(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な機構によりシャッタの開閉位置を保証し、シャッタを確実に動作させる光走査装置を提供する。【解決手段】一端をカバー２１８に係合され、他端をシャッタ３００に係合されて、シャッタ３００を開状態から閉状態へ付勢するシャッタバネ３１０と、回動可能に支持され、シャッタ３００を閉状態から開状態へと押し込む緩衝板３１１と、緩衝板３１１とシャッタ３００に挟持され、緩衝板３１１をシャッタ３００から離間させる方向に付勢する緩衝バネ３１２と、を備え、緩衝バネ３１２の弾性力は、シャッタバネ３１０の弾性力よりも大きく、緩衝板３１１は、緩衝バネ３１２を介してシャッタ３００を押圧し、緩衝板３１１により押し込まれたシャッタ３００が開状態まで移動したときの緩衝バネ３１２の長さは、緩衝バネ３１２の密着高さよりも大きい。【選択図】図３
2015161804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源より出射された光ビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段によって偏向した光ビームを感光体に導く光学部材と、
前記光源が取り付けられ、前記偏向手段、及び前記光学部材を内部に収容する光学箱と、
前記光ビームを通過させる透明窓を有し、前記光学箱の開口を覆うカバーと、
前記感光体と前記カバーとの間に配置され、前記透明窓を通過した光ビームの光路上から退避した第一の位置と前記透明窓を覆う第二の位置との間を移動するシャッタと、
を備えた光走査装置であって、
一端を前記カバーに係合され、他端を前記シャッタに係合されて、前記シャッタを第一の位置から第二の位置の方向へ付勢する第一のバネと、
回動可能に支持され、前記シャッタを前記第二の位置から前記第一の位置へと押し込む押圧部材と、
前記押圧部材と前記シャッタに挟持され、前記押圧部材を前記シャッタから離間させる方向に付勢する第二のバネと、を備え、
前記第二のバネの弾性力は、前記第一のバネの弾性力よりも大きく、
前記押圧部材は、前記第二のバネを介して前記シャッタを押圧し、
前記押圧部材により押し込まれた前記シャッタが前記第一の位置まで移動したときの前記第二のバネの長さは、前記第二のバネの密着高さよりも大きいことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記押圧部材は、前記シャッタの端部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記カバーは、前記シャッタと対向する側に突き出た第一の凸部と第二の凸部と、を有し、
前記シャッタは、前記第一の凸部と前記第二の凸部がそれぞれ挿入される第一の長穴と第二の長穴と、を有し、
前記シャッタの移動する方向は、前記第一の凸部及び前記第二の凸部がそれぞれ前記第一の長穴及び前記第二の長穴を移動する方向に制限され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。
【請求項４】
前記第一のバネの一端は、前記第一の凸部と前記第二の凸部の間で前記カバーに係合され、前記第一のバネの他端は、前記第一の長穴と前記第二の長穴の間で前記シャッタと係合さ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。
【請求項５】
前記第一の凸部が前記第一の長穴を移動する方向、前記第二の凸部が前記第二の長穴を移動する方向、前記第一のバネが前記シャッタを付勢する方向、及び前記第二のバネが前記押圧部材を付勢する方向は、同一の直線上にある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。
【請求項６】
前記シャッタが前記第二の位置にあるとき、
前記第一の凸部は前記第一の長穴の端部に当接し、前記第二の凸部は前記第二の長穴の、前記第一の凸部が当接している前記第一の長穴の端部と同じ側の端部に当接し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。
【請求項７】
前記シャッタが前記第一の位置にあるとき、
前記シャッタの前記カバーに対向する側に突出した突出部が前記カバーの端面に当接していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記押圧部材は、前記第二のバネを前記第二のバネの密着高さまで押し込むことが可能であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の光走査装置と、
前記光走査装置からの光ビームにより走査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。
【請求項１０】
前記光走査装置は、前記感光体よりも重力方向下側に配置され、前記透明窓を通過した光ビームにより前記感光体を露光することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記感光体上に残留した残留トナーを回収するクリーニング装置と、
前記画像形成装置に着脱可能であり、前記クリーニング装置によって回収された前記残留トナーを蓄積するトナー容器と、
回転軸を回転中心として回転する回転部と、前記回転部から延出する第一の腕部と、前記回転部から延出する第二の腕部と、を有する回転機構と、
を備え、
前記回転機構は、
前記トナー容器が前記画像形成装置に装着される際の前記トナー容器の移動に応じて、前記第一の腕部が、前記回転軸を回転中心として、前記シャッタを前記第二の位置から前記第一の位置へと移動する方向である第一の方向に移動し、前記第一の腕部が前記第一の方向に移動することによって前記回転部が前記回転軸を中心として前記第一の方向に回転し、前記回転部が前記第一の方向に回転することによって前記第二の腕部が前記回転軸を回転中心として前記第一の方向に移動し、
前記トナー容器が前記画像形成装置から取り外される際の前記トナー容器の移動に応じて、前記第一の腕部が前記第一の方向とは反対方向である第二の方向に移動し、前記第一の腕部が前記回転軸を回転中心として前記第二の方向に移動することによって前記回転部が前記回転軸を回転中心として前記第二の方向に回転し、前記回転部が前記第二の方向に回転することによって前記第二の腕部が前記第二の方向に移動することを特徴とする請求項９又は１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記トナー容器が前記画像形成装置に装着される際の前記トナー容器の移動に応じて、前記第一の腕部及び前記第二の腕部が前記回転軸を回転中心として前記第一の方向に移動することによって、前記第二の腕部は前記押圧部材に当接し、前記シャッタを前記第二の位置から前記第一の位置に移動させることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記第二の腕部が前記押圧部材に当接し、前記押圧部材を押し込む作用点は、前記第二のバネが前記押圧部材を付勢する方向と同一の直線上にあることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記トナー容器が前記画像形成装置から取り外される際の前記トナー容器の移動に応じて、前記第一の腕部及び第二の腕部は前記第二の方向に移動し、前記第二の腕部が前記第二の方向に移動する際に、前記第一のバネの弾性力によって前記シャッタは前記第一の位置から前記第二の位置に移動し、前記第二のバネの弾性力によって、前記押圧部材は前記シャッタから離間する方向に移動することを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光通過用の透明窓とレーザ光通過用の透明窓を覆うシャッタを有する光走査装置、及び光走査装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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作成する。
【０００３】
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。
【０００４】
更に、４ｉｎ１構成の光走査装置のなかでも、省スペースを目的として装置内部の空間を効率的に使うために、光走査装置が感光体の下面から露光するいわゆる下面露光方式と呼ばれる構成が多く用いられている。そのような下面露光方式の画像形成装置において、保守点検のために感光体や現像器などを一体にしたプロセスカートリッジの着脱を行うと、着脱時の衝撃によってプロセスカートリッジからトナーなどが飛散することがある。これら飛散物が落下して、光走査装置の出射窓に付着すると、感光体へ向かう走査光を遮って、スジ状の画像不良を発生させることがある。そのため、飛散物の付着を避けるために、下面露光方式の光走査装置の上部には開閉式の防塵用のシャッタが設けられることが多い。特に、感光体と光走査装置の間の空間に制約があることから、平板状のシャッタをスライドさせる方式のシャッタが多く用いられている。特許文献１では、このような防塵用のシャッタを駆動モータと偏芯カムによって一対のレバー部材を押し込んで開閉する機構が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４８２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のように駆動モータの動力を用いて防塵用のシャッタを開閉する構成では、駆動モータやワイヤハーネスを設置するために装置の大型化や複雑化を招いてしまう。また、このようなシャッタにおいては、その開閉位置を適切に管理する必要がある。そうでないとシャッタの押し込み不足によって光ビームの光路を遮ったり、逆にシャッタの押し込み過ぎによってシャッタを破損させたりすることがある。これを防ぐためには、例えばシャッタの終端位置を検出するフォトインタラプタなどのセンサを設けたり、レバー部材などの回動機構を高精度に配置したりする必要があるという課題がある。
【０００７】
本発明はこのような状況のもとでなされたもので、簡易な機構によりシャッタの開閉位置を保証し、シャッタを確実に動作させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決するため、本発明では次の通りに構成する。
【０００９】
（１）光源と、前記光源より出射された光ビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段によって偏向した光ビームを感光体に導く光学部材と、前記光源が取り付けられ、前記偏向手段、及び前記光学部材を内部に収容する光学箱と、前記光ビームを通過させる透明窓を有し、前記光学箱の開口を覆うカバーと、前記感光体と前記カバーとの間に配置され、前記透明窓を通過した光ビームの光路上から退避した第一の位置と前記透明窓を覆う第二の位置との間を移動するシャッタと、を備えた光走査装置であって、一端を前記カバーに係合され、他端を前記シャッタに係合されて、前記シャッタを第一の位置から第二の位置の方向へ付勢する第一のバネと、回動可能に支持され、前記シャッタを前記第二の位置から前記第一の位置へと押し込む押圧部材と、前記押圧部材と前記シャッタに挟持され、前記押圧部材を前記シャッタから離間させる方向に付勢する第二のバネと、を備え、前記第二のバネの弾性力は、前記第一のバネの弾性力よりも大きく、前記押圧部材は、前記第二のバネを介して前記シャッタを押圧し、前記押圧部材により押し込まれた前記シャッタが前記第一の位置まで移動したときの前記第二のバネの長さは、前記第二のバネの密着高さよりも大きいことを特徴とする光走査装置。
【００１０】
（２）前記（１）に記載の光走査装置と、前記光走査装置からの光ビームにより走査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。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易な機構によりシャッタの開閉位置を保証し、シャッタを確実に動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例の画像形成装置の概略断面図
【図２】実施例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
【図３】実施例の光学箱、及びシャッタを示す斜視図
【図４】実施例のシャッタ移動機構、シャッタ、及び光走査装置の上面図
【図５】実施例のシャッタの開閉位置を説明する図
【図６】実施例のシャッタバネと緩衝バネのバネ力を比較した図
【図７】実施例の緩衝バネの状態を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【実施例】
【００１４】
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。
【００１５】
［画像形成装置の概要］
図１は、本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１０１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１０１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。
【００１６】
各画像形成部１０１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。
【００１７】
画像形成装置１００の本体には、光走査装置２００、転写ローラ１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｂｋ、中間転写ベルト１０６、クリーニング装置１１２、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。光走査装置２００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２００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。
【００１８】
次に、画像形成プロセスについて説明する。光走査装置２００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。
【００１９】
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（図中、矢印方向（時計回り方向））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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０６の回転方向（図中、矢印方向（反時計回り方向））に関し、転写部Ｔ２と転写部Ｔｙとの間にクリーニング装置１１２を備える。クリーニング装置１１２は、中間転写ベルト１０６に当接するブレードを備え、このブレードで中間転写ベルト１０６上の残留トナーを掻き取ることによって、記録紙に転写されずに中間転写ベルト１０６上に残留したトナーを清掃する。
【００２３】
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紙に転写する画像形成装置であってもよい。
【００２４】
［光走査装置の概要］
次に、光走査装置２００について説明する。図２（ａ）は、光走査装置２００の構成を示す斜視図であり、図２（ｂ）は光走査装置２００の断面図である。図２（ａ）に示すように、光走査装置２００の光学箱２０１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。
【００２５】
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（図中、一点鎖線）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。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、光学箱２０１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）の一点鎖線で示す回転軸をＲ１方向に回転する。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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２０１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る。光学箱２０１の上部の開放面には、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２１８が取り付けられる。
【００３２】
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２１８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。
【００３３】
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２１８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。
【００３４】
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２１８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。
【００３５】
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２１８には、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。
【００３６】
［カバーの概要］
図３は、本実施例の光学箱２０１、カバー２１８、及びシャッタ３００を示す斜視図である。図２（ｂ）に示すように、光学箱２０１は、カバー２１８を取り付けることにより、光学箱２０１内部の密閉性を確保している。図３に示すように、カバー２１８には複数のフック部２１８ａが設けられている。そして、光学箱２０１の外壁に設けられた複数の突起２２０ａに、複数のフック部２１８ａそれぞれを係合させるスナップフィット構造によって、カバー２１８は光学箱２０１に取り付けられる。なお、カバー２１８には、光学箱２０１の内側に向かって窪んだ凹部２１８ｂ（後述する図４）と、光学箱２０１の外側（シャッタ３００側）に向かって突出する第一の凸部である凸部２１８ｃ、第二の凸部である凸部２１８ｄが設けられている。
【００３７】
［シャッタの概要］
続いて、シャッタ３００について説明する。シャッタ３００は、図２（ｂ）に示すカバー２１８に設けられた防塵窓２２３、２２４、２２５、２２６にトナーなどの異物が付着しないようにするための部材である。画像形成装置１００のメンテナンスをするために、メンテナンス用の扉を開いてプロセスカートリッジ１０１を着脱する場合に、プロセスカートリッジ１０１の着脱によって、プロセスカートリッジ１０１からトナーが飛散する場合がある。そのため、少なくともプロセスカートリッジ１０１を交換する場合は、シャッタ３００がカバー２１８の防塵窓２２３、２２４、２２５、２２６を覆った状態にすることが望ましい。
【００３８】
図３は、シャッタ３００が、カバー２１８を覆うように、光走査装置２００に取り付けられた状態を示す斜視図である。シャッタ３００は、カバー２１８に対向する一枚の平板状の形状をした樹脂部材であり、光走査装置２００のカバー２１８の上面に設けられている。シャッタ３００は、光走査装置のカバー２１８に設けられた４ヶ所のガイド爪２２８によって、上方向（＋Ｚ軸方向）に外れないようにガイドされており、カバー２１８の防塵窓２２３、２２４、２２５、２２６を覆う部材である。シャッタ３００は、防塵窓２２３を通過した光ビームＬＹを通過させる開口３２３、防塵窓２２４を通過した光ビームＬＭを通過させる開口３２４、防塵窓２２５を通過した光ビームＬＣを通過させる開口３２５を有する。更に、シャッタ３００は、防塵窓２２６を通過した光ビームＬＢｋを通過させる開口３２６を有する。
【００３９】
また、シャッタ３００には、後述する弾性体である、引張バネ等のシャッタバネ３１０（以下、「バネ３１０」ともいう）を取り付けるための長穴３０１が形成されている。更に、シャッタ３００には、第一の長穴である長穴３０２、第二の長穴である３０３が形成され、カバー２１８の凸部２１８ｃは長穴３０２に挿入され、カバー２１８の凸部２１８ｄは、長穴３０３に挿入されている。すなわち、長穴３０２、３０３、ガイドボスである凸部２１８ｃ、２１８ｄは、長穴３０２と凸部２１８ｃ、長穴３０３と凸部２１８ｄとがそれぞれ係合する係合機構である。シャッタ３００の長穴３０２、３０３は、シャッタ３００のＹ軸に平行な方向に長い穴であるため、長穴３０２、３０３、凸部２１８ｃ、２１８ｄによってシャッタ３００の移動はＹ軸に平行な往復方向に規制される。そのため、長穴３０２、３０３、凸部２１８ｃ、２１８ｄは、シャッタ３００の移動方向をＹ軸方向に制限するガイド部材として機能する。また、シャッタ３００の端部には、シャッタ移動機構の一部を構成する緩衝板３１１及び緩衝バネ３１２が設けられている。
【００４０】
シャッタ３００は、バネ３１０によって常にカバー２１８の防塵窓２２３、２２４、２２５、２２６を遮蔽する方向に付勢されている。通常の画像形成時には、後述する移動機構によって、シャッタ３００はカバー２１８の防塵窓２２３、２２４、２２５、２２６を開放する方向に押し込まれている。一方、メンテナンス時には、シャッタ３００はカバー２１８の防塵窓２２３、２２４、２２５、２２６を遮蔽する位置に戻る。その結果、シャッタ３００はカバー２１８のＹＭＣＫ全色の防塵窓２２３、２２４、２２５、２２６を同時に遮蔽し、トナーなどの飛散物が光走査装置２００の防塵窓に付着することを防ぐ。
【００４１】
なお、本実施例では、シャッタ３００は、画像形成装置１００側に取り付けられてもよい。また、シャッタ３００側に上述したガイドボスである凸部を設け、カバー２１８側に上述した長穴に相当する凹部（挿入部）を設け、シャッタ３００側に設けた凸部を凹部に挿入してガイド部材としてもよい。
【００４２】
［シャッタ移動機構の概要］
図４は、シャッタ移動機構、シャッタ、及び光走査装置を上方向（＋Ｚ軸方向）から見た上面図である。図４（ａ）は、シャッタ３００が閉じ、カバー２１８の防塵窓２２３、２２４、２２５、２２６がシャッタ３００により遮蔽され、シャッタ３００が光ビームを遮光する第二の位置にある状態（シャッタ閉状態）を示している。一方、図４（ｂ）では、シャッタ３００が開き、光ビームの光路上から退避した位置に位置している。そのため、図４（ｂ）は、カバー２１８の防塵窓２２３、２２４、２２５、２２６はシャッタ３００により遮蔽されず、シャッタ３００が光ビームを遮光しない第一の位置にある状態（シャッタ開状態）を示している。すなわち、通常の画像形成時には、図４（ｂ）に示すように、後述するシャッタ移動機構によって、シャッタ３００はカバー２１８の防塵窓２２３、２２４、２２５、２２６を開放する方向に押し込まれている。一方、メンテナンス時には、図４（ａ）に示すように、シャッタ３００はカバー２１８の防塵窓２２３、２２４、２２５、２２６を遮蔽する位置に戻り、トナーなどの飛散物が光走査装置２００の防塵窓に付着することを防いでいる。
【００４３】
画像形成装置１００側に設けられ、シャッタ移動機構の一部を構成する回動機構は、回転機構と押圧部３０９から構成されている。回転機構は、図４（ａ）に示すように、回転軸３０５、回転部３０６、第二の腕部であるレバー３０７、第一の腕部であるレバー３０８によって構成される。回転部３０６、レバー３０７、３０８は１つの回転部材を構成し、回転部３０６からは、レバー３０７、３０８が延出している。そして、回転部３０６、レバー３０７、３０８によって構成される回転部材は、回転軸３０５を回転中心として、第一の方向である時計回り方向、及び第一の方向とは反対方向の第二の方向である反時計回り方向に回転することができる。
【００４４】
また、シャッタ３００の端部には、シャッタ移動機構の一部を構成する押圧部材である緩衝板３１１、及び第二のバネである緩衝バネ３１２が設けられている。そして、緩衝板３１１は回動可能に支持されており、シャッタ３００の端面と緩衝板３１１の間に圧縮バネ等の緩衝バネ３１２が挟持され、緩衝バネ３１２は緩衝板３１１が常にシャッタ３００から離間する方向に付勢している。
【００４５】
続いて、シャッタ移動機構の一部を構成する第一のバネであるバネ３１０について説明する。図４（ａ）に示すように、カバー２１８の凹部２１８ｂには、コイルバネなどのバネ３１０の一端が係合する係合部２１８ｅが設けられている。一方、図４（ｂ）に示すように、シャッタ３００には、バネ３１０の他端側が係合する係合部３０４が設けられている。即ち、カバー２１８とシャッタ３００は、バネ３１０によって連結され、シャッタ３００はバネ３１０によって、常にカバー２１８の防塵窓２２３、２２４、２２５、２２６を遮蔽する方向に付勢されている。なお、本実施例では、バネ３１０は、カバー２１８とシャッタ３００とを連結しているが、光学箱２０１とシャッタ３００とを連結する構成でもよい。
【００４６】
［シャッタ移動機構の動作］
次に、図４を用いてシャッタ移動機構（シャッタ開閉機構）の動作について説明する。図４（ａ）は、不図示の回収トナー容器を画像形成装置１００に装着する前の状態をシャッタ３００の上方向（＋Ｚ軸方向）から見た上面図である。回収トナー容器は、クリーニング装置１１１が各感光ドラム１０２上から回収したトナーや、クリーニング装置１１２が中間転写ベルト１０６上に回収したトナーを蓄積し、画像形成装置１００の本体に対して着脱可能な交換ユニットである。本実施例では、不図示の回収トナー容器を画像形成装置１００に着脱する動作に伴って、シャッタ３００の開閉が行われ、図４（ａ）に示すシャッタ閉状態は回収トナー容器が画像形成装置本体から外されている状態である。本実施例では、図４（ａ）の状態は、バネ３１０が縮み、シャッタ３００が光走査装置２００からの光ビームを遮光する、シャッタ閉状態を示している。そのため、図４（ａ）において、シャッタ３００は、カバー２１８に設けられた防塵窓２２３、２２４、２２５、２２６を覆っており、仮に光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢｋが出射されたとしても、それらの光ビームはシャッタ３００に遮られる。図５（ａ）は、シャッタ閉状態のシャッタ３００を上方向（＋Ｚ軸方向）から見た上面図である。シャッタ３００は、バネ３１０によって常に矢印の方向に付勢され、図５（ａ）に示すように、カバー２１８に設けられたガイドボスである凸部２１８ｄと、シャッタ３００に設けられた長穴３０３の一端の壁とが当接して、シャッタ閉状態の位置が決まっている。同様に、図５（ａ）には不図示であるが、図４（ａ）に示すように、カバー２１８に設けられたガイドボスである凸部２１８ｃと、シャッタ３００に設けられた長穴３０２の一端の壁とが当接して、シャッタ閉状態の位置が決まっている。
【００４７】
一方、図４（ｂ）は、不図示の回収トナー容器が画像形成装置１００に装着されたシャッタ開状態をシャッタ３００の上方向（＋Ｚ軸方向）から見た上面図である。図４（ａ）の状態から、不図示の回収トナー容器が画像形成装置１００に装着されると、回収トナー容器に設けられた押圧部３０９の斜面部分が図４（ａ）中の矢印方向に移動することにより、レバー３０７、３０８が時計回り方向（図中、矢印方向）に回転する。
【００４８】
シャッタ３００の端部には、回動自在に支持された緩衝板３１１と、シャッタ３００の端面と緩衝板３１１の間に挟み込まれ、緩衝板３１１が常にシャッタ３００から離れる方向に付勢している緩衝バネ３１２が設けられている。押圧部３０９によってレバー３０７が回動すると、緩衝板３１１は押し込まれ、緩衝バネ３１２は緩衝バネ３１２の付勢方向とは逆方向に圧縮され、シャッタ３００を開放させる方向に付勢される。
【００４９】
図６は、シャッタ３００の状態と、シャッタバネ３１０と緩衝バネ３１２のバネ力であるバネの付勢力（弾性力）との関係を示すグラフである。図６の縦軸はバネ力を示し、横軸の「Ｉ」はシャッタ３００のシャッタ閉状態、「ＩＩ」はシャッタ開状態を指す。図６に示すように、緩衝バネ３１２は、シャッタバネ３１０よりも付勢力（弾性力）は大きい。また、緩衝バネ３１２及びシャッタバネ３１０の付勢力は、シャッタ３００が閉状態のときよりも開状態のときの方が、レバー３０７により押し込まれることにより、大きくなることがわかる。そして、前述したように、シャッタ３００には、常にシャッタバネ３１０によるシャッタ閉状態の方向への付勢力が働いている。図６に示すように、シャッタ３００の閉状態から開状態への動作範囲において、常に緩衝バネ３１２の付勢力がシャッタバネ３１０の付勢力より十分に大きい。そのため、レバー３０７により押し込まれることにより、緩衝板３１１と緩衝バネ３１２を介してレバー３０７からの押し込み力がシャッタ３００に加わり、シャッタ３００は開状態の方向へと移動する。その結果、バネ３１０は伸ばされ、シャッタ３００は開放方向（図４（ａ）に示す矢印方向）に移動して、図４（ｂ）に示す状態となる。本実施例では、図４（ｂ）の状態は、シャッタ３００が光走査装置２００からの光ビームを遮光しない、シャッタ３００が開放されている状態を示している。そのため、図４（ｂ）において、シャッタ３００は、カバー２１８に設けられた防塵窓２２３、２２４、２２５、２２６を覆っておらず、光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢｋは、シャッタ３００の開口３２３、３２４、３２５、３２６を通過することができる。
【００５０】
そして、シャッタを開放する方向に移動したシャッタ３００は、図５（ｂ）に示すように、シャッタ３００のカバー２１８側（カバー側）に突出した突出部３２７が、カバー２１８の端面に当接して、移動を停止する。ただし、この時点では、まだレバー３０７の回動は続いており、シャッタ３００が移動を停止した後も、更に緩衝板３１１はシャッタ３００を押し込む方向に回動される。そして、レバー３０７の端部が押圧部３０９の斜面を通過したところで、レバー３０７の回動も停止する。この状態が、図４（ｂ）に示す、最終的なシャッタ３００の開放状態である。シャッタ３００の移動が停止した後のレバー３０７の更なる回動は、レバー３０７や押圧部３０９などの部品が組立時に設置された位置のばらつきにより発生するシャッタ３００の押し込み不足を補償するものである。なお、レバー３０７の回動量は、各部品のばらつきを考慮して決定される。
【００５１】
また、メンテナンス時には、必ず不図示の回収トナー容器が外されるため、押圧部３０９による押し込み力がなくなるため、バネ３１０によって、シャッタ３００は遮蔽位置（図４（ａ）に示す状態）へと戻る。更に、緩衝バネ３１２は、緩衝板３１１をシャッタ３００から離れる方向に付勢する。本実施例では、レバー３０７、３０８を回転させる方法として回収トナー容器に設けられた押圧部３０９を用いている。その理由としては、メンテナンス時には、回収トナー容器の脱着がプロセスカートリッジの脱着に先立ち、行われる操作だからである。そのため、プロセスカートリッジの脱着に先立ち、行われる操作であれば、必ずしも回収トナー容器の脱着に限るものではない。
【００５２】
［緩衝バネ］
図７（ａ）は、図４（ａ）に示すシャッタ３００が閉状態のときの緩衝板３１１、緩衝バネ３１２の状態を示す図であり、図７（ｂ）は、図４（ｂ）に示すシャッタ３００が開状態のときの緩衝板３１１、緩衝バネ３１２の状態を示す図である。また、図７（ｃ）は、レバー３０７（図７（ｃ）では不図示）により押し込まれたときの緩衝板３１１の可動限界の状態を示した図である。図７（ｃ）に示す緩衝バネ３１２は、緩衝バネ３１２を形成するコイル同士が密着するまで圧縮されたときの長さである「密着高さ」に達するまで圧縮された状態である。すなわち、前述したように、レバー３０７が回動しきってシャッタ３００が開放状態になった状態においても、緩衝バネ３１２は密着高さまで圧縮された状態には到達していないので、なお、緩衝板３１１には可動域が残されている。その結果、レバー３０７による緩衝板３１１の押し込み過多、すなわちシャッタ３００の押し込み過多により、シャッタ移動機構やシャッタが破損する恐れはない。
【００５３】
以上により、本実施例におけるシャッタは、モータなどの特別な駆動部品を用いることなく、画像形成装置本体に設置される回収トナー容器の着脱動作と簡易な回動機構を組み合わせることにより、円滑で確実なシャッタの開閉動作を実現している。また、複数のバネを組み合わせることにより、回動機構を構成する部品が取り付けられる位置のばらつきを吸収することができる。そのため、シャッタ３００の位置を検出するためのセンサや、特別に高精度なシャッタ移動機構などを必要とすることなく、確実にシャッタ３００の開閉を行うことができる。
【００５４】
また、カバー２１８のガイドボスである凸部２１８ｃ、２１８ｄ、レバー３０７が緩衝板３１１を押し込む作用点、緩衝バネ３１２とシャッタバネ３１０の付勢方向が、図４（ａ）、（ｂ）に示すように同一の直線上（図４の一点鎖線上）にある。そのため、シャッタ３００の開閉動作が直線的な動作となり、凸部２１８ｃ、２１８ｄが長穴３０２、３０３内を円滑に移動することができる。
【００５５】
なお、画像形成装置本体のメンテナンス時には、プロセスカートリッジを着脱する際に必ず回収トナー容器を外す構成としている。そのため、回収トナー容器の押圧部による押し込み力が加わらなくなると、シャッタ３００はシャッタバネ３１０の付勢力によって、必ずカバー２１８の防塵窓２２３〜２２６を遮蔽する位置へと戻る。
【００５６】
本実施例では、レバー３０７、３０８を回転させる方法として回収トナー容器を用いている。しかし、メンテナンス時にプロセスカートリッジを外すよりも先に行われる操作であれば、必ずしも回収トナー容器の着脱に限定する必要はない。また、モータ等の駆動力を用いてレバー３０７を動作させるようにしても、緩衝バネ３１２とシャッタバネ３１０による緩衝機構があるために、シャッタの位置を検出するためのセンサや高精度のシャッタ移動機構を必要としない。
【００５７】
以上説明したように、本実施例によれば、簡易な機構によりシャッタの開閉位置を保証し、シャッタを確実に動作させることができる。
【符号の説明】
【００５８】
２１８    カバー
３００    シャッタ
３１０    シャッタバネ
３１１    緩衝板
３１２    緩衝バネ
【図１】
2015161804.tif 000003
【図２】
2015161804.tif 000004
【図３】
2015161804.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015161804.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015161804.tif 000009