(57)【要約】【課題】感光体の除電動作にも用いられるものであって筐体におけるレーザ光出射用の開口が小さい光走査装置を提供することを目的とする。【解決手段】光走査装置は、筐体１７内に収容された、レーザ光を出射するＬＤ１１からのレーザ光で、外部の感光体２１１を走査することにより、感光体２１１上に静電潜像を書き込む。筐体１７は、レーザ光を外部に出射するための開口１７ｂを有すると共に、開口１７ｂには当該開口１７ｂを塞ぐ透光性の防塵部材１８が取付けられており、防塵部材１８は、ＬＤ１１側からの光を拡散する機能を有するレンズ部１８ｂを両端に有する。光走査装置は、印刷領域外の感光体２１１上をレーザ光で走査するときは、防塵部材１８のレンズ部１８ｂを通してレーザ光を照射する。【選択図】図２
2009186723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に収容された、レーザ光を出射するレーザ出射手段からのレーザ光で外部の感光体を走査することにより前記感光体上に静電潜像を書き込む光走査装置であって、
前記筐体は、レーザ光を外部に出射するための開口を有すると共に、該開口には当該開口を塞ぐ透光性の防塵部材が取付けられており、
該防塵部材は、前記レーザ出射手段側からの光を拡散する機能を有するレンズ部を両端に有し、
前記感光体の前記静電潜像を書き込む領域以外の領域上をレーザ光で走査するときは、前記防塵部材のレンズ部を通してレーザ光を照射することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記筐体は、樹脂材料で形成さ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】
請求項１または２に記載の光走査装置を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及び画像形成装置に関し、特に、レーザ出射光用の開口を防塵部材で塞ぐ光走査装置に係り、感光体（ドラム）の除電動作にも用いられる光走査装置及び当該光走査装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタル複写機やプリンタ等の画像形成装置において、電子写真方式を利用したものが普及している。電子写真方式の画像形成装置では、感光体を帯電装置で帯電した後、画像情報に応じて、光走査装置によって感光体上をレーザ光で走査して、感光体に静電潜像を形成する。そして、現像装置から供給されるトナーによって、感光体上の静電潜像を顕像化する。そして、感光体上で顕像化されたトナー像を転写装置によって記録用紙に転写し、さらに定着装置によって記録用紙に定着することで、所望の画像が得られるようになっている。
【０００３】
また、このような画像形成装置では、転写後の感光体の電位が不均一であると、その後の画像形成処理において品質の良い静電潜像が形成できない恐れがある。そのため、特許文献１及び２に開示の画像形成装置では、帯電された感光体（ドラム）上への静電潜像を形成する潜像形成動作用の光走査装置を、画像形成処理（画像形成ジョブ）終了後に、感光体ドラムの電荷を除去する除電動作にも用いて、感光体の電位を均一に調整していた。
【０００４】
また、電子写真方式による画像形成装置において用いられる光走査装置は、レーザ光を出射する半導体レーザと、そのレーザ光を反射して感光体上を走査させる多面鏡と、多面鏡を回転駆動する多面鏡モータと、多面鏡からの光を結像する結像レンズ等の部品を有する。電子写真方式の画像形成装置では、トナー等の現像剤を使用するのが一般的であり、画像形成装置内でトナーが落下したり飛散したりする。このため感光体を露光するための上記部品を筐体に配置した光走査装置を用いることにより、これら部品をトナーや他の粉塵等から遮断できるようにしている。
【０００５】
また、このような光走査装置では、レーザダイオード等の部品が筐体内に配置され、レーザ光を筐体内から出射させて筐体外部に配置されている感光体ドラムを露光するようにしている。したがって、光走査装置では、外部に出射させるレーザ光を通過させるための開口を筐体に設け、その開口を透光性の部材である防塵ガラスで塞ぐことにより、レーザ光の出射光路部分においても筐体内を略密閉するようになっている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−１７１２６０号公報
【特許文献２】特開２００５−３４５９２２号公報
【特許文献３】特開２００２−９０６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、感光体ドラム上に対して光走査装置が除電動作を行う必要がある領域は、潜像形成動作を行う領域より広い。したがって、特許文献１及び２に開示の技術のように、光走査装置を感光体の除電動作に用いる場合、特許文献３に開示のように構成すると、当該装置の筐体のレーザ光出射用の開口を大きく形成し、その開口に防塵ガラスを取付ける必要がある。しかし、筐体の開口が大きいと、筐体すなわち光走査装置の剛性が損なわれたり、光走査装置自体が大型化されてしまったりすることがあり、また、開口に合わせて防塵ガラスも大きくなるので防塵ガラスに埃が付きやすくなることがある。
【０００７】
本発明は、上述のような実情を考慮してなされたものであり、感光体の除電動作にも用いられるものであって筐体におけるレーザ光出射用の開口が小さい光走査装置及び当該光走査装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、筐体内に収容された、レーザ光を出射するレーザ出射手段からのレーザ光で外部の感光体を走査することにより前記感光体上に静電潜像を書き込む光走査装置であって、前記筐体は、レーザ光を外部に出射するための開口を有すると共に、該開口には当該開口を塞ぐ透光性の防塵部材が取付けられており、該防塵部材は、前記レーザ出射手段側からの光を拡散する機能を有するレンズ部を両端に有し、前記感光体の前記静電潜像を書き込む領域以外の領域上をレーザ光で走査するときは、前記防塵部材のレンズ部を通してレーザ光を照射することを特徴としたものである。
【０００９】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記筐体が、樹脂材料で形成されていることを特徴としたものである。
【００１０】
第３の技術手段は、画像形成装置であって、第１または第２の技術手段の光走査装置を備えることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、筐体のレーザ光出射用の開口を小さくすることができるので、光走査装置の筐体の剛性が損なわれることがなく、また、光走査装置及び当該装置を備えた画像形成装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の光走査装置を備えた画像形成装置の構成例を示す断面図である。画像形成装置１は、例えば、原稿読取部１００、装置本体部２００、後処理装置３００、用紙スタック部４００から構成されている。
原稿読取部１００は、上面に原稿台１０１を有する。この原稿台１０１の上方には、例えば、自動原稿送り装置（図示省略）が設けられる。原稿読取部１００は、原稿台１０１の下方に、スキャナ光学系１１１を有する。
【００１３】
スキャナ光学系１１１は、原稿台１０１上に載置された原稿に光を照射するための露光用光源１１２と、該原稿で反射された光を受光する光電変換素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）１１５とを有し、露光用光源１１２とＣＣＤ１１５との間には、原稿で反射した光をＣＣＤ１１５に導くための複数の反射鏡１１３と、該反射鏡１１３により導かれた光をＣＣＤ１１５上に結像させるための結像レンズ１１４とが配置されている。ＣＣＤ１１５により読み取られた原稿画像データは、画像処理が施された後、装置本体部２００のレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ：Laser Scanning Unit）１０に送出される。
【００１４】
装置本体部２００は、記録用紙Ｐに画像形成（印字）するための画像形成部２１０と、記録用紙（以下、用紙という）Ｐを収容すると共に、用紙Ｐを搬送するための用紙搬送部２２０とからなる。本発明の光走査装置の一例であるＬＳＵ１０を有する画像形成部２１０については、後述する。
【００１５】
用紙搬送部２２０には、用紙Ｐをストックし給紙するための用紙カセット２２１と、装置本体部２００の側面から用紙Ｐを給紙するための手差しトレイ２２２とが設けられている。上記用紙カセット２２１には、該用紙カセット２２１の用紙Ｐを給紙するための呼び込みローラ２２３と、図示しないが、収容された用紙Ｐを一枚ずつ確実に送り出すための用紙さばき部とが配置されている。呼び込みローラ２２３の下流側には、画像形成部２１０における画像形成位置に用紙Ｐを導くための送り出し用のピックアップローラ２２４と、第１給紙路２２５とが設けられている。一方、手差しトレイ２２２には、手差しトレイ２２２の用紙Ｐを給紙するための呼び込みローラ２２６と、用紙Ｐを上記画像形成位置に導くためのピックアップローラ２２７と、第２給紙路２２８とが設けられている。
【００１６】
上記の画像形成部２１０の画像形成位置の手前には、第１給紙路２２５または第２給紙路２２８から給送された用紙Ｐを所定のタイミングで後述の感光体２１１のトナー像の転写位置（画像形成位置）に搬送するためのレジストローラ２２９が設けられている。上記の画像形成位置の下流側には、用紙Ｐ上に転写されたトナー像を熱により定着させるための定着ローラ２３０が設けられている。定着ローラ２３０の下流側には、定着済の用紙Ｐを搬送する用紙搬送パス２３１と、用紙搬送パス２３１を経て搬送される用紙Ｐを装置本体部２００の外部に排出する排紙ローラ２３２に導くための第１用紙搬送路２３３と、が設けられている。排紙ローラ２３２から排出された用紙Ｐは、原稿読取部１００の下方に形成された第１排紙部２３４に排出される。第１用紙搬送路２３３の上流側には、用紙Ｐを第１用紙搬送路２３３または後処理装置３００に通じる用紙搬送パス２３６の何れかに切り替えて導くための第１切替ゲート２３５が設けられている。
【００１７】
また、用紙搬送部２２０には、用紙搬送パス２３１に平行して反転搬送路２３７が設けられている。この反転搬送路２３７は、用紙Ｐの両面に画像を形成する両面印字時に使用される搬送路であり、用紙搬送パス２３１の搬送方向とは反対方向に、レジストローラ２２９まで用紙Ｐを搬送する。用紙搬送パス２３１と反転搬送路２３７との分岐点には、切替ゲート２３８が設けられている。
【００１８】
後処理装置３００には、装置本体部２００の用紙搬送パス２３６から搬送された用紙Ｐを後述のエスケープパス３０２またはステイプルトレイ３０３に導くための用紙搬送パス３０１と、用紙搬送パス３０１を搬送された用紙Ｐをエスケープパス３０２またはステイプルトレイ３０３に排出するための排紙ローラ３１８と、が設けられている。また、用紙搬送パス３０１の下流側には、用紙Ｐをエスケープパス３０２とステイプルトレイ３０３の何れかに切り替えて導くための第２切替ゲート３０４が設けられている。
【００１９】
エスケープパス３０２は、ステイプル処理等の後処理が施されない用紙Ｐを搬送する搬送路であり、用紙Ｐを後述の用紙スタック部４００まで搬送するようになっている。エスケープパス３０２の下流側には、用紙Ｐを第１排紙路３０５と第２排紙路３０６の何れかに切り替えて導くための第３切替ゲート３０７が設けられている。
【００２０】
一方、ステイプルトレイ３０３は、ステイプル等の後処理が施される用紙Ｐを搬送する搬送路であり、エスケープパス３０２と同様に、用紙Ｐを用紙スタック部４００まで搬送するようになっている。また、ステイプルトレイ３０３では、用紙Ｐをストックして整合を行い、整合された用紙Ｐに対して後述のステイプルユニット３０８によりステイプル処理が施されるようになっている。ステイプルトレイ３０３の下流側には、ステイプル処理を行うステイプルユニット３０８と、ユニット３０８によりステイプル処理が施された用紙Ｐ束を排出するための排紙ローラ３０９と、が設けられている。排紙ローラ３０９は、エスケープパス３０２から第３切替ゲート３０７により分岐されて第２排紙路３０６を搬送してきた用紙Ｐを排出するようにもなっている。
【００２１】
用紙スタック部４００は、後処理装置３００を通過した用紙Ｐをスタックするものであり、第２排紙部としての第１用紙スタックトレイ４０１と、第３排紙部としての第２用紙スタックトレイ４０２とを備えている。
【００２２】
第１用紙スタックトレイ４０１には、後処理装置３００のエスケープパス３０２から第１排紙路３０５を経て排出される用紙Ｐがスタックされる。一方、第２用紙スタックトレイ４０２には、後処理装置３００のステイプルトレイ３０３を経て排紙ローラ３０９から排出される用紙Ｐがスタックされる。なお、第２用紙スタックトレイ４０２には、エスケープパス３０２ステイプル処理等を施さなかった用紙Ｐを大量にスタックする必要のあるとき等に、エスケープパス３０２から第２排紙路３０６を経て排出される用紙Ｐがスタックされることもある。また、第２用紙スタックトレイ４０２は、用紙Ｐの積載量に応じて上下動するようになっている。
【００２３】
次に、画像形成部２１０について説明する。
画像形成部２１０は、ＬＳＵ１０と、ＬＳＵ１０からのレーザ光が表面に照射されることにより静電潜像が形成される感光体２１１と、を有している。感光体２１１は、矢印Ａ方向に回転駆動されるドラム形状をなしており、この感光体２１１の周囲にはＬＳＵ１０からのレーザ光の照射ポイントから、当該感光体２１１の回転方向Ａに向かって、現像装置２１２、転写チャージャ２１３、除電器２１４、主帯電器２１５が配置されている。
【００２４】
現像装置２１２は、レーザ光により露光された感光体２１１表面の静電潜像をトナーにより可視像（トナー像）に現像し、転写チャージャ２１３は、感光体２１１上のトナー像を用紙Ｐに転写し、除電器２１４は、トナー像の転写後の感光体２１１上に残留している電荷を除去し、主帯電器２１５は、感光体２１１表面を帯電させる。さらに、図示しないが、転写チャージャ２１３と除電器との間には、トナー像の転写後の感光体２１１上に残留しているトナーを除去するためのクリーニング装置が設けられている。
なお、画像形成部２１０は、転写後の感光体２１１の電位を均一にして残留電荷が除去された感光体２１１表面を主帯電器２１５で所定の電位に帯電させるために、画像形成終了後の処理において、ＬＳＵ１０で感光体２１１の電荷を除去する構成である。なお、本発明の画像形成装置においては、画像形成部に除電器を設けず、ＬＳＵに除電器の役割をさせるようにしてもよい。この構成により、別の除電器を設けた構成に比べ、画像形成装置を小型化し、コストを低減することができる。
【００２５】
ＬＳＵ１０は、原稿読取部１００にて読み取られた原稿画像データに限定されず、外部に接続されたコンピュータ等の外部機器からの画像情報、通信等により送られるＦＡＸ情報に基づいて、レーザを感光体２１１に照射するようにもなっている。したがって、本画像形成装置は、原稿読取部１００により原稿画像を読み取って用紙に画像を形成する複写機能、通信等によるＦＡＸ情報に基づいて用紙に画像を形成するＦＡＸ機能、コンピュータ等の外部機器からの画像情報に基づいて用紙に画像を形成するプリント機能を有する複合機となっている。
【００２６】
続いて、本発明の光走査装置の一例であるＬＳＵ１０について図２及び図３を用いて説明する。
図２は、ＬＳＵ１０の構成を説明する概略図で、図２（Ａ）は、ＬＳＵ１０の筐体内部と感光体２１１を上方向（（主）走査方向と直交する方向）から見た様子を示しており、図２（Ｂ）は、横方向（（主）走査方向）から見た様子を示している。図３は、ＬＳＵ１０に対する比較例（従来例）を説明する図である。なお、図３において、図２のＬＳＵ１０と同様な構成部分については、同じ符号を付すことにより、その説明を省略する。
【００２７】
ＬＳＵ１０は、図２（Ａ）に示すように、半導体レーザ（ＬＤ：Laser Diode）１１、コリメータレンズ１２、シリンダレンズ１３、ポリゴンモータ１４、ｆθレンズ１５，１６等の部品が筐体１７内に配置されて成る。
ＬＤ１１は、画像データに応じたレーザ光を出力（出射）するレーザ出射手段であって、ＬＳＵ１０の各構成部品を支持する筐体１７に設けられたＬＤホルダ（ＬＳＵ基板）１７ａに保持される。コリメータレンズ１２は、ＬＤ１１のレーザ出射側に配設されており、ＬＤ１１から出力された拡散光を感光体２１１に対して主走査方向に集光するためのものである。シリンダレンズ１３は、入射されたレーザ光を感光体２１１に対して副走査方向に集光するためのものである。
【００２８】
ポリゴンモータ１４は、回転方向に複数（例えば６つ）の反射面を有するポリゴンミラー１４ａと、ポリゴンミラー１４ａを回転駆動するモータ１４ｂから構成される。ポリゴンミラー１４ａは、モータ１４ｂにより図の矢印Ｂ方向に回転して、主走査方向にレーザ光を反射する。シリンダレンズ１３を出射し主副の両走査方向について集光されたレーザ光は、ポリゴンモータ１４の反射面（偏向面）で、反射面（偏向面）で偏向反射される。ポリゴンモータ１４の反射面で偏向反射されたレーザ光は、ｆθレンズ１５，１６に入射する。ｆθレンズ１５，１６は、ポリゴンミラー面倒れ補正特性及びｆθ特性を有し、ポリゴンモータ１４の等角速度運動により主走査方向に等角速度で移動するレーザ光を、感光体２１１上の走査ライン上で等線速で移動することができるように変換することができる。
【００２９】
ｆθレンズ１６を透過したレーザ光は、後述の防塵部材１８を透過後、感光体２１１の表面上に静電潜像を形成することができる。
ポリゴンモータ１４は、上述のように矢印Ｂ方向に回転することによって、レーザ光が感光体２１１の表面上を矢印Ｃで示す主走査方向に走査して、感光体（ドラム）２１１の表面に像を形成する。なお、感光体２１１の表面へのレーザ光による副走査方向への走査は、図２（Ｂ）に示すように、感光体２１１を矢印Ａ方向に回転することによって行われる。
【００３０】
筐体１７は、例えば遮光性の樹脂材料からなり、その側面には、ｆθレンズ１６と感光体２１１との間の光路である開口部１７ｂが設けられており、開口部１７ｂには、ガラス等の光透過性の材料からなる防塵部材１８が、筐体１７と面一になるように接着剤等により取付けられている。
【００３１】
防塵部材１８は、開口部１７ｂを塞ぐために、開口部１７ｂに対応した大きさ（及び形状）を有している。また、防塵部材１８は、感光体２１１上の印刷領域を照射するレーザ光の光路となる印刷領域対応部１８ａと、画像形成終了後の感光体２１１の電荷の除去のために感光体２１１上の印刷領域外を照射するレーザ光の光路となる印刷領域外対応部１８ｂとから構成され、中央に位置する印刷領域対応部１８ａの両側に印刷領域外対応部１８ｂが設けられている。ＬＳＵ１０においては、防塵部材１８の印刷領域対応部１８ａは、平板状に形成されているが、印刷領域外対応部１８ｂが、ＬＤ１１側からの光を拡散する機能を備えたレンズ部として形成されている。このような防塵部材１８を有するＬＳＵ１０には、図３に示すような印刷領域対応部２１ａ及び印刷領域外対応部２１ｂを共に平板状に形成した防塵部材２１が筐体２２の開口部２２ａに取付けられたＬＳＵ２０に比べて、以下の利点がある。
【００３２】
ＬＳＵ１０においても、ＬＳＵ２０においても、画像形成時には、ｆθレンズ１６を透過し防塵部材１８（２１）の印刷領域対応部１８ａ（２１ａ）を透過したレーザ光を用いて、感光体２１１の表面上の一部（静電潜像を書き込む領域である印刷領域）に静電潜像を形成する。また、画像形成終了後の感光体２１１の除電動作時には、ｆθレンズ１６を透過し防塵部材１８（２１）の印刷領域対応部１８ａ（２１ａ）を透過したレーザ光と、ｆθレンズ１６を透過し防塵部材１８（２１）の印刷領域外対応部１８ｂ（２１ｂ）を透過したレーザ光とを用いて、感光体２１１の表面上の全体（印刷領域及び印刷領域外）を照射し、感光体２１１の全面の表面電位を低下させて所定の電位にすることも、２つのＬＳＵ１０，２０では共通である。しかし、ＬＳＵ１０では、防塵部材１８の印刷領域外対応部１８ｂが光拡散機能を有するレンズ部となっている。したがって、ＬＳＵ１０では、感光体２１１の印刷領域外の全体を照射するのに必要な印刷領域外対応部１８ｂの長さＬ１を、ＬＳＵ２０の印刷領域外対応部２１ｂの長さＬ２に比べて短くすることができる。つまり、ＬＳＵ１０では、防塵部材１８の大きさをＬＳＵ２０の防塵部材２１より小さくでき、筐体１７の開口部１７ｂの大きさを、ＬＳＵ２０の筐体２２の開口部２２ａより小さくできる。
【００３３】
なお、防塵部材１８の印刷領域外対応部１８ｂを形成するレンズ部の構成については、光を拡散する機能を備えた構成であれば良く、形状については特に限定されず、例えば、凹レンズ形状を用いる構成でもよい。
【００３４】
また、ＬＳＵ１０において、防塵部材１８の印刷領域外対応部１８ｂでは、レーザ光を拡散しているため、除電動作時において、感光体２１１の印刷領域外を照射するレーザ光強度が、印刷領域を照射するレーザ光強度に比べて弱くなる。したがって、除電動作時に、印刷領域外を照射する際には、印刷領域を照射するときに比べてＬＤ１１からの光強度を強くするように制御しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の光走査装置を備えた画像形成装置の構成例を示す断面図である。
【図２】図１のＬＳＵ１０の構成を説明する概略図である。
【図３】図２のＬＳＵ１０に対する比較例（従来例）を説明する図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…画像形成装置、１０…ＬＳＵ、１１…ＬＤ、１００…原稿読取部、１０１…原稿台、１１１…スキャナ光学系、１１２…露光用光源、１１３…反射鏡、１１４…結像レンズ、１１５…ＣＣＤ、１２…コリメータレンズ、１３…シリンダレンズ、１３…拡散光シリンダレンズ、１４…ポリゴンモータ、１４ａ…ポリゴンミラー、１４ｂ…モータ、１５，１６…ｆθレンズ、１７…筐体、１７ａ…ＬＤホルダ、１７ｂ…開口部、１８…防塵部材、１８ａ…印刷領域対応部、１８ｂ…印刷領域外対応部。
【図１】
2009186723.tif 000003
【図２】
2009186723.tif 000004
【図３】
2009186723.tif 000005