JPH05158162A - 画像形成装置の光学ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却する必要のある照明装置を冷却すること
ができながら、手の届きにくい位置や届かない位置に設
けられているミラー等の光学部品に塵や埃等がたまらな
いようにする。 【構成】 レンズ２７を境界として、第１ミラー２３と
照明装置である露光用ランプ２８とからなる第１スキャ
ナ２２及び第２，第３ミラー２５，２６からなる第２ス
キャナ２４を収納する入射面側の空間３４と、固定ミラ
ーである第４，第５，第６の各ミラー３１，３２，３３
を収納する射出面側の空間３５とを上側仕切部材３６及
び下側仕切部材３７等によって気密に分離して、外気を
外気取入口９から機内に取り入れて露光用ランプ２８を
冷却しても、その埃等を含んだ外気が空間３５内に入り
込まないようにして、固定ミラー等の光学素子が塵，埃
等によって汚れないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コンタクトガラス上
にセットされた原稿の原稿面を照明装置によって照射し
てその反射光を各種ミラー及びレンズを介して感光体等
の投影面上に結像させる複写機等の画像形成装置の光学
ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば複写機の光学ユニットとし
ては図４に示すようなものがある。この複写機の光学ユ
ニット２は、複写機本体１内の上面に設けられているコ
ンタクトガラス１３の下側に配設されていて、その下方
に設けられている感光体３等からなる作像系からは仕切
板４及び防塵ガラス５によって気密が保たれた状態で仕
切られており、それによって定着装置６から出る定着オ
イル蒸気や現像部７からのトナーの粉塵などが光学ユニ
ット２内に侵入しないようになっている。

【０００３】また、この光学ユニット２の露光用ランプ
（通常はハロゲンランプや蛍光灯を使用）１０は、その
温度が上昇すると発光効率が悪くなったり、安全面にお
いて好ましくないためそれを冷却するファン８を外気取
入口９の付近に設けて、機外の空気をそこから取り入れ
て露光用ランプ１０に吹き付けて冷却し、その風を排風
口１１から排出するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
光学ユニット２は、外気取入口９に防塵用のフィルタ１
２を装着はしているが、それによって微細な埃までは取
り除くことができないため、それが光学ユニット２内に
入り込んでスキャナ等を構成している各ミラーに付着し
て、その汚れによって画像が地汚れを起こしてしまうと
いうことが慢性化して発生していた。

【０００５】したがって、これまではサービスマンが保
守点検時にコンタクトガラス１３を外してミラーやレン
ズを清掃していたが、その際に光学ユニットが図４に示
した複写機のような構成になっている場合には、第１，
第２，第３の各ミラー１４，１５，１６は簡単に清掃す
ることができるが、第４，第５のミラー１７，１８はレ
ンズユニットカバー２１が邪魔になるためそれを外さな
ければ清掃することができなかったため面倒であり、第
６のミラー１９に至っては手が届かないため、それが汚
れた場合には地汚れが発生してしまうということがあっ
た。

【０００６】また、第４，５，６の各ミラー１７，１
８，１９及び防塵ガラス５の付近は、ファン８による冷
却風が対流しないため、埃が溜りやすいので地汚れを発
生させる最大の原因になっていた。そこで、露光用ラン
プ１０を含む全ての光学系を密閉空間内に配置したもの
として、例えば特開昭６３−１０８３６２号公報に記載
されている光学ユニット（デジタル露光ユニット）があ
るが、この光学ユニットでは前述したように冷却の必要
性がある露光用ランプまでも密閉空間内に配置している
ので、空間内の温度の上昇による発光効率の低下や安全
面において不安がある。

【０００７】また、図４に示した光学ユニットのよう
に、露光用ランプ１０と第１のミラー１４とが第１スキ
ャナとして、第２，第３のミラー１５，１６が第２スキ
ャナとしてそれぞれ図で左右方向に移動する場合には、
冷却を必要とする露光用ランプ１０を除いた他の光学系
の部品を仕切り部材によって仕切ることによって密閉空
間内に納めようとしても、各スキャナの移動範囲には単
純に仕切り部材を設けることができないため、それを行
うことが難しかった。

【０００８】この発明は上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、冷却する必要のある照明装置である露光用
ランプを冷却することができながら、手の届きにくい位
置や届かない位置に設けられているミラー等の光学部品
に塵や埃等がたまらないようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するため、原稿面を照射する照明装置とその原稿
からの反射光を受ける第１ミラーとが原稿面に沿って一
体的に移動する第１スキャナと、その第１スキャナと同
じ方向に第２，第３ミラーが一体的に移動して第１ミラ
ーによる反射光をレンズに入射させる第２スキャナとを
レンズの入射面側に配設し、そのレンズの射出面側に射
出光を投影面に導く固定ミラー等の光学素子を配設した
画像形成装置の光学ユニットにおいて、上記レンズを境
界として、第１スキャナ及び第２スキャナを収納する入
射面側の空間と固定ミラー等の光学素子を収納する射出
面側の空間とを仕切部材によって気密に分離したもので
ある。

【００１０】そして、その入射面側の空間を外気の導入
が可能な開放空間とし、射出面側の空間を他の機構部か
ら独立した密閉空間とするとよい。また、上記画像形成
装置の光学ユニットにおいて、仕切部材が、レンズの上
側と固定部との間に設けられ、そのレンズからの光線の
射出方向に伸縮自在な上側仕切部材と、レンズの下側と
上記固定部とは反対側の固定部との間に設けられ、その
レンズへの光線の入射方向に伸縮自在な下側仕切部材と
からなるようにすれば効果的である。

【００１１】さらに、その画像形成装置の光学ユニット
において、レンズの上側に射出面側の上部を遮光する上
カバーを、下側に入射面側の下部を遮光する下カバーを
それぞれ密着固定し、その上カバーに上側仕切部材の一
端を固着し、下カバーに下側仕切部材の一端を固着すれ
ば、さらに効果的である。

【００１２】

【作用】このように構成した画像形成装置の光学ユニッ
トによれば、外気を機内に導入することによって第１ス
キャナの照明装置を冷却しても、その外気と共に機内に
入り込んだ埃等を含んだ空気はレンズを境にしてレンズ
の射出面側に気密が保たれた状態で分離されている空間
内には入り込まないため、その中に設けられている固定
ミラー等の光学素子が塵，埃等によって汚れない。ま
た、レンズの射出面側の空間を、他の機構部から独立し
た密閉空間部とすれば、固定ミラー等の光学素子は限ら
れた小さな密閉空間内に納められるようになるので、よ
り確実に塵，埃等による汚れを防止できる。

【００１３】さらに、上記仕切部材が、レンズの上側と
固定部との間に設けられ、そのレンズからの光線の射出
方向に伸縮自在な上側仕切部材と、レンズの下側と上記
固定部とは反対側の固定部との間に設けられ、そのレン
ズへの光線の入射方向に伸縮自在な下側仕切部材とから
なるようにすれば、レンズが変倍時に移動してもレンズ
の射出面側の空間は伸縮自在な上，下２つの仕切部材に
よって気密が保たれ続けるので、固定ミラー等の光学素
子を塵，埃等によって汚れないようにすることができ
る。

【００１４】また、上記画像形成装置の光学ユニットに
おいて、レンズの上側に射出面側の上部を遮光する上カ
バーを、下側に入射面側の下部を遮光する下カバーをそ
れぞれ密着固定し、その上カバーに上側仕切部材の一端
を固着し、下カバーに下側仕切部材の一端を固着すれ
ば、変倍の際にレンズが移動しても上下のレンズカバー
はそれと一体で移動するため、その間に隙間ができない
のでフレア光が入ることがなくなって、低コントラスト
の原稿においても画像の再現性が劣化しなくなるため画
像品質が向上する。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図１はこの発明による画像形成装置の
光学ユニットを複写機に適用した実施例を示す構成図で
ある。

【００１６】この光学ユニット２０は、図４の従来例で
説明した複写機と同様に複写機本体１の上部に装着さ
れ、コンタクトガラス１３上に原稿面を下向きにしてセ
ットした原稿Ｄの原稿面を照射する照明装置である例え
ばハロゲンランプあるいは蛍光灯からなる露光用ランプ
２８とその原稿Ｄからの反射光を受ける移動可能な第１
ミラー２３とが原稿面に沿って一体的に移動する第１ス
キャナ２２と、その第１スキャナ２２と同じ方向に第
２，第３ミラー２５，２６が一体的に移動して第１ミラ
ー２３による反射光をレンズ２７に入射させる第２スキ
ャナ２４とをレンズ２７の入射面側に配設している。

【００１７】また、そのレンズ２７の射出面側に、その
レンズからの射出光を投影面となる感光体２９の表面へ
向けて反射させる固定の第４，第５，第６の各ミラー３
１，３２，３３（光学素子）をそれぞれ配設している。
そして、そのレンズ２７を境界として、第１スキャナ２
２及び第２スキャナ２４を収納する入射面側の空間３４
と第４，第５，第６の各ミラー３１，３２，３３を収納
する射出面側の空間３５とを、例えば共に弾性係数の低
い薄いゴムシートや、蛇腹状に折り曲げた通気性の無い
プラスチックフィルムで形成した上側仕切部材３６と下
側仕切部材３７とによって気密に分離している。

【００１８】その上側仕切部材３６は、レンズ２７の上
側と固定部であるレンズユニットカバー３８との間に上
カバー４１を介して設けられ、レンズ２７からの光線Ｌ
の射出方向（図１で左右方向）に伸縮自在であり、下側
仕切部材３７はレンズ２７の下側とレンズユニットカバ
ー３８とは反対側の固定部である仕切カバー３９との間
に下カバー４２を介して設けられ、そのレンズ２７への
光線Ｌの入射方向に伸縮自在に形成されている。

【００１９】そして、レンズ２７の上側にレンズブラケ
ット４０を介して射出面側の上部を遮光する上カバー４
１を、下側にレンズブラケット４０を介して入射面側の
下部を遮光する下カバー４２をそれぞれ密着固定し、そ
の上カバー４１の端部に上側仕切部材３６の左端を固着
し、下カバー４２の端部に下側仕切部材３７の右端を固
着している。

【００２０】レンズユニットカバー３８は、光学ユニッ
ト右側板４３まで開口を設けることなく水平方向に延設
されており、仕切カバー３９も光学ユニット左側板４４
まで開口を設けることなく水平方向に延設されていて、
その左右の光学ユニット側板４４と４３との間の第５，
第６ミラー３２，３３よりも下側には投影側仕切板４５
を気密状態で固定し、レンズ２７の射出面側の空間３５
を他の機構部から独立した密閉空間にすると共に、レン
ズ２７の入射面側の空間３４をファン８によって外気取
入口９から防塵用フィルタ１２を介して導入した外気を
排風口１１から排出が可能な開放空間としている。

【００２１】そして、第６ミラー３３に反射されて感光
体２９に向かう光Ｌが通過する投影側仕切板４５の位置
には開口を形成し、そこに防塵ガラス４６を気密を保っ
た状態で固定している。このようにして、レンズ２７の
射出面側の空間３５は気密が保たれているので、第４，
第５，第６の各ミラー３１，３２，３３は独立した密閉
状態となる。

【００２２】図２はレンズ２７とそこに取り付けられて
いる上側及び下側仕切部材３６，３７の周辺を示した斜
視図、図３は同じくその上側及び下側仕切部材３６，３
７の縁部の気密を保つための構成を一方の側のみ示した
側面図である。レンズ２７は、図２に示すようにレンズ
ホルダ４７に固定された状態でレンズブラケット４０に
ネジ４８，４８によって取り付けられている。そのレン
ズブラケット４０の両側縁の全域には、図３にも示すよ
うにゴム系樹脂によって厚肉フィルム状に形成した横断
面形状をくさび形とするシール４９，４９を一体に取り
付け、その各シール４９の先端４９ａが少し曲がる程度
に両側の側板５１にそれぞれ摺接するようにして、レン
ズブラケット４０の表側と裏側の空間（図１の空間３４
と３５）で空気が流通しないようにしている。

【００２３】そのレンズブラケット４０の上部には上カ
バー４１を、下部には下カバー４２の一端をそれぞれ固
定し、その上カバー４１の他端にそのカバーの図２で矢
示Ａ方向の全幅よりも若干幅を狭くした曲げ部４１ａを
形成し、そこに伸縮自在なシート状の上側仕切部材３６
（例えばＰＥＴシートを折り曲げて加工した蛇腹状シー
ト）の一端を密着状態に接着すると共に、下カバー４２
の他端に曲げ部４１ａと同様の幅で曲げ部４２ａを形成
し、そこに伸縮自在なシート状の下側仕切部材３７の一
端を密着状態に接着している。

【００２４】一方、図３に示すように前後の側板５１，
５１（片側のみ図示している）には、上側仕切部材３６
及び下側仕切部材３７にそれぞれ対応させた位置に断面
形状をコ字状とするシートレール５２，５３及び５４，
５５（図２）をそれぞれ水平状態に固定し、そのシート
レール５２と５４とによって上側仕切部材３６を、シー
トレール５３と５５とによって下側仕切部材３７をそれ
ぞれ水平方向に移動可能に案内保持している。

【００２５】そして、その各シートレール５２，５３，
５４及び５５の各縦壁部内面に、例えば独立気泡の発泡
樹脂で形成したクッション材５６をシートレール５２〜
５５の全長に亘って接着により固定し、上側及び下側仕
切部材３６，３７の装着状態において、その各クッショ
ン材５６が図３に一方の側の縁部のみを示すように上側
及び下側仕切部材３６，３７の縁部３６ａ，３７ａによ
って若干押し付けられることにより、その間の気密が保
たれるようにしている。

【００２６】また、図２に示すように上カバー４１の曲
げ部４１ａを除いた部分の一端となる張り出し部４１ｂ
とその反対側の張り出し部４１ｃは、シートレール５
２，５４とラップする位置まで伸びており、図３に示す
ように各シートレール５２，５４（図２）に上側仕切部
材３６を係合させた装着状態において、その張り出し部
４１ｂ，４１ｃとシートレール５２，５４の下面との各
間に所定の隙間Ｓを形成するようにしている。そして、
その各張り出し部４１ｂ，４１ｃの上面に数本の小突条
５７ａを形成したゴム製シール５７をそれぞれ貼着し、
図に示すように各小突条５７ａの先端部分がシートレー
ル５２，５４の下面に接して、その間の気密が保てるよ
うにしている。

【００２７】同様に、下カバー４２にも、曲げ部４２ａ
を除いた部分の各端部となる張り出し部４２ｂ，４２ｃ
の下面側にゴム製シール５７を小突条５７ａが下側とな
るようにそれぞれ貼着し、それによって張り出し部４２
ｂとシートレール５３との間、また張り出し部４２ｃと
シートレール５６（共に図２を参照）との間の気密をそ
れぞれ保つようにしている。なお、その他の部分におい
ても、例えば上カバー４１とシートレール５２及び５４
との間に形成される小さな隙間や、下カバー４２とシー
トレール５３及び５５との間に形成される小さな隙間等
のレンズ２７を境界として入射面側の空間３４と射出面
側の空間３５とを仕切る部分に、その間の気密を保つた
めのクッション材（クッション材５６と同様なもの）を
必要に応じで装着する。

【００２８】このように、この実施例による光学ユニッ
ト２０は、図１に示す露光用ランプ２８と第１ミラー２
３と第２のミラー２５と第３のミラー２６と、第４，第
５，第６の各ミラー３１，３２，３３とをレンズ２７を
境界として上側及び下側仕切部材３６，３７等によって
２つの空間３４と３５とに分離し、その下側の空間３５
を密閉空間としてその中に第４，第５，第６の各ミラー
３１，３２，３３をそれぞれ配置するようにしたので、
露光用ランプ２８等が配設されている上側の空間３４に
冷却ファン８によって外気を導入して、それを排風口１
１から排出させることによって露光用ランプ２８を冷却
しても、第４，第５，第６の各ミラー３１，３２，３３
が汚れない。そして、その空間３４内には排風口１１に
向かう空気の流れが生じるため、第１，第２，第３の各
ミラー２３，２５，２６には塵や埃が積もりにくく、そ
れが多少汚れたとしてもコンタクトガラス１３を取り外
すだけの簡単な作業でそれを容易に清掃することができ
る。

【００２９】一方、第４，第５，第６の各ミラー３１，
３２，３３が配設されている下側の空間３５は、上述し
たように密閉空間にしてあるため、外部からの塵や埃は
全く入り込まないので各ミラーが汚れないので清掃の手
間も省け、地汚れも発生しない。そして、この空間３５
内には発熱源がないため冷却の必要性はないので外気は
一切入り込まない密閉空間であるが問題は生じない。

【００３０】また、通常の複写機では、第４，第５ミラ
ーを清掃する場合にはレンズユニットカバーを取り外し
てからでないとできないことが多く、第６ミラーは手の
届かない位置にあることが多いので地汚れが発生しやす
く、しかも第４，第５，第６ミラーは全て移動しない固
定のミラーであるためにスキャン側の第１，第２，第３
ミラーに比べて埃等によって汚れやすいが、この実施例
によればそのようなことがない。

【００３１】また、この実施例においてレンズ２７を境
界として空間を２つに分離する上側及び下側仕切部材３
６，３７は共に伸縮性を有しているので、変倍時にレン
ズ２７を図１で左右方向に移動させても変倍動作に全く
支障を来すことなくレンズ２７の射出面側の空間３５の
気密を保つことができる。なお、この発明による画像形
成装置の光学ユニットは、複写機以外のファクシミリ，
イメージスキャナ等の画像入力装置の画像読取用スキャ
ナにも適用することができ、イメージスキャナに適用す
る場合にはレンズを境にしてＣＣＤまでを密閉空間内に
収めるようにするとよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、レンズを境界として第１スキャナ及び第２スキャナ
と固定ミラーとを仕切部材によりその間の気密を保った
状態で仕切るようにしたので、第１スキャナの照明装置
を冷却するために光学ユニット内に外気を導入しても、
その外気と共に機内に侵入する微細な埃等はレンズより
も後側の気密が保たれた固定ミラーの部分には入り込ま
ないのでそのミラーが汚れない。したがって、ミラー等
の光学素子が汚れることによって生じる地汚れを防止す
ることができる。また、サービスマンによるミラー等の
清掃の必要がなくなる分だけサービスコストを下げるこ
とができる。

【００３３】また、レンズの射出面側の空間を他の機構
部から独立した密閉空間にすれば、固定ミラー等の光学
素子は限られた小さな密閉空間内に納められるようにな
るので、より確実に塵，埃等による汚れを防止できる。
さらに、仕切部材がレンズの上側と固定部との間に設け
られ、そのレンズからの光線の射出方向に伸縮自在な上
側仕切部材と、レンズの下側と上記固定部とは反対側の
固定部との間に設けられ、そのレンズへの光線の入射方
向に伸縮自在な下側仕切部材とからなるようにすれば、
変倍時にレンズが移動してもレンズの射出面側の空間は
伸縮可能な２つの仕切部材によって密閉状態が保たれ続
けるので、固定ミラー等の光学素子が塵，埃等によって
汚れない。

【００３４】また、レンズの上側に射出面側の上部を遮
光する上カバーを、下側に入射面側の下部を遮光する下
カバーをそれぞれ密着固定し、その上カバーに上側仕切
部材の一端を固着し、下カバーに下側仕切部材の一端を
固着すれば、上下のレンズカバーが変倍時にレンズと一
体で移動するので、その際にレンズと上下のレンズカバ
ーとの間には隙間ができないので、変倍時のレンズ移動
に対してもフレア光が入ることがなくなって、低コント
ラストの原稿においても画像の再現性が劣化しなくなる
ため画像品質が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による画像形成装置の光学ユニットを
装着した複写機を示す構成図である。

【図２】図１の光学ユニット２０に設けられているレン
ズ２７とその周辺部を示した斜視図である。

【図３】同じくその光学ユニット２０に設けられている
上側及び下側仕切部材３６，３７の縁部の気密を保つた
めの構成を一方の側のみ示した側面図である。

【図４】従来の光学ユニットを備えた複写機の例を示し
た全体構成図である。

【符号の説明】

２０ 光学ユニット ２２ 第１スキ
ャナ ２３ 第１ミラー ２４ 第２スキ
ャナ ２５ 第２ミラー ２６ 第３ミラ
ー ２７ レンズ ２８ 露光用ラ
ンプ（照明装置） ２９ 感光体 ３１ 第４ミラ
ー ３２ 第５ミラー ３３ 第６ミラ
ー ３４ 入射面側の空間 ３５ 射出面側
の空間 ３６ 上側仕切部材 ３７ 下側仕切
部材 ３８ レンズユニットカバー(固定部) ３９ 仕切カバ
ー(固定部) ４１ 上カバー ４２ 下カバー ４５ 投影側仕切板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿面を照射する照明装置とその原稿か
   らの反射光を受ける第１ミラーとが前記原稿面に沿って
   一体的に移動する第１スキャナと、該第１スキャナと同
   じ方向に第２，第３ミラーが一体的に移動して前記第１
   ミラーによる反射光をレンズに入射させる第２スキャナ
   とを前記レンズの入射面側に配設し、該レンズの射出面
   側にその射出光を投影面に導く固定ミラー等の光学素子
   を配設した画像形成装置の光学ユニットにおいて、 前記レンズを境界として、前記第１スキャナ及び第２ス
   キャナを収納する入射面側の空間と前記固定ミラー等の
   光学素子を収納する射出面側の空間とを仕切部材によっ
   て気密に分離したことを特徴とする画像形成装置の光学
   ユニット。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像形成装置の光学ユニ
   ットにおいて、前記入射面側の空間を外気の導入が可能
   な開放空間とし、前記射出面側の空間を他の機構部から
   独立した密閉空間としたことを特徴とする画像形成装置
   の光学ユニット。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の画像形成装置の光
   学ユニットにおいて、前記仕切部材が、前記レンズの上
   側と固定部との間に設けられ、該レンズからの光線の射
   出方向に伸縮自在な上側仕切部材と、前記レンズの下側
   と前記固定部とは反対側の固定部との間に設けられ、該
   レンズへの光線の入射方向に伸縮自在な下側仕切部材と
   からなることを特徴とする画像形成装置の光学ユニッ
   ト。
4. 【請求項４】 請求項３記載の画像形成装置の光学ユニ
   ットにおいて、前記レンズの上側に射出面側の上部を遮
   光する上カバーを、下側に入射面側の下部を遮光する下
   カバーをそれぞれ密着固定し、その上カバーに前記上側
   仕切部材の一端を固着し、下カバーに前記下側仕切部材
   の一端を固着したことを特徴とする画像形成装置の光学
   ユニット。