(57)【要約】【課題】  光線射出窓の汚染による画質劣化に対応できる構成とした画像形成装置を提供すること。【解決手段】  像担持体の周囲に帯電手段、回転多面鏡を有する光走査装置を用いた露光手段、現像手段、転写手段を配した画像形成ステーションを少なくとも１つ以上設け、その画像形成ステーションで形成されたトナー像を転写媒体に転写させる画像形成装置。光走査装置２０の光線射出窓６から感光体５に向けて射出された光線が通過する空間の気流５７、５８が感光体軸方向に流れており、当該気流の方向と回転多面鏡による光走査方向が同じ向きとする。（ａ）の光線射出窓６の汚染に起因する光量の経時低下を、（ｃ）の反射光量の経時低下特性で打ち消す。【選択図】  図１
2006330019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体の周囲に帯電手段、回転多面鏡を有する光走査装置を用いた露光手段、現像手段、転写手段を配した画像形成ステーションを少なくとも１つ以上設け、前記画像形成ステーションで形成されたトナー像を転写媒体に転写させる画像形成装置において、
前記光走査装置の光線射出窓から前記感光体に向けて射出された光線が通過する空間の気流が前記感光体軸方向に流れており、前記気流の流れ方向と前記回転多面鏡による光走査方向が同じ向きであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記光走査装置から射出され前記感光体上を走査するビームスポットの書き始め側に、前記気流の上流側が来るように、前記光走査装置と前記感光体が配置されたことを特徴とする請求項１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、光線出射窓の汚染に起因する画像の濃淡むらや色むらの発生を抑制した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンターなどの画像形成装置においては、光走査装置として、例えば、回転多面鏡等の光偏向反射鏡に入射させる光ビームと、光偏向反射鏡から反射された偏向光ビームとがミラーによって折り返される形式のものが知られている。この光走査装置には、像担持体（感光体）のような被走査面に光線を出射する窓が設けられている。
【０００３】
図６は、このような光走査装置を有する画像形成装置の例を示す説明図で、（ａ）は概略の正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は他の構成を示す概略の正面図である。図６（ａ）、（ｂ）において、５は感光体、６は光線出射窓、１６は偏光光ビーム、１７は走査線、２０は光走査装置、５２はダクト、５３は気流の吸出しファン、５５は感光体５に付着した不要のトナーを回収するクリーナ、５７は光線出射窓６の周辺を流通する気流の流入側、５８は気流の流出側である。
【０００４】
電子写真プロセスにおいて、光走査装置から感光体向けて射出された書き込み光線が通過する空間は、感光体５、図示を省略している帯電器や現像器と近接しており、オゾン対策、飛散トナー対策のために気流を発生させることがある。図６（ａ）に示されているような吸出しファン５３を動作させて、ダクト５２を通して光線射出窓６の周辺に空気を流し、フィルターを通す等の処理を行なう。このように、吸出しファン５３は周辺を流れる気流の下流側に設けられて、光線射出窓６の周辺の気流を吸出す機能を有している。
【０００５】
図６（ｃ）は、吸出しファン５３に代えて吹込みファン５４を用いた例を示している。吹込みファン５４は、光線射出窓６の周辺を流れる気流の上流側に設けられて、光線射出窓６の周辺に気流を吹込む機能を有している。オゾン対策として、吸出しファン５３、吹込みファン５４のいずれを用いるかは、画像形成装置の部品配置のスペースなどを考慮して任意に選択できる。
【０００６】
画像形成装置が動作する場合には、飛散トナー等の微小な粉塵により、光走査装置２０の光線射出窓６は、経時的に汚れが発生し、感光体５へ届く光パワーの低下が起こる。吸出しファン５３、または吹込みファン５４を動作させると、飛散トナー等の微小な粉塵がこの気流にのって光線射出窓６に付着し、感光体５へ届く光量（光パワー）の低下が起こる。光パワーが低下すると、画像濃度が濃くなり濃度ムラが発生する。
【０００７】
図７は、このような光線射出窓６の汚染に起因する光量低下の状況を示す説明図である。図７（ａ）は図６（ａ）に対応している。図７（ｂ）は光線射出窓６の汚染の経時変化を示す特性図で、ＣＨ方向は汚染の度合いが大きく、ＣＬ方向は汚染の度合いが小さい。１８は像高を示している。図７（ｃ）は光線射出窓６の汚染に伴う光量の経時変化を示す特性図で、ＶＨ方向は光量が高く、ＶＬ方向は光量が低い。また、破線Ｖｘは初期光量分布、Ｖｙは経時後光量分布を示している。図７に示されているように、光線射出窓６の周辺を流通する気流の下流側で汚染の度合いが大きく、光量が低下している。次に、その理由について説明する。
【０００８】
図７（ａ）において、感光体５のクリーナをすり抜けたトナーなどの微紛が感光体５の表面に付着しながら、オゾン対策等の目的で設けられたダクト５２内に侵入し、ダクト５２内の気流に乗って下流に運ばれる。ダクト５２内の微紛が光線射出窓６に付着し汚染されると、光量が低下する。特に、気流の下流側で汚染物質密度が上がり光線射出窓６の汚染が進みやすい。すなわち、図７（ｃ）に示されているように、光線射出窓６に対する気流の下流側Ａｂは上流側Ａａと比較すると、経時的な光量の低下が大きくなっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記したような気流が感光体軸方向に発生した場合には、特に気流の下流側で光走査装置の光線射出窓の汚れが顕著になり、感光体軸方向に書き込み光量の変動が生じ、印字画像の濃度ムラを引き起こすことになる。しかしながら、従来の画像形成装置においては、前記したような光線射出窓の汚染に起因する光量低下の対策が講じられていなかったので、画質劣化に対応できないという問題があった。
【００１０】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光線射出窓の汚染に起因する光量低下による画質劣化を抑制した画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明の実施形態にかかる画像形成装置は、感光体の周囲に帯電手段、回転多面鏡を有する光走査装置を用いた露光手段、現像手段、転写手段を配した画像形成ステーションを少なくとも１つ以上設け、前記画像形成ステーションで形成されたトナー像を転写媒体に転写させる画像形成装置において、
前記光走査装置の光線射出窓から前記感光体に向けて射出された光線が通過する空間の気流が前記感光体軸方向に流れており、前記気流の流れ方向と前記回転多面鏡による光走査方向が同じ向きであることを特徴とする。
【００１２】
こ画像形成装置は、前記光走査装置から射出され前記感光体上を走査するビームスポットの書き始め側に、前記気流の上流側が来るように、前記光走査装置と前記感光体が配置されることが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、光走査装置の光線射出窓汚れによって生じる光量分布と、光走査装置内の回転多面鏡の反射面汚れによって生じる光量分布が打ち消しあうようにレイアウトすることで、印字画像濃度ムラを軽減した画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態にかかる画像形成装置を説明する。本発明が適用されるプリンターなどの画像形成装置においては、露光装置として回転多面鏡（ポリゴンミラー）を有する光走査装置が用いられる。ここで、光走査装置においては、使用時間の経過と共に回転多面鏡の反射面に空気中の塵や埃が衝突付着し、汚れが生じる。図２は、回転多面鏡１が汚染される状況を説明する説明図である。
【００１５】
図２に示すように、回転多面鏡１が矢印Ｒｂで示した方向に回転すると、周囲の空気が各反射面２に対して相対的に反射面回転方向と逆方向に流れて、空気流４となる。この空気流４は、相互に隣り合う反射面２、２の境界のエッジ部３より下流側では乱流となる。このような乱流が発生することにより、空気流４中に含まれる塵や埃を巻き込んで各反射面２に衝突する。
【００１６】
このため、回転多面鏡１の各反射面２において、主として境界エッジ部３の下流側（反射面２の回転方向先端側）２'のエッジ部３に近い部分が顕著に汚染される。境界エッジ部３の下流側の２' に近い部分が汚染されると言うことは、換言すると、光ビーム偏向の上流側、すなわち、光ビームの主走査方向の書き始め側が汚れると言うことであり、レーザープリンターを継続的に使用する中に、書き始め側の光ビームスポットの光パワーが低下することとなる。
【００１７】
図３は、回転多面鏡の反射面汚れによる反射光量低下の特性を示す特性図である。図３の横軸は反射面上位置を示しており、書き始め位置を０、書き終わり位置を１で表示している。また、縦軸は反射光量の相対値を示しており１が正常値である。図３に示されているように、一定時間稼働した回転多面鏡１の各反射面２の汚れによる反射光量は、回転多面鏡の反射面上の位置に依存して低下することがわかる。なお、測定は同一入射角で行った。
【００１８】
図４は、光ビームの走査方向、すなわち、ポリゴンミラー回転方向と経時的な偏光反射面汚れに起因する光量分布変化の例を示す説明図である。図４（ｃ）は光量分布の特性図である。横軸は感光体の位置を示しており、Ａは画像形成範囲、Ａｘは書き始め側を、また、Ａｙは書き終わり側に対応している。縦軸は光量分布を示しており、ＶＨは光量が強い方向を、ＶＬは光量が弱い方向を示している。
【００１９】
Ｖａは初期光量分布の特性、Ｖｂは経時後の光量分布の特性である。回転多面鏡１が矢印Ｒａ方向に回転し、光ビームを走査光学系１３により矢視Ｄ方向に走査する。感光体の被走査面１４には、Ａの範囲に画像が形成され、感光体軸方向（主走査方向）の光量分布は時間の経過とともに低下していく。この光量分布の低下は、書き始め側のＡｘ側が書き終わり側のＡｙよりも大きくなっている。
【００２０】
本発明の実施形態においては、図３で説明したような回転多面鏡の反射面汚れによる反射光量低下の特性に着目し、光線射出窓の汚染に起因する光量低下を前記反射光量低下の特性で打ち消すものである。以下、図１に示された説明図により本発明の実施形態を説明する。図１（ｂ）は、感光体５の軸方向配置に対応した光走査装置２０の光線射出窓６の配置を示す図で、図６（ａ）、図７に対応する。図１（ａ）は、図７（ｃ）の光線射出窓の汚染に起因する光量分布の特性に相当する。また、図１（ｃ）は、図４（ｃ）の回転多面鏡の反射面汚れによる反射光量分布の特性に相当する。
【００２１】
このように、図１（ａ）の光線射出窓６の汚染に伴う光量の経時変化を示す特性図を、図１（ｃ）の回転多面鏡の反射面汚れによる反射光量分布と対応させている。すなわち、ポリゴンミラーの経時よごれによる反射光量分布の低下が少ない側のＡｙに、光線射出窓６の汚染に伴う光量が低下する気流の下流側（Ａｂ）５８がくるように感光体５を配置する。また、反射光量分布が低い側のＡｘに、光線射出窓６の汚染に伴う光量が低下しない気流の上流側（Ａａ）５７がくるように感光体５を配置する。
【００２２】
このような、光線射出窓６に対する気流方向と回転多面鏡の書き始め側との配置関係とすることにより、回転多面鏡の反射光量分布で光線射出窓６の経時的な汚染による光量低下を打ち消して、感光体５に射出される光量を均一にする。このため、濃度むらを抑制し、色ずれの発生も抑制されるので、印字画質の劣化を防止することができる。
【００２３】
以上のような本発明による光走査装置は、特に、画像形成装置の汚れやすい環境に配置する場合に特に有効なものである。図５は、本発明による光走査装置を適用するに好適な本発明の電子写真プロセスを用いた画像形成装置（電子写真レーザープリンター）３０の１実施例の全体構成を示す模式的断面図である。
【００２４】
この実施例の画像形成装置３０は、単一の像担持体（感光体ドラム）３１を用い、その像担持体３１の周囲にその回転方向の上流から下流にかけて配設された、単一のコロナ帯電手段からなる帯電手段３２と、像担持体（感光体ドラム）３１の母線方向に繰り返し偏向光ビーム１６を偏向走査させる本発明の光走査装置２０と、イエロー用現像器３３Ｙ、マゼンタ用現像器３３Ｍ、シアン用現像器３３Ｃ、ブラック用現像器３３Ｋを回転中心の周りで回転切り換え可能に配置したロータリー現像装置３４とを配置してなるものである。
【００２５】
このような構成とすることにより、像担持体３１に帯電手段３２によって一様に帯電され、光走査装置２０からの偏向光ビーム１６で露光放電されて形成された静電潜像は、ロータリー現像装置３４の順に選択した何れかの現像器３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋでトナー像として現像される。このようにして順に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各トナー像は、一次転写部材（転写ローラ）３５に印加される一次転写バイアスにより中間転写ベルト（中間転写媒体）３６上に順次一次転写が繰り返され、中間転写ベルト３６上で順次重ね合わされて、トナー像はフルカラーとなる。
【００２６】
フルカラーとなったトナー像は、二次転写ローラ３７において用紙等の記録媒体Ｐに二次転写され、定着ユニット３８の定着ローラ対を通ることで記録媒体Ｐ上に定着され、排紙ローラ対３９によって、装置上部に形成された排紙トレイ４０上へ排出される。なお、図中、符号４１は給紙ユニットであり、記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット４２と、給紙カセット４２から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ４３とからなる給紙部を備えている。本発明の実施形態にかかる画像形成装置は、転写媒体として中間転写媒体を用いる構成としている。
【００２７】
本発明の実施形態にかかる画像形成装置は、図５に示したような、感光体の周囲に帯電手段、回転多面鏡を有する光走査装置を用いた露光手段、現像手段、転写手段を配した画像形成ステーションを少なくとも１つ以上設け、前記画像形成ステーションで形成されたトナー像を転写媒体に転写させる画像形成装置において、光走査装置２０の光線射出窓６から感光体５に向けて射出された光線が通過する空間の気流５７、５８が感光体５軸方向に流れており、前記気流の流れ方向と回転多面鏡１による光走査方向が同じ向きである。
【００２８】
こ画像形成装置は、光走査装置２０から射出され感光体５上を走査するビームスポットの書き始め側に、前記気流の上流側が来るように、光走査装置２０と感光体５が配置されることが望ましい。
【００２９】
以上、本発明の光走査装置とそれを用いた画像形成装置をその原理と実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図２】回転多面鏡の汚染の例を示す説明図である。
【図３】反射光量低下を示す特性図である。
【図４】光走査装置の経時光量低下を示す特性図である。
【図５】本発明の電子写真プロセスを用いた画像形成装置（電子写真レーザープリンター）の１実施例の全体構成を示す模式的断面図である。
【図６】光走査装置の配置例を示す説明図である。
【図７】光線射出窓の気流方向に対する汚染度合いと光量の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１・・・回転多面鏡、５・・・感光体、６・・・光線射出窓、１３・・・走査光学系、１６・・・偏光光ビーム、１７・・・走査線、１８・・・像高、２０・・・光走査装置、３０・・・画像形成装置（電子写真レーザープリンター）、３１・・・像担持体（感光体ドラム）、３２・・・帯電手段、３５・・・一次転写部材（転写ローラ）、３６・・・中間転写ベルト（中間転写媒体）、３７・・・二次転写ローラ、５２・・・ダクト、５３・・・吸出しファン、５４・・・吹込みファン、５５・・・クリーナ、５７，５８・・・気流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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