(57)【要約】      （修正有）【課題】レーザ出射口から流出入する気流による光学部品の汚れを低減させ、画像劣化を抑制する走査光学装置を提供する。【解決手段】光源と、前記光源から出射された光束を偏向走査する偏向手段と、前記偏向手段によって走査される光束を被走査体上に結像させるための少なくとも一つの光学部品と、前記光源、前記偏向手段および前記光学部品を配置した光学箱と、前記光学箱を閉塞する蓋と、を有し、前記光学箱もしくは前記蓋には光束を被走査体へ出射させるための光出射口が設けてあり、前記少なくとも一つの光学部品は前記出射口の近傍に設けてある走査光学装置において、前記光出射口を設けてある前記光学箱もしくは前記蓋の、前記光出射口の近傍に少なくとも一つの通気孔が前記光出射口に並んで設けられている。【選択図】図５
2016009042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源から出射された光束を偏向走査する偏向手段と、前記偏向手段によって走査される光束を被走査体に結像させるための少なくとも一つの光学部品と、前記光源、前記偏向手段および前記光学部品を配置した光学箱と、前記光学箱を閉塞する蓋と、を有し、前記光学箱もしくは前記蓋には光束を被走査体へ出射させるための光出射口が設けてあり、前記少なくとも一つの光学部品は前記出射口の近傍に設けてある走査光学装置において、
前記光出射口を設けてある前記光学箱もしくは前記蓋の、前記光出射口の近傍に少なくとも一つの通気孔が前記光出射口に並んで設けられていることを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
前記光学箱もしくは前記蓋には、前記光出射口と前記通気孔の間にリブが設けてあることを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項３】
前記通気孔は、前記光出射口の主走査方向の少なくとも端部付近に設けてあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走査光学装置。
【請求項４】
複数の前記通気孔が密集して設けてあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の走査光学装置。
【請求項５】
前記通気孔は、前記光出射口に比べて、主走査方向と直交する副走査方向の開口幅が大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の走査光学装置。
【請求項６】
前記通気孔は、前記光出射口が設けられている面に設けられており、前記光出射口を挟んで前記光学部品とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の走査光学装置。
【請求項７】
前記通気孔は、前記光学箱内へ空気を流入させる第１通気孔と、前記光学箱内から空気を流出させる第２通気孔を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の走査光学装置。
【請求項８】
前記第１通気孔と前記第２通気孔は主走査方向に並んで配置されていることを特徴とする請求項７に記載の走査光学装置。
【請求項９】
光束を被走査体に走査させる走査光学装置と、前記走査光学装置を保持する保持部材と、を有する画像形成装置であって、
前記走査光学装置として、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の走査光学装置を有し、
前記保持部材は、前記光出射口から出射した光束を通過させるための出射口を有し、前記出射口は前記光出射口及び前記通気孔と連通していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記通気孔は前記出射口と対向する位置に設けられてい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】
光源と、前記光源から出射された光束を偏向走査する偏向手段と、前記偏向手段によって走査される光束を被走査体に結像させるための少なくとも一つの光学部品と、前記光源、前記偏向手段および前記光学部品を配置した光学箱と、前記光学箱を閉塞する蓋と、を有し、前記光学箱もしくは前記蓋には光束を被走査体へ出射させるための光出射口が設けてあり、前記少なくとも一つの光学部品は前記出射口の近傍に設けてある走査光学装置と、
前記光出射口から出射した光束を通過させるための出射口を有し、前記走査光学装置を保持する保持部材と、
を有する画像形成装置において、
前記保持部材は、前記出射口のほかに少なくとも一つの通気孔を有し、前記通気孔は前記光学箱の前記光出射口が設けられた面と対向する面内に位置していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記光学箱は前記光出射口が設けられた底面に凹部を有し、前記凹部は前記保持部材が有する通気孔の近傍に位置してい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】
前記走査光学装置として請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の走査光学装置を有す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１４】
前記光学箱が有する少なくとも一つの通気孔は、前記保持部材が有する通気孔の近傍に位置していることを特徴とする請求項１３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、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）やデジタル複写機、デジタルＦＡＸ等の画像形成装置において、レーザビームを使用して光書き込みを行う走査光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置内部の風路の影響で、大気中に存在する粉塵などが走査光学装置内に進入し、レンズやミラーなどの光学部品を汚すことにより、経時的な画像劣化が起きてしまうことが知られている。とりわけ大気中の粉塵量が非常に多い地域での使用を想定した走査光学装置の防塵性能は特に重要視されている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載の技術では、走査光学装置のハウジングの相対向する側面に開口部を２箇所設け、底部に露光開口部が形成されたハウジング内の空間に風路を形成している。これにより、前記露光開口部が形成されたハウジング内の空間に浮遊する粉塵を滞留させることなく、スムーズに装置外へ排出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１に記載の技術では、空気がハウジングの露光開口部（レーザ出射口）を通って空間に流入する箇所、もしくは空間から流出する箇所においては、折り返しミラーの反射面に向かう気流が形成されている。そのため、その気流がミラーに吹き付けられて、空気中に含まれる粉塵量が多い場合は、気流に含まれた粉塵がミラーに付着して、ミラーが汚れてしまう可能性があり、防塵能力が不十分であった。
【０００６】
また特許文献１に記載の技術に限らず、コストダウンの観点からレーザ出射口に防塵ガラスを設けず、レーザ出射口を開放したままの走査光学装置は数多くある。そのような構成の場合、レーザ出射口から流出入する気流によって、出射口付近の光学部品を汚してしまう可能性がある。
【０００７】
そこで本発明の目的は、レーザ出射口から流出入する気流による光学部品の汚れを低減させ、画像劣化を抑制できる走査光学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】
上記目的を達成するため、本発明は、光源と、前記光源から出射された光束を偏向走査する偏向手段と、前記偏向手段によって走査される光束を被走査体上に結像させるための少なくとも一つの光学部品と、前記光源、前記偏向手段および前記光学部品を配置した光学箱と、前記光学箱を閉塞する蓋と、を有し、前記光学箱もしくは前記蓋には光束を被走査体へ出射させるための光出射口が設けてあり、前記少なくとも一つの光学部品は前記出射口の近傍に設けてある走査光学装置において、前記光出射口を設けてある前記光学箱もしくは前記蓋の、前記光出射口の近傍に少なくとも一つの通気孔が前記光出射口に並んで設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、走査光学装置の光出射口から流出入する空気を、通気孔を設けることによって分岐させ、光出射口付近の近傍に設けてある光学部品に吹き付ける風の流量を低減させることができる。すなわち、流出入する空気に含まれる粉塵などによる光学部品の汚れを低減でき、画像劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１における画像形成装置の模式断面説明図
【図２】実施例１における画像形成装置の斜視図
【図３】実施例１における走査光学装置の全体構成を示す図
【図４】実施例１における光学箱の斜視図
【図５】実施例１における発明の効果を説明する斜視図
【図６】実施例１における発明の効果を説明する図５のＡ−Ａ断面図
【図７】実施例１における解析モデルに用いた走査光学装置の斜視図
【図８】実施例１における効果を示す解析結果を示す図
【図９】実施例１の変形例における光学箱の斜視図
【図１０】実施例２における光学箱の斜視図
【図１１】実施例３における画像形成装置の模式断面説明図
【図１２】実施例３における画像形成装置の斜視図
【図１３】実施例３における走査光学装置の全体構成を示す図
【図１４】実施例３におけるスキャナステーと光学箱の斜視図
【図１５】実施例３における発明の効果を説明する斜視図
【図１６】実施例３における発明の効果を説明する図１５のＢ−Ｂ断面図
【図１７】実施例３における解析モデルの斜視図
【図１８】実施例３における効果を示す解析結果を示す図
【図１９】実施例３の変形例におけるスキャナステーおよび光学箱の斜視図
【図２０】実施例３の変形例における効果を示す解析結果を示す図
【図２１】実施例４におけるスキャナステーの斜視図
【図２２】実施例５における光学箱の斜視図
【図２３】実施例５における発明の効果を説明する断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１２】
〔実施例１〕
（画像形成装置Ｄ）
図１は走査光学装置３を具備した画像形成装置Ｄの模式断面説明図である。図１を用いて実施例１に係る画像形成装置Ｄの構成及び動作の概略を説明する。
【００１３】
本実施例の画像形成装置Ｄは電子写真方式のＬＢＰ（レーザビームプリンタ）である。図１に示すように、感光体ドラム１の周囲に帯電ローラ２、走査光学装置３、現像装置４、クリーニング装置５が配置されている。そして、帯電ローラ２からのバイアス電圧印加によって一様に帯電された感光体ドラム１の表面に、走査光学装置３から画像情報に応じた光走査をすることで、被走査体としての感光体ドラム１に静電潜像を形成する。その潜像を現像装置４によってトナー現像して可視像化する。そのトナー像は、搬送ローラ６によって搬送される記録媒体Ｐが、感光体ドラム１と転写ローラ７のニップ部に搬送されたときに、転写ローラ７へバイアス電圧を印加することで、記録媒体Ｐに転写される。トナー像が転写された記録媒体Ｐは、定着器８に搬送され、トナー定着された後に装置上部の排出部９へと排出される。一方、記録媒体Ｐへトナー像転写後に感光体ドラム１に残留したトナーは、クリーニング装置５によって除去される。
【００１４】
また、図２は本実施例における画像形成装置Ｄの斜視図である。図２に示すように、走査光学装置３、トナーカートリッジ２０、ファン３０は、それぞれ画像形成装置Ｄの筐体上に配置されている。走査光学装置３は、保持部材であるスキャナステー１０の上面に固定され画像形成装置Ｄに対して保持されている。スキャナステー１０は、走査光学装置３より出射されたレーザを通過させるためのステー出射口１１を有している。トナーカートリッジ２０は、上述した感光体ドラム１、帯電ローラ２、現像装置４、クリーニング装置５を包有しており、スキャナステー下部に取り外し可能に設置されている。ファン３０は画像形成装置Ｄの側面に固定されている。ファン３０は、画像形成装置Ｄ内部の空気を外部へ排出する機能を有し、画像形成装置Ｄ内の各部品を冷却する役割を担っている。
【００１５】
（走査光学装置３）
次に図３を用いて、本実施例の走査光学装置３の全体構成について説明する。走査光学装置３は、光源装置４０、複合レンズ５０、光偏向器６０、走査レンズ７０、折り返しミラー８０などの光学部品が、筐体としての光学箱１００に設置される構成からなる。光源装置４０は、光源である半導体レーザ（不図示）を有する。偏向手段である光偏向器６０は、回転多面鏡６１と駆動モータ６２からなる。光源から出射された光束であるレーザ光Ｌ１は、結像レンズである複合レンズ５０などの光学部品によって、回転多面鏡６１の反射面上に線状に結像される。回転多面鏡６１は、駆動モータ６２によって高速で回転し、レーザ光Ｌ１を被走査体である感光体ドラム１上に偏向走査する。走査されたレーザ光Ｌ２は、感光体ドラム上を等速で移動させる、いわゆるｆθ特性を有する走査レンズ７０を透過し、折り返しミラー８０で反射された後に、光学箱１００に設けてある出射口１０１を通過し、感光体ドラム１上に結像する。上述したプロセスにより、画像情報に応じてレーザ光Ｌ１が出射されると、感光体ドラム１上に潜像が形成される。光源装置４０に一体で搭載されている検知センサ（不図示）は、画像の書き出し位置を制御するものであり、回転多面鏡６１によって走査された画像域外のレーザ光Ｌ３を受光して水平同期信号を発生させる。また光学箱１００の上部開口は、蓋１１０によって閉塞される。
【００１６】
なお座標系は、図３に示した矢印Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の通りに定める。このうち、矢印Ｘ方向は感光体ドラム上にレーザ光を走査する主走査方向であり、矢印Ｙ方向は前記主走査方向と直交する副走査方向である。
【００１７】
（光学箱１００）
続いて、本実施例の特徴的な構成である光学箱１００の構成、および本実施例の効果について、図４〜図７を用いて詳細に説明する。図４は本実施例における光学箱１００の斜視図、図５は本実施例における発明の効果の説明図、図６は図５のＡ−Ａ断面図、図７は本実施例の解析モデルに用いた走査光学装置３、２００の斜視図、図８は本実施例の効果を示す解析結果である。
【００１８】
まず図４を用いて、本実施例の特徴的な構成である光学箱１００の構成について説明する。光学箱１００は、基体部１０４に出射口１０１、通気孔１０２、リブ（壁）１０３が配置されている構成からなる。出射口１０１は矢印Ｘ方向に長尺な開口部（光射出口）であり、光学箱１００の底面に設けてある。通気孔１０２は、出射口１０１が設けられた光学箱１００の底面に出射口１０１と並んで設けられている。通気孔１０２は、光学箱内へ空気を流入させる第１通気孔１０２ａと、光学箱内から空気を流出させる第２通気孔１０２ｂを備えている。前記第１通気孔１０２ａと前記第２通気孔１０２ｂは主走査方向に並んで配置されている。すなわち、通気孔１０２は、出射口１０１の両端部近傍に主走査方向に並んで設けられた２つの貫通孔１０２ａ（第１通気孔）、１０２ｂ（第２通気孔）である。また通気孔１０２の矢印Ｙ方向の幅（長さ）は、出射口１０１の矢印Ｙ方向の幅より大きい。リブ１０３は、出射口１０１と通気孔１０２の間に、基体部１０４と一体成型で設けてあり、走査されたレーザ光Ｌ２を遮蔽しない高さを有する。リブ１０３は、出射口１０１と通気孔１０２を隔てるように、矢印Ｘ方向にわたって設けられている。
【００１９】
続いて図５、図６を用いて、本実施例における発明の効果について説明する。尚、図５は効果を説明する斜視図、図６は図５のＡ−Ａ断面図である。図５に示すように、ファン３０が駆動すると、トナーカートリッジ２０などを冷却するために、スキャナステー１０の下側の空気を積極的に画像形成装置Ｄの外部へ排気する。すると、ファン３０周辺のスキャナステー１０の下側の空間は負圧領域になる。一方、スキャナステー１０の下側と走査光学装置３の内部は、ステー出射口１１および出射口１０１、通気孔１０２によって連通しているため、走査光学装置３の内部の空気がスキャナステー１０の下側の負圧領域に流出させられる。それにより、走査光学装置３の内部に風Ｆ１、Ｆ２が流れる。風Ｆ１は、通気孔１０２ａから走査光学装置３内部に流入し、通気孔１０２ｂから走査光学装置３の外部に流出する。風Ｆ２は、出射口１０１のうち、ファン３０が設けられている側とは反対側（以下、反ファン側という）の端部付近から走査光学装置３内部に流入し、ファン３０が設けられている側（以下、ファン側という）の端部付近から走査光学装置３の外部に流出する。
【００２０】
図６に示すように、例えば反ファン側の流入部においては、スキャナステー１０の下側の空気がステー出射口１１を通過したのち、光学箱１００の底面に並んで配置された通気孔１０２ａと出射口１０１からそれぞれ風Ｆ１と風Ｆ２に分岐して走査光学装置３内部（光学箱１００内）に入り込む。この際、通気孔１０２ａは、出射口１０１の近傍に並んで配置されつつ、出射口１０１に比べ矢印Ｙ方向の開口幅が大きく、空気が通過する際の抵抗が小さいため、ステー出射口１１からの空気の大部分が、風Ｆ１として通気孔１０２ａから光学箱１００内へ流入する。すなわち、風Ｆ２として出射口１０１から光学箱１００内へ流入する空気はわずかである。ここで、ファン側の流出部においても、同様のメカニズムにより光学箱１００内から大部分が通気孔１０２ｂを通って流出するため、光学箱１００内から出射口１０１を通って流出する空気はわずかである。また、通気孔１０２ａはステー出射口１１と対向する位置に設けられていることで、ステー出射口１１を通った空気が通気孔１０２ａへ流入しやすい。なお、通気孔１０２ａと出射口１０１とが近傍に並んでいるとは、所定の方向（本実施例では矢印Ｚ方向）から見て並んで隣り合って配置されていることである。
【００２１】
ここで、通気孔１０２が出射口１０１を挟んで折り返しミラー８０と矢印Ｙ方向に対向する側に設けてあることによって、風Ｆ１は光学箱１００内で折り返しミラー８０の長手方向と略平行の風路を流れることとなる。このため光学箱１００内で風Ｆ１の風路中には光学部品は配置されていない。また、折り返しミラー８０の長手方向に延びたリブ１０３によって光学箱１００内で風Ｆ１の風路と折り返しミラー８０とが隔離されるため、風Ｆ１が折り返しミラー８０に直接吹き付けにくい。したがって、風Ｆ１が粉塵などを含んでいたとしても、風Ｆ１によって光学部品を汚すことがないため、風Ｆ１によって画像劣化は引き起こさない。また、出射口１０１の上部には、光学部品である折り返しミラー８０を設けてあるが、上述したように光学箱１００内への流出入については大部分が風Ｆ１として流出するため、風Ｆ２として流出入する流量を低減できる。このため、折り返しミラー８０の光線を担う（反射する）Ｍ面の汚れを微量に抑えることができる。したがって、風Ｆ２によっても画像劣化を抑制することができる。
【００２２】
以上述べたように、本実施例の特徴的な構成である通気孔１０２を有する光学箱１００を用いることにより、風Ｆ１、Ｆ２が粉塵などを含んでいたとしても、光学部品の汚れを低減できるため、画像劣化を抑制することができる。
【００２３】
続いて、図７および図８を用いて本実施例の効果を示す解析結果について説明する。ここでは、通気孔１０２を設けたことによる効果を示すため、通気孔１０２を設けた走査光学装置３および通気孔１０２を設けない走査光学装置２００において同様の解析を行い、その結果を比較して示す。
【００２４】
解析方法は以下の通りである。解析モデルは、簡素化した画像形成装置Ｄに本実施例の走査光学装置３および比較例の走査光学装置２００をそれぞれ搭載したものを用いた。図７は解析モデルに用いた走査光学装置３、２００の斜視図である。図７（ａ）は走査光学装置３、図７（ｂ）は走査光学装置２００を示しており、図７（ｃ）は走査光学装置３における領域Ｅ１の拡大図、図７（ｄ）は走査光学装置２００における領域Ｅ２の拡大図である。両走査光学装置の出射口１０１の両端部に解析用の平面ｍ、ｎをそれぞれ設け、ファン３０を駆動させた際に平面ｍ、ｎを垂直方向（矢印Ｚ方向）に通過する流量をそれぞれＦｉｎ、Ｆｏｕｔとした。なお、流量Ｆｉｎは空気が流入する方向（矢印Ｚ方向）を正方向、流量Ｆｏｕｔは空気が流出する方向（矢印Ｚ方向とは逆方向）を正方向とした。
【００２５】
解析結果を図８に示す。グラフの縦軸は、単位時間当たりの空気の流量［ｍ３／ｓｅｃ］を示している。図８に示すグラフより、走査光学装置２００に比べ走査光学装置３の方が流量Ｆｉｎ、Ｆｏｕｔともに３０％程度小さくなっていることがわかる。走査光学装置３における流量Ｆｉｎ、Ｆｏｕｔはそれぞれ、図５に示した風Ｆ２の流入量、流出量を模擬している。すなわち光学箱に通気孔１０２を設けることで、出射口１０１の流量を低減できることから、折り返しミラー８０の汚れを低減できると言える。
【００２６】
以上述べたように、本実施例の走査光学装置３は、光学箱１００に通気孔１０２を設けたことにより、出射口１０１の流出入部における風Ｆ２の流量を低減できることを示した。これにより、前述したように、光学部品の汚れを低減できるため、画像劣化を抑制することができる。
【００２７】
（実施例１の変形例）
実施例１では２つの通気孔を設けた構成を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば１つの通気孔を設けた構成であってもよい。図９に実施例１の変形例を示す。図９に示す光学箱３０１は、通気孔３０２が主走査方向に長尺の、一つの貫通孔で構成されている形態である。本変形例の構成でも、実施例１の光学箱１００を用いた場合と同様の効果が得られる。
【００２８】
〔実施例２〕
図１０に実施例２に係る走査光学装置の光学箱を示す。図１０（ａ）に示す光学箱４０１は、出射口１０１の両端部付近に、小径の通気孔４０２が多数密集して設けられている。図１０（ｂ）に示す光学箱４１１は、出射口１０１の両端部付近に、スリット形状の通気孔４１２が複数密集して設けられている。実施例１では通気孔１０２を有する光学箱１００について述べたが、さらなる部品強度が必要な場合や、作業者の手またはゴミなど、外部からの侵入を防ぐ必要がある場合は、光学箱４０１または光学箱４１１のような形態をとることも可能である。光学箱４０１、４１１いずれの構成においても、実施例１の光学箱１００を用いた場合と同様の効果が得られる。さらに、実施例１に比べて、さらなる部品強度が得られ、ゴミなどの外部からの侵入を低減することができる。
【００２９】
〔実施例３〕
（画像形成装置Ｄ２）
図１１は走査光学装置３を具備した画像形成装置Ｄ２の模式断面説明図である。図１１を用いて実施例３に係る画像形成装置Ｄ２の構成及び動作の概略を説明する。なお、以下の説明において、前述した実施例１と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３０】
本実施例の画像形成装置Ｄ２は電子写真方式のＬＢＰ（レーザビームプリンタ）である。図１１に示すように、感光体ドラム１の周囲に帯電ローラ２、走査光学装置３、現像装置４、クリーニング装置５が配置されている。そして、帯電ローラ２からのバイアス電圧印加によって一様に帯電された感光体ドラム１の表面に、走査光学装置３から画像情報に応じた光走査をすることで、被走査体としての感光体ドラム１に静電潜像を形成する。その潜像を現像装置４によってトナー現像して可視像化する。そのトナー像は、搬送ローラ６によって搬送される記録媒体Ｐが、感光体ドラム１と転写ローラ７のニップ部に搬送されたときに、転写ローラ７へバイアス電圧を印加することで、記録媒体Ｐに転写される。トナー像が転写された記録媒体Ｐは、定着器８に搬送され、トナー定着された後に装置上部の排出部９へと排出される。一方、記録媒体Ｐへトナー像転写後に感光体ドラム１に残留したトナーは、クリーニング装置５によって除去される。
【００３１】
また、図１２は本実施例における画像形成装置Ｄ２の斜視図である。図１２に示すように、走査光学装置３、トナーカートリッジ２０、ファン３０は、それぞれ画像形成装置Ｄ２の筐体上に配置されている。走査光学装置３は、保持部材であるスキャナステー５００の上面に固定され画像形成装置Ｄ２に対して保持されている。スキャナステー５００は、走査光学装置３より出射されたレーザを通過させるためのステー出射口１１を有している。トナーカートリッジ２０は、上述した感光体ドラム１、帯電ローラ２、現像装置４、クリーニング装置５を包有しており、スキャナステー下部に取り外し可能に設置されている。ファン３０は画像形成装置Ｄ２の側面に固定されている。ファン３０は、画像形成装置Ｄ２内部の空気を外部へ排出する機能を有し、画像形成装置Ｄ２内の各部品を冷却する役割を担っている。
【００３２】
なお座標系は、図１２に示した矢印Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の通りに定める。このうち、矢印Ｘ方向は感光体ドラム上にレーザ光を走査する主走査方向であり、矢印Ｙ方向は前記主走査方向と直交する副走査方向である。
【００３３】
（走査光学装置３）
次に図１３を用いて、本実施例の走査光学装置３の全体構成について説明する。走査光学装置３は、光源装置４０、複合レンズ５０、光偏向器６０、走査レンズ７０、折り返しミラー８０などの光学部品が、筐体としての光学箱１００に設置される構成からなる。光源装置４０は、光源である半導体レーザ（不図示）を有する。偏向手段である光偏向器６０は、回転多面鏡６１と駆動モータ６２からなる。光源から出射された光束であるレーザ光Ｌ１は、結像レンズである複合レンズ５０などの光学部品によって、回転多面鏡６１の反射面上に線状に結像される。回転多面鏡６１は、駆動モータ６２によって高速で回転し、レーザ光Ｌ１を被走査体である感光体ドラム１上に偏向走査する。走査されたレーザ光Ｌ２は、感光体ドラム上を等速で移動させる、いわゆるｆθ特性を有する走査レンズ７０を透過し、折り返しミラー８０で反射された後に、光学箱１００に設けてある出射口１０１を通過し、感光体ドラム１上に結像する。上述したプロセスにより、画像情報に応じてレーザ光Ｌ１が出射されると、感光体ドラム１上に潜像が形成される。光源装置４０に一体で搭載されている検知センサ（不図示）は、画像の書き出し位置を制御するものであり、回転多面鏡６１によって走査された画像域外のレーザ光Ｌ３を受光して水平同期信号を発生させる。また光学箱１００の上部開口は、蓋１１０によって閉塞される。
【００３４】
（スキャナステー５００、光学箱１００）
続いて、本実施例の特徴的な構成であるスキャナステー５００、光学箱１００の構成、および本実施例の効果について、図１４〜図１８を用いて詳細に説明する。図１４は本実施例におけるスキャナステー５００、光学箱１００の斜視図である。図１５は本実施例における発明の効果の説明図、図１６は図１５のＢ−Ｂ断面図である。図１７は本実施例の解析モデルに用いたアセンブリＡ、Ｂの斜視図、図１８は本実施例の効果を示す解析結果である。
【００３５】
まず図１４を用いて、本実施例の特徴的な構成であるスキャナステー５００および光学箱１００の構成について説明する。
【００３６】
板金製のスキャナステー５００は、ステー出射口１１、ステー通気孔５０２を有している。ステー出射口１１は矢印Ｘ方向に長尺な開口部（出射口）である。ステー通気孔５０２は、ステー出射口１１の両端部近傍に主走査方向に並んで設けられた２つの貫通孔５０２ａ、５０２ｂである。またステー通気孔５０２の矢印Ｙ方向の幅（長さ）は、ステー出射口１１の矢印Ｙ方向の幅より大きい。またステー通気孔５０２は、光学箱１００の出射口１０１が設けられた面と対向する面内に位置している。
【００３７】
また、光学箱１００は、基体部１０４に出射口１０１、通気孔１０２、リブ１０３が配置されている構成からなる。出射口１０１は矢印Ｘ方向に長尺な開口部（光出射口）であり、光学箱１００の底面に設けてあり、ステー出射口１１の上部に位置する。通気孔１０２は、出射口１０１の両端部近傍に主走査方向に並んで設けられた２つの貫通孔１０２ａ（第１通気孔）、１０２ｂ（第２通気孔）であり、それぞれステー通気孔５０２（第１ステー通気孔５０２ａ、第２ステー通気孔５０２ｂ）と対向する位置にある。また通気孔１０２の矢印Ｙ方向の幅（長さ）は、出射口１０１の矢印Ｙ方向の幅より大きい。リブ１０３は、出射口１０１と通気孔１０２の間に、基体部１０４と一体成型で設けてあり、走査されたレーザ光Ｌ２を遮蔽しない高さを有する。リブ１０３は、出射口１０１と通気孔１０２を隔てるように、矢印Ｘ方向にわたって設けられている。
【００３８】
続いて図１５、図１６を用いて、本実施例における発明の効果について説明する。尚、図１５は効果を説明する斜視図、図１６は図１５のＢ−Ｂ断面図である。図１５に示すように、ファン３０が駆動すると、トナーカートリッジ２０などを冷却するために、スキャナステー５００の下側の空気を積極的に画像形成装置Ｄ２の外部へ排出する。すると、ファン３０周辺のスキャナステー５００の下側の空間Ｓは負圧領域になる。一方、スキャナステー５００の下側と走査光学装置３の内部は、ステー出射口１１および出射口１０１、ステー通気孔５０２および通気孔１０２によって連通しているため、走査光学装置３の内部の空気が空間Ｓに流出させられる。それにより、走査光学装置３の内部に風Ｆ３、Ｆ４が流れる。風Ｆ３は、スキャナステー５００の下側からステー通気孔５０２ａ、通気孔１０２ａを経由して走査光学装置３内部に流入し、通気孔１０２ｂ、ステー通気孔５０２ｂを経由してスキャナステー５００の下側へ流出する。ここで通気孔１０２は、ステー通気孔５０２の上部に風Ｆ３の風路を積極的に形成させるために設けてある。風Ｆ４は、スキャナステー５００の下側から、ステー出射口１１および出射口１０１の反ファン側の端部付近を経由して走査光学装置３内部に流入し、ステー出射口１１および出射口１０１のファン側の端部付近を経由してスキャナステー５００の下側に流出する。
【００３９】
図１６に示すように、例えば反ファン側の流入部においては、スキャナステー５００の下側の空気がステー通気孔５０２ａと通気孔１０２ａ、ステー出射口１１と出射口１０１からそれぞれ風Ｆ３と風Ｆ４に分岐して走査光学装置３内部に入り込む。この際、通気孔１０２ａがステー通気孔５０２ａと対向する位置にあることによって、ステー通気孔５０２を通過した空気が走査光学装置３の下部に滞留することがない。さらには、ステー通気孔５０２ａは、ステー出射口１１の近傍に並んで配置されつつ、ステー出射口１１に比べ矢印Ｙ方向の開口幅が大きいため、ステー出射口１１に比べ空気が通過する際の抵抗が小さい。したがって、スキャナステー５００の下側からの空気の大部分が、風Ｆ３として積極的にステー通気孔５０２ａから、対向する通気孔１０２を通って光学箱１００内へ流入する。すなわち、風Ｆ４としてステー出射口１１から、対向する出射口１０１を通って光学箱１００内に流入する空気はわずかである。ここで、ファン側の流出部においても、同様のメカニズムにより光学箱１００内から大部分が通気孔１０２ｂとステー通気孔５０２ｂを通って流出するため、光学箱１００内から出射口１０１とステー出射口１１を通って流出する空気はわずかである。
【００４０】
ここで、光学箱１００内で風Ｆ３の風路中に光学部品は配置されていない。また、折り返しミラー８０の長手方向に延びたリブ１０３によって光学箱１００内で風Ｆ３の風路と折り返しミラー８０とが隔離されるため、風Ｆ３が折り返しミラー８０に直接吹き付けにくい。したがって、風Ｆ３が粉塵などを含んでいたとしても、風Ｆ３によって光学部品を汚すことがないため、風Ｆ３によって画像劣化は引き起こさない。また、ステー出射口１１および出射口１０１の上部には、光学部品である折り返しミラー８０を設けてあるが、上述したように光学箱１００内への流出入については大部分が風Ｆ３として流出するため、風Ｆ４として流出入する流量を低減できる。このため、折り返しミラー８０の光線を担う（反射する）Ｍ面の汚れを微少に押さえることができる。したがって、風Ｆ４による画像劣化を抑制することができる。
【００４１】
以上述べたように、本実施例の特徴的な構成であるステー通気孔５０２を有するスキャナステー５００および通気孔１０２を有する光学箱１００を用いることにより、風Ｆ３、Ｆ４が粉塵などを含んでいたとしても、光学部品の汚れを低減できる。そのため、画像劣化を抑制することができる。
【００４２】
続いて、図１７および図１８を用いて本実施例の効果を示す解析結果について説明する。解析方法は以下の通りである。ここでは、ステー通気孔５０２および通気孔１０２を設けたことによる効果を示すため、簡素化した画像形成装置Ｄ２に、本実施例のアセンブリＡと比較例のアセンブリＢをそれぞれ搭載したモデルにおいて同様の解析を行い、その結果を比較して示す。図１７（ａ）に示すアセンブリＡは、本実施例のステー通気孔５０２を設けたスキャナステー５００と通気孔１０２を設けた光学箱１００である。図１７（ｂ）に示すアセンブリＢは、ステー通気孔５０２を設けないスキャナステー１０と通気孔１０２を設けない光学箱２０１である。図１７（ｃ）は光学箱１００の出射口１０１付近の拡大図である。図１７（ｃ）に示すように、両光学箱の出射口１０１の両端部に解析用の平面ｍ、ｎをそれぞれ設け、ファン３０を駆動させた際に平面ｍ、ｎを垂直方向（矢印Ｚ方向）に通過する流量をそれぞれＦｉｎ、Ｆｏｕｔとした。なお、流量Ｆｉｎは空気が流入する方向（矢印Ｚ方向）を正方向、流量Ｆｏｕｔは空気が流出する方向（矢印Ｚ方向とは逆方向）を正方向とした。
【００４３】
解析結果を図１８に示す。グラフの縦軸は、単位時間当たりの空気の流量［ｍ３／ｓｅｃ］を示している。図１８に示すグラフより、比較例のアセンブリＢに比べ本実施例のアセンブリＡの方が流量Ｆｉｎが５０％程度、流量Ｆｏｕｔが３０％程度小さくなっていることがわかる。アセンブリＡにおける流量Ｆｉｎ、Ｆｏｕｔはそれぞれ、図１５に示した風Ｆ４の流入量、流出量を模擬している。すなわちスキャナステーにステー通気孔５０２を、さらには光学箱に通気孔１０２を設けることで、出射口１０１の流量を低減できることから、折り返しミラー８０の汚れを低減できると言える。
【００４４】
以上述べたように、本実施例の画像形成装置Ｄ２は、スキャナステー５００にステー通気孔５０２を、さらには光学箱１００に通気孔１０２を設けたことにより、出射口１０１の流出入部における風Ｆ４の流量を低減できることを示した。これにより、前述したように、光学部品の汚れを低減できるため、画像劣化を抑制することができる。
【００４５】
（実施例３の変形例）
続いて、図１９、図２０を用いて実施例３の変形例について説明する。図１９は本変形例のスキャナステー５１０および光学箱６０１の斜視図である。スキャナステー５１０のステー通気孔５１２は、ステー出射口１１から矢印Ｙ方向に離間した箇所に設けられている。また光学箱６０１の通気孔６０２は、出射口１０１から矢印Ｙ方向に離間した箇所に設けられ、ステー通気孔５１２の上部に位置にしている。
【００４６】
図２０は本変形例の構成において、図１７および図１８を用いて説明したものと同様の解析を行った結果である。本変形例のスキャナステー５１０と光学箱６０１をアセンブリＣとした。比較のため、図１８で示したアセンブリＡ、Ｂの解析結果も併記した。グラフより、比較例のアセンブリＢに比べ本変形例のアセンブリＣの方が流量Ｆｉｎが４０％程度、流量Ｆｏｕｔが１０％程度小さくなっていることがわかる。すなわち本変形例の構成は、本実施例と同様のメカニズムにより、折り返しミラー８０の汚れを低減でき、画像劣化を抑制することができる。
【００４７】
〔実施例４〕
図２１に実施例４に係る走査光学装置のスキャナステーおよび光学箱を示す。図２１（ａ）に示すスキャナステー７００は、ステー出射口１１の両端部付近に、小径のステー通気孔７０２が多数密集して設けられている。図２１（ｂ）に示すスキャナステー７１０は、ステー出射口１１の両端部付近に、スリット形状のステー通気孔７１２が複数密集して設けられている。実施例３では、ステー出射口１１よりも矢印Ｙ方向の開口幅が大きいステー通気孔５０２を有するスキャナステー５００について述べた。しかし、さらなる部品強度が必要な場合や、作業者の安全確保が必要な場合、また作業者が走査光学装置３の光学部品に触れてしまうことを防ぐ必要がある場合は、スキャナステー７００、７１０のような形態を取ることも可能である。スキャナステー７００、７１０いずれの構成においても、実施例３のスキャナステー５００を用いた場合と同様の効果が得られる。
【００４８】
〔実施例５〕
図２２および図２３を用いて、実施例５に係る走査光学装置８００を用いた構成について説明する。図２２は実施例５の光学箱８０１の斜視図である。本実施例の光学箱８０１には、底面に凹部である凹形状のダクト８０２が設けてある。図２３は実施例５における発明の効果を示す断面図である。実施例５では、ダクト８０２がスキャナステー５００のステー通気孔５０２ａの上部に位置しているため、ダクト８０２内部に積極的に風Ｆ５の風路が形成される。その結果、風Ｆ６の流量を低減でき、実施例３の走査光学装置３を用いた場合と同様の効果が得られる。実施例３では、走査光学装置３の内部に風Ｆ３の風路を形成する構成について述べた。一方、実施例５は、風Ｆ５の風路を走査光学装置８００の外部に形成しているので、風Ｆ５による光学部品の汚れを完全に防ぐことができる。また光学箱８０１は、出射口１０１以外の開口部を設けていないため、さらなる部品強度が確保でき、外部からのゴミなどが侵入してしまうことを防ぐことができる。
【００４９】
〔他の実施例〕
なお、本発明は上述の実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。
【００５０】
また実施例１〜５では、出射口１０１の近傍に光学部品である折り返しミラー８０を設置している構成について述べたが、これに限定するものではなく、レンズなど折り返しミラー以外の光学部品を設置している構成であっても同様の効果が得られる。
【００５１】
また通気孔の数、位置、形状、大きさに関しては、実施例１、２の構成に限定するものではない。
【００５２】
またステー通気孔の数、位置、形状、大きさに関しては、実施例３、４の構成に限定するものではない。
【００５３】
また実施例１、２では、ファンが画像形成装置内部の空気を外部へ排気する機能を有している構成について述べたが、本発明はこれに限定されるものではない。ファンの形態やファンの有無に関わらず、走査光学装置の出射口から空気が流出入する構成であれば、前述したように通気孔を設けることによって同様の効果が得られる。
【００５４】
また実施例３〜５では、ファンが画像形成装置内部の空気を外部へ排気する機能を有している構成について述べたが、本発明はこれに限定されるものではない。ファンの形態やファンの有無に関わらず、スキャナステーの下側の空気が、ステー出射口を経由して走査光学装置に流出入する構成であれば、ステー通気孔とその上部に風路を設けることによって、同様の効果が得られる。
【００５５】
またリブは、実施例１〜４の形態に限定するものではなく、別の形状でもよい。当然のことながら、リブは光学箱と一体の構成に限定されるものではなく、別部材であってもよい。
【００５６】
また、実施例１、２では、光学箱に出射口および通気孔を設けた構成について述べたが、これに限定するものではなく、出射口および通気孔が蓋に設けてある構成であっても同様の効果が得られる。
【００５７】
またダクトの数、位置、形状、大きさに関しては、実施例５の構成に限定するものではない。当然のことながら、光学箱の底面がスキャナステーから離間している構成であってもよい。
【００５８】
また前述した実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置および画像形成装置に用いられる走査光学装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５９】
Ｄ，Ｄ２‥‥画像形成装置
１‥‥感光体ドラム
３，２００，８００‥‥走査光学装置
１０，５００，７００，７１０‥‥スキャナステー
１１‥‥ステー出射口
３０‥‥ファン
８０‥‥折り返しミラー
１００，２０１，３０１，４０１，４１１，６０１，８０１‥‥光学箱
１０１‥‥出射口
１０２，４０２，４１２，６０２‥‥通気孔
１０３‥‥リブ
１１０‥‥蓋
５０２，５１２，７０２，７１２‥‥ステー通気孔
８０２‥‥ダクト
Ｌ１〜Ｌ３‥‥レーザ光
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６‥‥風
ｍ，ｎ‥‥解析用の平面
Ｆｉｎ、Ｆｏｕｔ‥‥流量
Ｓ‥‥空間
【図１】
2016009042.tif 000003
【図２】
2016009042.tif 000004
【図３】
2016009042.tif 000005
【図４】
2016009042.tif 000006
【図５】
2016009042.tif 000007
【図６】
2016009042.tif 000008
【図７】
2016009042.tif 000009
【図８】
2016009042.tif 000010
【図９】
2016009042.tif 000011
【図１０】
2016009042.tif 000012
【図１１】
2016009042.tif 000013
【図１２】
2016009042.tif 000014
【図１３】
2016009042.tif 000015
【図１４】
2016009042.tif 000016
【図１５】
2016009042.tif 000017
【図１６】
2016009042.tif 000018
【図１７】
2016009042.tif 000019
【図１８】
2016009042.tif 000020
【図１９】
2016009042.tif 000021
【図２０】
2016009042.tif 000022
【図２１】
2016009042.tif 000023
【図２２】
2016009042.tif 000024
【図２３】
2016009042.tif 000025