(57)【要約】  【課題】  空気流の機能に支障を来たすこと無く、出射窓を閉塞する防塵ガラス上への粉塵の堆積が簡単な構成で防止された光学装置を提供する。  【解決手段】  光学箱１に形成され光ビームを出射させる出射窓１０は、光学箱１の内側から防塵ガラス６で閉塞されており、出射窓１０の開口面積は、光学箱１の内側から外側へ向かうに従い大きくなっている。【選択図】      図１
2005234018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学箱内に収納された光源からの光ビームを前記光学箱に形成された出射窓を通じて出射し、この出射した光ビームによって感光体の表面を露光する光学装置において、
前記出射窓は、前記光学箱の内側から防塵ガラスで閉塞されており、前記出射窓の開口面積は、前記光学箱の内側から外側へ向かうに従い大きくなっていることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記出射窓の縁面の副走査方向断面における光学箱の内側端と外側端とを結ぶ直線と、前記防塵ガラスとの成す角度が１３５°〜１５０°の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記出射窓の副走査方向断面における内側端と外側端にかけての縁面は平面状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記出射窓の副走査方向断面における内側端と外側端にかけての縁面は凹曲面状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタやファクシミリといった画像形成装置に搭載され、出射した光ビームによって感光体の表面を露光する光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来一般の光学装置は、図３に示すように、外形が光学箱１で構成される。この光学箱１は、ＰＣ（ポリカーボネイト）やＡＢＳ（アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）等の樹脂材料から射出成型されて成るものである。光学箱１内には、概略、所定の画像信号に基づく光ビーム（例えばレーザー光）を発する不図示の光源と、この光源からの光ビームを主走査方向（図では紙面に対し垂直な方向）に偏向するポリゴンミラー２と、このポリゴンミラー２からの光ビームを主走査方向で等速度に変換する第１ｆθレンズ３、第２ｆθレンズ４と、この第２ｆθレンズ４を経た光ビームを外部の感光体２０に向けて反射させるミラー５と、備える。なお、図中では、光ビームの光路を破線で示す。
【０００３】
また、図３及び図４に示すように、光学箱１には、ミラー５で反射した光ビームを通過させて外部へ出射させるための開口である出射窓１０が形成されている。この出射窓１０は、主走査方向に沿って細長い矩形状に開口している。更に、光学箱１には、その出射窓１０を内側から閉塞するように、出射窓１０よりも一回り大きいサイズの矩形状で透明な防塵ガラス６が設けられている。
【０００４】
このような光学装置から出射した光ビームは、画像形成装置内に配設されている感光体２０の表面を走査しながら露光し、その感光体２０上に所定の静電潜像を形成する。そして、この静電潜像に現像器からトナーが与えられてトナー像が現像され、続いてこのトナー像が転写器によって用紙に転写された後、その用紙は定着器で加圧・加熱されることで転写のトナー像が用紙上に定着され、画像形成装置の外部へ排出される。こうして、用紙上に画像が形成される。
【０００５】
ところで、画像形成装置内においては、各種機器類を適正な温度に維持（加熱又は冷却）したり、浮遊のトナー紛や、オゾン、ＮＯｘ等のガスが混じった空気をフィルターを通して画像形成装置の外部へ排出したりするために、空気流が形成されており、この空気流と共に、塵や埃やトナー紛といった粉塵が流動している。上記の防塵ガラス６は、その粉塵が出射窓１０から光学装置内すなわち光学箱１内へ不用意に進入するのを防止する役割を果たす。なお、防塵ガラス６が無いと、粉塵が光学箱１内に進入して、光源や、ポリゴンミラー２等の光学系に付着し、これにより光ビームが遮られることから、結果として出力画像の品位が悪化してしまう。
【０００６】
ここで、上記した従来の光学装置では、出射窓１０の開口面積は、光学箱１の内側から外側にかけて同じ大きさである。つまり、出射窓１０の縁面１０ａは、副走査方向（図では紙面に対し水平な方向）断面において、防塵ガラス６の外面６ａに対して直角な平面状となっている。そのため、出射窓１０の縁面１０ａと防塵ガラス６の外面６ａとで画成される隅部において空気流が澱み、その隅部には、粉塵が徐々に留まり堆積していく（図４中の符号Ｄ参照）。この粉塵の堆積が時間の経過につれて著しくなると、防塵ガラス６上における光ビームを通過させるべき領域にまで及び、その結果光ビームが遮られ、出力画像の品位悪化がもたらされる。なお、図中では、空気流の流れを実線矢印で示す。
【０００７】
このような問題に対して、従来は、例えば特許文献１に記載されているように、光学箱１における出射窓１０の周縁部に、外方へ向けて突出する庇を設けている。この庇によって出射窓１０への空気流の流入が抑えられるため、粉塵が出射窓１０ひいては防塵ガラス６まで到達してしまうことは無くなり、防塵ガラス６上への粉塵の堆積が防止されるようになる。
【特許文献１】特開２０００−１９０５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、出射窓１０の周縁部に庇を設けた場合、防塵ガラス６上への粉塵の堆積が防止される反面、光学箱１における出射窓１０の周縁部の構造が複雑になるため、光学箱１の製作コストのアップは避けることができない。また、庇によって空気流の円滑な流れが実質的に阻害されるため、空気流の機能である画像形成装置内の各種機器類に対する適正な温度維持や、浮遊のトナー紛等に対する画像形成装置外への排出に支障を来たすおそれがある。
【０００９】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、空気流の機能に支障を来たすこと無く、出射窓を閉塞する防塵ガラス上への粉塵の堆積が簡単な構成で防止された光学装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、光学箱内に収納された光源からの光ビームを前記光学箱に形成された出射窓を通じて出射し、この出射した光ビームによって感光体の表面を露光する光学装置において、前記出射窓は、前記光学箱の内側から防塵ガラスで閉塞されており、前記出射窓の開口面積は、前記光学箱の内側から外側へ向かうに従い大きくなっている。
【００１１】
これにより、空気流は、出射窓の縁面と防塵ガラスの外面とで画成される隅部において澱むこと無く、しかも何ら障害も無く円滑に流れる。ちなみに、これを実現するには、出射窓の開口面積を光学箱の内側から外側へ行くに従い大きくするという簡単な構成で足りるため、光学箱の製作は安価に行える。
【００１２】
ここで、空気流の流れの円滑性と、光学箱における出射窓の周縁部の強度と、を考慮すれば、前記出射窓の縁面の副走査方向断面における光学箱の内側端と外側端とを結ぶ直線と、前記防塵ガラスとの成す角度が１３５°〜１５０°の範囲にあることが好ましい。
【００１３】
更に、光学箱における出射窓の周縁部の強度を重視しつつ、製作の容易性を踏まえ、前記出射窓の縁面は平面状であるとよい。一方、空気流の流れの円滑性を重視すれば、前記出射窓の縁面は凹曲面状であるとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の光学装置によれば、空気流は、出射窓の縁面と防塵ガラスの外面とで画成される隅部において澱むこと無く、しかも何ら障害も無く円滑に流れるため、その空気流と共に流動する粉塵は、その隅部には勿論のこと防塵ガラス上に堆積することは無い。しかも、空気流の機能である画像形成装置内の各種機器類に対する適正な温度維持や、浮遊のトナー紛やガスが混じった空気に対するフィルターを通しての画像形成装置外への排出は、十分に発揮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳述する。先ず、本発明の第１実施形態の光学装置について説明する。図１は第１実施形態の光学装置の要部を示す拡大断面図である。なお、図中で図３及び図４と同じ名称の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。後述する第２実施形態においても同様とする。
【００１６】
図１に示すように、出射窓１０の開口面積は、光学箱１の内側から外側へ行くに従い大きくなるように形成されている。特に本実施形態では、その出射窓１０の縁面１０ａは、副走査方向断面において、防塵ガラス６の外面６ａに対して、一定の鈍角に傾斜した平面状となっている。つまり、出射窓１０の縁面１０ａにおける内側端１０ｂと外側端１０ｃとを結ぶ直線（本実施形態では縁面１０ａそのものに相当）と、防塵ガラス６の外面６ａとの成す角度αが一定の鈍角となっている。また本実施形態では、その角度αが１３５°〜１５０°の範囲にあるように形成されている。
【００１７】
例えば、出射窓１０における副走査方向の両縁面１０ａ、１０ａが互いに対称であるとして、出射窓１０の深さすなわち光学箱１の厚さｔが２ｍｍであって、出射窓１０の内側の開口幅ＷＩ（一方の縁面１０ａの内側端１０ｂから他方の縁面１０ａの内側端１０ｂまでの長さ）が１０ｍｍの場合、外側の開口幅ＷＯ（一方の縁面１０ａの外側端１０ｃから他方の縁面１０ａの外側端１０ｃまでの長さ）が１４ｍｍ〜１７ｍｍの範囲で上記の角度αを満たす。なお、防塵ガラス６の幅は２０ｍｍ程度である。
【００１８】
このように、出射窓１０が光学箱１の内側から外側へ行くに従い広がっているので、空気流は、出射窓１０の縁面１０ａと防塵ガラス６の外面６ａとで画成される隅部において澱むこと無く、しかも何ら障害も無く円滑に流れるようになる。そのため、その空気流と共に流動する粉塵は、その隅部には勿論のこと防塵ガラス６上に堆積することは無い。従って、防塵ガラス６上への粉塵の堆積が防止され、ひいては出力画像の品位悪化が生じることは無い。
【００１９】
しかも、上記したように空気流が何ら障害も無く円滑に流れるため、空気流の機能である画像形成装置内の各種機器類に対する適正な温度維持や、浮遊のトナー紛やガスが混じった空気に対するフィルターを通しての画像形成装置外への排出は、十分に発揮できる。ちなみに、こういったことを実現するには、出射窓１０の開口面積を光学箱１の内側から外側へ行くに従い大きくするという簡単な構成で足りるため、光学箱１の製作は安価に行えるという利点もある。
【００２０】
また、上記の角度αについては、これが大きいほど、空気流の流れの円滑性が向上する反面、防塵ガラス６の保持に必要な光学箱１における出射窓１０の周縁部の強度が低下し、逆に小さいほど、出射窓１０の周縁部の強度が向上する反面、空気流の流れの円滑性が低下する様相になるが、角度αが１３５°〜１５０°の範囲にあれば、それらの相反する両特性を共に効果的に発揮できる。
【００２１】
なお、本実施形態では、箱体１の製作の容易性を踏まえて、上記の角度αが主走査方向（図では紙面に対して垂直な方向）全域に亘って一定となっているが、角度αが鈍角である限り、変化しても構わない。
【００２２】
次に、本発明の第２実施形態について、図２を参照しながら説明する。図２は第２実施形態の光学装置の要部を示す拡大断面図である。本第２実施形態の特徴は、第１実施形態における出射窓１０の縁面１０ａの態様を変形した点にある。
【００２３】
つまり、図２に示すように、出射窓１０の開口面積が光学箱１の内側から外側へ行くに従い大きくなるように形成され、その出射窓１０の縁面１０ａの副走査方向断面における内側端１０ｂと外側端１０ｃとを結ぶ直線と、防塵ガラス６の外面６ａとの成す角度αが一定の鈍角となっていることは第１実施形態と同様であるが、本実施形態では、その出射窓１０の縁面１０ａは、副走査方向断面において、凹曲面状となっている。この場合、凹曲面の曲率半径ｒを一定としてもよい。
【００２４】
このようにすれば、出射窓１０の成形はやや困難となるが、空気流が凹曲面状の縁面１０ａに沿ってより円滑に流れるようになる点で有利である。
【実施例１】
【００２５】
本発明に係る光学装置の効果を確認するために、同一の複写機について、その光学装置の光学箱１に設けられた、図１に示す形状の出射窓１０の角度αを変化させ、実際の画像形成を行って防塵ガラス６の汚れを評価した。なお、トナー粉塵が発生し易いように、全面黒ベタ画像の形成を行う過酷試験とした。評価複写機としては京セラミタ製ＫＭ−５５３０を用い、画像形成枚数は５万枚、形成画像は全面黒ベタのＡ４画像である。その結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
2005234018.tif 000003
【００２７】
表１より、出射窓１０の角度αが１３５°以上で防塵ガラス６の汚れが発生しないことが確認できた。
【００２８】
その他本発明は上記の各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、画像形成装置に搭載され、出射した光ビームによって感光体の表面を露光する光学装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態の光学装置の要部を示す拡大断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の光学装置の要部を示す拡大断面図である。
【図３】本発明にも適用される従来一般の光学装置の断面図である。
【図４】従来の光学装置の要部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    光学箱
６    防塵ガラス
６ａ    防塵ガラスの外面
１０    出射窓
１０ａ    出射窓の縁面
２０    感光体
【図１】
2005234018.tif 000004
【図２】
2005234018.tif 000005
【図３】
2005234018.tif 000006
【図４】
2005234018.tif 000007