(57)【要約】      （修正有）【課題】開閉動作に必要なスペースの縮小化が可能な回動式シャッタを備えた露光装置用シャッタ機構および画像形成装置を提供する。【解決手段】シャッタフレーム１２は、画像形成装置内に設置された時に光走査装置からの出射ビームの経路上に配置されるビーム通過用の開口部２０を有する。シャッタ部材１４は、開口部２０を選択的に閉塞するようにシャッタフレーム１２に回動可能に支持される。このシャッタ部材１４は、軸部１４６、シャッタ１４２、および連結部１４４を備える。軸部１４６は、シャッタフレーム１２の開口部の長さ方向の両端よりも外側に配置される。シャッタ１４２は、板状を呈しており、シャッタフレーム１２の開口部２０の全域を閉塞可能に構成される。連結部１４４は、軸部１４６から立ち上がるように設けられており、軸部１４６およびシャッタ１４２を連結するように構成される。【選択図】図４
2012018273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光装置のビーム出射口を選択的に閉塞するための露光装置用シャッタ機構であって、
画像形成装置内に設置可能なシャッタフレームであって、画像形成装置内に設置された時に露光装置からの出射ビームの経路上に配置されるビーム通過用の開口部を有するシャッタフレームと、
前記開口部を選択的に閉塞するように前記シャッタフレームに回動可能に支持されたシャッタ部材と、
を備え、
前記シャッタ部材は、
前記開口部の長さ方向の両端よりも外側に配置される軸部と、
前記開口部の全域を閉塞可能な板状のシャッタと、
前記軸部から立ち上がるように設けられた連結部であって、前記軸部および前記シャッタを連結するように構成された連結部と、
を備えた露光装置用シャッタ機構。
【請求項２】
前記軸部は、前記開口部の長さ方向に直交する幅方向の中央部に対応する位置に配置される請求項１に記載の露光装置用シャッタ機構。
【請求項３】
前記シャッタの断面が円弧状を呈する請求項１または２に記載の露光装置用シャッタ機構。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の露光装置用シャッタ機構を、露光装置と像担持体との間に備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、露光装置のビーム出射口を選択的に閉塞するための露光装置用シャッタ機構およびこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラム等の像担持体、および像担持体の表面に静電潜像を形成するための露光装置を少なくとも備えている。このような画像形成装置では、露光装置のビーム出射口を選択的に閉塞するための露光装置用シャッタ機構が設けられることが多い。そして、従来の露光装置用シャッタ機構の中には、シャッタが回動することにより、ビーム出射口を選択的に閉塞するように構成されるものがあった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ここで、図１（Ａ）〜図１（Ｂ）を用いて、従来の露光装置用シャッタ機構の一例を簡単に説明する。露光装置用シャッタ機構１１０は、一般的に、ビームを通過させるための開口部１１８が設けられたシャッタフレーム１１２と、このシャッタフレーム１１２に対して揺動可能なシャッタ１１４を備えている。シャッタ１１４は、開口部１１８の幅方向の端部の外側に配置された回転軸１１６を中心に揺動するように構成されており、ビーム通過時には図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示す開放状態になり、ビーム通過時以外には図１（Ｃ）および図１（Ｄ）に示す閉塞状態になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５７０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の回動式のシャッタ１１４を備える露光装置用シャッタ機構１１０では、シャッタ１１４の幅を大きくすると、必然的にシャッタ１１４の回転半径が増大するため、シャッタ１１４の開閉動作をするために必要となるスペースが増大するという不都合があった。
【０００６】
このため、開口部１１８の幅が大きくなる場合には、シャッタ１１４の開閉動作をするために必要となるスペースを広く確保しておく必要が生じるため、像担持体を含むプロセスユニットと露光装置との間隔も広くなってしまう。その結果、プロセスユニットの周囲の省スペース化を図ることができなくなる等の不都合が生じることがあった。
【０００７】
この発明の目的は、開閉動作に必要なスペースの縮小化が可能な回動式シャッタを備えた露光装置用シャッタ機構および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る露光装置用シャッタ機構は、露光装置のビーム出射口を選択的に閉塞するように構成される。この露光装置用シャッタ機構は、シャッタフレームおよびシャッタ部材を備える。
【０００９】
シャッタフレームは、画像形成装置内に設置可能に構成される。このシャッタフレームは、画像形成装置内に設置された時に露光装置からの出射ビームの経路上に配置されるビーム通過用の開口部を有する。
【００１０】
シャッタ部材は、開口部を選択的に閉塞するようにシャッタフレームに回動可能に支持される。このシャッタ部材は、軸部、シャッタ、および連結部を備える。軸部は、シャッタフレームの開口部の長さ方向の両端よりも外側に配置される。シャッタは、板状を呈しており、シャッタフレームの開口部の全域を閉塞可能に構成される。連結部は、軸部から立ち上がるように設けられており、軸部およびシャッタを連結するように構成される。
【００１１】
この構成においては、シャッタの幅方向の端部に回転の枢軸を配置する場合と異なり、シャッタの幅方向を大きくしても、シャッタの回転半径は大きくならない。具体的には、シャッタの回転半径は主に連結部の高さ（長さ）によって決定されるため、シャッタの回転半径を大きくすることなく、シャッタの幅を大きくすることが可能になる。
【００１２】
このため、シャッタの回転半径を短く抑えつつ、シャッタによって開口部を完全に閉塞することが可能となる。その結果、シャッタの開放動作時に必要な空間が低減できて、プロセスユニット周りの部品の配置が行い易くなる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、露光装置用シャッタ機構における回動式シャッタの開閉動作に必要なスペースの縮小化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の露光装置用シャッタ機構の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るシャッタ機構の概略を示す図である。
【図４】シャッタ機構の開放状態および閉塞状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置５０の概略を示す図である。画像形成装置５０は、外部から伝達された画像データに応じて、所定の用紙（記録用紙）に対して多色および単色の画像を形成するもので、画像形成部８２および原稿読取部５８を備えている。
【００１６】
画像形成部８２は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のカラー画像をそれぞれ形成する４つ画像形成ステーションを備える。各画像形成ステーションは、現像器９１、感光体ドラム９０、クリーナユニット９３、および帯電器９２を備える。
【００１７】
画像形成部８２はさらに、光走査装置８８、中間転写ベルトユニット９５、定着ユニット７４、給紙カセット７１、第１の排紙トレイ８０、第２の排紙トレイ１００、および用紙の搬送方向を切り換えるための複数のフラッパ（図示省略）等を備える。
【００１８】
画像形成部８２の上部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台５４が設けられ、原稿載置台５４の上側には自動原稿処理装置５６が取り付けられている。自動原稿処理装置５６は、原稿載置台５４の上に自動で原稿を搬送する。また自動原稿処理装置５６は回動自在に構成され、原稿載置台５４の上を開放することにより原稿を手置きで置くことができるようになっている。
【００１９】
帯電器９２は、感光体ドラム９０の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図２に示すような非接触型帯電器の他に、ローラやブラシ等の接触型の帯電器が用いられることもある。
【００２０】
光走査装置８８は、入力された画像データに基づいて各感光体ドラム９０の表面に静電潜像を形成するように構成される。
【００２１】
各現像器９１は対応する感光体ドラム９０上に形成された静電潜像を４色のトナーにより顕像化するものである。またクリーナユニット９３は、転写処理後における感光体ドラム９０上の表面に残留したトナーを除去および回収する。
【００２２】
感光体ドラム９０の上方に配置されている中間転写ベルトユニット９５は、中間転写ベルト９４、中間転写ベルト駆動ローラ８５、中間転写ベルト従動ローラ８４、４つの中間転写ローラ９６、および中間転写ベルトクリーニングユニット８６を備えている。
【００２３】
中間転写ベルト駆動ローラ８５、中間転写ベルト従動ローラ８４、および中間転写ローラ９６は、中間転写ベルト９４を張架するように構成される。また、各中間転写ローラ９６は、対応する感光体ドラム９０のトナー像を、中間転写ベルト９４上に転写するように構成される。
【００２４】
中間転写ベルト９４は、各感光体ドラム９０に接触するように設けられている、そして、感光体ドラム９０に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト９４に順次的に重ねて転写することによって、中間転写ベルト９４上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。中間転写ベルト９４は、例えば厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００２５】
感光体ドラム９０から中間転写ベルト９４へのトナー像の転写の際に、中間転写ローラ９６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ９６は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト９４に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシ形状の転写電極なども用いることが可能である。
【００２６】
上述の様に各感光体ドラム９０上で各色相に応じて顕像化された静電像は中間転写ベルト９４で積層される。このように、積層された画像情報は中間転写ベルト９４の回転によって、後述の用紙と中間転写ベルト９４の接触位置に配置される二次転写ローラ８７によって用紙上に転写される。
【００２７】
このとき、中間転写ベルト９４と二次転写ローラ８７は所定ニップで圧接されると共に、二次転写ローラ８７にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、二次転写ローラ８７は上記ニップを定常的に得るために、二次転写ローラ８７もしくは中間転写ベルト駆動ローラ８５の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等々）が用いられる。
【００２８】
また、上記のように、感光体ドラム９０に接触することにより中間転写ベルト９４に付着したトナー、もしくは二次転写ローラ８７によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト９４上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット８６によって除去・回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット８６には、中間転写ベルト９４に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト９４は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ８４で支持されている。
【００２９】
給紙カセット７１は、画像形成に使用する用紙（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、画像形成部８２の光走査装置８８の下側に設けられている。また手差し給紙カセット７８にも画像形成に使用する用紙を置くことができる。
【００３０】
なお、第１の排紙トレイ８０は、画像形成部８２の上方に設けられており、印刷済みの用紙を印刷面が下になった状態で集積するように構成される。一方で、第２の排紙トレイ１００は、画像形成装置５０の筐体の外側に配置されており、印刷済みの用紙を印刷面が上になった状態で集積するように構成される。
【００３１】
また画像形成部８２には、給紙カセット７１および手差し給紙カセット７８の用紙を二次転写ローラ８７や定着ユニット７４を経由させて第１の排紙トレイ８０または第２の排紙トレイ１００に送るための用紙搬送路７７が設けられている。給紙カセット７１ないし手差し給紙カセット７８から第１の排紙トレイ８０および第２の排紙トレイ１００までの用紙搬送路７７の近傍には、ピックアップローラ７３，７５、複数の搬送ローラ６２，６４，６６，６８、レジストローラ７９、二次転写ローラ８７、定着ユニット７４等が配されている。
【００３２】
搬送ローラ６２，６４，６６，６８は、用紙の搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路７７に沿って複数設けられている。またピックアップローラ７３は、給紙カセット７１の端部近傍に備えられ、給紙カセット７１から用紙を１枚ずつピックアップして用紙搬送路７７に供給する。同様にまたピックアップローラ７５は、手差し給紙カセット７８の端部近傍に備えられ、手差し給紙カセット７８から用紙を１枚ずつピックアップして用紙搬送路７７に供給する。
【００３３】
また、レジストローラ７９は、用紙搬送路７７を搬送されている用紙を一旦保持するものである。そして、感光体ドラム９０上のトナー像の先端と用紙の先端を合わせるタイミングで用紙を二次転写ローラ８７に搬送する機能を有している。
【００３４】
定着ユニット７４は、ヒートローラ７２および加圧ローラ７６を備えており、ヒートローラ７２および加圧ローラ７６は、用紙を挟んで回転するようになっている。またヒートローラ７２は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されている。ヒートローラ７２は、加圧ローラ７６とともにトナーを用紙に熱圧着することにより、用紙に転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、用紙に対して熱定着させる機能を有している。またヒートローラ７２を外部から加熱するための外部加熱ベルト７０が設けられている。
【００３５】
次に用紙搬送経路を詳細に説明する。上述のように、画像形成装置には予め用紙を収納する給紙カセット７１、および手差し給紙カセット７８が設けられている。これら給紙カセット７１，７８から用紙を給紙するために、各々ピックアップローラ７３，７５が配置され、用紙を１枚ずつ搬送路７７に導くようになっている。
【００３６】
各給紙カセット７１，７８から搬送される用紙は用紙搬送路７７の搬送ローラ６２によってレジストローラ７９まで搬送される。そして用紙はその先端と中間転写ベルト９４上の画像情報の先端を整合するタイミングで二次転写ローラ８７に搬送され、用紙上に画像情報が書き込まれる。その後、用紙は定着ユニット７４を通過することによって用紙上の未定着トナーが熱で溶融固着され、その後に配された搬送ローラ６８を経て第１の排紙トレイ８０または第２の排紙トレイ１００上に排出される。
【００３７】
上記の搬送経路は、用紙に対する片面印刷のときのものである。これに対して両面印刷の時は、上記のように片面印刷が終了し定着ユニット７４を通過した用紙の後端を最終の搬送ローラ６８で把持させる。その後、搬送ローラ６８が逆回転させ、フラッパ（図示省略）の位置を切り換えることによって、用紙を搬送ローラ６６および６４が配置された帰還搬送路に用紙を導く。用紙は、帰還搬送路からレジストローラ７９を経て中間転写ベルト９４との接触位置に至り、そこで裏面に印刷が行われる。用紙は、その後、第１の排紙トレイ８０に排出される。
【００３８】
上述の構成において、光走査装置８８の上方には、光走査装置８８の天井部のビーム出射口を選択的に閉塞可能なシャッタ機構１０が設けられる。この発明は、このシャッタ機構１０の構成に特徴を有するものであり、その詳細を以下に説明する。
【００３９】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、シャッタ機構１０は、開口部２０を有するシャッタフレーム１２、および開口部を選択的に閉塞するようにシャッタフレーム１２に回動可能に支持されたシャッタ部材１４を備える。
【００４０】
シャッタフレーム１２は、係合部１２６を介して、画像形成装置５０の筐体内のフレームの所定箇所に係止される。シャッタフレーム１２の開口部２０は、シャッタフレーム１２が画像形成装置５０の筐体内のフレームに係止された時に、光走査装置８８からの出射ビームの経路上に配置される。また、シャッタフレーム１２の開口部２０は、光走査装置８８から出射される走査ビームが完全に通過するように、長さおよび幅が設定される。
【００４１】
シャッタフレーム１２は、長さ方向の両端部に、シャッタ部材１４を回動自在な状態で支持するための軸受部１２２および軸受部１２４をそれぞれ備える。軸受部１２２および軸受部１２４は、開口部２０を挟んで、開口部２０の長さ方向の両側に配置される。
【００４２】
一方で、シャッタ部材１４は、軸部１４６、シャッタ１４２、および連結部１４４を有する。軸部１４６は、シャッタ部材１４の両端部に配置されている。シャッタ１４２は、開口部２０の全域を閉塞可能に構成されている。連結部１４４は、軸部１４６から直角に立ち上がるように設けられており、軸部１４６およびシャッタ１４２を連結するように構成される。ここでは、連結部１４４が軸部１４６から直角に立ち上がるように構成される例を説明したが、連結部１４４の立ち上がり角度は直角に限定されるものではない。
【００４３】
上述の構成において、シャッタ１４２の長さ方向の両端が開口部２０の長さ方向の両端よりもそれぞれ外側に位置するように、シャッタ１４２の長さおよび配置位置が設定される。このため、シャッタ１４２の両端に接続された連結部１４４および軸部１４６は、開口部２０の長さ方向の両端よりも外側に配置される。
【００４４】
シャッタ部材１４は、リンク機構を介してソレノイドアーム等の駆動機構に接続されているため、この駆動機構の制御を適宜行うことにより、シャッタ１４２の開閉動作が行われる。シャッタ１４２の開閉動作が行われる際には、シャッタ１４２は、その枢軸にほぼ平行な状態で、この枢軸に対向する状態を保ちつつ、この枢軸の周囲を回転する
図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、シャッタ１４２が開放位置に移動して、シャッタフレーム１２の開口部２０が開放された状態を示している。この状態では、光走査装置８８から出射された走査ビームは開口部２０を通過する。
【００４５】
一方で、図４（Ｃ）および図４（Ｄ）は、シャッタ１４２が閉塞位置に移動して、シャッタフレーム１２の開口部２０が閉塞された状態を示している。この状態では、開口部２０から走査ビームが漏れることが防止されるとともに、開口部２０を介して光走査装置８８のビーム出射口にトナー等の塵埃が進入することが防止される。
【００４６】
上述の構成によれば、シャッタ１４２の幅方向の端部に回転の枢軸を配置する場合と異なり、シャッタ１４２の幅方向を大きくしても、シャッタ１４２の回転半径は大きくならない。この実施形態に係る構成では、シャッタ１４２の回転半径は主に連結部１４４の高さ（長さ）によって決定されるため、シャッタ１４２の回転半径を大きくすることなく、シャッタ１４２の幅を大きくすることが可能になる。
【００４７】
このため、シャッタフレーム１２の開口部２０の幅が大きくなる場合でも、シャッタ１４２の回転半径を小さく抑えることが可能になるため、感光体ドラム９０を含むプロセスユニットとシャッタ機構１０とを近接配置することが可能となり、画像形成装置５０の省スペース化を図ることが可能になる。
【００４８】
また、上述の構成において、軸部１４６（もしくは、軸部１４６によって規定されるシャッタ１４２の回動の枢軸）が開口部２０の幅方向の中央部に対応する位置に配置されることが好ましい。その理由は、開口部２０の幅方向の中央部に対応する位置に軸部１４６を配置することによって、連結部１４４の高さ（長さ）を縮小化することが可能になるからである。
【００４９】
さらに、上述の構成において、シャッタ１４２の断面が円弧状を呈することが好ましい。その理由は、断面が円弧状を呈するシャッタ１４２であれば、より効果的に開口部２０内に塵埃が進入することを防止できるからである。例えば、開口部２０の周縁に上方向に向って壁部材を形成すれば、その壁部材とシャッタ１４２との組み合わせにより、斜め下方向に落下する塵埃が開口部２０内に進入することを効果的に防止することが可能になる。
【００５０】
なお、上述のシャッタ機構が適用される露光装置は、ポリゴンミラーを有する光走査装置（レーザスキャナユニット）には限定されない。例えば、ＬＥＤプリントヘッドを使用する露光装置にも上述のシャッタ機構を適用することが可能である。
【００５１】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５２】
１０−シャッタ機構
１２−シャッタフレーム
１４−シャッタ部材
２０−開口部
１２２、１２４−軸受部
１４２−シャッタ
１４４−連結部
１４６−軸
【図１】
2012018273.tif 000003
【図２】
2012018273.tif 000004
【図３】
2012018273.tif 000005
【図４】
2012018273.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成23年7月7日(2011.7.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光装置のビーム出射口を開閉自在に閉塞するための露光装置用シャッタ機構であって、
画像形成装置内に設置可能なシャッタフレームであって、画像形成装置内に設置された時に露光装置からの出射ビームの経路上に配置されるビーム通過用の開口部を有するシャッタフレームと、
前記開口部を開閉自在に閉塞するように前記シャッタフレームに回動可能に支持されたシャッタ部材と、
を備え、
前記シャッタ部材は、
前記開口部の長さ方向の両端よりも外側であって、前記開口部の長さ方向に直交する幅方向の中央部に対応する位置に配置される軸部と、
前記開口部の全域を閉塞可能な板状のシャッタと、
前記軸部から半径方向に延出して設けられた連結部であって、前記軸部および前記シャッタを連結するように構成された連結部と、
を備えた露光装置用シャッタ機構。
【請求項２】
前記シャッタの断面が円弧状を呈する請求項１に記載の露光装置用シャッタ機構。
【請求項３】
請求項１または２に記載の露光装置用シャッタ機構を、露光装置と像担持体との間に備えた画像形成装置。