JP4921869B2 - 走査光学装置の光透過部材のクリーニング機構、走査光学装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置等において利用される走査光学装置の光透過部材のクリーニング機構、及び走査光学装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、トナー像を形成する感光体ドラムに静電潜像を描き込むのに、レーザー光等のビームが用いられる。図７は、そのようなビームを感光体ドラムへ導くための走査光学装置（以下ＬＳＵ：レーザ・スキャナ・ユニット）の模式図である。

図７に示すように、ＬＳＵは、筐体１０４内に設けられた、図示しないビーム源からのビームを反射するポリゴンミラー１０１、偏向ミラー１０５ａ〜１０５ｄ、レンズ（ｆθレンズ）１０２ａ〜１０２ｄ、１０３等の光学系を有し、光学走査装置から射出されたビームは感光体ドラム１００ａ〜１００ｄに誘導される。感光体ドラム１００ａ〜１００ｄに誘導されたビームは各ドラムに静電潜像を形成し、図示しない上部に設けられた現像装置による現像剤画像の形成に用いられる。

ところで、現像装置から感光体ドラム１００ａ〜１００ｄへ付着されるトナーは、その付着過程や感光体ドラム１００ａ〜１００ｄの回転時や感光体ドラム１００ａ〜１００ｄの残留トナーを回収する際などに、感光体ドラムから剥離して画像形成装置内部に浮遊することがある。

そこで、一般に、ＬＳＵの出射口には、トナーがＬＳＵ内部に入り込んでレンズや偏向ミラー等の光学機器に付着しないように、その出射口を被覆する、透光性部材からなる防塵ガラスが設けられる。特に、図７の構成例のようにＬＳＵが感光体ドラム１００ａ〜１００ｄの下部に設けられる場合は、感光体ドラム１００ａ〜１００ｄから剥落したトナーがＬＳＵへ侵入する恐れがあるため、防塵ガラスは必要不可欠なものである。

ここで図８は、防塵ガラスを備えた蓋部を含めた、ＬＳＵの詳細図である。蓋部２００において、防塵ガラス２０１ａ〜２０１ｄは偏向ミラー１０５ａ〜１０５ｄと感光体ドラム１００ａ〜１００ｄとを結ぶ光路上に設けられており、ＬＳＵの内部機構へのトナーの侵入、付着を防止する。

一方、防塵ガラス２０１ａ〜２０１ｄに付着した塵埃やトナー等の処理が問題となる。防塵ガラス２０１ａ〜２０１ｄに塵埃やトナーが堆積すると、ビーム源２００から感光体ドラム１００ａ〜１００ｄへ導かれるべきビーム光が遮られて光の透過性が悪くなり、感光体ドラムへの正確な静電潜像の形成に影響を与える恐れがあるからである。

そのため、ＬＳＵには、防塵ガラス２０１ａ〜２０１ｄをクリーニングするクリーニング機構を設けている（例えば、特許文献１）。

図８に示す構成例においては、図９（ａ）に示すように、防塵ガラス３００の表面に、ウレタンゴム等を材料とする板状のブレード部材３０１を、その縁部が接触するように傾斜させた位置で配置し、ブレード部材３０１が装着された保持部材３０２を外部から与える駆動力により図中矢印Ｆ方向に駆動させることにより、ブレード部材３０１の縁部３０１ａで防塵ガラス３００上に堆積した塵埃やトナーを除去する。なお、図中破線矢印は、ＬＳＵから感光体ドラムへ射出される走査用の光の光路である。

また、駆動力を与える機構としては、図８においては、外部動力により回転するカム２０２、シャフト２０３によりバネ２０４の附勢力を制御し、防塵ガラス２０１ａ〜２０１ｄ毎に設けられた保持部材２０５ａ〜２０５ｄを、外部２０３の主面上で摺動させている。なお、駆動力を与える機構はこれに限定されず、モータ等の動力を伝達するクランク、シャフト等の公知の機構を用いればよい。
特開２００５−１７９０２号公報

しかしながら、従来のクリーニング機構においては、以下のような問題があった。すなわち、クリーニング機構は、ブレード部材３０１の縁部を防塵ガラス３００の表面に接触させて、表面の塵埃やトナーを掻き取るようにして除去するが、図９（ｂ）に示すように、除去時ブレード部材３０１の縁部の通過後において、防塵ガラス３００が外部に露出している。このような構造をとった場合、ブレード部材３０１の背面、すなわち防塵ガラス３００と対向する面と、防塵ガラス３００とのなす間隙（主に図中に示す領域４００に対応する部分）に塵埃やトナーが回りこみ、再度防塵ガラス３００やブレード部材３０１の裏面に付着することがある。

その際、ブレード部材３０１の戻り時（図中矢印Ｒ方向の移動）に、その塵埃やトナーがブレード部材３０１の端面と接触すると、塵埃やトナーは端面を乗り上げたりして、防塵ガラス３００の表面に残留したり、ブレード部材３０１の縁部に付着するなどの影響を与え、正常なクリーニングの妨げとなる可能性がある。

とりわけ、クリーニング機構、ブレード部材３０１の設置位置が、画像形成装置内の冷却用の送風路と一致、もしくは近接している場合は、機外からの埃の侵入や、感光体ドラム又は現像装置からのトナー飛散の影響を受けることとなり、この不具合が発生する可能性は高くなる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、外部からの塵埃やトナーの侵入を防止し、光透過部材のクリーニングを確実に行うことのできる、走査光学装置の光透過部材のクリーニング機構及びそれを用いた走査光学装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するために、第１の本発明は、走査用の光を用いて静電潜像を感光体ドラムに描画する走査光学装置の前記光を透過させる光透過部材をクリーニングするクリーニング部と、
前記クリーニング部を前記光透過部材に沿って移動させる移動部とを備え、
前記クリーニング部は、前記光透過部材と接触する縁部を有する、傾斜した板状のブレード部材と、前記ブレード部材と前記ブレード部材と対向する前記光透過部材を含む面とのなす間隙の全部又は一部を外部から遮蔽するように設けられた遮蔽部材と、前記ブレード部材及び前記遮蔽部材を保持すると共に前記移動部により駆動される保持部材とを有し、
前記ブレード部材は前記縁部に対応する長辺を有する矩形状であって、
前記遮蔽部材は、前記ブレード部材の一対の短辺に沿ってそれぞれ設けられた側壁部と、前記ブレード部材の、前記縁部と対向する長辺に沿って設けられた背壁部とを有し、
前記間隙は、前記ブレード部材、前記保持部材、前記側壁部、前記背壁部及び前記光透過部材を含む面が形成する空間に含まれることにより外部から遮蔽されるものである、走査光学装置の光透過部材のクリーニング機構である。

又、第２の本発明は、前記遮蔽部材は前記保持部材に張り付けられるスポンジ製である、第１の本発明の走査光学装置の光透過部材のクリーニング機構である。

又、第３の本発明は、走査用の光を用いて静電潜像を感光体ドラムに描画する走査光学装置の前記光を透過させる光透過部材をクリーニングするクリーニング部と、
前記クリーニング部を前記光透過部材に沿って移動させる移動部とを備え、
前記クリーニング部は、前記光透過部材と接触するブレード部材と、前記ブレード部材を保持すると共に前記移動部により駆動される保持部材とを有し、
前記ブレード部材は、前記光透過部材に対応した大きさであって前記光透過部材を含む面に平行な平行面と、前記平行面に対して鋭角に傾斜した傾斜面とを有する柱状部材であり、前記傾斜面で前記保持部材に保持されており、
前記平行面は、前記光透過部材全体を覆う大きさを有しており、
前記平行面が前記光透過部材に接触した状態で前記ブレード部材が移動されることにより、前記光透過部材がクリーニングされる、走査光学装置の光透過部材のクリーニング機構である。

又、第４の本発明は、静電潜像を感光体ドラムに描画する走査用の光を射出する光射出部と、
第１から第３のいずれかの本発明の走査光学装置の光透過部材のクリーニング機構とを備えた、走査光学装置である。

以上のような本発明によれば、外部からの塵埃やトナーの侵入を防止し、光透過部材のクリーニングを確実に行うことができる、という効果を有する。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１のＬＳＵの光透過部材のクリーニング機構（以下、クリーニング機構と略称）のクリーニング部の要部拡大図であり、図２（ａ）〜（ｄ）は４面図である。図１、図２において図９と同一または相当部には、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施の形態のクリーニング機構は、クリーニング部３０に、ブレード部材３０１が装着された保持部材３０２に、さらにスポンジ製の遮蔽部材を備えたことを特徴とする。図１、図２（ａ）〜（ｄ）を参照して詳細に説明する。

クリーニング機構の保持部材３０２は、側面図である図２（ｄ）に示すように、２段階に屈曲した平板状の形状を有し、防塵ガラスの表面と並行をなす並行部３０２ａ、及び防塵ガラスの表面と鋭角をなすように傾斜した斜交部３０２ｂを含む。斜交部３０２ｂには、平面図である図２（ｂ）、及び正面図である図２（ｃ）に示すように、従来例と同様の配置をされたブレード部材３０１が取り付けられる。

図２（ｂ）、及び図２（ｄ）に示すように、ブレード部材３０１は矩形状の形状を有し、斜交部３０２ｂに沿って備えられるため、一方の長辺の縁部が防塵ガラスの表面と接触するように傾斜した状態で保持部材３０２に取り付けられる。

さらに、裏面図である図２（ａ）、及び図２（ｄ）に示すように、保持部材３０２の並行部３０２ａにおける長辺部であって、ブレード部材３０１の、防塵ガラスと接触しない縁部を含む他方の長辺に対応する側には、スポンジ製の矩形の背壁部材１０が設けられ、また、図２（ａ）、及び図２（ｄ）に示すように、並行部３０２ａの短辺の側には、スポンジ製の矩形の側壁部材１１がそれぞれ設けられる。

以上のような配置によって、図２（ａ）に示すように、背壁部材１０と一対の側壁部材１１とは、ブレード部材３０１の、クリーニングに直接用いられる縁部を除く３辺の周囲に隙間無く配置されることとなる。すなわち、背壁部材１０と一対の側壁部材１１とは、ブレード部材３０１の、防塵ガラスと接触する縁部の背面を封止するように配置される。

なお、上記の構成において、ブレード部材３０１は本発明のブレード部材に相当し、保持部材３０２は本発明の保持部材に相当し、これらからなるクリーニング部３０は本発明のクリーニング部を構成する。また、側壁部材１１は本発明の側壁部に、又背壁部材１０は本発明の背壁部に相当し、これらは本発明の遮蔽部材を構成する。なお、保持部材３０２は、図２（ｄ）に模式的に示すように、移動部３１０により防塵ガラスの主面に沿って駆動させられるが、移動部３１０の構成は、図８に示すクランク、カムを利用した駆動機構や、ステッピングモータその他周知の駆動手段を利用することができる。

このような構成を有する本実施の形態のクリーニング機構の動作を図３（ａ）（ｂ）を参照して、以下に説明する。

ＬＳＵに装着された状態においては、図３（ａ）に示すように、ブレード部材３０１の縁部１２はＬＳＵの防塵ガラス３００の光が射出される表面を含む蓋部の主面３０３に接触した状態となるが、これと同時に背壁部材１０の底面も主面３０３に密着し、さらにブレード部材３０１の両側面においては側壁部材１１が防塵ガラス３００の側壁３０４（図８中のスリット２０６の側面）まで回り込んだ状態となる。このような各部材の配置により、図中斜線部で示す、ブレード部材３０１と、ブレード部材３０１と対向する主面とのなす間隙は、ブレード部材３０１、保持部材３０２、側壁部材１１、及び背壁部材１０により形成される内部空間の一部となり、外から遮蔽された状態となる。

この状態でクリーニング動作を開始すると、ブレード部材３０１の縁部による防塵ガラス３００表面のクリーニングは従来例と同様に行われるが、ブレード部材３０１の裏面と、その裏面に対向する、防塵ガラス３００を含む蓋部の主面３０３とがなす間隙は、側壁部材１１及び背壁部材１０により遮蔽され、上述した内部空間１３の一部になっている。したがって、ブレード部材３０１が図中矢印Ｆの、防塵ガラス３００の表面に並行な向きに沿ったクリーニング方向に移動する際は、画像形成装置内の塵埃やトナーは常に背壁部材１０の背部に回り込むことになる。また、図３（ｂ）に示すように、ブレード部材３０１の縁部１２が防塵ガラス３００の突端に到達した時点でも、防塵ガラス３００の表面は露出することがない。なお、ここで防塵ガラス３００は、本発明の光透過部材に相当する。

したがって、防塵ガラス３００は、ブレード部材３０１によってクリーニングされた後は、ブレード部材３０１が図中矢印Ｒ方向に沿って初期位置に戻るまでの間、常に外部から隔絶されることとなり、ブレード部材３０１が通過した後の防塵ガラス３００に塵埃やトナーが付着することを防ぐことが出来る。

このように、本実施の形態によれば、外部からの塵埃やトナーの侵入を防止し、光透過部材のクリーニングを確実に行うことのできるクリーニング機構を提供することができる。

なお、上記の説明においては、図２（ａ）、図２（ｄ）に示すように、側壁部材１１が背壁部材１０の側面に接した構成を有するものであって、本発明の遮蔽部材として、ブレード部材３０１と、ブレード部材３０１と対向するＬＳＵの蓋部の主面３０３とのなす間隙は、完全に封止される構成としたが、本発明の遮蔽部材の構成は、これに限定されるものではない。

例えば、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、より小さな形状を有する側壁部材１４を用いて、背壁部材１０と側壁部材１４との間に間隙を生じさせても良い。図４に示す例では、ブレード部材３０１の短辺の寸法と側壁部材１４の長辺の寸法とを同一とした。このような構成とした場合でも、背壁部材１０によってブレード部材３０１のクリーニング方向（図４（ｂ）中矢印Ｆ方向）の背後からの塵埃やトナーの回りこみを防ぐことができる。また、背壁部材１０の一部を開放した構成としてもよい。開放させる領域は、上記のようにブレード部材３０１の側面に限定されるものではなく、ＬＳＵが搭載される画像形成装置内の冷却風の流路に基づき、冷却風を内部空間１３に導くことがないような位置に定めればよい。

また、背壁部材１０及び側壁部材１４は、ともにスポンジ製であるとしたが、ＰＥＴフィルム製としてもよいし、ブラシ状の部材としても良い。特にブラシを用いた場合、ブラシの毛の間の微細な空間により、内部空間１３は完全には密閉されないこととなるが、外部からの塵埃やトナーの侵入を防ぐには十分な効果が得られる。

すなわち、本発明の遮蔽部材の構成は、ブレード部材３０１とブレード部材３０１と対向する防塵ガラス３００を含むＬＳＵの主面３０３とのなす間隙の一部のみを外部から遮蔽するような構成としても良い。

（実施の形態２）
図５（ａ）は、本発明の実施の形態２のクリーニング機構の要部拡大図であり、図５（ｂ）は側面図、図５（ｃ）は裏面図である。各図において図１〜４と同一または相当部には、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施の形態のクリーニング機構は、クリーニング部４０として、保持部材３０２にブレード部材３０１及び遮蔽部材を設ける代わりに、角柱形状のブレード部材１５を備えたことを特徴とする。以下、図５を参照して詳細に説明する。

本実施の形態においては、ブレード部材１５は図５（ｂ）に示すように、実質上楔型の断面を有する角柱の形状を有し、ＬＳＵの蓋部の防塵ガラスの表面と並行な底面１５ａ、底面１５ａに対向する傾斜面１５ｂ、底面１５ａと直交する背面１５ｃ、及び一対の端面１５ｄが設けられた構成となっている。傾斜面１５ｂは保持部材３０２の斜交部３０２ｂに沿って設けられ、さらに並行部３０２ａにまで伸びて形成される。傾斜面１５ｂの傾斜は、斜交部３０２の傾斜に沿っているため、実施の形態１のブレード部材３０１の傾斜角と同一となる。なお、底面１５ａの寸法は、少なくとも防塵ガラス全体を覆うことが可能な程度の大きさ、寸法とした。

以上のような構成を有するブレード部材１５によって、クリーニング機構は、クリーニング部４０において、図５（ｃ）に示すように、クリーニングに直接用いられる、傾斜面１５ｂと背面１５ｃとがなす縁部の背面がブレード部材１５自体の構造によって背面１５ｃ、端面１５ｄによって封止され、内部が密となった構成を有している。

上記の構成において、ブレード部材１５は本発明のブレード部材かつ柱状部材に相当し、底面１５ａは本発明の平行面に相当し、傾斜面１５ｂは本発明の傾斜面に相当する。

このような構成を有する本実施の形態のクリーニング機構は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、従来例及び実施の形態１と同様のクリーニング動作を行う。すなわち底面１５ａと傾斜面１５ｂとがなす縁部１５ｅが防塵ガラス３００の表面に接触することにより、防塵ガラス３００に堆積した塵埃やトナーを除去する。

さらに、本実施の形態のクリーニング機構は、ＬＳＵに装着された状態においては、図６（ａ）に示すように、ブレード部材１５の底面１５ａ全面がＬＳＵの防塵ガラス３００を含む蓋部の主面３０３に接触した状態となり、ブレード部材１５は保持部材３０２の両端まで伸びて一対の端面１５ｄを有している。これにより、クリーニング期間中、画像形成装置内の塵埃やトナーは常にブレード部材１５の背面１５ｃの背部に回り込むことになる。また、図６（ｂ）に示すように、ブレード部材１５の縁部１５ｅが防塵ガラス３００の突端に到達した時点でも、防塵ガラス３００の表面は底面１５ａに覆われ、露出することがない。

したがって、実施の形態１と同様、防塵ガラス３００は、ブレード部材１５によってクリーニングされた後は、ブレード部材１５が図中矢印Ｒ方向に沿って初期位置に戻るまでの間、常に外部から隔絶されることとなり、ブレード部材１５が通過した後の防塵ガラス３００に塵埃やトナーが付着することを防ぐことが出来る。

このように、本実施の形態によれば、外部からの塵埃やトナーの侵入を防止し、光透過部材のクリーニングを確実に行うことのできるクリーニング機構を提供することができる。また、実施の形態１の構成が、スポンジからなる遮蔽部材及びウレタンゴムからなるブレード部材３０１であったのに対し、同一材料からなるブレード部材１５のみを新たに用いることで実施の形態１と同様の効果が得られ、製造時の手間を省くことができる。

なお、上記の説明においては、背面１５ｃは底面１５ａに対して直立する形状であるとしたが、背面１５ｃの形状は任意であって良い。本発明のブレード部材１５は、防塵ガラス３００に対応する大きさを有する底面と、その底面に対応する傾斜面を備えた角柱形状であれば、他の部分の形状によって限定されるものではない。

なお、本発明のＬＳＵのクリーニング機構を利用したＬＳＵ自身であって、図７に示すような筐体１０４内に設けられた、図示しないビーム源からのビームを反射するポリゴンミラー１０１、偏向ミラー１０５ａ〜１０５ｄ、レンズ（ｆθレンズ）１０２ａ〜１０２ｄ、１０３等の光学系を本発明の光射出部として含む構成も、本発明に含まれる。

本発明は、外部からの塵埃やトナーの侵入を防止し、光透過部材のクリーニングを確実に行うことができ、走査光学装置のクリーニング機構及びそれを用いた走査光学装置として有用である。

本発明の実施の形態１のＬＳＵのクリーニング機構の要部拡大図である。 （ａ）本発明の実施の形態１のＬＳＵのクリーニング機構の要部の裏面図である。（ｂ）本発明の実施の形態１のＬＳＵのクリーニング機構の要部の平面図である。（ｃ）本発明の実施の形態１のＬＳＵのクリーニング機構の要部の正面図である。（ｄ）本発明の実施の形態１のＬＳＵのクリーニング機構の要部の側面図である。 （ａ）本発明の実施の形態１のＬＳＵのクリーニング機構の動作を説明するための図である。（ｂ）本発明の実施の形態１のＬＳＵのクリーニング機構の動作を説明するための図である。 （ａ）本発明の実施の形態１のＬＳＵのクリーニング機構の他の構成例の要部拡大図である。（ｂ）本発明の実施の形態１のＬＳＵのクリーニング機構の要部の他の構成例の側面図である。（ｃ）本発明の実施の形態１のＬＳＵのクリーニング機構の要部の他の構成例の裏面図である。 （ａ）本発明の実施の形態２のＬＳＵのクリーニング機構の要部拡大図である。（ｂ）本発明の実施の形態２のＬＳＵのクリーニング機構の側面図である。（ｃ）本発明の実施の形態２のＬＳＵのクリーニング機構の要部の裏面図である。 （ａ）本発明の実施の形態２のＬＳＵのクリーニング機構の要部拡大図である。（ｂ）本発明の実施の形態２のＬＳＵのクリーニング機構の要部の側面図である。 従来の技術によるＬＳＵの模式的な構成図である。 従来の技術によるＬＳＵの具体的な構成図である。 （ａ）従来の技術によるＬＳＵにおけるクリーニング動作を説明するための図である。（ｂ）従来の技術によるＬＳＵにおけるクリーニング動作を説明するための図である。

符号の説明

１０ 背壁部材
１１ 側壁部材
１２ 縁部
１３ 内部空間
３０ クリーニング部
３００ 防塵ガラス
３０３ ＬＳＵの蓋部の主面
３０４ ＬＳＵの防塵ガラス３００の側面
３１０ 移動部

Claims (4)

1. 走査用の光を用いて静電潜像を感光体ドラムに描画する走査光学装置の前記光を透過させる光透過部材をクリーニングするクリーニング部と、
   前記クリーニング部を前記光透過部材に沿って移動させる移動部とを備え、
   前記クリーニング部は、前記光透過部材と接触する縁部を有する、傾斜した板状のブレード部材と、前記ブレード部材と前記ブレード部材と対向する前記光透過部材を含む面とのなす間隙の全部又は一部を外部から遮蔽するように設けられた遮蔽部材と、前記ブレード部材及び前記遮蔽部材を保持すると共に前記移動部により駆動される保持部材とを有し、
   前記ブレード部材は前記縁部に対応する長辺を有する矩形状であって、
   前記遮蔽部材は、前記ブレード部材の一対の短辺に沿ってそれぞれ設けられた側壁部と、前記ブレード部材の、前記縁部と対向する長辺に沿って設けられた背壁部とを有し、
   前記間隙は、前記ブレード部材、前記保持部材、前記側壁部、前記背壁部及び前記光透過部材を含む面が形成する空間に含まれることにより外部から遮蔽されるものである、走査光学装置の光透過部材のクリーニング機構。
2. 前記遮蔽部材は前記保持部材に張り付けられるスポンジ製である、請求項１に記載の走査光学装置の光透過部材のクリーニング機構。
3. 走査用の光を用いて静電潜像を感光体ドラムに描画する走査光学装置の前記光を透過させる光透過部材をクリーニングするクリーニング部と、
   前記クリーニング部を前記光透過部材に沿って移動させる移動部とを備え、
   前記クリーニング部は、前記光透過部材と接触するブレード部材と、前記ブレード部材を保持すると共に前記移動部により駆動される保持部材とを有し、
   前記ブレード部材は、前記光透過部材に対応した大きさであって前記光透過部材を含む面に平行な平行面と、前記平行面に対して鋭角に傾斜した傾斜面とを有する柱状部材であり、前記傾斜面で前記保持部材に保持されており、
   前記平行面は、前記光透過部材全体を覆う大きさを有しており、
   前記平行面が前記光透過部材に接触した状態で前記ブレード部材が移動されることにより、前記光透過部材がクリーニングされる、走査光学装置の光透過部材のクリーニング機構。
4. 静電潜像を感光体ドラムに描画する走査用の光を射出する光射出部と、
   請求項１から３のいずれかに記載の走査光学装置の光透過部材のクリーニング機構とを備えた、走査光学装置。

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