえバネにより、シリンドリカルレンズ６５ｂが偏向器４３方向に付勢されているのが分かる。

図１０は、光学箱１０５に入射光学系支持台８３及び光源ユニット６１を取り付ける様子を説明するための斜視図である。図中の光学箱１０５は、実際の光学箱１０５のうち、入射光学系支持台８３及び光源ユニット６１が取り付けられる部分を切り出して簡略化して示している。光学箱１０５は、光源ユニット６１が取り付けられる側壁から光学箱１０５の内部に向かって延伸し、光源ユニット６１から出射されたレーザ光が内部を通過する筒部１５６を有している。また、光源ユニット６１から出射されたレーザ光が筒部１５６内を通過して入射光学系支持台８３に入射するために、筒部１５６の回転多面鏡４２に向かう側の面１５７（先端面）には開口１５８が設けられている。入射光学系支持台８３の防塵部材８４は、走査方向における位置決めがなされるときに面１５７に当接することにより押し潰される。

光学箱１０５の底面には、Ｘ軸方向（走査方向に直交する方向）において入射光学系支持台８３の水平当接部８５ａ、８６ｂにそれぞれ対向する位置に水平座面１１０ａ、１１０ｂが設けられている。水平当接部８５ａ、８５ｂは水平座面１１０ａと水平座面１１０ｂの間に嵌合される。これにより、入射光学系支持台８３が上方から下方に移動されて光学箱１０５の底面に設置されたとき、水平当接部８５ａ、８５ｂと水平座面１１０ａ、１１０ｂとがそれぞれ当接する。

加えて、光学箱１０５に備えられた光軸方向座面１１１ａ、１１１ｂに入射光学系支持台８３の光軸方向当接部８６ａ、８６ｂがそれぞれ当接した状態で、入射光学系支持台８３が取り付けられる。これにより、光学箱１０５に対する入射光学系支持台８３のＸ軸方向（走査方向に直交する方向）及びＹ軸方向（走査方向）の位置が決定される。また、光学箱１０５の底面には、前述した図７に示す固定穴８７ａ、８７ｂ、８７ｃに対向する位置に、ビス穴であるビスのネジ穴１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃを有する取付け座面１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃが設けられている。固定穴８７ａ～８７ｃの取付け座面１０６ａ～１０６ｃに対向する面には取付け座面が設けられており、取付け座面１０６ａ～１０６ｃと同様の精度座面となっている。固定穴８７ａ～８７ｃを光学箱１０５に設けられた取付け座面１０６ａ～１０６ｃに合わせた後にビスを固定穴８７ａ～８７ｃ及びネジ穴１０５ａ～１０５ｃに嵌合させて固定することにより、入射光学系支持台８３は光学箱１０５に固定される。

また、光源ユニット６１は、レーザ基板６４にコリメータレンズ６８を装着させた構成であり、光学箱１０５の側面に設けられた位置決めボス（不図示）を光源ユニット６１の位置決め穴（不図示）に嵌合することで、光源ユニット６１の位置が決定される。更に、ビス（不図示）により光学箱１０５に固定されることで、光源ユニット６１は光学箱１０５に固定される。なお、図１０では、光源ユニット６１から出射されたレーザ光は、入射光学系支持台８３内部のレーザ光通過部８８ｂ、シリンドリカルレンズ６５ｂを通過して、回転多面鏡４２により偏向され、作像部１０Ｙ、１０Ｍの感光ドラム５０Ｙ、５０Ｍに照射される。

［筐体への入射光学系支持台の組み付け］
図１１は入射光学系支持台８３を光学箱１０５に取り付ける様子を示す図であり、図９（ｂ）と同様に図９（ａ）の断面Ａにおける断面図である。図１１を用いて、入射光学系支持台８３を光学箱１０５に取り付ける様子を順に説明する。図１１（ａ）は入射光学系支持台８３を光学箱１０５に取り付ける工程の初期状態を示している。入射光学系支持台８３の突起部８９は、光学箱１０５に当接しており、この状態では入射光学系支持台８３は図中左方向（光源ユニット６１に向かう方向）に移動することができず、図中下方向（光学箱１０５の底面に向かう方向）にしか移動できない。ここで、図１１中、光学箱１０５の底面から立設するエッジ部９１は、図１０の面１５７において開口１５８を形成している部分（下辺部）である。入射光学系支持台８３は防塵部材８４よりも光源ユニット６１側に突出する突起部８９を有しているため、入射光学系支持台８３が下方に向かって移動する間、防塵部材８４は光学箱１０５のエッジ部９１と接触することはない。

図１１（ｂ）は入射光学系支持台８３が光学箱１０５の底面に当接したときの様子を示す図である。この状態で入射光学系支持台８３は、これ以上、下方への移動はできない。入射光学系支持台８３が光学箱１０５の底面に設置された後、入射光学系支持台８３の突起部８９は、光学箱１０５と当接しておらず、破線円で示すレーザ光通過部８８ａに潜り込むことができるようになる。このため、入射光学系支持台８３は図中左方向（光源ユニット６１に向かう方向）に移動することができる。

図１１（ｃ）は図１１（ｂ）から入射光学系支持台８３を図中左方向（光源ユニット６１に向かう方向）に移動させて、入射光学系支持台８３の防塵部材８４が光学箱１０５に当接した状態を示す図である。図１１（ｃ）の破線部に示すように、防塵部材８４が光学箱１０５に当接した後、更に光軸方向当接部８６ａ、８６ｂと光軸方向座面１１１ａ、１１１ｂが当接するまで入射光学系支持台８３が左方向に移動することによって防塵部材８４が潰される。そして、入射光学系支持台８３に設けられた固定穴８７ａ（８７ｂ、８７ｃ）と、光学箱１０５に設けられたネジ穴１０５ａ（１０５ｂ、１０５ｃ）との位置が一致したところで入射光学系支持台８３の移動が停止され、位置決めされる。入射光学系支持台８３に設けられた突起部８９は、入射光学系支持台８３が光学箱１０５の底面に取り付けられた状態において、光学箱１０５の内部側からレーザ光通過部８８ａ、８８ｂに侵入する。

本実施例では、入射光学系支持台８３が光学箱１０５の所定の位置に載置されて、防塵部材８４が入射光学系支持台８３及び光学箱１０５によって圧縮される。そして光学箱１０５と入射光学系支持台８３との境界部の隙間が塞がれた状態において、固定穴８７ａ～８７ｃの位置とネジ穴１０５ａ～１０５ｃの位置とが整合し、ビスを固定穴８７ａ～８７ｃ及びネジ穴１０５ａ～１０５ｃに挿入できる状態となる。このように、入射光学系支持台８３の光軸方向当接部８６ａ、８６ｂが光学箱１０５の光軸方向座面１１１ａ、１１１ｂとそれぞれ当接する位置で、固定穴８７ａ～８７ｃとネジ穴１０５ａ～１０５ｃとがそれぞれ一致するように構成されている。なお、ここでいう一致とは、固定穴８７ａ、８７ｂ、８７ｃとネジ穴１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃとがＺ方向において連結され、ビス１５０が貫通可能となることをいう。入射光学系支持台８３が光学箱１０５に位置決めされた状態でビス１５０を入射光学系支持台８３の固定穴８７ａ（８７ｂ、８７ｃ）及び光学箱１０５のネジ穴１０５ａ（１０５ｂ、１０５ｃ）に固定する。このように、防塵部材８４が押し潰された状態で入射光学系支持台８３が光学箱１０５に取り付けられることによって、入射光学系支持台８３と光学箱１０５との間の密閉性が確保できている。

図１２は入射光学系支持台８３が光学箱１０５に位置決めされる様子を示す上面図である。図１２（ａ）は図１１（ｂ）の上面図を、図１２（ｂ）は図１１（ｃ）の上面図をそれぞれ示している。入射光学系支持台８３の水平当接部８５ａと水平当接部８５ｂは、光学箱１０５の水平座面１１０ａと水平座面１１０ｂとの間に勘合するように構成されている。このように、入射光学系支持台８３の水平当接部８５ａと水平当接部８５ｂとの間の距離は、光学箱１０５の水平座面１１０ａと水平座面１１０ｂとの間の距離と嵌合関係になっている。このため、両者が互いに係合することで図中左右方向（Ｘ軸方向）の位置が決定される。

この状態で、図１２（ａ）中矢印方向（光源ユニット６１に向かう方向）に入射光学系支持台８３を移動させ、入射光学系支持台８３の光軸方向当接部８６ａ、８６ｂが光学箱１０５の光軸方向座面１１１ａ、１１１ｂに当接する。これにより、入射光学系支持台８３の光軸方向（Ｙ軸方向）（図中上下方向（走査方向））の位置が決定される。すなわち、入射光学系支持台８３の固定穴８７ａ、８７ｂ、８７ｃと光学箱１０５のネジ穴１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃとの位置が一致する。この状態で、入射光学系支持台８３の固定穴８７ａ、８７ｂ、８７ｃの３カ所を、図１１（ｃ）で示したようにビス１５０によってそれぞれ固定することで、入射光学系支持台８３が光学箱１０５に固定される。

入射光学系支持台８３に上述したような突起部８９が備えられていなかった場合について説明する。図１１で示した工程で入射光学系支持台８３が光学箱１０５に取り付けられずに、初めから防塵部材８４が光学箱１０５に当接した状態で上方から図中下方向に組み付けられてしまった場合、次のようなことが発生する。すなわち、防塵部材８４が光学箱１０５のエッジ部９１に乗り上げて捲れてしまうため、密閉性の確保が困難になる。しかし、本実施例では、入射光学系支持台８３に突起部８９を有している。これによって、組立作業者は、上述した入射光学系支持台８３を光学箱１０５に取り付ける際に防塵部材８４が剥がれる、あるいは捲れるような装着作業を実行することができない。このため、防塵部材８４が光学箱１０５の構造物（例えばエッジ部９１）によって捲れることなく組み付けられ、安定的な防塵性を確保することが可能となる。

なお、本実施形態では入射光学系支持台８３に突起部８９を設ける構成を例示したが、実施の形態はこれに限られるものではない。例えば、突起部を光学箱１０５側に設け、その突起部が入射光学系支持台８３側の開口に侵入するように構成しても、同様の効果が得られる。
また、本実施形態では、第１の支持部、第２の支持部及び第３の支持部を座面として構成したが、これらの支持部は面に限定されず、点や線で構成されてもよい。

以上、本実施例によれば、簡易な構成で光学箱の防塵性を向上させるための弾性部材のめくれを防止することができる。

４２ 回転多面鏡
６１ 光源ユニット
６５ シリンドリカルレンズ
８３ 入射光学系支持台
８４ 弾性部材
８９ 突起部
１０５ 光学箱

Claims (8)

1. 光ビームを出射する光源と、
   前記光源より出射された光ビームを偏向する回転多面鏡と、
   前記光源より出射された光ビームを前記回転多面鏡に導く入射光学系の光学部材と、
   ビスが貫通するための貫通穴が設けられ、前記光源と前記回転多面鏡との間において前記光学部材を支持する樹脂製の支持ユニットと、
   前記回転多面鏡と前記光学部材とが収容される金属製の筐体であって、前記ビスが嵌合するためのビス穴が形成された底面と、当該底面から立設され前記光源が取り付けられる側壁と、を有する筐体と、
   前記側壁に形成され、前記光源から出射された光が通過する開口と、
   前記支持ユニットに設けられ、前記支持ユニットと前記開口の縁との境界にあたる隙間を封止するための弾性変形可能な封止部材と、
   前記支持ユニットから前記封止部材よりも突出し、前記支持ユニットが前記筐体に取り付けられた状態において前記筐体の内部から前記開口に侵入する突起と、
   を備え、
   前記支持ユニットが前記筐体の所定の位置に載置されて、前記封止部材が前記支持ユニット及び前記筐体によって圧縮されて前記隙間を封止した状態において、前記貫通穴の位置と前記ビス穴の位置とが整合することを特徴とする光走査装置。
2. 前記筐体は、前記底面から立設した第１の支持部と、前記底面から立設した第２の支持部と、を有し、
   前記支持ユニットは、前記底面に取り付けられた状態において、前記第１の支持部と当接する第１の当接部と、前記第２の支持部と当接する第２の当接部と、を有し、
   前記支持ユニットが前記筐体に取り付けられる際に、前記第１の支持部と前記第２の支持部との間に前記支持ユニットが嵌まるように前記底面に向かって移動されるときに前記第１の支持部と前記第１の当接部及び前記第２の支持部と前記第２の当接部がそれぞれ当接し、前記被走査体上で前記光ビームが走査される走査方向に直交する方向における位置決めがなされることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記筐体は、前記底面から立設した第３の支持部と、前記底面から立設した第４の支持部と、を有し、
   前記支持ユニットは、前記底面に取り付けられた状態において、前記第３の支持部と当接する第３の当接部と、前記第４の支持部と当接する第４の当接部と、を有し、
   前記第１の支持部と前記第１の当接部及び前記第２の支持部と前記第２の当接部がそれぞれ当接した後に、前記支持ユニットが前記光源に向かう方向に移動されるときに前記第３の支持部と前記第３の当接部及び前記第４の支持部と前記第４の当接部がそれぞれ当接し、前記走査方向における位置決めがな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. 前記封止部材は、前記走査方向における位置決めがなされるときに前記光源に向かう方向に押し潰されることを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
5. 前記筐体は、前記側壁から前記筐体の内部に向かって延伸し、前記光源から出射された光ビームが内部を通過する筒部であって、延伸された先端面に光ビームが通過する開口が設けられた筒部を有し、
   前記封止部材は、前記走査方向における位置決めがなされるまでは前記先端面に当接せず、前記走査方向における位置決めがなされるときに前記先端面に当接することにより押し潰されることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
6. 前記封止部材は、前記支持ユニットの前記光源に向く側の面に設けられたロの字形状の弾性部材であ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. 前記光源とは異なる光源である他の光源を備え、
   前記光源から出射された光ビームは前記回転多面鏡によって当該回転多面鏡の回転軸線に対して一方側に偏向され、
   前記他の光源から出射された光ビームは前記回転多面鏡によって前記回転軸線に対して他方側に偏向される、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. 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と、
   前記光走査装置によって走査された光ビームにより潜像が形成される感光体と、
   前記感光体に形成された潜像をトナーにより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被転写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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