【実施例1】
【0020】
以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。なお、以下の説明において、後述する回転多面鏡203の回転軸方向をZ軸方向、光ビームの走査方向である主走査方向又は反射ミラーの長手方向をX軸方向、X軸及びZ軸に垂直な方向をY軸方向とする。
【0021】
[画像形成装置の概要]
図1は、実施例1の電子写真方式の画像形成装置100の概略断面図である。
図1に示す画像形成装置100は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色のトナー像を形成する4基の画像形成部101Y、101M、101C、101Bkを備える。以降、各色を表す符号Y、M、C、Bkは、必要な場合を除き省略する。画像形成部101は、それぞれ感光体である感光ドラム102を備える。また、各画像形成部は、感光ドラム102を帯電する帯電装置103、感光ドラム上の静電潜像をトナーにより現像する現像装置104を備える。更に、各画像形成部は、感光ドラム上の残留したトナーを感光ドラム上(感光体上)から除去するクリーニング装置111を備える。
【0022】
各画像形成部は、上述した感光ドラム102、帯電装置103、現像装置104、クリーニング装置111それぞれを一体化したプロセスカートリッジを構成する。このプロセスカートリッジは画像形成装置100に対して着脱可能な交換ユニットである。以下では、画像形成部101Y、101M、101C、101Bkをプロセスカートリッジ101Y、101M、101C、101Bkと称する。
【0023】
画像形成装置100の本体には、光走査装置21、転写ローラ105Y、105M、105C、105Bk、中間転写ベルト106、給紙部109、排紙部110、転写ローラ107、定着装置108が備えられている。中間転写ベルト106は、図中、矢印方向(反時計回り方向)に回転する。光走査装置21は、各感光ドラム102に対して重力方向下側(−Z軸方向)に配置されている。なお、光走査装置21は、重力方向上側(+Z軸方向)から感光ドラム102を露光するように配置されてもよい。
【0024】
次に、画像形成プロセスについて説明する。光走査装置21は、帯電装置103Y、103M、103C、103Bkによってそれぞれ帯電された感光ドラム102Y、102M、102C、102Bkを露光する光ビームLY、LM、LC、LBkを出射する。光ビームによって露光されることで感光ドラム102Y、102M、102C、102Bk上には静電潜像が形成される。
【0025】
現像装置104Yは、感光ドラム102Y上に形成された静電潜像をイエローのトナーによって現像する。現像装置104Mは、感光ドラム102M上に形成された静電潜像をマゼンタのトナーによって現像する。現像装置104Cは、感光ドラム102C上に形成された静電潜像をシアンのトナーによって現像する。現像装置104Bkは、感光ドラム102Bk上に形成された静電潜像をブラックのトナーによって現像する。
【0026】
感光ドラム102Y上に形成されたイエローのトナー像は、転写部Tyにおいて転写ローラ105Yによって中間転写体である中間転写ベルト106に転写される。クリーニング装置111Yは、感光ドラム102Yの回転方向の転写部Tyと帯電装置103Yの帯電部との間において、中間転写ベルト106に転写されずに感光ドラム102Y上に残留したトナーを回収する。感光ドラム102M上に形成されたマゼンタのトナー像は、転写部Tmにおいて転写ローラ105Mによって中間転写ベルト106に転写される。クリーニング装置111Mは、感光ドラム102Mの回転方向の転写部Tmと帯電装置103Mの帯電部との間において、中間転写ベルト106に転写されずに感光ドラム102M上に残留したトナーを回収する。
【0027】
感光ドラム102C上に形成されたシアンのトナー像は、転写部Tcにおいて転写ローラ105Cによって中間転写ベルト106に転写される。クリーニング装置111Cは、感光ドラム102Cの回転方向の転写部Tcと帯電装置103Cの帯電部との間において、中間転写ベルト106に転写されずに感光ドラム102C上に残留したトナーを回収する。感光ドラム102Bk上に形成されたブラックのトナー像は、転写部TBkにおいて転写ローラ105Bkによって中間転写ベルト106に転写される。クリーニング装置111Bkは、感光ドラム102Bkの回転方向の転写部TBkと帯電装置103Bkの帯電部との間において、中間転写ベルト106に転写されずに感光ドラム102Bk上に残留したトナーを回収する。
【0028】
本実施例のクリーニング装置111は、感光ドラム102に当接するブレードを備え、このブレードによって感光ドラム上に残留したトナーを掻き取ることによって、残留トナーを回収する。中間転写ベルト106上に転写された各色のトナー像は、転写部T2において、転写ローラ107によって給紙部109から搬送されてきた記録紙に転写される。転写部T2において記録紙に転写されたトナー像は、定着装置108によって定着処理され、定着処理後に排紙部110に排紙される。
【0029】
なお、以下で説明する構成に関して、上述した画像形成装置100は、感光ドラムを1つ有するモノクロの画像形成装置や、複数の感光ドラム上に形成されたトナー像を直接記録媒体に転写する画像形成装置であってもよい。
【0030】
[光走査装置の概要]
次に、光走査装置21について説明する。
図2(a)は、光走査装置21の構成を示す斜視図であり、
図2(b)は光走査装置21の断面図である。
図2(a)に示すように、光走査装置21の光学箱20の外壁には、光源ユニット202Y、202M、202C、202Bkが取り付けられている。光源ユニット202Yは、感光ドラム102Yを露光する光ビームLYを出射し、光源ユニット202Mは、感光ドラム102Mを露光する光ビームLMを出射する。また、光源ユニット202Cは、感光ドラム102Cを露光する光ビームLCを出射し、光源ユニット202Bkは、感光ドラム102Bkを露光する光ビームLBkを出射する。
【0031】
光源ユニット202Y、202M、202C、202Bkは互いに近接して配置されている。ここで、回転多面鏡203の回転軸を法線として回転多面鏡203を横切る平面を仮想平面と定義する。光源ユニット202Yから出射される光ビームLY及び光源ユニット202Bkから出射される光ビームLBkは、仮想平面に対して重力方向上側(+Z軸方向)から斜めに入射する光路をとって回転多面鏡203の反射面に入射する。一方、光源ユニット202Cから出射される光ビームLC及び光源ユニット202Mから出射される光ビームLMは、上述した仮想平面に対して重力方向下側(−Z軸方向)から斜めに入射する光路をとって回転多面鏡203の反射面に入射する。
【0032】
図2(a)に示すように、光学箱20の中央部には4つの反射面を備える回転多面鏡203が設置されている。画像形成時、回転多面鏡203は、
図2(a)の点線で示す回転軸をR1方向に回転する。
【0033】
光源ユニット202Yから出射された光ビームLYは、回転多面鏡203の反射面に入射する。光ビームLYは、回転多面鏡203の反射面によって、
図2(a)に示すA側に偏向(反射)される。光源ユニット202Mから出射された光ビームLMは、光ビームLYが入射する回転多面鏡203の反射面と同一の反射面に入射する。光ビームLMは、回転多面鏡203の反射面によって、光ビームLYと同一側(A側)に偏向される。
【0034】
一方、光源ユニット202Bkから出射された光ビームLBkは、光ビームLY及びLMが入射する反射面とは異なる反射面に入射する。光ビームLBkは、回転多面鏡203の反射面によって、
図2(a)に示すB側に偏向される。光源ユニット202Cから出射された光ビームLCは、光ビームLBkが入射する回転多面鏡203の反射面と同一の反射面に入射する。光ビームLCは、回転多面鏡203の反射面によって光ビームLBkと同一側(B側)に偏向される。
【0035】
回転多面鏡203によって偏向された光ビームLY及びLMは、+X方向に移動する光ビームとなる。即ち、回転する回転多面鏡203によって偏向されることによって、光ビームLYは+X方向に感光ドラム102Yを走査する光ビームとなり、光ビームLMは感光ドラム102Mを+X方向に走査する光ビームとなる。
【0036】
一方、回転多面鏡203によって偏向された光ビームLBk及びLCは、−X方向に移動する光ビームとなる。即ち、回転する回転多面鏡203によって偏向されることによって、光ビームLBkは−X方向に感光ドラム102Bkを走査する光ビームとなり、光ビームLCは感光ドラム102Cを−X方向に走査する光ビームとなる。
【0037】
続いて、
図2(b)を用いて回転多面鏡203によって偏向された光ビームLY、LM、LC、LBkの光路について説明する。
図2(b)に示すように、光学箱20の内部には、回転多面鏡203、レンズ206、207、208、209、210、211、反射ミラー212、213、214、215、216、217等の光学部材が収容され、光学箱20の底部(底面)に設置される。光学箱20の上部の開放面である開口には、更に、回転多面鏡203、上述した各レンズ、及び各反射ミラーを防塵するためのカバー30が取り付けられる。
【0038】
回転多面鏡203によって偏向された光ビームLYは、レンズ206及びレンズ207を通過した後、反射ミラー212に入射する。反射ミラー212は、入射した光ビームLYを感光ドラム102Yに向かって反射する。カバー30には、反射ミラー212が反射した光ビームLYを通過させる開口219が形成されている。開口219は、光ビームLYを通過させる透明な透明窓である防塵窓223によって閉塞されている。防塵窓223を通過した光ビームLYは、感光ドラム102Y上に結像する。
【0039】
回転多面鏡203によって偏向された光ビームLMは、レンズ206を通過した後、反射ミラー213に入射する。反射ミラー213は、入射した光ビームLMを反射ミラー214に向かって反射する。反射ミラー213によって反射された光ビームLMは、レンズ208を通過して反射ミラー214に入射する。反射ミラー214は、入射した光ビームLMを感光ドラム102Mに向かって反射する。カバー30には、反射ミラー214が反射した光ビームLMを通過させる開口220が形成されている。その開口220は、光ビームLMを通過させる透明の防塵窓224によって閉塞されている。防塵窓224を通過した光ビームLMは、感光ドラム102Mに結像する。
【0040】
回転多面鏡203によって偏向された光ビームLBkは、レンズ209及びレンズ210を通過した後、反射ミラー215に入射する。反射ミラー215は、入射した光ビームLBkを感光ドラム102Bkに向かって反射する。カバー30には、反射ミラー215が反射した光ビームLBkを通過させる開口222が形成されている。開口222は、光ビームLBkを通過させる透明の防塵窓226によって閉塞されている。防塵窓226を通過した光ビームLBkは、感光ドラム102Bk上に結像する。
【0041】
回転多面鏡203によって偏向された光ビームLCは、レンズ209を通過した後、反射ミラー216に入射する。反射ミラー216は、入射した光ビームLCを反射ミラー217に向かって反射する。反射ミラー216によって反射された光ビームLCは、レンズ211を通過して反射ミラー217に入射する。反射ミラー217は、入射した光ビームLCを感光ドラム102Cに向かって反射する。カバー30は、反射ミラー217が反射した光ビームLCを通過させる開口221が形成されている。開口221は、光ビームLCを通過させる透明の防塵窓225によって閉塞されている。防塵窓225を通過した光ビームLCは、感光ドラム102C上に結像する。
【0042】
[カバーの構成]
図3(a)は、本実施例におけるカバー30の構成を示す図であり、カバー30を光学箱20側から見た斜視図である。
図3(a)において、カバー30には、光学箱20の外壁に設けられた突起を係合させて、スナップフィット構造を構成する複数のフック部32が設けられている。また、カバー30には、防塵窓223、224、225、226が設けられている。更に、カバー30には、光学箱20への装着時に、光学箱20の側壁により形成される外周縁と対向する部分全周に、防塵部材であるシール部31が射出成形によって形成されている。また、射出成形時に、成形部材であるポリオレフィン系の溶融したホットメルト接着剤(以下、「ホットメルト」という)を注入するゲート部31aが、
図3(a)では2か所、シール部31の全長をほぼ二分する位置に設けられている。ゲート部31aは、本実施例では2か所設けられているが、実際の成形性に合わせて増減することができ、少なくとも1か所以上設けられていればよい。
【0043】
シール部31は、形成されたカバー30と、カバー30に当接した型との間の空間に、ポリオレフィン系のホットメルトを射出することにより、カバー30上に形成される。
図3(b)は、カバー30を、
図3(a)の図中に示す白抜き矢印で示すJ−J(一点鎖線)の位置で切断したJ−J断面図であり、カバー30とシール部31の関係を示す断面図である。
図3(b)において、カバー30には、ゲート部31aから注入された溶融したホットメルトが流れる溝部30aが設けられており、この溝部30aにホットメルトを充填することにより、シール部31が形成される。溝部30aは、カバー30を光学箱20に取り付けることによって、シール部31が光学箱20の側壁とカバー30とによって挟まれるように形成されている。更に、溝部30aの中には、更に幅が狭くて深さの浅いアンカー溝30cが設けられ、カバー30とシール部31の接触面積を拡大させている。これにより、防塵部材であるシール部材がカバー30から意図せず剥がれたりしないように、カバー30とシール部31の間の接着性を確保している。また、シール部31の表面には、凹状の溝部が形成され、この溝部に光学箱20の側壁により形成される外周縁が挿入されることにより、光学箱20内部が防塵されると共に、光学箱20の密閉性も確保される。
【0044】
図3(c)は、
図3(a)において円で囲まれたカバー30の部分(ゲート部31a周辺部)を拡大した図である。シール部31を射出成形により形成する場合には、ゲート部31aから射出ノズルを介してホットメルトが注入される。そのため、
図3(c)に示すように、ホットメルトの注入が終了した後、射出ノズル内に残っていた成形材料がそのまま固化して、ノズル形状のランナー部31cがゲート部31aに形成される。ゲート部31aにランナー部31cが形成されることにより、
図7(b)に示したように、ランナー部31cが光学箱20内の光ビームの光路を遮ったり、光学箱20に配置された光学部品に当接して光学部品の姿勢や位置を変えてしまったりするおそれがある。
【0045】
[ゲート部配置領域]
そこで、本実施例では、このランナー部31cが光走査装置21内で大きく突出していても光ビームの光路等に支障がないように、ゲート部31aを配置する領域について、
図4を用いて説明する。
図4は、本実施例の光走査装置21を下側(−Z軸方向)から見た図であり、光学箱20を除き、カバー30と光走査装置21内部に配置されている光学部品(レンズ、反射ミラー等)等を示した図である。
【0046】
図4において、光源ユニット202(Y、M、C、Bk)から出射された光ビームは、入射光路L1を通り、ポリゴンモータ232により駆動される回転多面鏡(
図4では不図示)に入射する。
図4において、A側に配置された光源ユニット202は、前述した光源ユニット202Y、202Mであり、B側に配置された光源ユニット202は、前述した光源ユニット202C、202Bkである。そして、矢印方向(反時計回り方向)に回転する回転多面鏡に入射した光ビームは、走査光路L2又はL3に沿って反射ミラー212、215へと偏向される。図中、走査方向は、回転多面鏡により偏向された光ビームが走査される方向を示す。光源ユニット202Y、202Mから出射された光ビームは、図中A側(図中の右方向)へ偏向される。そして、走査光路L2は、光源ユニット202Yから出射された光ビームの反射ミラー212への走査光路を示している。光源ユニット202C、202Bkから出射された光ビームは、図中B側(図中の左方向)へ偏向される。そして、走査光路L3は、光源ユニット202Bkから出射された光ビームの反射ミラー215への走査光路を示している。なお、走査光路L2は、反射ミラー212に向かう光ビームの走査開始時、走査終了時の光路を示す。同様に、走査光路L3は、反射ミラー215に向かう光ビームの走査開始時、走査終了時の光路を示す。また、光走査装置21では、光源ユニット202から出射された光ビームを回転多面鏡(
図4には不図示)により偏向させて、同期光路L4に沿って、アナモフィックレンズ230を介して同期センサ231に入射させる。同期センサ231は、入射された光ビームのタイミングに基づいて、光源ユニット202から光ビームを照射する走査開始タイミングを指示する同期信号を生成する。なお、
図4のその他の符号については、
図2において説明しているので、ここでの説明を省略する。
【0047】
図4に示すように、光走査装置21内部には、光学部品(レンズ206〜211、反射ミラー212、213、215、216等)、レンズやミラーを固定させる機械部品等が設置されている。更に、光走査装置21内部には、ポリゴンモータ232、同期センサ231等の電気部品が設置されており、光走査装置21内の空間には、光ビームが通る入射光路L1、走査光路L2、L3、同期光路L4がある。
図4において、光路L1〜L4はそれぞれ2本の実線により示されており、2本の実線で占められた空間である光路領域を光ビームが通る。また、走査光路L2、L3は、光走査装置21内で、走査光路の占める空間である光路領域が最も大きい光路を示している。ところで、
図4において、部品も光路も存在しない破線で囲まれた領域があり、これを「ゲート部配置領域」という。ゲート部配置領域においては、ゲート部31aは、カバー30に対してゲート部31aから垂直に伸びる仮想法線と光学箱20内における光ビームの光路領域とが交差しない位置に形成されている。そのため、ゲート部配置領域にゲート部31aを設けた場合には、ゲート部31aに形成されるランナー部31cにより、光路が遮られたり、部品にランナー部31cが接触して姿勢を変えられたりすることはなくなる。本実施例では、このゲート部配置領域が4箇所あり、そのうちの2箇所にシール部31のゲート部31aを配置している。これにより、ゲート部31aにおいてランナー部31cが突出していても、光走査装置21の露光性能に何ら影響を与えることがない。
【0048】
なお、光走査装置21においては、
図4に示すように走査光学系の走査方向(X軸方向)と平行に反射ミラー(例えば反射ミラー212、215)や走査レンズ(例えばレンズ207、210)が配置される。更に、光学箱内の空間を有効に使うために、走査方向(X軸方向)に平行な光学箱20の外周縁(図中、短辺)の近傍には反射ミラーや走査レンズが配置されることが多い。よって、ゲート部を配置する領域は、光走査装置21の走査方向(X軸方向)に平行な辺以外の場所、すなわち走査方向に直交する方向(Y軸方向)の辺の外周縁側(長辺側)に設けることが好適である。
【0049】
以上より、射出成形によってカバー30に一体的にシール部31を設けることで、別体のシール部材をカバーに貼り付ける工程をなくすことができ、シール部31のランナー部31cを切断するという追加の作業工程も不要となる。その結果、シール部材付きのカバーを作製する工程が簡便になり、部品コストも下げることができる。更に成形による効果として、シール部31の形状が一定となることから、良好な密閉性を安定して確保できる。
【0050】
また、ホットメルト接着剤は射出後の凝固が比較的早いため、複数のゲート部31aを設ける場合の各ゲートの配置は、全体の流動経路をほぼ均等に分割するように配置することが望ましい。もちろん、この場合にも各ゲート部31aを光路や部品が存在しないゲート部配置領域に配置する必要がある。以上説明したように、本実施例によれば、煩雑な組立作業を必要としない簡便な構成で、シール部を射出成形することができる。