JP2009143108A - 光走査装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動清掃機構の駆動に伴う光路ずれやボー及びスキューの調整値ずれの発生を防ぐことができるとともに、小型コンパクト化とコストダウンを図ることができる光走査装置を提供すること。
【解決手段】感光体に対して静電潜像書き込み用の光を出射する走査光学系をフレーム２内に収容し、該走査光学系から出射される光の出射口を覆うカバーガラスを自動的に清掃する自動清掃機構６を備えたレーザースキャナユニット（光走査装置）１において、前記自動清掃機構６を駆動する駆動モータ７を前記フレーム２に設置する。又、前記駆動モータ７の回転を前記フレーム２に沿って配されたギヤ列Ｇ（１段ギヤＧ１〜Ｇ６）を介して前記自動清掃機構６に伝達するよう構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、走査光学系から出射される光の出射口を覆うカバーガラスを自動的に清掃する自動清掃機構を有する光走査装置とこれを備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真方式を採用する複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、帯電手段によって一様に帯電された感光体に光走査装置から静電潜像書き込み用の光を照射して該感光体上に静電潜像を形成し、各静電潜像を現像装置によってトナーを用いて現像してトナー像として顕像化することが行われる。

ここで、前記光走査装置は、感光体に対して静電潜像書き込み用の光を出射する走査光学系を収容し、該走査光学系から出射される光の出射口とこれを覆うカバーガラスを設けて構成されている。

斯かる光走査装置においては、カバーガラスの表面に汚れや埃が付着すると光学特性が悪化するため、カバーガラスの表面を定期的に清掃する必要があり、そのための自動清掃機構が提案されている。

例えば、特許文献１には、光走査装置のカバーガラスを副走査方向（幅方向）に移動させてカバーガラスを一度に清掃するようにした自動清掃機構が提案されている。
特開２００４−３３３７９９号公報

ところが、特許文献１に記載された自動清掃機構は、装置本体側に設けられた駆動モータから光走査装置へと伝達される駆動力によって駆動されるものであるため、カバーガラスを清掃する度に光走査装置に外力が加わり、この外力によってフレームが変形し、該フレーム内に収容された光学部品の位置が微妙に変化する。このため、光路のずれが発生し、調整されたボーやスキューが狂ってしまうという問題が発生する。特にカラー画像形成装置においては、光走査装置の光路は精密に調整される必要があり、湾曲歪のボーや傾きのスキューは２０μｍ以下という高精度の誤差内で調整されるため、外力によるフレームの変形は画像の色ずれを引き起こし、画像品質の低下を招く。

又、自動清掃機構を駆動する駆動モータを光走査装置の外部の装置本体に設置すると、装置本体側から光走査装置へと駆動力を伝達する必要があるため、別体のユニットのギヤの噛み合いを確保するためにその駆動伝達に比較的大きなモジュール（例えばＭ０．８以上）のギヤを使用する必要があるが、モータピニオンやギヤ列のどこかでＭ０．５程度の小さなモジュールのギヤを使用する場合にはギヤ列に２段ギヤを採用してモジュールを切り替える必要がある。このようにギヤ列に２段ギヤを採用すると、ギヤ列の幅寸法が大きくなり、光走査装置が大型化するという問題が発生する。

更に、自動清掃機構を駆動する駆動モータを光走査装置の外部の装置本体に設置した場合には、装置本体側にも駆動伝達機構を設置するためのスペースを設ける必要があるため、画像形成装置全体が大型化するという問題も発生する。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、自動清掃機構の駆動に伴う光路ずれやボー及びスキューの調整値ずれの発生を防ぐことができるとともに、小型コンパクト化とコストダウンを図ることができる光走査装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、感光体に対して静電潜像書き込み用の光を出射する走査光学系をフレーム内に収容し、該走査光学系から出射される光の出射口を覆うカバーガラスを自動的に清掃する自動清掃機構を備えた光走査装置において、前記自動清掃機構を駆動する駆動モータを前記フレームに設置したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記自動清掃機構は、清掃部材を保持する保持部材に螺合挿通するスクリュー軸を前記カバーガラスの長手方向に配置し、該スクリュー軸を回転駆動して前記保持部材とこれに保持された前記清掃部材を前記カバーガラスの長手方向に移動させて該カバーガラスを長手方向に清掃することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、複数の前記走査光学系をタンデムに並設し、複数の走査光学系に共通の単一のポリゴンミラーとこれを回転駆動するポリゴンモータを前記フレーム内の中央に配置したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記駆動モータを前記フレームの長手方向略中央、且つ、前記ポリゴンモータの横に配置したことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記駆動モータの回転を前記フレームに沿って配された１段ギヤを介して前記自動清掃機構に伝達するよう構成したことを特徴とする。

請求項６記載の画像形成装置は、請求項１〜５の何れかに記載の光走査装置を備えることを特徴とする。

請求項１及び２記載の発明によれば、自動清掃機構を駆動する駆動モータを光走査装置のフレームに設置したため、従来のように装置本体側に設けられた駆動モータから光走査装置へと駆動力が伝達されることがなく、光走査装置に外力が加わってフレームが変形する等の不具合が発生することがない。このため、フレーム内に収容された光学部品の位置が変化することによる光路のずれやこれに伴うボー及びスキューの調整値ずれの発生が防がれ、高精度な光走査が可能となって高品質の画像を形成することができる。

又、自動清掃機構を駆動する駆動モータを光走査装置自体に設置したため、装置本体側に駆動伝達機構を設置するためのスペースが不要となり、画像形成装置全体の小型コンパクト化とコストダウンを図ることができる。

請求項３記載の発明によれば、カラー画像形成装置において複数の走査光学系をタンデムに並設し、複数の走査光学系に共通の単一のポリゴンミラーとこれを回転駆動するポリゴンモータをフレーム内の中央に配置したため、駆動モータの伝達効率を最大限に上げることができ、該駆動モータを小さくして光走査装置の小型コンパクト化とコストダウンを図ることができる。

請求項４記載の発明によれば、自動清掃機構を駆動する駆動モータを光走査装置のフレームの長手方向略中央、且つ、フレームの中央に配されたポリゴンモータの横に配置したため、自動清掃機構の駆動系をコンパクトに構成することができ、光走査装置の小型コンパクト化とコストダウンを図ることができる。

請求項５記載の発明によれば、光走査装置に設置された駆動モータの回転を自動清掃機構に伝達するためのギヤ列の各ギヤを１段ギヤとし、これらの１段ギヤを光走査装置のフレームに沿って配したため、ギヤ列の幅寸法が小さく抑えられて光走査装置の更なる小型コンパクト化とコストダウンが可能となる。

請求項６記載の発明によれば、光走査装置に設けられた自動清掃機構の駆動に伴う光路ずれやボー及びスキューの調整値ずれの発生が防がれるため、高精度な光走査が可能となって高品質の画像を安定的に得ることができる。特に、カラー画像形成装置においては、画像の色ずれが発生することがなく、高品質のカラー画像を得ることができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る光走査装置を斜め上方から見た斜視図、図２は同光走査装置を斜め下方から見た斜視図、図３は同光走査装置の平面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は同光走査装置の側面図、図６は同光走査装置の底面図である。

本実施の形態に係る光走査装置１は、電子写真方式を採用する複写機やプリンタ等の画像形成装置、特に図４に示すように複数の感光ドラム２０を並設して成るカラー画像形成装置に備えられるレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）であって、その矩形ボックス状のフレーム２内には、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の各カラーに対応する４つの感光ドラム２０に対して静電潜像書き込み用のレーザー光を出射する４つの走査光学系３が長手方向（図４の左右方向）にタンデムに並設されて収容されている。

又、筐体２の上面を覆うカバー４（図１及び図５参照）には、４つの前記走査光学系３からそれぞれ出射されるレーザー光が通過するための矩形の細長い４つの出射口（不図示）が形成されており、これらの出射口は光を透過する透明な細長いカバーガラス５（図１参照）によって覆われている。ここで、各出射口とこれを覆うカバーガラス５は、レーザー光の各感光ドラム２０に対する主走査方向（図４の紙面垂直方向）に長い矩形を成しており、各カバーガラス５の表面は自動清掃機構６によって自動的に清掃される。

ここで、上記自動清掃機構６の構成について説明する。

本実施の形態に係るレーザースキャナユニット１には４組の自動清掃機構６が設けられており、４つのカバーガラス５は各自動清掃機構６によってそれぞれ同時に清掃される。

而して、本実施の形態は、図２及び図６に示すように、各自動清掃機構６を駆動する駆動モータ７をレーザースキャナユニット１自体に設けたことを特徴としており、該駆動モータ７は、レーザースキャナユニット１のフレーム２の長手方向中央に配置されている。具体的には、レーザースキャナユニット１のフレーム２の中央には、複数の走査光学系３に共通の単一のポリゴンミラー（回転多面鏡）８とこれを回転駆動するポリゴンモータ９が配置されており、その横に駆動モータ７が配置されている。尚、駆動モータ７には正逆転可能なものが使用されている。

ところで、各自動清掃機構６は、図１及び図５に示すように、フレーム２の上面に被着されたカバー４上にレーザー光の主走査方向（図５の紙面垂直方向）に長く配されたスクリュー軸１０を備えており、該スクリュー軸１０は、図１に示すように、その軸方向両端が軸受１１，１２によってそれぞれ回転可能に支承されている。

又、各自動清掃機構６には、前記スクリュー軸１０に螺合挿通する保持部材１３と、該保持部材１３に取り付けられた清掃部材１４（図５参照）が備えられている。尚、各清掃部材１４は、弾性を有するブレード部材で構成されており、平面視で各カバーガラス５にオーバーラップする位置（つまり、各カバーガラス５の表面を摺擦して清掃することができる位置）に取り付けられている。

而して、各自動清掃機構６のスクリュー軸１０は、レーザースキャナユニット１自体に設置された前記駆動モータ７によって回転駆動されるが、この駆動モータ７の回転は、図１、図２及び図５に示すように、フレーム２の一側外面（図１及び図５の手前側外面）に配置されたギヤ列Ｇを経て各スクリュー軸１０に伝達され、これによって各スクリュー軸１０が回転駆動され。

ここで、フレーム２の長手方向中央に配された駆動モータ７の出力軸には小径のギヤＧ１が結着されており、このギヤＧ１を中心としてこれの左右には、互いに噛合する大径のギヤＧ２，Ｇ３，Ｇ４が対称的に配置されている。又、各スクリュー軸１０の駆動側端部には小径のギヤＧ６が結着されており、これらのギヤＧ６は、ギヤＧ５を介して前記ギヤＧ２又はＧ４に噛合している。

駆動モータ７の回転を各自動清掃機構６のスクリュー軸１０に伝達するギヤ列Ｇは、上述のように互いに噛合する複数のギヤＧ１〜Ｇ６によって構成されているが、このギヤ列Ｇを構成する各ギヤＧ１〜Ｇ６は何れも１段ギヤで構成されており、これらのギヤＧ１〜Ｇ６がフレーム２の一側外面に沿って配置されている。

ところで、カラー画像形成装置において画像形成動作が繰り返されると、レーザースキャナユニット１のカバーガラス５の表面に汚れや埃が付着するために光学特性が次第に悪化するという問題が発生する。このため、本実施の形態に係るレーザースキャナユニット１においては、各カバーガラス５の表面が自動清掃装置６によってそれぞれ自動的に清掃される。

即ち、レーザースキャナユニット１自体に設けられた駆動モータ７が駆動されると、その回転は、ギヤ列ＧのギヤＧ１からギヤＧ２，Ｇ５及びＧ６を経て中２本（シアン及びイエロー）のスクリュー軸１０に伝達され、ギヤＧ２の回転が更にギヤＧ３，Ｇ４，Ｇ５及びＧ６を経て外２本（マゼンタ及びブラック）のスクリュー軸１０に伝達され、４本のスクリュー軸１０が同時に回転駆動される。

上述のように４本のスクリュー軸１０が回転駆動されると、各スクリュー軸１０に螺合挿通する保持部材１３がレーザー光の主走査方向（図５の紙面垂直方向）に沿って移動する。このように各保持部材１３が移動すると、該保持部材１３に保持された清掃部材１４も各カバーガラス５の表面を摺擦しながら同方向に移動し、各カバーガラス５の表面に付着した汚れや埃が清掃部材１４によって除去され、各カバーガラス５の表面が清掃される。そして、駆動モータ７を正逆転させれば、各スクリュー軸１０も正逆転するために各保持部材１３とこれに取り付けられた清掃部材１４が各カバーガラス５上を往復動し、往復動する清掃部材１４によって各カバーガラス５が清掃される。この往復動する清掃部材１４を移動させる駆動モータ７の回転動作を作像時ではないそれ以外の動作時に行い、駆動モータ７の振動が画像に与える影響を無くすことができる。

而して、本実施の形態によれば、自動清掃機構６を駆動する駆動モータ７をレーザースキャナユニット１のフレーム２に設置したため、従来のように装置本体側に設けられた駆動モータからレーザースキャナユニット１へと駆動力が伝達されることがなく、レーザースキャナユニット１に外力が加わってフレーム２が変形する等の不具合が発生することがない。このため、フレーム２内に収容された光学部品の位置が変化することによる光路のずれやこれに伴うボー及びスキューの調整値ずれの発生が防がれ、高精度な光走査が可能となって高品質の画像を形成することができる。

又、自動清掃機構６を駆動する駆動モータ７をレーザースキャナユニット１自体に設置したため、装置本体側に駆動伝達機構を設置するためのスペースが不要となり、画像形成装置全体の小型コンパクト化とコストダウンを図ることができる。

更に、本実施の形態では、カラー画像形成装置において４つの走査光学系３をタンデムに並設し、複数の走査光学系３に共通の単一のポリゴンミラー８とこれを回転駆動するポリゴンモータ９をフレーム２内の中央に配置したため、駆動モータ７の伝達効率を最大限に上げることができ、該駆動モータ２を小さくしてレーザースキャナユニット１の小型コンパクト化とコストダウンを図ることができる。

又、本実施の形態では、自動清掃機構６を駆動する駆動モータ７をレーザースキャナユニット１のフレーム２の長手方向略中央、且つ、フレーム２の中央に配されたポリゴンモータ９の横に配置したため、自動清掃機構６の駆動系をコンパクトに構成することができ、レーザースキャナユニット１の小型コンパクト化とコストダウンを図ることができる。

更に、本実施の形態では、レーザースキャナユニット１に設置された駆動モータ７の回転を自動清掃機構６に伝達するためのギヤ列Ｇの各ギヤＧ１〜Ｇ６を１段ギヤとし、これらの１段ギヤＧ１〜Ｇ６をレーザースキャナユニット１のフレーム２に沿って配したため、ギヤ列Ｇの幅寸法が小さく抑えられてレーザースキャナユニット１の更なる小型コンパクト化とコストダウンが可能となる。

そして、以上のレーザースキャナユニット１を備えたカラー画像形成装置においては、レーザースキャナユニット１に設けられた自動清掃機構６の駆動に伴う光路ずれやボー及びスキューの調整値ずれの発生が防がれるため、高精度な光走査が可能となって画像ズレの無い高品質のカラー画像を安定的に得ることができる。

尚、以上は複数の走査光学系を並設して成るレーザースキャナユニットとこれを備えたカラー画像形成装置に適用した形態について説明したが、単一の走査光学系を有する光走査装置及びこれを備えたモノクロ画像形成装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

本発明に係る光走査装置を斜め上方から見た斜視図である。 本発明に係る光走査装置を斜め下方から見た斜視図である。 本発明に係る光走査装置の平面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 本発明に係る光走査装置の側面図である。 本発明に係る光走査装置の底面図である。

符号の説明

１ レーザースキャナユニット（光走査装置）
２ フレーム
３ 走査光学系
４ カバー
５ カバーガラス
６ 自動清掃機構
７ 駆動モータ
８ 保持部材
９ ポリゴンミラー
１０ スクリュー軸
１１，１２ 軸受
１３ 保持部材
１４ 清掃部材
２０ 感光ドラム
Ｇ ギヤ列
Ｇ１〜Ｇ６ ギヤ

Claims (6)

1. 感光体に対して静電潜像書き込み用の光を出射する走査光学系をフレーム内に収容し、該走査光学系から出射される光の出射口を覆うカバーガラスを自動的に清掃する自動清掃機構を備えた光走査装置において、
   前記自動清掃機構を駆動する駆動モータを前記フレームに設置したことを特徴とする光走査装置。
2. 前記自動清掃機構は、清掃部材を保持する保持部材に螺合挿通するスクリュー軸を前記カバーガラスの長手方向に配置し、該スクリュー軸を回転駆動して前記保持部材とこれに保持された清掃部材を前記カバーガラスの長手方向に移動させて該カバーガラスを長手方向に清掃することを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
3. 複数の前記走査光学系をタンデムに並設し、複数の走査光学系に共通の単一のポリゴンミラーとこれを回転駆動するポリゴンモータを前記フレーム内の中央に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の光走査装置。
4. 前記駆動モータを前記フレームの長手方向略中央、且つ、前記ポリゴンモータの横に配置したことを特徴とする請求項３記載の光走査装置。
5. 前記駆動モータの回転を前記フレームに沿って配された１段ギヤを介して前記自動清掃機構に伝達するよう構成したことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の光走査装置。
6. 請求項１〜５の何れかに記載の光走査装置を備えて成ることを特徴とする画像形成装置。
   

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