(57)【要約】【課題】  光走査装置に塵埃が侵入することを防止するためのシール部材を射出成形によってカバー部材に成形する場合に、カバー部材の外周にシール部材の射出成形のための型合わせ面を設けつつ係止爪部の応力集中を緩和する。【解決手段】  カバー部材は外周壁の上面に設けられた第一の型合わせ面と、係止爪に沿って外周壁とシール部材との間に設けられた第二の型合わせ面とを有する。【選択図】  図８
2017049317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された光ビームが感光体上を走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡によって偏向された前記光ビームを前記感光体に導く光学部品と、
前記回転多面鏡および前記光学部品を内部に収める筐体であって、当該筐体の側壁の外側面に係止部を備える筐体と、
前記筐体の開口を覆うカバー部材と、を備える光走査装置であって、
前記カバー部材は、前記筐体と前記カバー部材とによって挟まれて前記筐体の内部を防塵するために前記カバー部材に射出成形されたシール部材と、
前記カバー部材の外周に形成された外周壁と、
前記外周壁の上面において前記外周壁と一体として成形され、前記カバー部材を前記筐体に固定するために前記係止部に係止される係止爪と、
前記シール部材を前記カバー部材に射出成形する際に成形型と型合わせされる第一の型合わせ面と第二の型合わせ面とを有し、
前記係止爪の根元部の前記シール部材が成形された側の側面と前記外周壁の前記シール部材が成形された側の側面には段差が無く、
前記第一の型合わせ面は前記外周壁の上面に設けられ、
前記第二の型合わせ面は前記係止爪が成形されている部分に沿って前記外周壁と前記シール部材との間に設けられていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記第二の型合わせ面は前記シール部材が成形される面と異なる面であ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】
前記カバー部材の取り付け方向に垂直な方向であって前記外周壁に沿う方向において、前記第一の型合わせ面と前記第二の型合わせ面とは前記係止爪の両端部においてオーバーラップしていることを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記シール部材は前記筐体に圧接する凸部を有し、
前記第二の型合わせ面は前記凸部と前記外周壁の間に設けられた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】
前記シール部材の材質はポリオレフィン系の樹脂で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】
前記係止爪の前記シール部材が成形された側の側面と反対側の側面と、前記外周壁の前記シール部材が成形された側の側面と反対側の側面は、同一平面上に成形され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】
前記係止爪の根元部の前記シール部材が成形された側の側面と前記外周壁の前記シール部材が成形された側の側面は同一平面に成形され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】
前記光学装置および前記感光体を有することを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ及びファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置に搭載される光走査装置、及びこの光走査装置を搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真方式を用いた画像形成装置は、光走査装置から出射された光ビームを表面が帯電された感光ドラムに走査し潜像を形成する。形成された潜像は現像剤により現像され、紙に転写および定着されて最終成果物が排紙される。
【０００３】
光ビームを走査する光走査装置は、発光源である半導体レーザから出射された光ビームを偏向するために、回転多面鏡（ポリゴンミラー）を備えた偏向走査装置（ポリゴンモータ）、結像光学手段（ｆθレンズ）、折返しミラー等の光学部品を有している。近年、これらの画像形成装置において高速記録の要求が高まってきており、光走査装置における走査速度の高速化、すなわち偏向走査装置の高速回転化が進んでいる。偏向走査装置が高速回転すると、回転多面鏡のミラー面において正圧の領域と負圧の領域が発生し、負圧の領域に相当するミラー面に空気中の微小な塵埃やミストなどの汚れが付着する現象が生じうる。回転多面鏡に汚れが付着するとその部分の反射率が下がるため、感光ドラムに走査される光ビームの光量が低下し、感光ドラムへの書込み不良、ひいては最終成果物の画像不良を引き起こす場合がある。
【０００４】
この問題に対処するため、特許文献１には光学部品を収容している筐体の上部をカバー部材で覆い、筐体とカバー部材の間にシール部材を挟み込む構成が記載されている。さらにカバー部材の外周部に設けた係止爪によってカバー部材と筐体とを締結することで、シール部材を押しつぶし、光走査装置を密閉する構成をとっている。また、シール部材はカバー部材に対して射出成形することによって成形している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−７５６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シール部材を射出成形によってカバー部材に成形する場合には、成形型とカバー部材との型合わせ面をカバー部材の外周部に設ける必要がある。一方、係止爪を型合わせ面に配置すると、シール部材の射出成形時に成形型と干渉してしまう。これを回避するために係止爪をカバー部材の外周部の外側に配置する（図９参照）と、カバー部材を筐体に締結する際に係止爪の根元に応力が集中する。応力の集中により係止爪部の破損に至るおそれがある。
【０００７】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、シール部材の射出成形のための型合わせ面を設けつつ係止爪部の応力集中を緩和することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明に係る光走査装置の代表的な構成は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームが感光体上を走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡によって偏向された前記光ビームを前記感光体に導く光学部品と、前記回転多面鏡および前記光学部品を内部に収める筐体と、前記筐体の開口を覆うカバー部材と、を備える光走査装置であって、前記カバー部材は、前記筐体と前記カバー部材とによって挟まれて前記筐体の内部を防塵するために前記カバー部材に射出成形されたシール部材と、前記カバー部材の外周に形成された外周壁と、前記カバー部材を前記筐体に固定するために、前記外周壁の上面において前記外周壁と一体として成形された係止爪と、前記シール部材を前記カバー部材に射出成形する際に成形型と型合わせされる第一の型合わせ面と第二の型合わせ面とを有し、前記係止爪の根元部の内側面と前記外周壁の内側面は同一平面に成形され、前記第一の型合わせ面は前記外周壁の上面に設けられ、前記第二の型合わせ面は前記係止爪が成形されている部分に沿って前記外周壁と前記シール部材との間に設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
シール部材の射出成形のための型合わせ面を設けつつ、係止爪部の応力集中を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の構成を表す断面図である。
【図２】光走査装置の内部構成を示す図である。
【図３】実施例１における上カバーの裏面を示した斜視図である。
【図４】上カバーを筐体に組付ける前の光走査装置の状態を示した斜視図である。
【図５】上カバーを筐体に組付けた際の光走査装置の状態を示した斜視図である。
【図６】実施例１において、上カバーにシール部材が形成される前の係止爪近傍の拡大図である。
【図７】シール部材を射出成形する際の様子を示した上カバーと成形型の断面図である。
【図８】実施例１において、上カバーにシール部材が成形された後の係止爪近傍の拡大図である。
【図９】比較例における係止爪近傍の拡大図である。
【図１０】実施例１と比較例における、係止爪部の変形の様子を示す概念図である。
【図１１】実施例２において、上カバーにシール部材が成形される前の係止爪近傍の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本実施例における画像形成装置１の要部概略断面図である。給紙部１０１は、２次転写部Ｔ２に向けて用紙を供給する。画像形成ユニット１０２Ｙはイエローのトナー像を形成する。同様に、画像形成ユニット１０２Ｍはマゼンタのトナー像を、画像形成ユニット１０２Ｃはシアンのトナー像を、画像形成ユニット１０２Ｂｋはブラックのトナー像を形成する。各画像形成ユニットは同様の構成であるため、以下では画像形成ユニット１０２Ｙを用いて説明をする。
【００１３】
画像形成ユニット１０２Ｙは、感光体であるところの感光ドラム１０７Ｙ，帯電装置１０８Ｙ，現像装置１０９Ｙを備える。画像を形成する際に、感光ドラム１０７Ｙの表面は帯電装置１０８Ｙによって帯電される。帯電された感光ドラム１０７Ｙが光走査装置１０３によって露光されることにより、感光ドラム１０７Ｙ上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１０９Ｙによって供給されるイエローのトナーによって可視像化（現像）される。
【００１４】
感光ドラム１０７Ｙ上に現像されたトナー像は、１次転写部Ｔｙにおいて中間転写ベルト１０５に転写される。１次転写部Ｔｙでは、感光ドラム１０７Ｙに対向するように転写ローラ１１０Ｙが設けられており、転写ローラ１１０Ｙにバイアスを印加することによって感光ドラム１０７Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト１０５に転写される。同様に、その他の色の感光ドラム１０７Ｍ，１０７Ｃ，１０７Ｂｋ上のトナー像も転写ローラ１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｂｋによって中間転写ベルト１０５上に転写される。
【００１５】
中間転写ベルト１０５に転写された各色のトナー像は、２次転写部Ｔ２において、給紙部１０１から搬送される用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は定着装置１０６に搬送され、トナー像が定着装置１０６によって用紙に加熱定着される。定着処理が施された用紙は、図示しない排紙部に排出される。
【００１６】
次に、光走査装置１０３及び１０４について詳細に説明する。光走査装置１０３は感光ドラム１０７Ｙと感光ドラム１０７Ｍを露光し、光走査装置１０４は感光ドラム１０７Ｃと感光ドラム１０７Ｂｋを露光する。光走査装置１０３及び光走査装置１０４は同様の構成であるから、光走査装置１０３について詳細に説明する。
【００１７】
図２（ａ）は、図１に示す光走査装置１０３の光路を一平面上に展開した主走査断面図である。ここでの主走査断面とは、後述するポリゴンミラーを駆動する駆動モータの回転軸を法線とする平面である。
【００１８】
図２（ａ）において、光源２０１から出射されたレーザ光（光ビーム）はコリメータレンズ２０２によって平行光に変換される。当該平行光は、直後のシリンドリカルレンズ２０３によって副走査のみ集光される。そして絞り２０４によって所定の形状に整形された後、回転多面鏡であるポリゴンミラー２０５の反射面上で線状に結像する。ポリゴンミラー２０５の反射面に結像したレーザ光はポリゴンミラー２０５の回転によって走査光に変換され、ｆθレンズ２０６および２０７を通過して被走査体（感光ドラム表面）上を等速度で走査する。
【００１９】
光走査装置１０３には、光源２０１の他に光源２０８が備えられている。光源２０８から出射されたレーザ光（光ビーム）はコリメータレンズ２０９によって平行光に変換され、直後のシリンドリカルレンズ２１０によって副走査のみ収束光となる。そして絞り２１１によって所定の形状に整形された後、回転多面鏡であるポリゴンミラー２０５の反射面上で線状に結像する。ポリゴンミラー２０５の反射面に結像したレーザ光はポリゴンミラー２０５の回転によって走査され、その後ｆθレンズ２１２および２１３を通過して被走査体上（感光ドラム表面）を等速度で走査する。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、ポリゴンミラー２０５は、光源２０１から出射されたレーザ光を図２（ａ）における左方向に偏向し、光源２０８が出射するレーザ光を右方向に偏向する。光源２０１から出射されたレーザ光は矢印Ｃ方向に走査する（第１走査経路）。一方、光源２０８から出射されたレーザ光は矢印Ｄ方向に走査する（第２走査経路）。
【００２１】
図２（ｂ）は、図２（ａ）で説明した光走査装置１０３及び感光ドラム１０７Ｙ、１０７Ｍを示す模式図である。図２（ａ）では光学系を平面展開して説明したが、実際には図２（ｂ）に示すようにミラーを用いて立体的な光路が形成されている。具体的には、光源２０１から出射されたレーザ光は、ｆθレンズ２０６を通過した後に第１のミラー２１４によって反射され、ｆθレンズ２０７に導かれる。ｆθレンズ２０７を通過したレーザ光は、第２のミラー２１５によって反射され、感光ドラム１０７Ｍに導かれる。光源２０８から出射されたレーザ光は、ｆθレンズ２１２を通過した後に第３のミラー２１６によって反射され、ｆθレンズ２１３に導かれる。ｆθレンズ２１３を通過したレーザ光は、第４のミラー２１７によって反射され、感光ドラム１０７Ｙに導かれる。なお、ポリゴンミラー２０５は駆動モータ２１８によって支持されるとともに回転駆動される。本実施例では、ポリゴンミラー２０５と駆動モータ２１８を含めて一体的に偏向装置を形成している。
【００２２】
ｆθレンズ２０６、２０７、ミラー２１４〜２１７、ポリゴンミラー２０５等は光学部品であり、箱状の筐体２１９の内部に収容される。筐体２１９は、例えばポリカーボネイトやポリスチレンなどの合成樹脂にガラス繊維を混ぜて補強した材質で形成される。筐体２１９はカバー部材である上カバー３０１により覆われる。ポリゴンミラー２０５が高速回転すると、ポリゴンミラー周辺において負圧が発生する。負圧の発生により、光走査装置１０３の周辺に存在する微小な塵埃やミストが筐体２１９の内部に侵入し、光学部品に付着するおそれがある。光学部品に塵埃やミストが付着すると、感光ドラムに走査されるレーザ光が減少して画像不良を引き起こす可能性がある。このため、上カバー３０１には筐体２１９の内部に塵埃やミストが侵入することを防ぐように、後述するシール部材３０５が形成されている。上カバー３０１には光路となる開口部があり、開口部から内部に塵埃が侵入しないように防塵ガラス３０３を、両面テープ３０２により上カバーに接着している。
【００２３】
図３は本実施例における上カバー３０１の裏面を示した斜視図である。上カバー３０１の裏側には、シール部材３０５が射出成形されている。本実施例では、シール部材の材質としてポリオレフィン系の溶融したホットメルト接着剤を用いている。シール部材の材質はこれに限らず、他の射出成形可能な弾性材料を用いても良い。また、上カバー３０１には、複数の係止爪係止爪３０４が配置されている。
【００２４】
図４（ａ）は本実施例における光走査装置１０３の構成を示す斜視図であり、上カバー３０１が無い状態である。図４（ａ）に示すように、筐体２１９の側壁の外側面には係止部である突起２２０が複数設けられている。図４（ｂ）は突起２２０の拡大図である。突起２２０の高さはＨである。突起２２０は後述するように係止爪３０４を係止するために用いられる。
【００２５】
図５（ａ）は上カバー３０１を筐体２１９に組み付けた際の光走査装置１０３の状態を示した斜視図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の係止爪部を拡大した図である。図５（ｂ）に示すように、係止爪３０４は、筐体２１９の側壁外側面に設けられた突起２２０にスナップフィットとして係止される。この構成により、筐体２１９に上カバー３０１が固定される。このとき、筐体２１９と上カバー３０１によってシール部材３０５が圧縮され、筐体２１９が上カバー３０１により密閉される。シール部材３０５は圧縮に対して反発力を持ち、その負荷は係止爪３０４と突起２２０の接触面にかかる。
【００２６】
図６は上カバー３０１にシール部材３０５が射出成形される前における、係止爪部の拡大図である。図６に示すように、上カバー３０１の外周縁には外周壁３０８が形成されている。外周壁３０８には上カバー３０１のソリを防止し、剛性を高める効果がある。また、外周壁３０８の上面は後述するように第一の型合わせ面３０１Ａとして用いられる。
【００２７】
係止爪３０４は、外周壁３０８と一体として形成されている。上カバー３０１のシール成形面３０６にシール部材３０５を成形する際、成形型と上カバー３０１を合わせるための型合わせ面が必要となる。本実施例においては、上カバーの外周壁３０８の上面に設けられた第一の型合わせ面３０１Ａと、係止爪近傍に設けられた第二の型合わせ面３０１Ｂが設けられている。それぞれの型合わせ面は、成形型の強度や型合わせの精度を考慮して１ｍｍの幅を確保している。第二の型合わせ面３０１Ｂは第一の型合わせ面３０１Ａに対して、上カバーの内側方向に設置されている。
【００２８】
また、図６において鉛直方向をＺ方向、鉛直方向（Ｚ方向）に垂直かつ外周壁３０８に沿う方向をＸ方向とする。鉛直方向は上カバー３０１を筐体２１９に取り付ける際の取り付け方向と同じである。Ｘ方向における係止爪３０４の幅をＷ１とし、第二の型合わせ面３０１Ｂの幅をＷ２とする。幅Ｗ２は幅Ｗ１より広く、かつ幅Ｗ１の範囲は幅Ｗ２の範囲に包含されている。言い換えると、第一の型合わせ面３０１Ａと第二の型合わせ面３０２Ｂは、係止爪３０４のＸ方向両端部においてオーバーラップしている。このように構成すると、上カバーと成形型との型合わせ面が平面のまま繋がる。型合わせ面を平面のまま繋げることにより、成形型と上カバーの型合わせ面に隙間ができにくくなり、射出成形時にシール部材が型合わせ面の隙間から漏れる現象を抑制することができる。
【００２９】
また、第二の型合わせ面３０１Ｂはシール部材成形面３０６とＺ方向において異なる面に設けている。これは、成形型の作成時に型合わせ面の狙いをつけやすくするためである。また、シール部材が形成されない範囲を明確にする効果もある。
【００３０】
図７は、図６における上カバー３０１をシール成形型３０７にセットし、シール部材３０５を射出成形する際の様子を示した断面図である。係止爪３０４の近傍に設けられた第二の型合わせ面３０１Ｂがシール成形型３０７と接触固定され、シール成形型３０７と上カバー３０１の間に設けられた隙間にシール部材３０５が流れ込み成形される。よって、第二の型合わせ面３０１Ｂ上にシール部材３０５は成形されず、むき出しになった状態で成形が完成する。また、シール部材３０５には凸部３０５ａおよび、凸部３０５ｂが設けられる。各凸部が筐体２１９に圧接することで筐体２１９が密閉され、筐体２１９の内部に塵埃やミストが侵入することを防止できる。凸部が途切れると、途切れた箇所から塵埃が筐体内部に侵入するおそれがある。従って、凸部は途切れることなく上カバー３０１の外周に形成されている。また、型合わせ面３０１Ｂにはシール部材が形成されない。そこで、凸部が途切れないようにするために、型合わせ面３０１Ｂは凸部よりも外側に設けてある。以上より、型合わせ面３０１Ｂは凸部と外周壁との間に設けられる。尚、シール部材３０５の筐体２１９との接触部に関する形状は、凸部３０５ａや凸部３０５ｂの形状に限定する必要は無い。
【００３１】
図８は上カバー３０１にシール部材３０５を射出成形した後の、係止爪３０４近傍の拡大図である。前述の通り、第一の型合わせ面３１０Ａと第二の型合わせ面３０１Ｂ上にはシール部材３０５が成形されない。従って、射出成形後も第一の型合わせ面３０１Ａおよび第二の型合わせ面３０１Ｂがむき出しの状態として完成する。以上が本実施例における上カバー３０１の外観上の特徴である。
【００３２】
次に本実施例における利点を、比較例である図９との対比により説明する。図９に示すように、比較例では型合わせ面３０１Ａを避けるために係止爪３０４を外周壁３０８の外側に設けている。型合わせ面の幅を１ｍｍ確保すると、係止爪を外周壁から１ｍｍ外側に設けることになる。このため、係止爪の根元部のシール部材３０５が形成される側の側面（以下、「内側面」と記す）である内側面３０４Ａと外周壁３０８の内側面は同一平面でなく、段差３０４Ｂが存在する。上カバーを筐体に取り付ける際には、筐体の突起２２０の高さＨだけ係止爪が外側に変形する。図１０は係止爪を突起２２０の高さＨの分だけ外側に変形させた際の模式図である。図１０（ａ）は比較例の模式図であり、図１０（ｂ）は本実施例の模式図である。図１０（ａ）（ｂ）のいずれも、変形前の形状を破線で示している。図１０（ａ）に示す比較例においては、係止爪を外側に変形させることにより段差３０４Ｂの箇所に応力が集中する。これに対して、図１０（ｂ）に示す本実施例においては、係止爪の根元部の内側面と外周壁とに段差が無い。換言すると、係止爪の根元部の内側面と外周壁の内側面は同一平面に成形されている。
【００３３】
また、外周壁と係止爪は一体として成形されているため、係止爪と外周壁とは一体として変形する。従って係止爪の根元部への応力集中を緩和することができる。本実施例においては、比較例に対して係止爪の根元部に発生する応力を１／５〜１／１０程度まで低減できる。係止爪の根元部に発生する応力を低減することで、破損・変形の可能性を低減することができる。
【００３４】
さらに、比較例では係止爪が外周壁から１ｍｍ外側に突出することになるが、本実施例では係止爪が外周壁から突出しない。換言すると、係止爪の前記シール部材が成形された側の側面と反対側の側面（以下、「外側面」と記す）である外側面と外周壁の外側面は同一平面上に成形されている。このため、上カバーの小型化も図ることができる。
【実施例２】
【００３５】
本実施例は、実施例１（図６参照）における型合わせ面３０１Ｂとシール部材形成面３０６とを共通の面にしたものである。その他の構成については、実施例１と同様である。
【００３６】
図１１は本実施例における上カバー３０１にシール部材が射出成形される前の、係止爪３０４近傍の拡大図である。実施例１において、型合わせ面３０１Ｂはシール部材形成面３０６と異なる面として専用の面が設けられていた（図６参照）。しかし、型合わせ面３０１Ａと異なる面かつ、外周壁３０８よりも上カバー３０１の内側に形成される面という条件を満たしていれば、型合わせ面３０１Ｂはその他の機能を持つ面と共通の平面であってもよい。本実施例では型合わせ面３０１Ｂを、シール部材成形面３０６と共通の平面とした。この場合、シール部材形成面のうち、係止爪３０４近傍部（図１１における破線の範囲）だけが型合わせ面３０１Ｂとして使用される。型合わせ面３０１Ｂの部分にはシール部材３０５が形成されずむき出しの状態となる。その他のシール部材形成面３０６にはシール部材３０５が成形される。
【００３７】
実施例１では型合わせ面の範囲を明確にするために、第二の型合わせ面３０１Ｂをシール部材形成面３０６と異なる面としていた。型合わせ面の範囲を明確にする必要が無い場合には、本実施例のようにシール形成面３０６と同一平面に第二の型合わせ面を設けてもよい。このようにすることで、上カバー３０１の形状の簡略化を図ることができる。
【符号の説明】
【００３８】
３０１  上カバー（カバー部材に対応）
３０１Ａ  第一の型合わせ面
３０１Ｂ  第二の型合わせ面
３０２  両面テープ
３０３  防塵ガラス
３０４  係止爪
３０４Ａ  係止爪の内側面（係止爪のシール部材が成形された側の側面に対応）
３０５  シール部材
３０５ａ，３０５ｂ  シール部材の凸部
３０６  シール成形面
３０７  シール成形型
３０８  外周壁
２１９  筐体
２２０  突起（係止部に対応）
１０３  １０４  光走査装置
【図１】
2017049317.tif 000003
【図２】
2017049317.tif 000004
【図３】
2017049317.tif 000005
【図４】
2017049317.tif 000006
【図５】
2017049317.tif 000007
【図６】
2017049317.tif 000008
【図７】
2017049317.tif 000009
【図８】
2017049317.tif 000010
【図９】
2017049317.tif 000011
【図１０】
2017049317.tif 000012
【図１１】
2017049317.tif 000013