JP5931011B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の電子写真方式を採用する画像形成装置は、感光体に静電潜像を形成するための光を出射する光走査装置と、感光体に形成された静電潜像をトナー像として現像するための現像装置とを備えている。

光走査装置は、ポリゴンミラーや結像レンズ等を収容する筐体を有している。筐体には、光が出射する出射口が形成されている。出射口は、透明なカバーガラス等のカバー部によって閉塞されている。

ところで、カバーガラスの表面にトナー等による汚れや埃等が付着すると、光走査装置の光学特性が低下し、画像不良が生じる問題がある。これに対し、特許文献１には、カバーガラスの表面を定期的に清掃するクリーニング機構が開示されている。

特許文献１のクリーニング機構は、カバーガラスに沿って配置されたスクリュー軸と、スクリュー軸に螺合挿通された保持部材と、保持部材に保持されたクリーニング部材とを有している。保持部材の内周面には、スクリュー軸のスクリュー溝に係合する突起が形成されている。そうして、スクリュー軸を正回転及び逆回転させることにより、クリーニング部材を保持部材と共にカバーガラスに沿って往復移動させて、カバーガラスの表面をクリーニングするようになっている。

ここで、クリーニング部材の移動を適切に制御するために、クリーニング部材の位置を検出するセンサーを設けることが考えられるが、コストが大きく嵩んでしまう問題がある。よって、通常、クリーニング部材には一定の移動時間が設定されており、その移動時間が経過したときに、クリーニング部材の移動方向が切り替えられる。クリーニング部材の移動時間は、カバーガラスにクリーニングされない領域が残らないようにするために、通常、長めに設定されている。

また、上記クリーニング機構の保持部材には、スクリュー軸の軸方向両側にバネがそれぞれ設けられている。そして、スクリュー軸を逆回転させてクリーニング部材の移動方向を切り替える際に、バネの圧縮力により保持部材を押し返して、保持部材の突起をスクリュー軸のスクリュー溝に係合させるようにしている。

特開２００９−１４３１０８号公報

しかし、上記従来の構成では、クリーニング部材がカバーガラスの端部側に到達してからスクリュー軸が逆回転するまでの間に、保持部材はバネの圧縮力を受け続ける。バネの圧縮力をうける保持部材の突起は、スクリュー軸が１回転する毎に、スクリュー溝を区画している突部を乗り越えて隣の突部に衝突し、その衝突音が騒音になってしまうという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部品コストを低減しつつ、カバー部をクリーニングする際の騒音を抑制することにある。

本発明に係る光走査装置は、光の出射口が形成された筐体と、上記出射口を閉塞する透明なカバー部と、上記カバー部に沿って配置され、スクリュー溝が形成された本体部と、本体部の両端側に一体に設けられた回転軸部とを有するスクリュー軸と、上記筐体に設けられ、上記スクリュー軸の回転軸部を回転自在に支持する軸受部と、上記スクリュー軸の上記スクリュー溝に係合する突起が形成され、スクリュー軸が回転することによって該スクリュー軸に沿って移動するように構成された保持部材と、上記保持部材に保持され、該保持部材が移動することによって上記カバー部の表面を清掃するクリーニング部材とを備え、上記スクリュー軸の回転軸部は、上記本体部における上記スクリュー溝の底面に連続する外周面を有しており、上記軸受部は、上記スクリュー軸の回転軸部を該スクリュー軸の軸方向に移動自在に支持するように構成され、上記スクリュー軸を回転駆動すると共に、当該回転駆動中に上記保持部材の移動方向とは逆方向に移動させる駆動機構をさらに備えている。

この構成によると、保持部材の突起がスクリュー軸のスクリュー溝に係合した状態でスクリュー軸が駆動機構により回転駆動されると、突起がスクリュー溝に案内されて保持部材がクリーニング部材と共にスクリュー軸に沿って移動する。そのことにより、カバー部の表面は、クリーニング部材によって清掃される。

このとき、回転するスクリュー軸は、駆動機構により駆動されて保持部材の移動方向とは逆方向に移動する。よって、保持部材がスクリュー軸の一端側から他端側へ移動したときに、保持部材の突起は、本体部のスクリュー溝から回転軸部の外周面上に相対移動して、回転軸部の外周面上を摺動する。このとき、保持部材は回転軸部側から本体部側へ向かう付勢力を受けないので、保持部材の突起が本体部に衝突することによる騒音は生じない。

次に、スクリュー軸の回転方向を逆転させた場合、スクリュー軸が移動して、本体部が回転軸部上の保持部材に近づく。そのことにより、保持部材の突起は、回転軸部の外周面上から本体部のスクリュー溝へ相対移動する。その後、突起がスクリュー溝に案内されることによって、保持部材はスクリュー軸の他端側から一端側へ移動する。そのことにより、カバー部の表面は、保持部材に保持されているクリーニング部材によって清掃される。

すなわち、駆動機構によりスクリュー軸を回転駆動すると共に移動させることによって、保持部材の突起を回転軸部の外周面上からスクリュー溝へ移動させることができるので、その突起をスクリュー溝に確実に係合させることが可能になる。よって、従来のように保持部材を回転軸部側から本体部側へ付勢するバネ等の部材が不要になるので、部品コストを低減できると共にカバー部をクリーニングする際の騒音を抑制することが可能となる。

上記駆動機構は、駆動モーターと、上記スクリュー軸に連結され、上記駆動モーターの駆動力を上記スクリュー軸に伝達するハス歯ギアを有していることが好ましい。この構成によると、スクリュー軸を移動させる駆動機構を簡単な構成によって具体化できる。

また、本発明に係る画像形成装置は上記光走査装置を備えている。

本発明によれば、部品コストを低減しつつ、カバー部をクリーニングする際の騒音を抑制することができる。

図１は、本実施形態における画像形成装置の概略構造を示す断面図である。 図２は、光走査装置の外観を示す平面図である。 図３は、クリーニング機構の外観を示す斜視図である。 図４は、クリーニングパッドがホームポジションに移動したクリーニング機構を概略的に示すに示す平面図である。 図５は、保持部材の突起がスクリュー溝に係合したクリーニング機構を概略的に示すに示す平面図である。 図６は、保持部材がカバーガラスの一端から他端へ移動したクリーニング機構を概略的に示すに示す平面図である。 図７は、保持部材の突起がスクリュー溝に係合したクリーニング機構を概略的に示すに示す平面図である。 図８は、保持部材がカバーガラスの他端から一端へ移動したクリーニング機構を概略的に示すに示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
＜画像形成装置＞

図１は、画像形成装置１の概略構造を示す断面図である。画像形成装置１は、例えばタンデム方式のカラープリンターであって、図１に示すように、中間転写ベルト７と、一次転写部８及び二次転写部９と、定着装置１１と、光走査装置１５と、複数の画像形成部１６とを備えている。

画像形成装置１の本体２の内部の下部には、給紙カセット３が配置されている。給紙カセット３は、その内部に印刷前の用紙等のシート（図示省略）を積載して収容している。給紙カセット３の側方には、第１用紙搬送部２１が設けられている。第１用紙搬送部２１は、給紙カセット３から送り出された用紙を受け取り、その用紙を上方の二次転写部９へ搬送する。

給紙カセット３の右側方には、手差し給紙部５が設けられている。手差し給紙部５の左方には第２用紙搬送部２２が設けられている。第２用紙搬送部２２は、手差し給紙部５から送り出された用紙等を受け取って第１用紙搬送部２１へ搬送する。

光走査装置１５は、第２用紙搬送部２２の上方に例えば４つ並んで配置され、画像形成装置１が受信した画像データに基づいてレーザー光を画像形成部１６へ照射する。画像形成部１６は、光走査装置１５の上方にそれぞれ設けられている。各画像形成部１６の上方には、無端状の中間転写ベルト７が設けられている。中間転写ベルト７は、複数のローラーに巻き掛けられており、図示しない駆動装置によって回転駆動される。

４つの画像形成部１６は、図１に示すように、中間転写ベルト７に沿って一列に配置されており、イエロー、マゼンタ、シアン、又はブラックのトナー像をそれぞれ形成する。すなわち、各画像形成部１６では、光走査装置１５によって照射されたレーザー光により原稿画像の静電潜像がそれぞれ感光体ドラム２５に形成され、この静電潜像を現像することによって各色のトナー像が形成される。

一次転写部８は、各画像形成部１６の上方にそれぞれ配置されている。一次転写部８は、画像形成部１６により形成されたトナー像を中間転写ベルト７表面に一次転写する転写ローラーを有している。

そして、中間転写ベルト７が回転駆動されると共に、所定のタイミングで各画像形成部１６のトナー像が中間転写ベルト７に転写されることによって、中間転写ベルト７の表面には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー像が互いに重ね合わされたカラートナー像が形成される。

二次転写部９は、図１に示すように、中間転写ベルト７の左側方に配置された転写ローラー１７を有している。そして、二次転写部９は、第１用紙搬送部２１から送られてきた用紙にトナーと逆極性の転写バイアス電圧を印加することによって、トナー像を中間転写ベルト７から用紙へ転写するようになっている。

定着装置１１は、二次転写部９の上方に設けられている。二次転写部９と定着装置１１との間には、トナー像が二次転写された用紙を定着装置１１へ搬送する第３用紙搬送部２３が形成されている。定着装置１１は、加圧ローラー１８と、定着ローラー１９と、加熱ローラー２０とを備えている。そして、定着装置１１は、第３用紙搬送部２３から搬送された用紙を加熱及び加圧することによって、その用紙にトナー像を定着させるようになっている。

定着装置１１の上方には、分岐部２７が設けられている。定着装置１１から排出された用紙は、両面印刷を行わない場合、分岐部２７から画像形成装置１の上部に形成された用紙排出部２８に排出される。両面印刷を行う場合には、分岐部２７から第４用紙搬送部２４を介して用紙を再び二次転写部９へ搬送する。
＜光走査装置＞

図２は光走査装置１５の外観を示している。図３はクリーニング機構の外観を示している。図４〜図８は、クリーニング機構３３の動作を模式的に示している。

図２に示すように、光走査装置１５は、レーザー光の出射口３０が形成された筐体３１と、出射口３０を閉塞する透明なカバー部としてのカバーガラス３２と、カバーガラス３２を清掃するためのクリーニング機構３３とを有している。

筐体３１には、レーザーダイオード等を有する光源部（図示省略）が設けられると共に、光源部から出射されたレーザー光を偏向するポリゴンミラー（図示省略）や結像レンズ（図示省略）等が収容されている。筐体３１は、例えば樹脂材料によって形成されている。

出射口３０及びカバーガラス３２は、それぞれレーザー光の感光体ドラム２５に対する主走査方向（図２で上下方向）に延びる細長い矩形状に形成されている。

クリーニング機構３３は、カバーガラス３２に沿って配置されたスクリュー軸３５と、スクリュー軸３５に螺合挿通された保持部材３６と、保持部材３６に保持されたクリーニングパッド３７とを備えている。

スクリュー軸３５は、スクリュー溝４１が形成された本体部４２と、本体部４２の両端側に一体に設けられた回転軸部４３とを有している。回転軸部４３は、円柱側面状の外周面を有している。回転軸部４３は、本体部４２におけるスクリュー溝４１の底面に滑らかに連続した外周面を有している。また、回転軸部４３には、本体部４２と所定の間隔をおいて配置されたストッパー４６が形成されている。

筐体３１には、スクリュー軸３５の回転軸部４３を回転自在に支持する軸受部４５が設けられている。さらに、軸受部４５は、スクリュー軸３５の回転軸部４３をスクリュー軸３５の軸方向に移動自在に支持するように構成されている。また、筐体３１には、カバーガラス３２を挟むように配置されると共にカバーガラス３２に沿って平行に延びる一組のレール４７が形成されている。

保持部材３６は、スクリュー軸３５が挿通された筒状の挿通部４８と、レール４７に係合する係合部４９とを有している。挿通部４８の内壁には、例えば図５に示すように、スクリュー溝４１に係合する突起５０が形成されている。そうして、スクリュー軸３５が回転すると、突起５０がスクリュー溝４１によりガイドされると共に係合部４９がレール４７によりガイドされることによって、保持部材３６はスクリュー軸３５に沿って移動するようになっている。

クリーニングパッド３７は、カバーガラス３２に当接するブレード部材（不図示）を有している。ブレード部材は、例えば弾性を有する樹脂材料によって形成されている。そして、クリーニングパッド３７が保持部材３６と共にカバーガラス３２上を移動することにより、ブレード部材はカバーガラス３２の表面上を摺動する。そのことにより、カバーガラス３２の表面が清掃される。

そして、光走査装置１５は、スクリュー軸３５を回転駆動すると共に保持部材３６の移動方向とは逆方向に移動させる駆動機構５１をさらに備えている。すなわち、駆動機構５１は、スクリュー軸３５を回転駆動するだけでなく、その回転に伴ってスクリュー軸３５を当該スクリュー軸３５の軸方向に移動させるように構成されている。

駆動機構５１は、スクリュー軸３５に連結された第１ハス歯ギア５２と、第１ハス歯ギア５２と噛み合う第２ハス歯ギア５３とを有している。第２ハス歯ギア５３は、駆動モーター（不図示）の駆動力が伝達される駆動軸５４に連結されている。また、第１及び第２ハス歯ギア５２，５３のねじれ角は４５°になっている。

そうして、駆動機構５１は、第２ハス歯ギア５３が駆動回転することによって第１ハス歯ギア５２が従動回転し、この第１ハス歯ギア５２と共にスクリュー軸３５が回転しながら当該スクリュー軸３５の軸方向へ移動するように構成されている。

駆動機構５１は、画像形成装置１により画像形成された用紙が一定の枚数（例えば５００枚等）に達する毎に駆動される。そのとき、駆動機構５１は、スクリュー軸３５を所定時間Ｔだけ正回転させた後、さらに所定時間Ｔだけ逆回転させる。時間Ｔは、クリーニングパッド３７がカバーガラス３２の一端から他端へ移動する時間よりも長い時間に設定されている。そのことにより、クリーニングパッド３７がカバーガラス３２の全体を確実に清掃できるようにしている。

次に、駆動機構５１の動作について説明する。

まず、図４に示すように、駆動機構５１が作動しない通常時において、クリーニングパッド３７及び保持部材３６は、カバーガラス３２の一端側（図４において下側）のホームポジションで待機している。クリーニングパッド３７は、ホームポジションにおいてカバーガラス３２に重なっていない。また、保持部材３６の突起５０は、スクリュー軸３５の回転軸部４３の外周面に当接しており、スクリュー溝４１の外側に配置されている。

画像形成装置１により画像形成された用紙が一定の枚数に達したときに、駆動機構５１の作動が開始される。すなわち、第２ハス歯ギア５３が駆動回転することによって、第１ハス歯ギア５２がスクリュー軸３５と共に従動回転する。図５に示すように、第１ハス歯ギア５２及びスクリュー軸３５が正回転することにより、スクリュー軸３５がＡ方向に移動して、スクリュー溝４１が保持部材３６の突起５０を迎え入れる。

スクリュー軸３５がさらに正回転すると、保持部材３６の突起５０がスクリュー溝４１に係合した状態で、突起５０がスクリュー溝４１及びレール４７に案内されて、保持部材３６がクリーニングパッド３７と共にカバーガラス３２に沿ってＡ方向とは逆のＢ方向に移動する。

図６に示すように、クリーニングパッド３７がカバーガラス３２の一端から他端へ移動したときに、突起５０がスクリュー溝４１から外れて保持部材３６のＢ方向への移動が終了する。突起５０は、定位置で回転軸部４３の外周面上を摺動する。そうして、カバーガラス３２の表面全体がクリーニングパッド３７によって清掃される。

そして、スクリュー軸３５が正回転を開始してから所定時間Ｔが経過したときに、第１及び第２ハス歯ギア５２，５３の回転は逆転する。すなわち、第１ハス歯ギア５２及びスクリュー軸３５が逆回転し、図７に示すように、スクリュー軸３５がＢ方向に移動して、スクリュー溝４１が保持部材３６の突起５０を迎え入れる。

スクリュー軸３５がさらに逆回転すると、保持部材３６の突起５０がスクリュー溝４１に係合した状態で、突起５０がスクリュー溝４１及びレール４７に案内されて、保持部材３６がクリーニングパッド３７と共にカバーガラス３２に沿ってＡ方向に移動する。

図８に示すように、クリーニングパッド３７がカバーガラス３２の他端から一端へ移動したときに、突起５０がスクリュー溝４１から外れる。そうして、カバーガラス３２の表面全体がクリーニングパッド３７によって清掃される。そのことにより、クリーニングパッド３７及び保持部材３６はホームポジションに戻る。

そして、スクリュー軸３５が逆回転を開始してから所定時間Ｔが経過したときに、第１及び第２ハス歯ギア５２，５３の回転が停止する。こうして、駆動機構５１による一連のクリーニング動作が完了する。

したがって、本実施形態によると、スクリュー軸３５の回転方向が逆転したときに、スクリュー溝４１が突起５０を迎え入れるようにスクリュー軸３５を移動させる駆動機構５１を光走査装置１５に設けるようにしたので、従来のように保持部材３６を回転軸部４３側から本体部４２側へ付勢するバネ等の部材を不要にすることができる。しかも、図６に示すように、クリーニングパッド３７がＢ方向に移動して回転軸部４３に到達したときに、保持部材３６は回転軸部４３側から本体部４２側へ向かう外力を受けないので、突起５０がスクリュー溝４１を区画する突部に衝突することはない。すなわち、本実施形態によると、部品コストを低減できると共にカバーガラス３２をクリーニングする際の騒音を大幅に抑制することができる。

尚、上記実施形態では、カラープリンターを画像形成装置の一例として説明したが、これに限らず、例えば複写機、スキャナ装置、又は複合機等、上記光走査装置１５を備えた他の画像形成装置としてもよい。

以上説明したように、本発明は、光走査装置及びそれを備えた画像形成装置について有用である。

１ 画像形成装置
１５ 光走査装置
３０ 出射口
３１ 筐体
３２ カバーガラス（カバー部）
３３ クリーニング機構
３５ スクリュー軸
３６ 保持部材
３７ クリーニングパッド（クリーニング部材）
４１ スクリュー溝
４２ 本体部
４３ 回転軸部
４５ 軸受部
５０ 突起
５１ 駆動機構
５２ 第１ハス歯ギア
５３ 第２ハス歯ギア

Claims (3)

1. 光の出射口が形成された筐体と、
   上記出射口を閉塞する透明なカバー部と、
   上記カバー部に沿って配置され、スクリュー溝が形成された本体部と、本体部の両端側に一体に設けられた回転軸部とを有するスクリュー軸と、
   上記筐体に設けられ、上記スクリュー軸の回転軸部を回転自在に支持する軸受部と、
   上記スクリュー軸の上記スクリュー溝に係合する突起が形成され、上記スクリュー軸が回転することによって該スクリュー軸に沿って移動するように構成された保持部材と、
   上記保持部材に保持され、該保持部材が移動することによって上記カバー部の表面を清掃するクリーニング部材とを備え、
   上記スクリュー軸の回転軸部は、上記本体部における上記スクリュー溝の底面に連続する外周面を有しており、
   上記軸受部は、上記スクリュー軸の回転軸部を該スクリュー軸の軸方向に移動自在に支持するように構成され、
   上記スクリュー軸を回転駆動すると共に、当該回転駆動中に上記保持部材の移動方向とは逆方向に移動させる駆動機構をさらに備えている、光走査装置。
2. 請求項１に記載の光走査装置において、
   上記駆動機構は、
   駆動モーターと、
   上記スクリュー軸に連結され、上記駆動モーターの駆動力を上記スクリュー軸に伝達するハス歯ギアを有している、光走査装置。
3. 請求項１又は２に記載の光走査装置を備えている、画像形成装置。

Images