(57)【要約】【課題】  ポリゴンミラーの反射面の汚れを除去するためには、密封された光走査装置を開封し、全ての反射面に空気を吹き付けるなどして清掃した後、再び密封状態にしなればならず、清掃作業に時間と手間がかかっていた。【解決手段】  空気噴射装置によってスキャナケース２０１の内部に空気を噴射するための噴射口２１１と、該空気を噴射することによって生じる気流を光学箱外部に排出するための排出口２１３と、気流を噴射口２１１から排出口２１３まで導く流路を形成する第１の壁２１５と第２の壁２１６と、を有し、ポリゴンミラー２０７は、ポリゴンミラー２０７の回転軸と垂直な方向におけるポリゴンミラー２０７の一部が噴射口２１１と排出口２１３との間の流路上に突出するようにスキャナケース２０１に設置されることを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
回転することによって前記光源からのレーザ光を被走査面に向かって偏向走査する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を収容する光学箱と、を有する光走査装置において、
前記光学箱は、空気噴射装置によって前記光学箱の内部に空気を噴射するための第１の開口と、該空気を噴射することによって生じる気流を光学箱外部に排出するための第２の開口と、前記気流によって前記回転多面鏡が回転するように前記第１の開口から噴射された空気を導く流路を形成する気流案内部と、を有し、前記回転多面鏡は、前記回転多面鏡の一部が前記第１の開口と前記第２の開口との間の前記流路上に突出するように前記光学箱に設置されることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記回転多面鏡の内接円の一部が前記流路上に突出し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】
前記気流案内部は、前記光学箱の内部を前記流路と前記回転多面鏡の回転軸が設置されている側の部屋とに分ける第１の壁と前記第１の壁と対向するように前記第１の壁に対して前記回転軸と反対側に設けられる第２の壁とによって形成され、前記第１の壁は前記回転多面鏡の回転時に前記回転多面鏡の一部を通過させるための第３の開口を有す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４】
前記第１の開口には、前記空気噴射装置によって噴射される空気に含まれる粉塵が光学箱内に侵入することを防止するためのフィルターが設置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４いずれか１項に記載の光走査装置と、
前記光源から射出されたレーザ光に走査されることによって静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体上の静電潜像をトナーにより現像し、前記像担持体上のトナー像を記録媒体上に転写する画像形成部と、を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転多面鏡の反射面を清掃可能にするための構成を有する光走査装置及びこれを備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、レーザ光を感光体上に走査して、感光体に静電潜像を形成する光走査装置（レーザスキャナ）を備える。そして、感光体上の静電潜像をトナーによってトナー像として現像し、トナー像を記録媒体に転写・定着させることによって画像形成する。
【０００３】
上記レーザスキャナでは、光源から射出されたレーザ光は、回転多面鏡（以下、ポリゴンミラー）等の光偏向手段で反射し、レンズ、折り返しミラー、透光板（ウィンドガラス）を通過することによって感光体上に導かれる。
【０００４】
このように、光源からウィンドガラスに掛けてレーザ光の光路を形成するため、光路上の部品に粉塵が付着すると、レーザ光の反射及び透過が粉塵によって遮られ、遮られた部分だけ感光体に静電潜像が形成されない。そのため、画像欠陥が生じることがある。
【０００５】
それに対して、光走査装置の防塵部材に付着した粉塵を清掃する方法として、空気を防塵ガラスに吹き付けることによって防塵ガラスに付着した粉塵を除去する光走査装置が提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、レーザ光を光走査装置の内部から外部に通過させる開口を防塵ガラスによって塞ぐ構成を持つ。この防塵ガラスの感光体側（光走査装置外部）にトナー粉等の粉塵が堆積する。この防塵ガラスに堆積する粉塵を清掃するために、防塵ガラスに高圧の空気を噴射する構成を持つ。
【０００６】
また、画像形成装置から取り外すことなく、また光走査装置を開封することなく、レーザ光を通過させる透光板の光走査装置内部側に付着する粉塵を清掃することが可能な光走査装置が提案されている（例えば、特許文献２）。特許文献２の光走査装置は、光走査装置内に空気を送り込むための開口と送り込まれた空気を、光ビームを通過させる透光板まで導く通風路を有する。開口から送り込まれた空気によって透光板に付着した粉塵を吹き飛ばし、吹き飛ばされた粉塵を含む空気を排出口から排出する。
【特許文献１】特開２００４−３４１０４２号公報
【特許文献２】特開２００７−９３６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献のいずれの清掃方法も清掃対象物に空気を当てる構成であるため、空気が当たらない面は清掃されない。そのため、ポリゴンミラーの複数の反射面を効果的に清掃することができない。
【０００８】
光走査装置内の粉塵は、光学レンズや反射ミラーよりも回転多面鏡に影響を及ぼす。粉塵は回転多面鏡の回転により生じる気流により舞い上がる。舞い上げられた粉塵は、図６に示すポリゴンミラー２０７の近傍に生じるカルマン渦Ｋに巻き込まれる。そのため、ポリゴンミラーの各反射面の回転方向下流側に粉塵Ｄが集中し、粉塵が集中する部分の汚れが顕著になる。これにより、汚れた部分のレーザ光の反射率が低下し、感光ドラムの回転軸方向において左右で画質が異なるようになる。
【０００９】
このような汚れを除去することによって画質が維持されるため、定期的にサービスマンがポリゴンミラーの反射面を清掃するのが望ましい。しかしながら、上記の汚れを除去するために、従来は密封された光走査装置を開封し、全ての反射面に空気を吹き付けるなどして清掃した後、再び密封状態にしなればならず、清掃作業に時間と手間がかかっていた。
【００１０】
本発明は、光走査装置を開封することなくポリゴンミラーの各反射面を清掃することができる光走査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】
【００１１】
本発明の光走査装置は、光源と、回転することによって前記光源からのレーザ光を被走査面に向かって偏向走査する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を収容する光学箱と、を有する光走査装置において、前記光学箱は、空気噴射装置によって前記光学箱の内部に空気を噴射するための第１の開口と、該空気を噴射することによって生じる気流を光学箱外部に排出するための第２の開口と、前記気流によって前記回転多面鏡が回転するように前記第１の開口から噴射された空気を導く流路を形成する気流案内部と、を有し、前記回転多面鏡は、前記回転多面鏡の一部が前記第１の開口と前記第２の開口との間の前記流路上に突出するように前記光学箱に設置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光走査装置を開封することなく、回転多面鏡の各反射面を清掃することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
本実施形態における画像形成装置１００全体について図１の断面図を用いて説明する。まず、感光体上（像担持体上）にトナー像を形成する画像形成プロセスについて説明する。画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋは、被走査面としてそれぞれ感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｂｋ、光走査装置１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｂｋ、帯電器１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂｋを備える。また、各画像形成部は、現像器１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｂｋ、一次転写装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｂｋ、及び感光体クリーナ１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｂｋを備える。各色に体対応する画像形成部は、図１に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｂｋ）の４セット存在する。勿論、４色に限定されるものではなく、また色の並び順もこの限りではない。以下、各色に対応する画像形成部の構成は同一であるので、以下に登場する各要素の標記は、ＹＭＣＫを省略して説明する。
【００１４】
次に、記録媒体に画像形成されるまでのプロセスについて説明する。まず、送られてきた画像情報の信号に基づいて光走査装置１０３に備えられたレーザ光源からレーザ光が射出する。レーザ光は、反射鏡を適宜経由して帯電器１０４により予め表面を一様に帯電された反時計方向に回転する感光ドラム１０２に静電潜像を形成する。このようにして感光ドラム１０２上に形成された静電潜像に対して、現像器１０５によるトナー現像が行われ、感光ドラム１０２上にトナー像が形成される。その後、一次転写装置１０６により所定の加圧力および静電的負荷バイアスが与えられ、中間転写ベルト１０８上にトナー像が転写される。感光ドラム１０２上に僅かに残った転写残トナーは前記感光体クリーナ１０７により回収される。
【００１５】
次に、中間転写ベルト１０８について説明する。中間転写ベルト１０８は駆動ローラ１０９、テンションローラ１１０および転写ベルト内ローラ１１１等のローラ類によって張架され、図中矢印Ｂの方向へと搬送駆動される。先述のＹ、Ｍ、ＣおよびＢｋの各画像形成装置により並列処理される各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト１０８上に一次転写された上流のトナー像に重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、各色の画像形成部で形成されたトナー像は１次転写部で中間転写ベルト１０８に転写されることによって、各色のトナー像が重畳される。中間転写ベルト１０８上に形成されたフルカラーのトナー像が、二次転写部へと搬送される。二次転写部とは、転写ベルト内ローラ１１１とそれに対向する二次転写ベルト外ローラ１１２により形成される、記録紙Ｓをニップする転写ニップ部であり、所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることで記録紙Ｓにトナー画像を転写させる。
【００１６】
記録媒体である記録紙Ｓは給紙装置１１３が有するリフトアップ装置１１４の上に積載される形で収納されており、記録紙Ｓはピックアップ装置１１５により画像形成プロセスの画像形成タイミングに合わせて搬送路に送られる。ここで、ピックアップ装置１１５は給紙ローラ等による摩擦分離を利用する方式やエアによる分離吸着を利用する方式等が挙げられる。本実施形態の画像形成装置では、エアによる給紙方式を用いる。ピックアップ装置１１５により搬送路に送り出された記録紙Ｓは搬送パスを通過し、２次転写部に到達する前に斜行補正やタイミング補正が行われる。その後、記録紙Ｓは二次転写部へと送られる。
【００１７】
以上で説明した画像形成プロセスと記録紙Ｓの搬送プロセスとを以って２次転写部において記録紙Ｓ上にフルカラーのトナー像が転写される。その後、記録紙Ｓは定着前搬送部１１６により定着装置１１７へと搬送される。定着装置１１７は、略対向するローラもしくはベルト等による所定の加圧力と、一般的にはハロゲンヒータ等の熱源による加熱効果を加えて記録紙Ｓ上（記録媒体上）にトナーを溶融固着させる。このようにして得られた定着画像を有する記録紙Ｓは排紙トレー１１８上に排出されるか、もしくは両面画像形成を要する場合には反転搬送路へと搬送される。
【００１８】
図２はレーザスキャナの外観斜視図であり、図３（ａ）はスキャナケース２０１からカバー２０２を外した状態の斜視図であり、図３（ｂ）はスキャナケースの上面図である。
【００１９】
図２中の、レーザスキャナ１０３は、後述する回転多面鏡、光学レンズ、反射ミラーなどを収容するためのスキャナケース２０１（光学箱）と、スキャナケース２０１の内部を密閉するためのカバー２０２で外装部が構成される。また、本実施形態のレーザスキャナのカバー２０２には、回転多面鏡（ポリゴンミラー）の反射面の外部からの目視を可能にするために、透光性のある部材、例えば透明なＰＥＴシートなどの素材でできた窓部２０３が設けられている。ＰＥＴは、Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔ（ポリエチレンテレフタラート）である。この窓部２０３は、レーザスキャナが画像形成装置１００に装着されている時は不図示の透光性の無い部材、例えば黒色のＰＥＴシートなどの素材でできた部材で覆われており、外部から不要な光が入り込まないようになっている。また、この透光性の無い部材は、レーザスキャナ１０３に対し取り付け外し自在となっている。このため、この透光性の無い部材を取り外せば、透光性のある窓部２０３を通してレーザスキャナ１０３を分解することなく外部からポリゴンミラーを視認でき、ポリゴンミラーの反射面の汚れ具合を確認することができる。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、スキャナケース２０１の内部には、光源２０４、コリメータレンズ２０５、シリンドリカルレンズ２０６設けられる。また、スキャナケース２０１の内部には、ポリゴンミラー２０７（回転多面鏡）、駆動モータ２０８、結像レンズ群２０９、透光板（ウィンドガラス）２１０が設けられる。光源２０４から発生されたレーザ光は、コリメータレンズ２０５で平行光に変換される。この平行光に変換されたレーザ光はシリンドリカルレンズ２０６によりポリゴンミラー２０７の反射面で副走査方向に結像される。シリンドリカルレンズ２０６によって結像されたレーザ光は、ポリゴンミラー２０７の反射面で偏向走査される。ポリゴンミラー２０７の反射方向には、ポリゴンミラー２０７で偏向走査されたレーザ光を感光ドラム１０２へ導き結像させる結像レンズ群２０９が配設される。ポリゴンミラー２０７で偏向走査されたレーザ光は結像レンズ群２０９を通過することにより感光ドラム１０２上に結像させると共に等速度で走査される。スキャナケース２０１には、レーザ光を通過させるウィンドガラス２１０が設けられる。
【００２１】
ここで、ポリゴンミラー２０７の汚れについて図６を用いて説明する。図６（ａ）は、ポリゴンミラー回転時にポリゴンミラー近傍に生じるカルマン渦Ｋを示すポリゴンミラーの上視図である。図６（ｂ）は、カルマン渦により生じるポリゴンミラーの各反射面の汚れＤを示すポリゴンミラーの側面図である。ポリゴンミラー２０７は駆動モータ２０８により反時計回りの方向（矢印方向）に回転する。本実施形態のポリゴンミラー２０７は回転軸方向から見たときに正六角形をなしている。正六角形の各辺に反射面が形成されている。ポリゴンミラー２０７が回転するとその回転に伴い気流が発生する。ポリゴンミラー２０７近傍に粉塵があるとこの気流により粉塵が巻き上げられる。また、ポリゴンミラー２０７の回転時には、図６に示すように、ポリゴンミラー２０７の高速回転によりポリゴンミラー回転方向の下流側の各反射面のエッジ部にカルマン渦Ｋが発生する。巻き上げられた粉塵はこのカルマン渦Ｋに巻き込まれる。カルマン渦Ｋに巻き込まれた粉塵が反射面と衝突し、反射面に付着する。これにより、反射面の汚れとなる。
【００２２】
本実施形態のレーザスキャナは、上記のポリゴンミラー２０７の反射面に付着した粉塵を、レーザスキャナを開封することなくポリゴンミラー２０７の各反射面を清掃することを可能とする装置である。ポリゴンミラー２０７の各反射面の清掃は、各反射面に空気を当て、その圧力によってポリゴンミラー２０７を回転させ、各反射面に付着した粉塵を吹き飛ばすことによって行う。以下、図２から図４を用いてレーザスキャナを開封することなくポリゴンミラー２０７の反射面を清掃可能な光走査装置の構成について説明する。
【００２３】
図３（ａ）に示すように、スキャナケース２０１には、ポリゴンミラーを清掃する際にスキャナケース２０１内部に空気を噴射するための噴射口２１１（第１の開口）が設けられている。また、噴射口２１１から流入された空気をレーザスキャナ外部（光学箱外部）へ排出するための排出口２１３（第２の開口）が設けられている。噴射口２１１は、エアブロアー等の空気を噴射できる器具（空気噴射装置）によりスキャナケース２０１の内部に空気を吹き込むための開口部である。
【００２４】
噴射口２１１は、エアブロアー等の空気を噴射できる器具（空気噴射装置）によりスキャナケース２０１の内部に空気を吹き込むための開口部である。噴射口２１１には、噴射する空気に含まれる粉塵がレーザスキャナ内に侵入することを防止するための防塵フィルターが設置される。
【００２５】
噴射口２１１はスキャナケース２０１の側面に設けられる。光走査装置１０３を清掃する時以外は、噴射口２１１をサイドカバー２１４により塞ぎ、粉塵を装置内部に侵入させないようにする。本実施形態では、このサイドカバー２１４に用いる部材としてゴム等の材質でできたカバーを用いる。しかしながら、ＰＥＴシート等のシート状部材でも構わない。噴射口２１１はφ１５ｍｍ程度の円形状をしており、噴射口２１１の円の中心のスキャナケース底面からの高さ方向の位置はポリゴンミラー２０７の反射面の高さとほぼ同じ高さである。これによって、噴射口２１１から流入させた空気をポリゴンミラーの反射面に効率よく当てることができる。
【００２６】
流路２１２は、気流案内部材としてのリブ状の壁２１５（第１の壁）及び壁２１６（第２の壁）とで形成される。図３（ｂ）に示すように、壁２１５は、光学箱内部を流路とポリゴンミラー２０７の回転軸が設置される側の部屋とに隔てるように、スキャナケース２０１の底面から立設している。また、スキャナケース２０１にカバー２０２をした場合、壁２１５の上面がカバー２０２に接する構成となっている。一方、壁２１６は、壁２１５に対向するように、壁２１５に対してポリゴンミラーの回転軸とは反対側に設けられている。壁２１６の上面もカバー２０２に接するようになっている。この壁２１５、２１６により、噴射口２１１から流入された空気はポリゴンミラー２０７に案内される。
【００２７】
噴射口２１１と排出口２１３との間における壁２１５には、ポリゴンミラー２０７の回転時にその一部を通過させるためのミラー通過用開口（第３の開口）２１７が設けられている。図４はポリゴンミラー２０７と第１の壁２１５及び第２の壁２１６と流路２１２を拡大した図である。ポリゴンミラー２０７の回転軸に垂直な方向においてポリゴンミラー２０７の一部が流路上に突出するように、ポリゴンミラー２０７はスキャナケースに位置決めされる。即ち、ポリゴンミラー２０７の回転軸からレーザ通過用開口までの最短距離Ｘが、正多角形のポリゴンミラーの内接円の半径ｒよりも短くなるようにポリゴンミラー２０７が設置される。これによって、ポリゴンミラー２０７の回転時、非回転時に関わらず、噴射口２１１から流入させた空気が複数の反射面のうちの１面または２面の当たることになるため、反射面が受ける空気の圧力によってポリゴンミラー２０７を回転させることができる。
【００２８】
上述したような噴射口２１１、流路２１２、排出口２１３を設けたレーザスキャナ１０３に噴射口２１１から空気を噴射すると、空気の噴射によって生じた気流は流路２１２にを通ってポリゴンミラー２０７の反射面に導かれる。この気流がは反射面に衝突し、その際、反射面に付着した粉塵等を吹き飛ばす。吹き飛ばされた粉塵等は、ポリゴンミラー２０７より下流の流路を通り、排出口２１３よりレーザスキャナ１０３外部へと排出される。
【００２９】
また、ポリゴンミラー２０７の反射面に衝突する気流の圧力によってポリゴンミラー２０７が回転する。これにより、複数の反射面に気流が当たるようになるため、複数の反射面の清掃が可能となる。
【００３０】
次にレーザスキャナを清掃する際のサービスマン、あるいは光走査装置をリユースする際に作業者が行う清掃の流れについて図５のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ５０１において、サービスマンは画像形成装置１００からレーザスキャナ１０３を取り外す。カラーの画像形成装置では、レーザスキャナ１０３は複数個ある場合があるため、この場合は画像欠陥が発生している色のレーザスキャナ１０３のみを外せばよい。次に、ステップＳ５０２において、サービスマンはレーザスキャナ１０３の側面に設けられている噴射口２１１と排出口２１３に取り付けられているサイドカバー２１４を外す。ステップＳ５０３において、次にカバー２０２に設けられている不図示の透光性のない部材を取り外し、清掃時にポリゴンミラー２０７の反射面の清掃状況を確認可能にする。そして、ステップＳ５０４において、サービスマンはエアブロアー等空気を噴射できる器具を噴射口２１１に差込み、空気をレーザスキャナ１０３内部に噴射する。噴射口２１１より噴射された空気のよって生じる気流によって、上述したようにポリゴンミラー２０７の反射面を清掃され、粉塵を伴った気流が排出口２１３より排出される。
【００３１】
続く、ステップＳ５０５において、サービスマンは窓部２０３からポリゴンミラーの反射面を目視し、清掃できているか判断する。不十分であればステップＳ５０４に戻り、再度空気を噴射して清掃を行う。十分に清掃できていれば、ステップＳ５０６において、透光性のない部材を窓部２０３装着し、ステップＳ５０７において噴射口２１１及び排出口２１３にサイドカバー２１４を装着する。最後に、ステップＳ５０８において、サービスマンはレーザスキャナ１０３を画像形成装置１００に装着し、清掃が終了となる。
【００３２】
以上のように、レーザスキャナ１０３を分解することなくポリゴンミラーの清掃が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態における画像形成装置の断面図である。
【図２】本実施形態における光走査装置の外観図である。
【図３】本実施形態における光走査装置内部の上面図である。
【図４】回転多面鏡及び流路近傍の拡大図である。
【図５】本実施形態におけるレーザスキャナの清掃方法を示すフローチャートである。
【図６】ポリゴンミラー回転時のポリゴンミラー近傍に生じるカルマン渦とそれにより生じる反射面の汚れを示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１００  画像形成装置
１０２  感光ドラム
１０３  レーザスキャナ
２０１  光学箱
２０２  カバー
２０７  ポリゴンミラー
２１１  噴射口
２１２  流路
２１３  排出口
２１５  第１の壁
２１６  第２の壁
２１７  ミラー通過用開口
【図１】
2010113145.tif 000003
【図２】
2010113145.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010113145.tif 000007
【図６】
2010113145.tif 000008