JP2007086605A - シャッターおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光走査装置の光出射窓に塵埃やトナーが付着するのを防止するシャッターが装着されていても、光出射窓を清掃することができるシャッターを提供する。
【解決手段】光出射窓を有する光走査装置の近傍に設けられ、光走査方向と略直交する方向に走査光が通過する第一の開口を往復動作して開閉を行うシャッターであって、前記光出射窓の清掃部材の挿入動作に対応する位置に第二の開口を設け、前記第二の開口は、前記第一の開口を設けた面と略直交する側面内の、光出射窓を光走査方向に延長した位置に設けられる。また、前記第二の開口の近傍には、清掃部材の挿入方向に傾斜した面を設け、前記傾斜した面には、ブラシまたはスポンジ等の弾性体を設けるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、シャッターおよび画像形成装置に関し、光学系を収納する光学ハウジングのレーザ光を出射する光出射窓を清浄に保つシャッターおよびこのシャッターを用いた画像形成装置に関する。

画像形成装置の高画質化の要求により、画像形成装置の光走査装置において、レーザ光の光射出窓にホコリやトナーなどの汚れが付着し、レーザ光が遮られて画像品質が低下するという問題が重大となってきた。

一方、画像形成装置の小型化の要求に伴い、画像形成装置内の光書込みユニットの配置は多様化しており、像担持体に対して水平方向よりも下方に配置される場合がある。こうした場合、画像形成装置内の汚れが光射出窓に設けられた防塵ガラス等の透明部材に付着しやすくなるという問題がある。

さらに、近年の画像形成装置には、従来のトナーに対し球形に近い形状のトナーを用いる傾向がある。この球形に近い形状のトナーは、クリーニング性に難点があり、従来技術でのクリーニングでは不足する場合があった。この問題に対し、例えば特許文献１のように光走査装置と像担持体の間にシャッターを設ける場合があるが、シャッターは画像形成時には開いているため、その際に飛散した汚れは防塵ガラス上に付着してしまう。
そのため、シャッターのみでは汚れによる画像品質の低下を完全に防止することは困難であり、別途清掃手段を設ける必要が生じる。この場合に、清掃手段とシャッターを両立させる構成が必要となる。
特開２０００−２６３８３９号公報

本発明は、上述の実情を考慮してなされたものであって、光走査装置の光出射窓に塵埃やトナーが付着するのを防止するためのシャッターが装着されていても、光出射窓を清掃することができるシャッターおよびこのシャッターを用いる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、光出射窓を有する光走査装置の近傍に設けられ、光走査方向と略直交する方向に走査光が通過する第一の開口を往復動作して開閉を行うシャッターであって、前記光出射窓を清掃する清掃部材の挿入動作に対応する位置に第二の開口を設けたことを特徴とするシャッターである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシャッターにおいて、前記第一の開口を設けた面と略直交する側面を有し、前記第二の開口は、前記側面内の光出射窓を光走査方向に延長した位置に設けられることを特徴とするシャッターである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のシャッターにおいて、前記第二の開口の近傍には、清掃部材の挿入方向に傾斜した面を設けられていることを特徴とするシャッターである。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のシャッターにおいて、前記傾斜した面は、挿入時に清掃部材と接触する位置に設けたことを特徴とするシャッターである。
請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載のシャッターにおいて、清掃部材と接触する前記傾斜した面に、ブラシまたはスポンジ等の弾性体を設けたことを特徴とするシャッターである。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載されたシャッターと、光走査装置と、該光走査装置の光出射窓の清掃部材と、該光走査装置によって露光形成される潜像を顕像化しシート状媒体に転写、定着を行うプロセスを備える画像形成装置である。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記光走査装置から射出されるレーザ光が水平よりも上方向に射出されることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、光走査装置の光出射窓に設けられた防塵ガラス等の透明部材に塵埃やトナーが付着するのを防止するシャッターが装着されていても、光出射窓に設けられた防塵ガラス等の透明部材を清掃することができる。
また、清掃部材の挿入部を傾斜させ、清掃部材を挿入する際のガイド機能を付加するようにしたので、ユーザ清掃動作時における操作性が向上する。

さらに、清掃部材の挿入部の傾斜に清掃部材を接触させることで、清掃動作実施前に清掃部材に付着した汚れを除去することができる。これにより清掃効果を高めると共に、清掃手段の清掃部材以外の部分に汚れが付着し、光出射窓に設けられた防塵ガラス等の透明部材に再付着することを防止することができる。同時に、清掃部材に付着した汚れが清掃作業者に付着することも防止できる。
また、清掃部材の挿入部の傾斜につけたブラシまたはスポンジ等の弾性体によって清掃部材の汚れ除去効果を高めることができ、清掃部材以外の部分に汚れが付着し、光出射窓に設けられた防塵ガラス等の透明部材に再付着することの防止効果、および清掃部材に付着した汚れが清掃作業者に付着することの防止効果も高めることができる。

画像形成装置内に、清掃部材を挿入可能に構成されたシャッターと、清掃部材とを備えることにより、光出射窓に設けられた防塵ガラス等の透明部材に塵埃やトナーが付着する可能性を低減でき、なおかつ付着した塵埃やトナーを除去することができる。これにより画像形成装置のダウンタイムを低減することができる。
また、光走査装置が像担持体に対して水平方向よりも下方に配置される場合、画像形成装置内の汚れが光出射窓に設けられた防塵ガラス等の透明部材に付着しやすくなるが、その場合にも同様な効果を達成できる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。

図１は、従来の光走査装置の構成図、図２はシャッターの斜視図、図３は清掃手段の斜視図、図４はシャッターに設けられた清掃手段の挿入部の位置を示す図である。
図１において、光走査装置は、像担持体９の下部に、ポリゴンスキャナ１、遮蔽ガラス２ａ，２ｂ、ｆθレンズ３ａ，３ｂ、ＢＴＬ（barrel shaped toroidal lens）５、折り返しミラー４，６，７を備えている。光源から射出されたレーザ光１４は、ポリゴンスキャナ１で主走査方向に偏向して、ｆθレンズ３、ＢＴＬ５で等速直線変換した後、折り返しミラー４，６，７、を介して、像担持体９に光スポットを形成し、静電潜像画像を形成する。ここで、４つの像担持体９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの画像信号に対応した光書込みが行われる像担持体である。

また、これらの光学系を密閉容器（ケーシング１０，１１，１２，１３）内に収納して、埃、ゴミやトナー等の付着を防止しているが、当該密閉容器には、レーザ光を像担持体９上に出射する光出射窓が形成されている。この光出射窓には、一般に、密閉容器内の密閉性を保つために、透明部材（防塵ガラス）８が設けられている。

さらに、このケーシングの光出射窓（透明部材８）の外部側には、光走査方向と略直交する方向に走査光が通過する第一の開口を往復動作して開閉を行うシャッター１５が配設されている（図２参照）。これにより、記録を行わないとき、特に、トナーカートリッジや像担持体を交換する際には、シャッターを閉止位置に回動させ、光出射窓の透明部材８にゴミやトナー粉等が付着するのを防止している。

また、このシャッター１５には、図２に示したように、光出射窓を設けた面と略直交する側面内の、光出射窓を光走査方向に延長した位置に、清掃手段の挿入部（第二の開口）を設けるようにした。
ユーザが透明部材８を清掃するときには、図２に示した清掃手段の挿入部に、図３に示したような清掃手段を挿入し、透明部材８に清掃部材を当接させることにより清掃動作を行う。
これにより、シャッターを不必要に大きくすることなく、また清掃動作に必要なスペースを被走査面側に設けなくても良い構成を提供することができる。

上述したように、近年の画像形成装置の高画質化に伴い、画像形成装置内のトナーが光書込みユニットの光出射窓に設けられた防塵ガラス等の透明部材に付着し、レーザ光を遮ることによる画像品質の低下という問題が従来に比べ発生しやすくなっている。

このため、シャッターが光出射窓を保護する位置（シャッター閉鎖状態）にあるときにのみ（図４参照）、透明部材を清掃するためのガイド形状と清掃手段の挿入部とが一致するように配置した。
また、レーザ光１４が像担持体９に射出されている際の位置（シャッター開放状態）においては、上記ガイド形状から離れた位置となるように清掃手段の挿入部を配置する（図５参照）。

これにより、清掃動作が可能な時以外に清掃手段を挿入することができないため、誤操作を防止することができる。また、シャッター開放時には清掃手段の挿入部がガイド位置から離れた位置にあることから、挿入部からの汚れの進入を防止し、シャッター開放状態での透明部材への汚れ付着を最小限に留めることができる。

また、シャッター１５の清掃手段の挿入部に、挿入方向に対して傾斜を設けることにより、傾斜部がガイドとなり清掃手段を挿入することが容易となる（図６参照）。これによりユーザの操作性を向上することが可能となる。

さらに、図８に示すように、清掃手段の先端部（図７参照）を清掃部材とシャッター１５の傾斜部に接触させることにより、清掃動作実施前に清掃部材に付着した汚れを除去することができる。
これにより、清掃効果を高めると共に、清掃手段の清掃部材以外の部分に汚れが付着し、透明部材に再付着することを防止できる。同時に、清掃部材に付着した汚れが清掃作業者に付着することも防止できる。

さらに、清掃部材と接触する位置にブラシまたはスポンジ等の弾性体を配置することによって（図９参照）、清掃部材の汚れ除去効果を高めることができる。

また、光走査装置が像担持体に対して水平方向よりも下方に配置される場合、画像形成装置内の汚れが光射出窓に設けられた防塵ガラス等の透明部材に付着しやすくなるが、本実施形態では、装置から射出されるレーザ光が水平よりも上方向に射出される構成とすることにより、良好な清掃性を確保できる。

一方、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真式画像形成装置内に、清掃部材を挿入可能に構成された、上述したシャッターと、清掃部材とを備えることで、塵埃やトナーが光出射窓の透明部材に付着する可能性を低減でき、なおかつ付着した塵埃やトナーを除去することができる。これにより画像形成装置のダウンタイムを低減することができる。

このような画像形成装置では、近年、高画質化の要求のために、略球形のトナーを使用することが増加している。しかし、略球形のトナーは、従来のトナーに比べてクリーニング性が悪いため、上述した光射出窓を清掃する際に、十分なクリーニング効果が得られない場合がある。

このトナーは、形状係数ＳＦ１、ＳＦ２で特定することができる。ここでいう形状係数ＳＦ１とは、図１０（Ａ）に示すように、粒子の丸さの度合い（真球形からの扁平変形の程度）を示す指標であり、物質を２次元平面上に投影してできる楕円状図形の最大長ＭＡＸＬＥＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割り、（π／４）×１００を乗じたときの値で表される（式（１）参照）。
また、形状係数ＳＦ２は、図１０（Ｂ）に示すように、粒子表面の凹凸の度合い（表面凹凸の多さ）を示す指標であり、物質を２次元平面上に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩＭＥＴＥＲの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割り、（π／４）×１００を乗じたときの値で表される（式（２）参照）。

ＳＦ１＝｛（ＭＡＸＬＥＮＧ）^２／ＡＲＥＡ｝×（π／４）×１００ … （１）
ＳＦ２＝｛（ＰＥＲＩＭＥＴＥＲ）^２／ＡＲＥＡ｝×（π／４）×１００ … （２）

このＳＦ１の値が１００の場合には、物質の形状が真球状となり、ＳＦ１の値が大きくなるほど、物質の形状は不定形となる。ＳＦ２の値が１００の場合には、物質の表面に凹凸が存在しないことになり、ＳＦ２の値が大きくなるほど、物質の表面の凹凸は顕著となる。

本実施形態では、この形状係数ＳＦ１の範囲が１００〜１５０であり、かつ、形状係数ＳＦ２の範囲が１００〜１４０である重合トナーを用いることによって、トナー画像におけるトナーの充填性が高く、画像層厚を低くして高精細な画像を得ることができるとともに、長期にわたって安定したクリーニング性を有することができるので、安定した画像を再現性よく形成できる高画質が得られるとともに、確実に清掃作業を行うことができ、装置の性能を長期に渡って維持することができる。

従来の光走査装置の構成図である。 シャッターの斜視図である。 清掃手段の斜視図である。 光射出窓を保護する位置（シャッター閉鎖状態）にある清掃手段の挿入部を示す図である。 レーザ光が像担持体に射出されている際の位置（シャッター開放状態）にある清掃手段の挿入部を示す図である。 挿入方向に対して傾斜を設けた清掃手段の挿入部を示す図である。 清掃手段の先端部の詳細図である。 シャッターに設けられた傾斜部に清掃手段を挿入したときの図である。 ブラシまたは弾性体をシャッターに設けられた傾斜部に配置した図である。 形状係数ＳＦ１とＳＦ２を説明するためのトナーの模式図である。

符号の説明

１…ポリゴンスキャナ、２ａ，２ｂ…遮蔽ガラス、３，３ａ，３ｂ…ｆθレンズ、４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ…折り返しミラー、５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ…ＢＴＬ、８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ…透明部材、９，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ…像担持体、１０，１１，１２，１３，１３ａ，１３ｂ…ケーシング、１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ…レーザ光、１５…シャッター。

Claims (7)

1. 光出射窓を有する光走査装置の近傍に設けられ、光走査方向と略直交する方向に走査光が通過する第一の開口を往復動作して開閉を行うシャッターであって、前記光出射窓を清掃する清掃部材の挿入動作に対応する位置に第二の開口を設けたことを特徴とするシャッター。
2. 請求項１に記載のシャッターにおいて、前記第一の開口を設けた面と略直交する側面を有し、前記第二の開口は、前記側面内の光出射窓を光走査方向に延長した位置に設けられることを特徴とするシャッター。
3. 請求項１または２に記載のシャッターにおいて、前記第二の開口の近傍には、清掃部材の挿入方向に傾斜した面を設けられていることを特徴とするシャッター。
4. 請求項３に記載のシャッターにおいて、前記傾斜した面は、挿入時に清掃部材と接触する位置に設けたことを特徴とするシャッター。
5. 請求項３または４に記載のシャッターにおいて、清掃部材と接触する前記傾斜した面に、ブラシまたはスポンジ等の弾性体を設けたことを特徴とするシャッター。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載されたシャッターと、光走査装置と、該光走査装置の光出射窓の清掃部材と、該光走査装置によって露光形成される潜像を顕像化しシート状媒体に転写、定着を行うプロセスを備える画像形成装置。
7. 請求項６に記載の画像形成装置において、前記光走査装置から射出されるレーザ光が水平よりも上方向に射出されることを特徴とする画像形成装置。