JP2009151111A - レーザ露光装置、清掃具及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照射窓の汚れを防止し、かつ照射窓の清掃を容易にできるようにする。
【解決手段】感光体を露光するための光学部品を内部に配したレーザ露光装置の筐体には、光ビームを出射させるための照射窓２１２が設けられ、その筐体の上面には開口２１８を備えてスライド移動可能なシャッター２１６が設けられている。また画像形成装置には、所定の清掃ブラシ２１５を照射窓２１２の長手方向に移動可能に案内する図示しない案内レールをレーザ露光装置とは独立して備えている。この案内レールに清掃ブラシ２１５を装着して装置奥側に移動させると、清掃ブラシ２１５がリブの傾斜部２１３ｂに接触し、シャッター２１６が右方向に移動して開口２１８と照射窓２１２とが一致する。そして清掃ブラシ２１５が長手方向延設部２１３ａに接触している状態では照射窓２１２が露出しているため、清掃ブラシ２１５による露出窓２１２の清掃が可能となる。
【選択図】図８

Description

本発明は、レーザ露光装置、清掃具及び画像形成装置に関し、より詳細には、デジタル複写機やプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に適用可能なレーザ露光装置と、該レーザ露光装置を清掃するための清掃具と、該レーザ露光装置を備えた画像形成装置とに関する。

デジタル複写機、レーザプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装置が普及している。このような画像形成装置では、レーザ光を走査して感光体に画像を書込む画像書込み装置が用いられる。画像形成装置で画像形成する場合は、感光体を帯電装置で帯電した後、画像書込み装置によって画像情報に応じた書込みを行って、感光体に静電潜像を形成する。そして現像装置から供給されるトナーによって、感光体上の静電潜像を顕像化する。そして感光体上で顕像化されたトナー像を転写装置によって記録用紙に転写し、さらに定着装置によって記録用紙に定着することで、所望の画像が得られるようになっている。

またデジタル複写機やレーザプリンタなどのカラー画像形成装置では、その高速化に伴って複数の感光体をタンデム配列したタンデム方式の装置が実用化されている。ここでは、例えば４つの感光体ドラムを記録紙の搬送方向に配列し、これらの各感光体ドラムに対応した走査光学系によってこれら感光体を同時に露光して潜像をつくり、これらの潜像をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）などの各々異なる色の現像剤を使用する現像器で顕像化する。そしてこれら顕像化されたトナー像を同一の記録紙に順次重ね合わせて転写することにより、カラー画像を得るようにしている。

電子写真方式の画像形成装置では、トナー等の現像剤を使用するのが一般的であり、画像形成装置内でトナーが落下したり飛散したりする。このため感光体を露光するための光学部品を筐体内に配置したレーザ露光装置を用いることにより、これら光学部品をトナーや他の粉塵等から遮断できるようにしている。
このようなレーザ露光装置では、レーザダイオードやポリゴンミラーなどの光学部品が筐体内に配置され、ＹＭＣＫ用の光ビームを筐体内から出射させて筐体外部に配置されている感光体ドラムを露光するようにしている。

従って、レーザ露光装置の筐体には、外部に出射させるレーザ光を通過させるための透光性部材による照射窓が備えられ、レーザ光の出射光路部分においても筐体内を閉止するようになっている。
しかしながら、この照射窓部分においても、その外側はトナーなどが落下してくる環境に曝されているため、照射窓の外面にトナーが付着して汚染し、光ビームの透過性が低下して画像形成される画像の品質が低下する、という問題が生じる。

このような問題に対して例えば特許文献１には、照射窓がトナー等により汚染されないようにシャッターを設けた装置が開示されている。ここでは光学ハウジングに形成された開口部を閉止する透光性防塵部材を被覆する被覆位置と透光性防塵部材の被覆を開放する開放位置とへ移動可能な被覆部材を設けている。さらに、被覆部材の移動時に透光性防塵部材の外周面に摺接する清掃部材を被覆部材に取り付ける。そして画像形成動作の開始前と終了後に被覆部材を移動させ、清掃部材によって透光性防塵部材の外周面に付着している塵埃を自動的に清掃するようにしている。
特開２００５−３２９６２２号公報

上述したようにレーザ露光装置の筐体に備えられた透光性の照射窓の外面が汚染すると、光ビームの透過性が低下して画像形成される画像の品質が低下するという問題がある。これを解決するために、照射窓の外面にトナーなどを付着しにくくし、また付着した場合には速やかに清掃できるようにする装置が望まれる。このときに、画像形成装置の小型化の要求から、装置を大型化することなく、照射窓の汚れを防止し、かつ清掃を可能とする構成が必要となる。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなれたもので、照射窓の汚れを防止し、かつ照射窓の清掃を容易にできるようにしたレーザ露光装置と、そのレーザ露光装置を備えた画像形成装置とを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、レーザ光を出射するレーザ出射部と、レーザ出射部から出射したレーザ光を走査して外部の感光体を露光することにより感光体に潜像を書き込むレーザ露光装置において、レーザ露光装置の光学部品を外気から遮断し、外部に出射させるレーザ光を透過する照射窓を備えた筐体と、照射窓を開閉するシャッターとを備え、シャッターは、照射窓を清掃する所定の清掃具に接触し、照射窓の長手方向に沿った清掃具の移動に応じて照射窓を開閉する照射窓開閉手段を備えることを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、シャッターが、複数の開口を有し、
シャッターの移動に伴って、開口によって照射窓が露出する状態と照射窓が覆われている状態とをとることにより、照射窓の開閉が行われることを特徴としたものである。

第３の技術手段は、第２の技術手段において、照射窓開閉手段として、シャッターの表面に突設されたリブを有し、リブは、開口の近傍で照射窓の長手方向に沿って延設された長手方向延設部と、長手方向延設部に連結し、開口の長手方向に対して傾斜した方向に延設された傾斜部とを有していることを特徴としたものである。

第４の技術手段は、第１〜３のいずれかの技術手段であるレーザ露光装置を清掃する清掃具であって、清掃具の先端にリブと接触する突起を設けたことを特徴としたものである。

第５の技術手段は、第４の技術手段において、清掃具の側面に第２の突起を設けたことを特徴としたものである。

第６の技術手段は、第４の技術手段において、清掃具が、長手方向の一方の端部に突起を備え、突起に対して清掃具の長手方向中央部側に照射窓を清掃するための清掃部材が設けられていることを特徴としたものである。

第７の技術手段は、第１〜３のいずれかの技術手段であるレーザ露光装置と、感光体とを備え、レーザ露光装置によって感光体に潜像を形成し、潜像を顕像化することで画像形成を行うことを特徴としたものである。

第８の技術手段は、第７の技術手段において、画像形成装置を構成する筐体の一部が開閉可能に構成され、画像形成装置を構成する筐体の一部の開閉とシャッターの開閉とを連動させる連動機構を備えることを特徴としたものである。

第９の技術手段は、第３の技術手段であるレーザ露光装置を備えた画像形成装置であって、清掃部材を保持し、清掃部材を照射窓の長手方向に沿って移動可能に案内する案内レールをレーザ露光装置とは独立して有し、案内レールに所定の清掃具が装着され照射窓の長手方向に移動された際に、清掃具がリブの傾斜部に接触し、さらに清掃具の移動に応じてシャッターが移動して照射窓を露出する状態をとり、清掃具が傾斜部に接触している状態から長手方向延設部に接触している状態に移行すると、照射窓が露出されている状態が維持され、清掃具による露出窓の清掃が可能となっていることを特徴としたものである。

本発明によれば、照射窓の汚れを防止し、かつ照射窓の清掃を容易にできるようにしたレーザ露光装置と、そのレーザ露光装置を備えた画像形成装置とを提供することができる。

（実施形態１）
図１は、本発明によるレーザ露光装置を備えた画像形成装置の構成例を示す図である。画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して多色及び単色の画像を形成するもので、装置本体１１０と、自動原稿処理装置１２０とにより構成されている。装置本体１１０は、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５、中間転写ベルトユニット６、定着ユニット７、給紙カセット８１、排紙トレイ９１等を有して構成されている。

装置本体１１０の上部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台９２が設けられ、原稿載置台９２の上側には自動原稿処理装置１２０が取り付けられている。自動原稿処理装置１２０は、原稿載置台９２の上に自動で原稿を搬送する。また自動原稿処理装置１２０は矢印Ｍ方向に回動自在に構成され、原稿載置台９２の上を開放することにより原稿を手置きで置くことができるようになっている。

本画像形成装置において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像器２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションが構成されている。

帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図１に示すようなチャージャ型の他、接触型のローラ型やブラシ型の帯電器が用いられることもある。

露光ユニット１は、本発明に関わるレーザ露光装置に該当するものであり、レーザ出射部及び反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成される。露光ユニット１は、レーザビームを走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム３に導くためのレンズやミラー等の光学部品が配置されている。また露光ユニット１としては、この他発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法も採用できる。

露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。現像器２はそれぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像を４色（ＹＭＣＫ）のトナーにより顕像化するものである。またクリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを、除去・回収する。

感光体ドラム３の上方に配置されている中間転写ベルトユニット６は、中間転写ベルト６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、中間転写ローラ６４、及び中間転写ベルトクリーニングユニット６５を備えている。上記中間転写ローラ６４は、ＹＭＣＫ用の各色に対応して４本設けられている。

中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、及び中間転写ローラ６４は、中間転写ベルト６１を張架して回転駆動させる。また各中間転写ローラ６４は、感光体ドラム３のトナー像を、中間転写ベルト６１上に転写するための転写バイアスを与える。

中間転写ベルト６１は、各感光体ドラム３に接触するように設けられている、そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト６１に順次的に重ねて転写することによって、中間転写ベルト６１上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。中間転写ベルト６１は、例えば厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

感光体ドラム３から中間転写ベルト６１へのトナー像の転写は、中間転写ベルト６１の裏側に接触している中間転写ローラ６４によって行われる。中間転写ローラ６４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ６４は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト６１に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシなども用いることが可能である。

上述の様に各感光体ドラム３上で各色相に応じて顕像化された静電像は中間転写ベルト６１で積層される。このように、積層された画像情報は中間転写ベルト６１の回転によって、後述の用紙と中間転写ベルト６１の接触位置に配置される転写ローラ１０によって用紙上に転写される。

このとき、中間転写ベルト６１と転写ローラ１０は所定ニップで圧接されると共に、転写ローラ１０にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、転写ローラ１０は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１０もしくは前記中間転写ベルト駆動ローラ６２の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等々）が用いられる。

また、上記のように、感光体ドラム３に接触することにより中間転写ベルト６１に付着したトナー、もしくは転写ローラ１０によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト６１上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット６５によって除去・回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット６５には、中間転写ベルト６１に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト６１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ６３で支持されている。

給紙カセット８１は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、装置本体１１０の露光ユニット１の下側に設けられている。また手差し給紙カセット８２にも画像形成に使用するシートを置くことができる。また、装置本体１１０の上方に設けられている排紙トレイ９１は、印刷済みのシートをフェイスダウンで集積するためのトレイである。

また装置本体１１０には、給紙カセット８１及び手差し給紙カセット８２のシートを転写ローラ１０や定着ユニット７を経由させて排紙トレイ９１に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。給紙カセット８１ないし手差し給紙カセット８２から排紙トレイ９１までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１１ａ，１１ｂ、複数の搬送ローラ１２ａ〜１２ｄ，レジストローラ１３、転写ローラ１０、定着ユニット７等が配されている。

搬送ローラ１２ａ〜１２ｄは、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。またピックアップローラ１１ａは、給紙カセット８１の端部近傍に備えられ、給紙カセット８１からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。同様にまたピックアップローラ１１ｂは、手差し給紙カセット８２の端部近傍に備えられ、手差し給紙カセット８２からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。

また、レジストローラ１３は、用紙搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー像の先端とシートの先端を合わせるタイミングでシートを転写ローラ１０に搬送する機能を有している。

定着ユニット７は、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２を備えており、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２は、シートを挟んで回転するようになっている。またヒートローラ７１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ７２とともにトナーをシートに熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。またヒートローラ７１を外部から加熱するための外部加熱ベルト７３が設けられている。

次にシート搬送経路を詳細に説明する。上述のように、画像形成装置には予めシートを収納する給紙カセット８１、及び手差し給紙カセット８２が設けられている。これら給紙カセット８１，８２からシートを給紙するために、各々ピックアップローラ１１ａ，１１ｂが配置され、シートを１枚ずつ搬送路Ｓに導くようになっている。

各給紙カセット８１，８２から搬送されるシートは用紙搬送路Ｓの搬送ローラ１２ａによってレジストローラ１３まで搬送され、シートの先端と中間転写ベルト６１上の画像情報の先端を整合するタイミングで転写ローラ１０に搬送され、シート上に画像情報が書き込まれる。その後、シートは定着ユニット７を通過することによってシート上の未定着トナーが熱で溶融・固着され、その後に配された搬送ローラ１２ｂを経て排紙トレイ９１上に排出される。

上記の搬送経路は、シートに対する片面印字要求のときのものであるが、これに対して両面印字要求の時は、上記のように片面印字が終了し定着ユニット７を通過したシートの後端が最終の搬送ローラ１２ｂで把持されたときに、搬送ローラ１２ｂが逆回転することによってシートを搬送ローラ１２ｃ，１２ｄに導く。そしてその後レジストローラ１３を経てシート裏面に印字が行われた後にシートが排紙トレイ９１に排出される。

次に上記画像形成装置が備える露光ユニット１の構成をさらに具体的に説明する。露光ユニット１は、複数本の光ビームによって複数の感光体ドラム３を同時に走査露光して各感光体ドラム３に互いに異なる色に対応する画像を書込み、各色に対応する画像を同一の転写媒体上に重ね合わせることによってカラー画像を形成する上記のようなタンデム方式の画像形成装置に適用される。

上述のように画像形成装置には、Ｋ画像形成用、Ｃ画像形成用、Ｍ画像形成用、及びＹ画像形成用の感光体ドラム３が略等間隔で配置されている。タンデム方式の画像形成装置は、各色の画像を同時に形成するので、カラー画像の形成に要する時間を大幅に短縮することができる。

感光体ドラム３を露光するための露光ユニット１は、それぞれユニット化された１次光学系（入射光学系）と、２次光学系（出射光学系）とから構成されている。１次光学系は、ＹＭＣＫ用のレーザ光をそれぞれ出射する４つのレーザ出射部と、これらのレーザ光を２次光学系のポリゴンミラー（回転多面鏡）に導くミラー及びレンズ等の光学要素とを備えている。また２次光学系は、被走査体である感光体ドラム上にレーザ光を走査する上記ポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラムに導くためのレンズやミラー等の光学要素、及びレーザ光を検出するＢＤセンサ等を備えている。また、上記ポリゴンミラーは、各色で共有する構成を採用している。

図２及び図３は、レーザ露光装置の２次光学系の構成例を示す図で、２次光学系の露光ユニットを側面から見た筐体内部を概略的に示すものである。ここで図２は、照射窓を通してレーザ光をユニット内部から感光体ドラムに向けて照射するとき（すなわち印刷時）の露光状態（露光位置）を示し、図３は、レーザ光の光路上の照射窓を遮蔽した待機状態（待機位置）を示すものである。

図２及び図３において、２０１はポリゴンミラー、２０２はｆθレンズ、２０３はシリンドリカルレンズ、２０４はＹ用第１ミラー、２０５はＹ用第２ミラー、２０６はＫ用ミラー、２０７はＣ用第１ミラー、２０８はＣ用第２ミラー、２０９はＭ用第１ミラー、２１０はＭ用第２ミラー、２１１はレーザ露光ユニットの筐体、２１２は照射窓、２１３はシャッターリブ、２１４は案内レール、２１５清掃ブラシ、２１６はシャッター、２１７は突起、２１８はシャッターに設けられた開口である。

ポリゴンミラー２０１は、回転方向に複数（例えば７つ）の反射面を有し、図示しないポリゴンモータによって回転駆動される。ポリゴンモータは、ポリゴンミラー２０１を設置する筐体２１１の裏面側凹部に設置され、さらにその凹部を密閉するための蓋が設けられる。図示しない１次光学系のレーザダイオードから出射してミラーなどの光学系で反射した各色の光ビームは、２次光学系のポリゴンミラー２０１の反射面によって反射し、その後のミラー等の各光学要素を介して、透光性部材による照射窓２１２を透過して外部へ出射し、感光体ドラム３を走査できるようになっている。照射窓２１２は、光ビームの光路に合わせて筐体２１１の上側壁部に複数設けられている。

また照射窓２１２が設けられた筐体２１１の上側壁部の上面には、さらに照射窓２１２を開閉するためのシャッター２１６が設けられている。シャッター２１６には、照射窓２１２の位置に合わせて開口２１８が備えられている。そしてシャッター２１６は、筐体２１１に対してスライド移動可能に取り付けられていて、感光体ドラム３の露光時には、各感光体ドラム３を露光する光ビームの光路上にシャッター２１６の開口２１８を位置させておき、露光を行わない待機時には、開口２１８を光ビームの光路から外れた待機位置に位置させて、照射窓２１２の外面を覆うようにしておく。これにより、画像形成を行わない待機時には、落下するトナー等による照射窓２１２の汚れを防止することができる。

露光位置では、照射窓２１２とシャッターの開口２１８とを通して、筐体内部のシリンドリカルレンズ２０３から出射した光ビームが外部の感光体ドラム３へ出射できるようになっている。またこの露光位置では、外部から作業者等により清掃ブラシを挿入することにより、照射窓２１２の清掃作業が可能となっている。図２では、照射窓２１２を清掃するための清掃ブラシ２１５を取り付けた状態を示しているが、通常の露光状態では、清掃ブラシ２１５がない状態で感光体ドラム３の露光を行う。このシャッター２１６の移動機構と清掃ブラシによる清掃を可能とする機構については後述する。

図示しない１次光学系のレーザダイオードから出射したＫＣＭＹ用のレーザ光は、副走査方向について角度差を有してポリゴンミラー２０１に入射する。そしてこれらのレーザ光は、その後も角度差を維持し、ｆθレンズ２０２による走査光学系を経た後に分離される。ｆθレンズ２０２は、主走査方向にレンズパワーを有している。これにより主走査方向において、ポリゴンミラー２０１から出射した平行光の光ビームを、感光体ドラム３の表面で所定のビーム径となるように収束させる。またｆθレンズ２０２は、ポリゴンミラー２０１の等角速度運動により主走査方向に等角速度で移動するレーザ光を、感光体ドラム３上の走査ライン上で等線速で移動するように変換する機能を有している。

ポリゴンミラー２０１で分離され、ｆθレンズ２０２を通過したＫＣＭＹの各色用の４本のレーザ光のうち、Ｙ用のレーザ光（Ｙビーム）は、Ｙ用第１ミラー２０４，Ｙ用第２ミラー２０５で順に反射し、Ｙ用のシリンドリカルレンズ２０３を通った後、筐体２１１の上部でスライド可能に設置されたシャッター２１６の照射窓２１２を通過する。ここでシャッター２１６が露光位置にある場合には、照射窓２１２を透過したレーザ光は、シャッター２１６の開口２１８を通過してＹ用の感光体ドラム３に入射する。感光体ドラム３上ではその走査領域に描画が行われる。

また分離されたＭ用のレーザ光（Ｍビーム）は、ｆθレンズ２０２を通過した後、Ｍ用第１ミラー２０９，Ｍ用第２ミラー２１０で順に反射して、Ｍ用のシリンドリカルレンズ２０３を通り、Ｍ用の照射窓２１２を透過し、さらにシャッター２１６の開口２１８を通過して、Ｍ用の感光体ドラム３に入射する。
同様に、分離されたＣ用のレーザ光（Ｃビーム）は、ｆθレンズ２０２を通過した後、Ｃ用第１ミラー２０７，Ｃ用第２ミラー２０８で順に反射して、Ｃ用のシリンドリカルレンズ２０３を通り、Ｃ用の照射窓２１２を通過し、さらにシャッター２１６の開口２１８を通過してＣ用の感光体ドラム３に入射する。またＫ用のレーザ光（Ｋビーム）は、ｆθレンズ２０２を経て、Ｋ用ミラー２０６で反射し、Ｋ用のシリンドリカルレンズ２０３を通り、Ｋ用の照射窓２１２を透過し、さらにシャッター２１６の開口２１８を通過して、Ｋ用の感光体ドラム３に入射する。

各シリンドリカルレンズ２０３を出射した各色用のレーザ光は、帯電された各感光体ドラム３を画像データに応じて露光する。これにより、各感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像が形成される。そして現像器によって、それぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像がＫＣＭＹのトナーによりそれぞれ顕像化される。

筐体２１１は、内部に配置された光学部品を外気から遮断するものである。そしてシャッター２１６は、筐体２１１の上部壁の上面にスライド可能に取り付けられている。シャッター２１６のスライド移動方向は、この例では感光体ドラム３の配列方向に一致している。そしてシャッター２１６には、各感光体ドラム３を露光する各光ビームを透過させるための照射窓２１２に合わせて開口２１８が設けられている。本構成のタンデム式の露光ユニット１では、照射窓２１２及び開口２１８はそれぞれ４つ設けられている。

このようなシャッター２１６のスライド動作に応じて、ＹＭＣＫ用の各光ビームの光路に対応して設けられた４つの開口２１８は同時に移動し、図２示す感光体ドラム３への露光状態と、図３に示す待機状態とをとることができる。
ここでは図２に示す露光状態では、シャッター２１６の各開口２１８は、筐体２１１内部から感光体ドラム３に向かうＹＭＣＫ用の各光ビームの光路上に設けられた照射窓２１２の上部に位置し、照射窓２１２を透過した各光ビームが開口２１８を通過できるようになっている。

また図３に示す待機状態では、シャッター２１６の各開口２１８は、上記光ビームの光路上から外れて位置し、照射窓２１２の外面はシャッター２１６の壁部により遮蔽される。シャッター２１６が待機状態にあるときには、感光体ドラム３側からトナーが落下してきても照射窓２１２が遮蔽されているため照射窓２１２の汚れを防ぐことができる。

図２に示す露光位置では、照射窓２１２の上部にシャッター２１６の開口２１８が位置していて、この状態で照射窓２１２が露出し、照射窓２１２の外面の清掃が可能となっている。ここで照射窓２１２を清掃するための清掃ブラシ２１５を保持するために、案内レール２１４が設けられている。案内レール２１４は、照射窓２１２の数に応じて複数（ここでは４つ）設けられている。そしてそれぞれの案内レール２１４に対して、外部から作業者等が挿入した所定形状の清掃ブラシ２１５を装着し、案内レール２１４に沿ってその清掃ブラシ２１５を移動させることで、照射窓２１２を清掃することが可能となっている。

ここで案内レール２１４は、図示しない画像形成装置の本体フレームに取り付けられていて、露光ユニット１とは独立した状態で固定されている。従って露光ユニット１の筐体２１１に取り付けられたシャッター２１６がスライド動作を行ったとしても、案内レール２１４の位置は移動しない。この案内レール２１４は、所定形状の清掃ブラシ２１５を保持したときに、その清掃ブラシが照射窓２１２に当接するようになっている。そして清掃ブラシ２１５を案内レール２１４に沿って移動させることで、清掃ブラシ２１５のブラシ部が照射窓２１２の外面を摺動し、照射窓２１２の清掃が可能となる。

各照射窓２１２は、露光ユニット１の主走査方向に走査される光ビームに応じて、主走査方向（図２及び図３の紙面に垂直な方向）に細長い形状を有している。従って清掃ブラシ２１５を保持して案内する案内レール２１４も、主走査方向に細長い形状の照射窓２１２を清掃できるように主走査方向に延伸した形状をもっている。また案内レール２１４自体は感光体ドラム３を露光する光ビームの光路を妨げない位置に配置されている。

また画像形成装置には、その筐体に設けられている前面扉の開閉に連動してシャッター２１６がスライド動作する連動機構が設けられている。連動機構にはシャッター２１６に設けられた突起２１７が用いられる。この連動機構について以下に説明する。

図４は、本発明によるレーザ露光装置を備えた画像形成装置の構成例を示す他の図で、画像形成装置の外観を概略的に示すものである。図中、１１１は前面ドアである。
画像形成装置１００では、その筐体の一部を開閉するための前面ドア１１１が設けられている。この前面ドア１１１を開けることにより、装置内部に設置されている現像器２や感光体ドラム３等を着脱交換することができるようになっている。そして作業者等は、前面ドア１１１を開けて清掃ブラシ２１５を装置内部に挿入し、照射窓２１２の清掃を行うことができる。

つまり前面ドア１１１は、現像器２や感光体ドラム３等を交換するときに開けられる。このとき現像器２や感光体ドラム３の交換時に落下するトナーにより照射窓２１２を汚染することがないように、前面ドア１１１に連動させてシャッター２１６をスライド移動させる連動機構を設け、前面ドア１１１を開けたときにシャッター２１６を待機位置に移動させるようにしている。

またこの前面ドア１１１が開いてシャッター２１６が待機位置にあるときに、作業者等が所定形状の清掃ブラシ２１５を内部に挿入し、上記図２及び図３に示す案内レール２１４に清掃ブラシ２１５を装着し、さらにその案内レール２１４に沿って装置奥側に清掃ブラシ２１５を押し込むことで、待機位置にあったシャッター２１６を右方向に変位させ、照射窓２１２の上面が開放された露光位置へと移動させることができる。その具体的な構成は後述する。

図５は、図２及び図３に示すシャッターをスライドさせる連動機構の構成を具体的に説明するための概略図で、画像形成装置内部に設けられた移動板を上からみた状態を示すものである。図５（Ａ）は上部カバーを露光位置に維持するときの状態を説明する図、図５（Ｂ）は上部カバーを待機位置に移動させるときの状態を説明する図である。図中、２１９はスプリング、２２０はレバー、２２１は移動板、２２２は案内溝である。

シャッター２１６の右端上側には突起２１７が設けられている。また画像形成装置には、シャッター２１６の突起２１７に係合する案内溝２２２を有する移動板２２１が備えられている。移動板２２１は、画像形成装置１００の内部で前後に移動可能に取り付けられている。この移動板２２１の移動方向は、図２及び図３に示すシャッター２１６のスライド移動方向に直交する方向である。

移動板２２１の前側にはレバー２２０が連結されている。そしてレバー２２０の前側端部は、図４に示す前面ドア１１１の内側にあり、前面ドア１１１が閉まっている状態では、その前面ドア１１１の内側壁面に当接し、図５（Ａ）示すように装置奥側に変位した位置に維持されている。ここで移動板２２１の案内溝２２２は、移動板２２１の移動方向に対して斜めに設けられていて、図５（Ａ）の位置では、案内溝２２２の作用によって突起２１７が右側に変位させられている。これによりシャッター２１６も右側に変位し、図２の露光位置に維持される。
つまり前面ドア１１１が閉められている通常の状態では、シャッター２１６に設けられた開口は、感光体ドラム３を露光する各光ビームの光路上に設けられた照射窓２１２の上部に位置し、露光ユニット１による感光体ドラム３の露光（つまり印刷）が可能となっている。この状態では、図２に示す清掃ブラシ２１５は、案内レール２１４には装着されていない。

そして前面ドア１１１が開けられた場合には、図５（Ａ）に示すレバー２２０に対する押圧が開放される。ここでレバー２２０にはスプリング２１９が取り付けられていて、移動板２２１が前方に変位する方向に付勢されている。これにより、前面ドア１１１が開けられてその内側壁面によるレバー２２０への押圧力が開放されると、移動板２２１がスプリング２１９の付勢力で前方に変位する。これにより案内溝２２２に係合している突起２１７が左方向に移動し、シャッター２１６も左に移動して図３に示す待機状態となる。この位置では、照射窓２１２がシャッター２１６の壁部によって遮蔽される。この状態では、現像器２や感光体ドラム３の交換時に落下するトナーによる照射窓２１２の汚れを防ぐことができる。

図６は、照射窓の清掃に使用する清掃ブラシの構成例を示す図で、図中、２３１はブラシ部、２３２は第１突起、２３３は第２突起、２３４はロッドである。清掃ブラシ２１５は本発明の清掃具に該当するもので、ブラシ部２３１は本発明の清掃部材に該当する。

本実施形態の清掃ブラシ２１５は、長尺上のロッド２３４の一端側を作業者が保持できるようになっていて、そのロッド２３４の他端側の先端部に第１突起２３２が突設されている。さらに第１突起２３２の手前側、つまり清掃ブラシの長手方向中央部側には、第２突起２３３が突設され、さらにその手前側に照射窓２１２を清掃するためのブラシ部２３１が設けられている。第１及び第２突起２３２，２３３は、ロッド２３４に対して下方向に突設されている。また第２突起２３３はロッド２３４の側面側に設けられている。

清掃ブラシ２１５のロッド２３４は、図２及び図３に示す案内レール２１４に係合し、案内レール２１４に沿って移動可能に保持されるようになっている。清掃ブラシ２１５のブラシ部２３１は、清掃ブラシ２１５を案内レール２１４に装着して装置奥側に移動させることで照射窓２１２に当接し、案内レール２１４に沿った清掃ブラシ２１５の移動に応じて照射窓２１２に対して摺動する。

図７は、清掃ブラシの移動に応じてシャッターを移動させ照射窓を開閉するための照射窓開閉手段の構成を説明するための図である。
シャッター２１６には複数の開口２１８が設けられている。この開口２１８は、感光体ドラム３を走査する走査光が通過できるように細長い形状で形成されている。そしてシャッター２１６の上部表面には、シャッターリブ２１３が突設されている。シャッターリブ２１３は、開口２１８の近傍でその開口２１８の長手方向に沿って延設された長手方向延設部２１３ａを有している。またこの開口長手方向延設部２１３ａは、装置手前側（矢印Ｆ側）において開口２１８の長手方向に対して傾斜した方向に延設された傾斜部２１３ｂ連結している。上記装置手前側は、図４の前側ドア１１１が設けられた側に一致する。この傾斜部２１３ｂと、長手方向延設部２１３ａとによって、案内レール２１４への清掃ブラシ２１５の装着・移動に応じたシャッター２１６の位置移動が実行される。

図８は、照射窓を清掃するための清掃ブラシを案内レールに装着して照射窓を清掃するときの動作を説明するための図で、図８（Ａ）は、照射窓２１２とシャッターの開口２１８との位置がずれた待機状態において、清掃ブラシ２１５を案内レール２１４に装着したときの状態を説明する図、図８（Ｂ）は、案内レール２１４に沿って清掃ブラシ２１５を装置奥側に押し込んだときの状態を示す図である。ここでは、露光ユニット１を上部からみたときの各要素の配置を示している。なお図８では、清掃ブラシ２１５を移動可能に保持する案内レールはその図示を省略してある。

上述したように、画像形成装置の前面ドア１１１を開放すると、その開放動作に連動してシャッター２１６がスライド移動し、照射窓２１２を遮蔽する待機位置にシャッター２１６が変位する。そして前面ドア１１１が開放された状態では、画像形成装置の筐体内への清掃ブラシ２１５の挿入が可能となる。清掃ブラシ２１５の挿入は作業員等により行われる。ここで作業員等により清掃ブラシ２１５が挿入され、案内レール２１４に清掃ブラシ２１５が取り付けた初期状態が図８（Ａ）に示す状態である。

図８（Ａ）に示す状態では、照射窓２１２とシャッターの開口２１８とは、上からみてその位置が互いにずれていて、照射窓２１２の上面はシャッター２１６の壁部で覆われている。作業員等が、案内レール２１４に取り付けた清掃ブラシ２１５を案内レール２１４に沿って装置奥側に押し込んでいくと、清掃ブラシ２１５の先端部に設けられている第１突起２３２が、シャッターリブの傾斜部２１３ｂに当接する。そしてそのまま清掃ブラシ２１５を案内レール２１４に沿って押し込んでいくことにより、清掃ブラシ２１５の第１突起２３２が傾斜部２１３ｂに摺動しながら、シャッター２１６の全体が右方向に変位していく。ここでは、図５に示すスプリング２１９の付勢力に抗して、シャッター２１６の右方向へのスライド移動が行われる。そして傾斜部２１３ｂと長手方向延設部２１３ａとの連結部分を第突起２３２が越えた状態が、図８（Ｂ）に示す状態である。

図８（Ｂ）に示す位置では、照射窓２１２とシャッター２１６の開口２１８とが一致し、開口２１８を通じて照射窓２１２が露出する。ここで清掃ブラシ２１５が備えるブラシ部２３１が、照射窓２１２の上面に当接する。またこの位置では、清掃ブラシ２１５の第１突起２３２とともに第２突起２３３もシャッターリブの長手方向延設部２１３ａに当接している。これら第１及び第２突起２３２，２３３がシャッターリブの長手方向延設部２１３ａに当接している範囲では、照射窓２１２が開口２１８を通じて露出する状態に維持されるため、清掃ブラシ２１５を案内レール２１４に沿って移動させることにより、照射窓２１２に対して摺動するブラシ部２３１によって照射窓２１２の清掃を行うことが可能となる。

このようにスプリング２１９の付勢力に抗してシャッター２１６を移動させ、その状態を維持して照射窓２１２の清掃を行うが、このときに、第１突起２３２と第２突起２３３との両方をシャッターリブの長手方向延設部２１３ａに当接させるようにしている。これは突起が磨耗してその粉塵が照射窓２１２に落下することがないようにするために、第１突起２３２に加えて第２突起２３２を別途設けたものである。照射窓２１２が露出した状態では、シャッターリブの長手方向延設部２１３ａに対して各突起２３２，２３３が広い面積で当接することにより、各突起２３２，２３３の磨耗を抑え、摩耗粉塵の照射窓２１２への落下を防ぐことができる。
また清掃ブラシ２１５の進行方向に対して突起２３２，２３３の後方（清掃ブラシのの長手方向中央部側）にブラシ部２３１が設けられているので、第１突起２３２でシャッター２１６を移動させ、照射窓２１２を露出させた後にブラシ部２３１が進行することで照射窓２１２を清掃することができる。

本発明によるレーザ露光装置を備えた画像形成装置の構成例を示す図である。 レーザ露光装置の２次光学系の構成例を示す図である。 レーザ露光装置の２次光学系の構成例を示す図である。 本発明によるレーザ露光装置を備えた画像形成装置の構成例を示す他の図である。 図２及び図３に示すシャッターをスライドさせる連動機構の構成を具体的に説明するための概略図である。 照射窓の清掃に使用する清掃ブラシの構成例を示す図である。 清掃ブラシの移動に応じてシャッターを移動させ照射窓を開閉するための照射窓開閉手段の構成を説明するための図である。 照射窓を清掃するための清掃ブラシを案内レールに装着して照射窓を清掃するときの動作を説明するための図である。

符号の説明

１…露光ユニット、３…感光体ドラム、４…クリーナユニット、５…帯電器、６…中間転写ベルトユニット、７…定着ユニット、１０…転写ローラ、１００…画像形成装置、１１０…装置本体、１１１…前面ドア、１１ａ…ピックアップローラ、１１ａ，１１ｂ…ピックアップローラ、１１ｂ…ピックアップローラ、１２０…自動原稿処理装置、１２ａ…搬送ローラ、１２ｂ…搬送ローラ、１２ｃ，１２ｄ…搬送ローラ、１３…レジストローラ、６１…中間転写ベルト、６２…中間転写ベルト駆動ローラ、６３…中間転写ベルト従動ローラ、６４…中間転写ローラ、６５…中間転写ベルトクリーニングユニット、７１…ヒートローラ、７２…加圧ローラ、７３…外部加熱ベルト、８１…給紙カセット、８２…給紙カセット、９１…排紙トレイ、９２…原稿載置台、２０１…ポリゴンミラー、２０２…ｆθレンズ、２０３…シリンドリカルレンズ、２０４…Ｙ用第１ミラー、２０５…Ｙ用第２ミラー、２０６…Ｋ用ミラー、２０７…Ｃ用第１ミラー、２０８…Ｃ用第２ミラー、２０９…Ｍ用第１ミラー、２１０…Ｍ用第２ミラー、２１１…レーザ露光ユニットの筐体、２１２…照射窓、２１３…シャッターリブ、２１３ａ…長手方向延設部、２１３ｂ…傾斜部、２１４…案内レール、２１５…清掃ブラシ、２１６…シャッター、２１７…突起、２１８…開口、２１８…シャッター、２１９…スプリング、２２０…レバー、２２１…移動板、２２２…案内溝、２３１…ブラシ部、２３２…第１突起、２３３…第２突起、２３４…ロッド。

Claims (9)

1. レーザ光を出射するレーザ出射部と、該レーザ出射部から出射したレーザ光を走査して外部の感光体を露光することにより前記感光体に潜像を書き込むレーザ露光装置において、
   該レーザ露光装置の光学部品を外気から遮断し、外部に出射させるレーザ光を透過する照射窓を備えた筐体と、
   前記照射窓を開閉するシャッターとを備え、
   該シャッターは、前記照射窓を清掃する所定の清掃具に接触し、前記照射窓の長手方向に沿った前記清掃具の移動に応じて前記照射窓を開閉する照射窓開閉手段を備えることを特徴とするレーザ露光装置。
2. 請求項１に記載のレーザ露光装置において、前記シャッターは、複数の開口を有し、
   前記シャッターの移動に伴って、該開口によって前記照射窓が露出する状態と前記照射窓が覆われている状態とをとることにより、前記照射窓の開閉が行われることを特徴とするレーザ露光装置。
3. 請求項２に記載のレーザ露光装置において、前記照射窓開閉手段として、前記シャッターの表面に突設されたリブを有し、該リブは、前記開口の近傍で該照射窓の長手方向に沿って延設された長手方向延設部と、該長手方向延設部に連結し、前記開口の長手方向に対して傾斜した方向に延設された傾斜部とを有していることを特徴とするレーザ露光装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１に記載のレーザ露光装置を清掃する清掃具であって、該清掃具の先端に前記リブと接触する突起を設けたことを特徴とする清掃具。
5. 請求項４に記載の清掃具において、該清掃具の側面に第２の突起を設けたことを特徴とする清掃具。
6. 請求項４に記載の清掃具において、該清掃具は、長手方向の一方の端部に前記突起を備え、該突起に対して前記清掃具の長手方向中央部側に前記照射窓を清掃するための清掃部材が設けられていることを特徴とする清掃部材。
7. 請求項１〜３のいずれか１に記載のレーザ露光装置と、感光体とを備え、前記レーザ露光装置によって前記感光体に潜像を形成し、該潜像を顕像化することで画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７の画像形成装置において、前記画像形成装置を構成する筐体の一部が開閉可能に構成され、該画像形成装置を構成する筐体の一部の開閉と前記シャッターの開閉とを連動させる連動機構を備えることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項３に記載のレーザ露光装置を備えた画像形成装置であって、前記清掃部材を保持し、該清掃部材を前記照射窓の長手方向に沿って移動可能に案内する案内レールを前記レーザ露光装置とは独立して有し、
   前記案内レールに所定の清掃具が装着され前記照射窓の長手方向に移動された際に、前記清掃具が前記リブの前記傾斜部に接触し、さらに前記清掃具の移動に応じて前記シャッターが移動して前記照射窓を露出する状態をとり、前記清掃具が前記傾斜部に接触している状態から前記長手方向延設部に接触している状態に移行すると、前記照射窓が露出されている状態が維持され、前記清掃具による前記露出窓の清掃が可能となっていることを特徴とする画像形成装置。

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