(57)【要約】【課題】防塵ガラスの汚れ防止と清掃を簡易な構成で行う。【解決手段】光学ユニットの防塵透明部材を遮蔽する遮蔽手段に清掃部材を設け、装置の扉の開閉に伴って遮蔽手段が移動することで清掃部材が移動し、防塵透明部材が清掃されるように構成した。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と前記光源から射出された光を透過する防塵透明部材とを有する光学ユニットが備えられ、前記光源から射出された光を感光体に照射して画像を形成する画像形成装置において、
前記防塵透明部材を遮蔽する移動可能な遮蔽手段と、前記遮蔽手段に設けられ前記防塵透明部材を清掃するための清掃手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置は開閉自在な扉を有し、前記遮蔽手段は前記扉が開かれたときには前記防塵透明部材を遮蔽し、前記扉が閉められたときには前記防塵透明部材を遮蔽しない位置に移動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】
前記画像形成装置は、画像を形成する画像形成手段を有するプロセスカートリッジが着脱可能に設けられ、前記扉は少なくとも前記プロセスカートリッジの着脱時に開閉されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
各々異なる色の画像が形成される感光体が複数設けられ、前記光学ユニットは各々の前記感光体に光を照射するために前記防塵透明部材を複数有し、前記防塵透明部材に応じて前記遮蔽手段および前記清掃手段を複数備え、前記複数の遮蔽手段はそれぞれ連動して移動され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５】
前記光学ユニットは前記画像形成手段の下方に設けられ、前記防塵透明部材は前記光学ユニットの前記画像形成手段側に設けられることを特徴とする請求項１〜４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出射される光ビームを走査面上に集光させて直線走査する光学ユニットを備える画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ビームを走査面上に集光、走査する光学ユニットを備える画像形成装置として、例えばレーザプリンタが普及している。レーザプリンタは、光学ユニットにより感光ドラムを露光して文字や画像情報に応じた潜像を形成し、現像器によってトナー像として可視化する。その後、転写器で記録紙に転写を行い、定着することにより印刷が行われる。この場合、転写後の感光ドラムには未転写トナーが存在することから、このトナーをクリーナにより除去している。従来、このようなレーザプリンタにおける光学ユニットには、ポリゴンミラーを用いて光ビームを走査するものが主として用いられている。
【０００３】
ここで、図６、従来のポリゴンミラーによる光学ユニットの概略構成図を示す。図６示す光学ユニット１１半導体レーザにより出射されたレーザ光がコリメートレンズ１３及びシリンドリカルレンズ１４を介して回転自在なポリゴンミラー１５に入射されて反射される。そして、ポリゴンミラー１５で反射したレーザ光は、ｆθレンズ１６を介して感光ドラム１８上に集光させて直線走査を行う構成である。
【０００４】
また、前記光学ユニット１１にあっては、所定のスペースに収納されるように装置の小型化を目的とし、装置内のスペースを有効利用するために光学ユニット１１と感光ドラム１８との位置が限定されることが多い。その場合、図５の光学ユニットの概略構成図に示すように、ポリゴンミラーからの光軸上に複数の反射ミラー２０ａ、２０ｂを配置し、光軸を変更させて感光ドラム１８へと至らせるように構成される。なお、反射ミラー２０ａ、２０ｂは光学ユニットのフレームで長手方向の両端が支持されて固定される。
【０００５】
更に、図７に、従来のこのような光を照射して画像を形成する画像形成装置の概略構成図を示す。このような画像形成装置においては、光学手段に塵やゴミ等が付着すると高品位の画像を記録出来ない。そのため従来から電子写真方式等にあっては、光源やレンズ等の光学部品をケース内に密閉して光学ユニット１１を構成し、該ユニットに防塵ガラス１７を取り付けた出射開口部を設け、該開口部から光照射するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記防塵ガラス１７の表面は装置１で露出しているために、記録紙の搬送による紙屑粉の飛散、現像器へのトナー補給時のトナー飛散、クリーナによる感光ドラム１８上の残留トナーのクリーニング時のトナー飛散などにより、防塵ガラス１７表面に塵やゴミが付着するおそれがある。通常はカバーやフレーム等の形状でトナーや紙屑粉等の不純物の侵入を防止しているが、これらのトナーや紙屑粉等が防塵ガラス１７に付着した場合は、該防塵ガラスから出射するレーザ光を部分的に遮光して印刷像の劣化等を生じ、光学的な特性に影響を与えてしまう。特に、光学ユニット１１が装置本体の下方に設けられ、出射開口部が上方に開いて設けられている場合などは、防塵ガラスへのゴミの付着の恐れが強くなる。従って、従来は装置の保守点検等の場合、最後に必ず防塵ガラス１７や反射ミラー２０等を清掃しなければならず、この作業が非常に面倒であった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、簡易な構成で、カートリッジの交換動作に連動させて防塵ガラスを遮蔽する遮蔽部材を設けるとともに、該遮蔽部材が防塵ガラス１７の清掃を行うことにより、光ビームの走査における光学特性の向上を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、光源と光源から射出された光を透過する防塵透明部材とを有する光学ユニットが備えられ、光源から射出された光を感光体に照射して画像を形成する画像形成装置において、防塵透明部材を遮蔽する移動可能な遮蔽手段と、遮蔽手段に設けられ防塵透明部材を清掃するための清掃手段と、を有することを特徴としている。
【０００９】
該遮蔽手段は装置の扉の開閉により移動し、さらには、プロセスカートリッジの着脱時に扉が開閉されることを特徴とする。
【００１０】
また、該画像形成装置は複数色の画像を重ねるカラー画像形成装置で、１つの光学ユニットが複数の防塵透明部材を有することを特徴とする。
【００１１】
更に、該光学ユニットが画像形成手段の下方に位置し、上方の画像形成装置に向けて光を照射することを特徴とする。
【００１２】
（作用）
上記構成によれば、プロセスカートリッジの交換のために、装置の扉を開く等の画像形成装置における通常動作に伴って、光学手段に設けられた防塵透明部材が遮蔽されると同時に清掃されることになる。これは、複数のドラムから構成されるカラー画像形成部などにおいて、ドラムの数に応じて防塵部材が複数ある場合でも有効である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る実施例として、図面を参照し詳細に説明する。なお、図５〜図７にて説明した部材と対応する部材には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００１４】
（第１の実施例）
図１は本発明の第１の実施例に係る、光学部品の清掃機構を有する画像形成装置の概略正面図であり、図２は前記清掃機構の構成を示す上視図である。ここでは説明の順序として、本発明に係る画像形成装置の全体構成を説明し、次に光学部品の清掃機構の構成について説明する。
【００１５】
｛全体構成｝
図１に示す画像形成装置２の構成は、大別して画像形成部、給紙搬送部、定着部よりなり、図１の正面図の、向かって左手から中央部に画像形成部が位置している。正面図の向かって右手下方から、右手上方にかけて給紙搬送部が位置し、右手最上方に定着部が置かれている。図１（ｂ）に示すように、搬送部の一部から定着部にかけては本体より開閉するブロック部にまとめて設けられており、給紙搬送部において記録媒体が詰まった時などに、開口して処理可能なようになっている。
【００１６】
まず、画像形成部から説明を行う。画像形成の手順としては、後述する光学手段１１画像情報に基づいた光像を照射して像担持体である感光体ドラム１８に現像剤（以下「トナー」という）の像を形成する。この際、画像をフルカラーで形成する画像形成装置においては、これら画像形成プロセスがなされる像担持体を複数備えており、シアン像、マゼンダ像、イエロー像、更にブラック像の各色像をそれぞれの像担持体に形成し、各像担持体の転写位置にてシート材に各色像を同期させて転写することによりフルカラー画像を形成する構成となっている。
【００１７】
図２においては、各色毎に、画像形成手段がプロセスカートリッジ１０としてカートリッジ化されている。ここでは、感光体ドラム１８、帯電手段１９、現像手段３０、クリーニング手段３１がカートリッジ化されている。各色のプロセスカートリッジはそれぞれがほぼ同様の構成を取るため、左端のプロセスカートリッジ１０にのみ番号を振り、以下、説明を加えていく。
【００１８】
光学手段１１の構成であるが、図示しないレーザ発光部がレーザ光を発し、ポリゴンミラー１５の回転によって光学手段１１の上部に設けられた感光ドラム１８の母線方向に防塵ガラス１７を介してレーザを偏向走査させ、予め帯電器１９によって帯電させてあるドラム面に潜像を形成する。この潜像は、感光ドラム１８の周囲に設けられた現像器３０によってトナー像として現像され、転写手段としての、複数本のローラに掛支された転写ベルト１２に電圧印加することによって転写される。画像転写後にドラム面に残留するトナーはクリーニング器３１によって除去される。その後、上記転写ベルト１２上に、シアン像、マゼンダ像、イエロー像、ブラック像などの各色像が同期を取って順次形成されフルカラー像となり、２次転写ローラ対３２上で再び電圧印加され、記録媒体であるシートに転写される。
【００１９】
次に、給紙搬送部について説明する。図２の画像形成装置において、給紙搬送部は記録媒体であるシートＳが積載されるカセット３、ピックアップローラ４、レジストローラ対５等よりなる。まず、カセット３内のシート積載部から、ピックアップローラ４により１枚ずつ給送されたシートＳは、画像形成部のシート搬送上流に隣接して停止しているレジストローラ対５のニップに一旦突き当たる。その際、レジストローラ対の上流近傍に配置された図示しないシート検知センサによりシート先端を検知し、シート先端がレジストローラ対５に突き当たってから、一般に５〜１５ｍｍ程度シートを送り込む所定のタイミングでレジストローラ対５上流の搬送ローラを止める。これにより、シートの腰でレジストローラのニップ線に平行にシート先端がならわせ、シート材の斜行補正を行っている。その後、上述した転写ベルト１２への各色の画像形成と同期取りしてレジストローラ及び搬送ローラを駆動し、２次転写ローラ対３２上でシートへの画像の転写と位置合わせを行う。このときレジストローラの周速は画像形成速度とほぼ等しく設定されている。
【００２０】
最後に、フルカラーの転写トナー像が表面に形成されたシートが定着手段へと搬送される。定着手段は駆動ローラ４０及びヒータを内蔵する定着ローラ４１からなり、通過するシートに熱及び圧力を印加して転写トナー像を定着する。そしてこのシートを排出ローラ対４３で搬送し、排出部４４へと排出するよう構成している。
【００２１】
｛光学部品の清掃機構｝
次に、光学手段１１における防塵ガラス１７の清掃機構について、図１及び図２を参照して説明する。光学手段１１は、光学手段に塵やゴミ等が付着すると高品位の画像を記録出来ない。特に、同図における構成は光学手段が画像形成装置の下方に位置しており、プロセスカートリッジの交換動作に伴う飛散トナー粒が防塵ガラス上に付着しやすくなっている。そのため、ポリゴンミラー１５やレンズ等の光学部品をケース内に密閉して光学ユニット１１を構成し、該ユニットに防塵ガラス１７を取り付けた出射開口部を設け、該開口部から光照射を行うようにしている。また装置２本体内の光学ユニット１１上には、光学ケースに沿って防塵ガラス１７を清掃する清掃部材が設けられている。この清掃部材は、プロセスカートリッジの交換時は、防塵ガラスを遮蔽する遮蔽板としても機能する。これにより、防塵ガラス１７の汚れの要因となりやすいカートリッジ交換動作に伴う飛散トナー粒の付着を防ぐことができる。
【００２２】
図２に第１の実施例に係る光学ユニット１１及び清掃部材の上視図を示す。清掃部材は、光学ケースに沿った移動により各色のスリット状の防塵ガラス１７を覆うことが出来るよう配置された長尺状の清掃板５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄと、各清掃板をその長手方向両端で支持する支持アーム５１ａ、５１ｂと、支持アーム５１ａ、５１ｂを連結するシャフト５３からなっている。また、清掃板５０には、防塵ガラス１７の清掃手段となるブラシが防塵ガラス１７側に向けて取り付けられている。
【００２３】
一方、前述の図１（ｂ）の正面図右手に示す搬送・定着ブロックは、各色のプロセスカートリッジの交換時や、給紙搬送部においてシートが詰まった時などに、開口して処理可能なようになっている。シャフト５３の両端には、伝達アーム５２ａ、５２ｂがシャフト５３に対して所定の範囲内で摺動可能、かつ係止可能なように取り付けられており、伝達アーム５２ａ、５２ｂの末端は、搬送・定着ブロックの開閉に連動して回動自在となるよう、回動軸５５に係支されている。
【００２４】
上記構成において、搬送・定着ブロックの開口を行うと、まず、伝達アーム５２ａ、５２ｂが搬送・定着ブロックに対して回動しつつ光学ユニット１１から離間する方向へと移動する。即ち、図２（ｂ）中に示す矢印Ａ方向へとシャフト５３を牽引するため、シャフト５３に連結された支持アーム５１ａ、５１ｂもまた同方向へと牽引されることになる。その結果、支持アーム５１ａ、５１ｂに支持された清掃板５０が防塵ガラス１７を遮蔽する方向へと移動することになり、清掃板５０上に設けられたブラシが防塵ガラスを清掃することになる。なお、このとき、搬送・定着ブロックが完全に開口した状態において、清掃板が防塵ガラス１７を完全に遮蔽するような位置関係で構成されている。
【００２５】
従って、上記過程を経ることにより、プロセスカートリッジ１０の着脱に伴って搬送・定着ブロックの開口させる度、防塵ガラス１７の汚れが自動的に清掃されるため、該ガラス１７に付着した塵等による画像劣化を防止される。同時に、防塵ガラス１７が遮蔽されるため、プロセスカートリッジ１０の着脱で生じる飛散トナーの防塵ガラスへの付着を防ぐことができる。
【００２６】
以上、詳細に示した実施例により、プロセスカートリッジ１０の交換作業に伴い、防塵ガラス１７の清掃を行うことが出来、同時に防塵ガラス１７の遮蔽を行うことが簡易な構成でできることが分かる。
【００２７】
なお、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２８】
例えば、本実施例は光学ユニットが下方に取り付けられており、上方のプロセスユニットに向かってレーザ光を照射しているが、逆に、上方に取り付けられた光学ユニットから下方のプロセスユニットに向かってレーザを照射する構成においても成り立つ。
【００２９】
（第２の実施例）
簡易な構成により、プロセスカートリッジ交換時に防塵ガラス１７を清掃かつ遮蔽する手段は、上記第１の実施例に限らない。以下、図面に沿って、本発明に係る第２の実施例について説明する。なお、第１の実施例と同構成部分については同符号を付し、重複した説明を割愛する。また、装置本体の全体構成は第１の実施例と同様であるため、説明を割愛する。
【００３０】
第２の実施例においても、光学ユニット１１上に、光学ケースに沿って防塵ガラス１７を清掃する清掃部材が設けられている。図３に第２の実施例に係る光学ユニット１１及び清掃部材の上視図を示す。また、図４に、第２の実施例に係る光学ユニット１１及び清掃部材の斜視図を示す。
【００３１】
清掃部材は、光学ケースに沿った移動により各色のスリット状の防塵ガラス１７を覆うことが出来るよう配置された長尺状の清掃板５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄと、各清掃板をその長手方向両端で支持する支持アーム６１ａ、６１ｂと、支持アーム６１ａ、６１ｂを回動軸６８まわりに回動自在に支持する回動アーム６２ａ、６２ｂよりなっている。また、清掃板５０には、防塵ガラス１７の清掃手段となるブラシが防塵ガラス１７側に向けて取り付けられている。更に、光学ユニット上には回動アームの回動軸６３ａ、６３ｂと、ストッパ６４が設けられており、装置本体の奥側に位置する回動アームｂの端部にはカセット３の奥側端辺に係合する長さの係止軸６５が設けられている。回動アーム６２ａ、６２ｂは、図４に示す矢印Ｂ方向へ、図示しないねじりコイルバネ等の付勢手段でそれぞれ回動軸６３ａ、６３ｂまわりに付勢されている。
【００３２】
一方、前述の図１の正面図下部に配置されたカセット３は、同図において前奥方向へ自在に収納・引き出しが可能となっている。この構成は第２の実施例においても同様である。
【００３３】
上記構成のもと、図４においてカセット３の収納・引き出しを行うと、まず引き出し時は、回動アームが回動軸６３ｂまわりに回動自在であるため、図４における矢印Ｂ方向へと回転する。このときカセット３は引き出されているため、係止軸６５はカセット３の後端辺と干渉することがなく、従って回動アーム６２ｂはストッパ６４に係止される位置まで回転する。
【００３４】
回動アーム６２ｂの回転角度・長さは、ストッパ６４に突き当てられた時点で回動軸６８に支持された清掃板５０が防塵ガラスをちょうど遮蔽するよう構成されている。従って、このとき清掃板５０上のブラシが防塵ガラス上を通過し、結果、防塵ガラスを清掃することになる。また、同時に防塵ガラスの遮蔽も行えるようになる。
【００３５】
前扉を閉める時は、係止軸６５がカセット３の後端辺と係止することにより図４に示す矢印Ｂの逆方向へと付勢され、結果、回動アーム６２ｂがカセット３引出し時の逆過程を経て防塵ガラス１７上を通過する。係止軸６５は、カセット３が完全に収納された時点において、清掃板５０が防塵ガラス１７を遮蔽することのないよう配置されている。
【００３６】
従って、上記過程を経ることにより、プロセスカートリッジの交換を行う都度、防塵ガラス１７の汚れが自動的に清掃され、かつ、防塵ガラスが遮蔽されることがわかる。
【００３７】
以上、第１の実施例と同様に、画像形成装置における通常動作で防塵ガラス１７の清掃と遮蔽を簡易な構成で行えることが分かる。
【００３８】
第２の実施例においても特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定しない。例えば防塵ガラス１７の清掃は、ブラシを用いているが、パッド部材を用いてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、光を照射して画像を形成する画像形成装置において、プロセスカートリッジの交換動作の際、画像形成装置が有する開口部の開口動作に連動し、清掃部材が光学ユニット上の防塵透明部材を遮蔽するとともに清掃することが簡易な構成で可能となる。これにより、前扉の開閉などの頻度の高い動作に連動して防塵ガラス１７の清掃を行わせることができ、防塵ガラス１７の清掃頻度も高めることが出来る。また、プロセスカートリッジの着脱時には確実に防塵ガラスの遮蔽を行うことが可能になる。結果、ユーザーが意識せずとも、簡易な構成で自動的に光ビーム走査における光学特性の向上を図る画像形成装置を提供することが可能となる。また、装置の保守点検等の場合に防塵ガラス１７を清掃する手間も省け、装置の保守作業においても作業の効率化という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の概略正面図
【図２】本発明の第１の実施例に係る光学ユニットと清掃部材の上視図
【図３】本発明の第２の実施例に係る光学ユニットと清掃部材の上視図
【図４】本発明の第２の実施例に係る光学ユニットと清掃部材の斜視図
【図５】反射ミラーを用いた光学ユニットの概略構成図
【図６】従来のポリゴンミラーによる光学ユニットの概略構成図
【図７】従来の光学ユニットを有する画像形成装置の概略構成図
【符号の説明】
１　従来の画像形成装置
２　本発明に係る画像形成装置
３　カセット
４　ピックアップローラ
５　レジストローラ
１０　プロセスカートリッジ
１１　光学ユニット
１２　転写ベルト
１５　ポリゴンモータ
１７　防塵ガラス
１８　感光ドラム
３２　２次転写ローラ対
４０　駆動ローラ
４１　定着ローラ
５０　清掃板
【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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