(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】  感光体の周囲に帯電手段、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、当該気流の下流側５８に、（ｃ）の特性で示した光線射出窓６の汚染に伴う光量の経時変化が大きい側が来るように配置する。（ｂ）のような光量の経時低下の影響を打ち消して画質劣化を抑制する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体の周囲に帯電器、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、前記光走査装置の主走査方向光量分布の光量が高い側が前記光線射出窓周辺の気流の下流に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記光走査装置は回転多面鏡を有し、当該回転多面鏡による偏光光ビームで前記感光体を走査することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
感光体の周囲に帯電手段、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感光体軸方向に流れており、前記光走査装置はＳ偏光の入射光線を回転多面鏡により偏向して光走査を行うものであって、前記入射光線は、走査光学系光軸に対し、前記光線射出窓周辺の前記気流の上流側から、前記回転多面鏡に入射していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
感光体の周囲に帯電手段、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感光体軸方向に流れており、前記光走査装置はＰ偏光の入射光線を回転多面鏡により偏向して光走査を行うものであって、前記入射光線は、走査光学系光軸に対し、前記光線射出窓周辺の前記気流の下流側から、前記回転多面鏡に入射していることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、感光体のような被走査面に光線を出射する光線射出窓が設けられている。
【０００３】
図７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７（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７（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７（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８は、このような光線射出窓の汚染に伴う光量低下の状況を示す説明図である。図８（ａ）は図７（ｃ）に対応している。図８（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８（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８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８（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８（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Ａａは上流側Ａｂ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第１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器、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、前記光走査装置の主走査方向光量分布の光量が高い側が前記光線射出窓周辺の気流の下流に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
第１の実施形態にかかる画像形成装置は、前記光走査装置は回転多面鏡を有し、当該回転多面鏡による偏光光ビームで前記感光体を走査することが望ましい。
【００１３】
本発明の第２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、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感光体軸方向に流れており、前記光走査装置はＳ偏光の入射光線を回転多面鏡により偏向して光走査を行うものであって、前記入射光線は、走査光学系光軸に対し、前記光線射出窓周辺の前記気流の上流側から、前記回転多面鏡に入射していることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第３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、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感光体軸方向に流れており、前記光走査装置はＰ偏光の入射光線を回転多面鏡により偏向して光走査を行うものであって、前記入射光線は、走査光学系光軸に対し、前記光線射出窓周辺の前記気流の下流側から、前記回転多面鏡に入射していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、光走査装置の光線射出窓から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感光体軸方向に流れており、当該気流の下流側に感光体の軸方向感度分布の高感度側が来るように感光体が配置されている。このような構成により、光走査装置の光線射出窓汚れによって経時的に悪化する光量分布と、もともとの光走査装置の光量分布が打ち消すようにレイアウトする事で、印字画像濃度ムラを軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、光走査装置が回転多面鏡を有しているが、この回転多面鏡に入射する光ビームは、互いに直交するＳ偏光とＰ偏光に分割される。図５は、Ｓ偏光およびＰ偏光の入射角に対する反射率の関係を示す特性図である。図５の横軸は回転多面鏡に対する入射角、縦軸は反射率を示している。回転多面鏡の反射面には、保護膜をコーティングしたものとする。
【００１７】
この場合には、図５に示すように、Ｓ偏光で入射する場合は、入射角（法線に対する角度）が大きくなる程反射率が上がり、Ｐ偏光では反射率が下がる。すなわち、Ｓ偏光で入射する場合は、走査光学系光軸に対して入射光線側で光量が弱くなり、Ｐ偏光では走査光学系光軸に対して入射光線側で光量が強くなる。この傾向は、保護膜をコーティングしていない金属反射鏡で反射面を構成する場合も同じである。
【００１８】
本発明の実施形態においては、このような回転多面鏡に入射するＳ偏光およびＰ偏光の光量分布の特性を考慮して、気流方向に対する光走査装置の配置を考慮することにより、光線射出窓の汚染に起因する光量低下に対処して、印字画像濃度ムラの発生を抑制している。
【００１９】
図３は、Ｓ偏光入射光線における光学系のレイアウトと光量分布の例を示す説明図である。図３において、回転多面鏡１は矢印ＲａまたはＲｂ方向に回転する。１３は走査光学系、１４は被走査面、１８は像高、Ａは感光体の画像形成範囲である。図３（ｂ）は、光量分布Ｖａと感光体上の軸方向位置との関係を示す特性図である。図３の例では、画像形成範囲Ａの入射光線側となるＡｃ側では光量が弱く、Ａｄ側では光量が強く分布している。すなわち、感光体の主走査方向の光量分布は、一端（入射光線側Ａｃ）で弱く他端（Ａｄ）では強くなっている。
【００２０】
図４は、Ｐ偏光入射光線における光学系のレイアウトと光量分布の例を示す説明図である。図４において、図３同じところには同一の符号を付しており、図３と相違するところを説明する。図４（ｂ）の光量分布Ｖｂと感光体の軸方向位置との関係を示す特性図の例では、画像形成範囲Ａの入射光線側となるＡｅ側では光量が強く、Ａｆ側では光量が弱く分布している。したがって、図４においても感光体上の主走査方向の光量分布は、一端（入射光線側Ａｅ）では強く他端（Ａｆ）で弱くなっている。
【００２１】
図３、図４に示されているように、本発明の実施形態にかかる光走査装置においては、感光体の主走査方向の光量分布は、一端で強く他端では弱くなるように走査光学系がレイアウトされている。感光体上の主走査方向の光量分布は、光線射出窓の周辺における空気の流れる方向（気流方向）の光量分布に対応させることができる。すなわち、光線射出窓の周辺における気流の方向は、感光体の主走査方向と対応している。
【００２２】
したがって、図８（ｃ）で説明したような光線射出窓６の汚染に伴う光量低下を、図３（ｂ）、図４（ｂ）の光量分布となるような走査光学系のレイアウトで打ち消すことができる。このような走査光学系のレイアウト構成を採用することにより、印字画像の濃度ムラなどの画質劣化を防止できる。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態を示す説明図である。図１は、図３で説明したＳ偏光入射の例を示している。図１（ａ）の気流方向は図８（ａ）の構成に相当し、図１（ｂ）は図３（ｂ）のＳ偏光入射における光量分布に相当する。また、図１（ｃ）は図８（ｃ）の光量分布に相当する。ただし、図１（ｃ）の光量分布の初期値Ｖａは、図３（ｂ）の特性を用いており、Ｖｙが経時後の光量分布を示している。
【００２４】
このように、本発明の実施形態においては、図１（ｃ）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３（ｂ）のＳ偏光入射の光量分布と対応させている。すなわち、Ｓ偏光入射の光量分布が強い側に、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５８がくるように光走査装置２０を配置する。また、Ｓ偏光入射の光量分布が弱い側（入射光線側）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５７がくるように光走査装置２０を配置する。
【００２５】
このような、光線射出窓６に対する気流方向と光走査装置２０との配置関係とすることにより、光走査装置２０のレイアウトに起因する光量分布が、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。
【００２６】
図２は、本発明の他の実施形態を示す説明図である。図２は、図４で説明したＰ偏光入射の例を示している。図１と同じところには同一の符合を付しており、図１と異なるところを説明する。図２の例では、図２（ｂ）が図４（ｂ）に対応し、図２（ｃ）が図８（ｃ）に対応している。図２（ｃ）の光量分布初期値Ｖｂは、図４（ｂ）の光量分布初期値Ｖｂを用いている。
【００２７】
図２においては、Ｐ偏光入射の光量分布が強い側（入射光線側）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（Ａａ）５８がくるように光走査装置２０を配置する。また、Ｐ偏光入射の光量分布が弱い側に、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（Ａｂ）５７がくるように光走査装置２０を配置する。
【００２８】
図２の構成においても、光走査装置２０のレイアウトに起因する光量分布が、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、印字画質の劣化を防止することができる。
【００２９】
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６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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
本発明の第１の実施形態にかかる画像形成装置は、図６に示したような、感光体の周囲に帯電手段、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、光走査装置２０の主走査方向光量分布の光量が低下する側が光線射出窓６周辺の気流の下流に配置されている。この実施形態の画像形成装置においては、光走査装置２０は回転多面鏡１を有し、当該回転多面鏡による偏光光ビームで感光体５を走査するものである。
【００３４】
本発明の第２の実施形態にかかる画像形成装置は、図６に示したような感光体の周囲に帯電手段、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５７、５８が感光体５軸方向に流れており、光走査装置２０はＳ偏光の入射光線を回転多面鏡１により偏向して光走査を行うものであって、入射光線は、走査光学系光軸に対し、光線射出窓６周辺の気流の上流５７側から、回転多面鏡１に入射している。
【００３５】
本発明の第３の実施形態にかかる画像形成装置は、図６に示したような感光体の周囲に帯電手段、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５７、５８が感光体５軸方向に流れており、光走査装置２０はＰ偏光の入射光線を回転多面鏡１により偏向して光走査を行うものであって、入射光線は、走査光学系光軸に対し、光線射出窓６周辺の気流の下流５８側から、回転多面鏡１に入射している。
【００３６】
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】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【図３】Ｓ偏光入射の例を示す説明図である。
【図４】Ｐ偏光入射の例を示す説明図である。
【図５】Ｓ偏光およびＰ偏光の反射率を示す特性図である。
【図６】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７】光走査装置の配置例を示す説明図である。
【図８】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】
【００３８】
１・・・回転多面鏡、５・・・感光体、６・・・光線射出窓、１３・・・走査光学系、１４・・・被走査面、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】
2006315311.tif 000009
【図８】
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