JP2019015751A - 光走査装置の透明カバー部の清掃機構及び該清掃機構を備えた光走査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スクリュー軸５２が回転することによって該スクリュー軸５２に沿って移動するように構成された保持部材５３を備えた光走査装置において、スクリュー軸５２を一方向にのみ回転させるだけで、保持部材５３をスクリュー軸５２に沿って往復移動させることができるようにする。【解決手段】スクリュー軸５２に形成された溝部は、リード角が互いに逆位相となり且つ互いに交差する第一螺旋状溝５２ａ及び第二螺旋状溝５２ｂを含み、保持部材５３に形成される係合部は、第一螺旋状溝５２ａに係合する第一突起部５３ｄと第二螺旋状溝５２ｂに係合する第二突起部５３ｅとを含んでいる。【選択図】図１０

Description

本発明は、光走査装置の透明カバー部の清掃機構及び該清掃機構を備えた光走査装置に関する。

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ハウジングを有している。ハウジングには、光が出射する出射口が形成されている。出射口は、透明な防塵ガラス等のカバー部によって閉塞されている。

ところで、防塵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、防塵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、防塵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防塵ガラスに沿って往復移動させて、防塵ガラスの表面をクリーニングするようになっている。光走査装置の内部には、上記スクリュー軸を正回転及び逆回転させるためのモーターが収容されており、このモーターの動力が複数のギアを介してスクリュー軸に伝達される。

特開２００９−１４３１０８号公報

しかしながら、特許文献１に示す光走査装置では、光走査装置内にスクリュー軸を回転させるための専用モーターが設けられているので、光走査装置の大型化及びコスト増加を招くという問題がある。

そこで、スクリュー軸を回転させるためのモーターを、画像形成装置に搭載される外部モーター（例えば搬送モーター）と兼用することが考えられる。

しかし、この外部モーターが一方向にしか回転しない（正回転しかしない）モーターである場合、スクリュー軸を正逆両方向に回転させることはできない。外部モーターを正逆両方向に回転可能なモーターに置換することで、この問題は解消されるものの、外部モーターのコストが増加するという問題がある。

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、スクリュー軸を正逆両方向に回転させことなく、保持部材をスクリュー軸に沿って往復移動させることができる光走査装置の透明カバー部の清掃機構を提供することにある。

本発明は、光の出射口が形成されたハウジングと該出射口を閉塞する透明カバー部とを有する光走査装置の該透明カバー部の清掃機構を対象とする。

そして、上記透明カバー部に沿って配置され、周面に螺旋状の溝部が形成されたスクリュー軸と、上記ハウジングに設けられ、上記スクリュー軸を回転自在に支持する軸受部と、上記スクリュー軸の溝部に係合する係合部が形成され、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透明カバー部の表面を清掃する清掃部材とを備え、上記溝部は、リード角が互いに逆位相となり且つ互いに交差する第一螺旋状溝及び第二螺旋状溝を含み、上記係合部は、上記第一螺旋状溝に係合する第一突起部と上記第二螺旋状溝に係合する第二突起部とを含んでいる。

本発明によれば、スクリュー軸を正逆両方向に回転させることなく保持部材をスクリュー軸に沿って往復移動させることができる。

図１は、実施形態における清掃機構を有する光走査装置を搭載した画像形成装置を示す概略構成図である。 図２は、光走査装置の外観斜視図である。 図３は、光走査装置のハウジング本体内の内部構造を示す概略図である。

図４は、自動清掃部を示す平面図である。 図５は、図４のＶ方向矢視図である。 図６は、図４のＶＩ方向矢視図である。 図７は、スクリュー軸の端部を拡大して示す斜視図である。 図８は、保持部材の筒状ナット部及びその周囲を拡大して示す拡大斜視図である。 図９は、保持部材の筒状ナット部をその軸線に沿って切断した断面図である。 自動清掃部を筒状ナット部の軸線に沿って切断した断面図であって、保持部材が主走査方向の一側から他側に向かって移動している状態を示している。 自動清掃部を筒状ナット部の軸線に沿って切断した断面図であって、保持部材が主走査方向の他側から一側に向かって移動している状態を示している。

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。

図１は、この発明の実施形態に係る画像形成装置１の概略構成図を示す。以下の説明において、前側、後側は、画像形成装置１の前側、後側（図１の紙面垂直方向の手前側、奥側）を意味し、左側、右側は、画像形成装置１を前側から見たときの左側、右側を意味するものとする。

上記画像形成装置１は、タンデム方式のカラープリンターであって、箱形のケーシング２内に画像形成部３を備えている。この画像形成部３は、ネットワーク接続等がされたコンピューター等の外部機器から伝送されてくる画像データーに基づき画像を記録紙Ｐに転写形成する。画像形成部３の下側には、レーザー光を照射する光走査装置４が配置され、画像形成部３の上側には、転写ベルト５が配置されている。光走査装置４の下側には、記録紙Ｐを貯留する用紙貯留部６が配置され、用紙貯留部６の左側には、手差し給紙部７が配置されている。転写ベルト５の右側且つ上側には、記録紙Ｐに転写形成された画像に定着処理を施す定着部８が配置されている。符号９は、ケーシング２上部に配置され、定着部８で定着処理が施された記録紙Ｐを排出する用紙排出部である。

画像形成部３は、転写ベルト５に沿って一列に配置された４つの画像形成ユニット１０を備えている。これら画像形成ユニット１０は、感光体ドラム１１を有している。各感光体ドラム１１の直下には、帯電器１２が配置され、各感光体ドラム１１の左側には、現像装置１３が配置され、各感光体ドラム１１の直上には、一次転写ローラー１４が配置され、各感光体ドラム１１の右側には、感光体ドラム１１の周面をクリーニングするクリーニング部１５が配置されている。

各感光体ドラム１１は、帯電器１２によって周面が一定に帯電され、当該帯電後の感光体ドラム１１の周面に対して、上記コンピューター等から入力された画像データーに基づく各色に対応したレーザー光が光走査装置４から照射され、各感光体ドラム１１の周面に静電潜像が形成される。かかる静電潜像に現像装置１３から現像剤が供給されて、各感光体ドラム１１の周面にイエロー、マゼンタ、シアン、又はブラックのトナー像が形成される。これらトナー像は、一次転写ローラー１４に印加された転写バイアスにより転写ベルト５にそれぞれ重ねて転写される。

符号１６は、定着部８の下側に転写ベルト５と当接した状態で配置された二次転写ローラーであり、用紙貯留部６又は手差し給紙部７から用紙搬送路１７を搬送される記録紙Ｐを二次転写ローラー１６と転写ベルト５とで挟持し、二次転写ローラー１６に印加された転写バイアスにより転写ベルト５上のトナー像を記録紙Ｐに転写するようになっている。

定着部８は、加熱ローラー１８と加圧ローラー１９とを備え、これら加熱ローラー１８と加圧ローラー１９とにより記録紙Ｐを挟持して加圧しながら加熱し、記録紙Ｐに転写されたトナー像を記録紙Ｐに定着させるようになっている。定着処理後の記録紙Ｐは、用紙排出部９に排出される。符号２０は、両面印刷時に定着部８から排出された記録紙Ｐを反転させるための反転搬送路である。

−光走査装置の詳細−
図２は、光走査装置４の外観斜視図である。光走査装置４は、密閉箱状のハウジング４０を備えている。ハウジング４０は、天井側が開放する有底箱状のハウジング本体４１と、ハウジング本体４１の天井側を閉塞する蓋部材４２とを備えている。

図３は、光走査装置４のハウジング４０から蓋部材４２を取り外した状態を示す断面図である。ハウジング本体４１の底壁部の中央部には、ポリゴンミラー４３と、該ポリゴンミラー４３を回転駆動する駆動モーター４４とが配置されている。ポリゴンミラー４３は、光源から出射されたマゼンタ（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静電潜像書き込み用のレーザー光を偏向走査させる。ハウジング本体４１の底壁部には、このポリゴンミラー４３を挟んでその両側に２つずつ、合計４つの走査光学系Ｓが配置されている。４つの走査光学系Ｓ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レーザー光を各感光体ドラム１１の表面へと導く。これらの走査光学系Ｓは、例えばｆθレンズや反射ミラー等により構成されている。

図２に示すように、蓋部材４２には、各走査光学系Ｓからそれぞれ出射されるレーザー光が通過する矩形状の４つの出射口４５が形成されている。これら出射口４５は、光を透過する透明な防塵ガラス（透明カバー部）４６によって覆われている。各出射口４５とこれらを覆う各防塵ガラス４６は、主走査方向に長い矩形板状に形成されている。

これら各防塵ガラス４６の表面は、自動清掃機構５０によって自動的に清掃される。自動清掃機構５０は、第一自動清掃部５０Ａと第二自動清掃部５０Ｂとを有している。第一自動清掃部５０Ａと第二自動清掃部５０Ｂとは、ハウジング４０の長手方向においてその中央位置を挟んで対称に配置されている。第一自動清掃部５０Ａは、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のレーザー光が通過する２つの防塵ガラス４６を清掃する。第二自動清掃部５０Ｂは、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のレーザー光が通過する２つの防塵ガラス４６を清掃する。第一自動清掃部５０Ａと第二自動清掃部５０Ｂとは、共通の1つの駆動モーター６０（図１にのみ示す）により駆動される。本実施形態では、駆動モーター６０は、後述するように光走査装置４とは別体で構成されている。

上記第一自動清掃部５０Ａと第二自動清掃部５０Ｂとは同じ構成を有している。図４及び図５に示すように、各自動清掃部５０Ａ,５０Ｂ（各図では第二自動清掃部５０Ｂのみを示す）は、スクリュー軸５２と、スクリュー軸５２により往復駆動される保持部材５３と、保持部材５３により保持された一対の清掃部材５１（図５にのみ示す）とを有している。

スクリュー軸５２は、主走査方向に延びるように配置されている。スクリュー軸５２の軸方向の両端部は、ハウジング４０の蓋部材４２に形成された軸受部（図示省略）に回動可能に支持されている。スクリュー軸５２の一端部には駆動ギア５５（図２にのみ示す）が取付けられている。この駆動ギア５５は、ハウジング本体４１の側壁面に支持されたアイドルギア５６に噛合している。このアイドルギア５６は、光走査装置４が画像形成装置１の所定位置に組み付けられることで、画像形成装置１内に設けられたギア機構を介して駆動モーター６０に連結される。この駆動モーター６０は、光走査装置４の各自動清掃部５０Ａ,５０Ｂを駆動する機能と、画像形成装置１内の用紙搬送ローラーを駆動する機能とを併せ持っている。すなわち、各自動清掃部５０Ａ,５０Ｂを駆動する駆動モーター６０は、画像形成装置１内に設けられた用紙搬送ローラーの駆動モーター６０と兼用されている。この駆動モーター６０は、一方向（正転方向）にのみ回転可能に構成されている。

図６に示すようにスクリュー軸５２の外周面には、溝部が形成されている。この溝部は、第一螺旋状溝５２ａ及び第二螺旋状溝５２ｂを含んでいる。該第一螺旋状溝５２ａ及び第二螺旋状溝５２ｂはそれぞれ、スクリュー軸５２の外周面に沿って共通の軸線回りに螺旋状に形成されている。スクリュー軸５２の軸線と各螺旋状溝５２ａ,５２ｂの軸線とは一致している。第一螺旋状溝５２ａ及び第二螺旋状溝５２ｂは、スクリュー軸５２の軸方向の全体に亘って形成されている。

第一螺旋状溝５２ａと第二螺旋状溝５２ｂとは、スクリュー軸５２の径方向から見てＸ字状に交差している。すなわち、第一螺旋状溝５２ａと第二螺旋状溝５２ｂとは、リード角が互いに逆位相になるように形成されている。第一螺旋状溝５２ａのリード角の絶対値と、第二螺旋状溝５２ｂのリード角の絶対値とは等しい。

図７に示すように、第一螺旋状溝５２ａ及び第二螺旋状溝５２ｂの螺旋軸方向（スクリュー軸５２の軸方向）の一側端部同士は、スクリュー軸５２の一側端部において連続的に繋がっている。同様に、第一螺旋状溝５２ａ及び第二螺旋状溝５２ｂの螺旋軸方向（スクリュー軸５２の軸方向）の他側端部同士は、スクリュー軸５２の他側端部（図７では図示省略）において連続的に繋がっている。

図４、図５及び図８に示すように、上記保持部材５３は、筒状ナット部５３ａ、第一保持板部５３ｂ及び第二保持板部５３ｃを有している。筒状ナット部５３ａは、略円筒状に形成されていてスクリュー軸５２に外挿されている。筒状ナット部５３ａの内周面には、第一螺旋状溝５２ａに係合する第一螺旋状突起（係合部）５３ｄと、第二螺旋状溝５２ｂに係合する第二螺旋状突起（係合部）５３ｅとが形成されている。第一螺旋状突起５３ｄ及び第二螺旋状突起５３ｅは、筒状ナット部５３ａの内周面から径方向内側に突出している。図９に示すように、第一螺旋状突起５３ｄと第二螺旋状突起５３ｅとは、リード角が互いに逆位相になるように形成されている。第一螺旋状突起５３ｄのリード角の絶対値と第二螺旋状突起５３ｅのリード角の絶対値とは等しい。

第一保持板部５３ｂは、筒状ナット部５３ａの上端部から主走査方向の一側に延びており、第二保持板部５３ｃは、筒状ナット部５３ａの上端部から主走査方向の他側に延びている。第一保持板部５３ｂ及び第二保持板部５３ｃの下面には、それぞれ上記清掃部材５１（図５参照）が取付けられている。

各清掃部材５１は、弾性を有するブレード部材（例えばシリコンパッド）によって形成されている。各清掃部材５１は、各自動清掃部５０Ａ,５０Ｂが清掃対象とする一対の防塵ガラス４６に対応する位置に設けられている。すなわち、各清掃部材５１は、平面視で各防塵ガラス４６にオーバーラップする位置に設けられている。各清掃部材５１は、保持板部５３ｂ,５３ｃと防塵ガラス４６との間に挟まれて厚さ方向に軽荷重で圧縮されている。これにより、各清掃部材５１が防塵ガラス４６に対して所定の押圧力で押し付けられる。

次に図１０及び図１１を参照しながら自動清掃機構５０の動作について説明する。上記自動清掃機構５０の作動に際しては、上記駆動モーター６０（図１にのみ示す）によりスクリュー軸５２が正転方向（図中の二点鎖線で示す矢印方向であって、主走査方向の他側から見て時計回り方向）に回転駆動される。このスクリュー軸５２の回転に伴って保持部材５３が主走査方向（スクリュー軸５２の軸線方向）に往復移動するようになっている。

保持部材５３が主走査方向の一側から他側に移動している状態では、図１０に示すように、第一螺旋状溝５２ａの溝側面５２ｊが第一螺旋状突起５３ｄの側面５３ｋに当接する。この状態でスクリュー軸５２が正転方向に回転することにより、第一螺旋状溝５２ａの溝側面５２ｊによって保持部材５３の第一螺旋状突起５３ｄの側面５３ｋが主走査方向の一側から他側に向かって押圧される。これにより、保持部材５３が主走査方向の一側から他側へと移動する。そして、保持部材５３がスクリュー軸５２の他側端部に達すると、図１１に示すように、第一螺旋状突起５３ｄの側面５３ｋと第一螺旋状溝５２ａの溝側面５２ｊとの間には隙間が生じる一方、第二螺旋状溝５２ｂの溝側面５２ｎが保持部材５３の第二螺旋状突起５３ｅの側面５３ｍに当接する。スクリュー軸５２は正転方向に回転し続けているので、第二螺旋状溝５２ｂの溝側面５２ｎによって保持部材５３の第二螺旋状突起５３ｅの側面５３ｍが主走査方向の他側から一側に向かって押圧される。これにより、保持部材５３が主走査方向の他側から一側へと移動し始める。その後、保持部材５３がスクリュー軸５２の主走査方向の一側端部に達すると、第二螺旋状溝５２ｂの溝側面５２ｎと保持部材５３の第二螺旋状突起５３ｅの側面５３ｍとの間には隙間が生じる一方、第一螺旋状溝５２ａの溝側面５２ｊが第一螺旋状突起５３ｄの側面５３ｋに当接する（図１０と同様の当接状態に戻る）。この状態でスクリュー軸５２が正転方向に回転することにより保持部材５３は、主走査方向の一側から他側へと移動し始める。以上の動作が繰り返されることにより、保持部材５３がスクリュー軸５２に沿って主走査方向に往復移動して、清掃部材５１による防塵ガラス４６の表面の清掃が実行される。

以上説明したように、上記実施形態では、スクリュー軸５２を一方向（正転方向）にのみ回転させることで、保持部材５３を主走査方向に往復移動させることができる。したがって、スクリュー軸５２を駆動する駆動モーター６０を正逆両方向に回転させる必要がないので、安価なモーターを使用することができて、製品コストを低減することができる。また、画像形成装置１内に設けられた一方向にのみ回転するモーター（上記実施形態では、用紙搬送用のモーター）をスクリュー軸５２の駆動モーター６０として兼用することができる。よって、スクリュー軸５２を駆動するための専用モーターを光走査装置４に別途搭載する必要がなくなる。よって、光走査装置４の小型化及び低コスト化を図ることができる。

また上記実施形態では、スクリュー軸５２に形成された第一螺旋状溝５２ａと第二螺旋状溝５２ｂとは該スクリュー軸５２の軸方向の全体に亘って形成されている。そして、第一螺旋状溝５２ａの端部と第二螺旋状溝５２ｂの端部とは、スクリュー軸５２の端部において繋がっている。したがって、スクリュー軸５２の軸方向の端部において保持部材５３の移動方向を確実に反転させることができる。

また上記実施形態では、第一螺旋状溝５２ａのリード角の絶対値と、第二螺旋状溝のリード角の絶対値とは等しく設定されている。これにより、保持部材５３の往動作と復動作とで移動速度を等しくすることができる。したがって、清掃部材５１によって防塵ガラス４６の表面を一定の速度で確実に清掃することができる。

《他の実施形態》
上記実施形態では、第一螺旋状溝５２ａのリード角と第二螺旋状溝５２ｂのリード角とを同じに設定するようにしているが、両角度を異ならせるようにしてもよい。これにより、保持部材５３の往動作と復往動作とで移動速度を異ならせることができる。したがって、例えば保持部材５３の往動作時の移動速度よりも復動作時の移動速度を高くすることによって自動清掃機構５０による防塵ガラス４６の清掃時間を短縮することができる。

以上説明したように、本発明は、光走査装置のカバー部の清掃機構及び該清掃機構を備えた光走査装置について有用である。

１ 画像形成装置
４ 光走査装置
４０ ハウジング
４５ 出射口
４６ 防塵ガラス
５０ 自動清掃機構
５１ 清掃部材
５２ スクリュー軸
５２ａ 第一螺旋状溝
５２ｂ 第二螺旋状溝
５３ 保持部材
５３ｄ 第一螺旋状突起（第一突起部）
５３ｅ 第二螺旋状突起（第二突起部）

Claims (4)

1. 光の出射口が形成されたハウジングと該出射口を閉塞する透明カバー部とを有する光走査装置の該透明カバー部の清掃機構であって、
   上記透明カバー部に沿って配置され、周面に螺旋状の溝部が形成された回転自在なスクリュー軸と、
   上記スクリュー軸の溝部に係合する係合部が形成され、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透明カバー部の表面を清掃する清掃部材とを備え、
   上記溝部は、リード角が互いに逆位相となり且つ互いに交差する第一螺旋状溝及び第二螺旋状溝を含み、
   上記係合部は、上記第一螺旋状溝に係合する第一突起部と上記第二螺旋状溝に係合する第二突起部とを含む、清掃機構。
2. 請求項１記載の清掃機構において、
   上記第一螺旋状溝と上記第二螺旋状溝とはそれぞれ、該スクリュー軸の軸方向の全体に亘って形成されており、
   上記第一螺旋状溝の端部と上記第二螺旋状溝の端部とは、上記スクリュー軸の端部において繋がっている、清掃機構。
3. 請求項１又は２記載の清掃機構において、
   上記第一螺旋状溝のリード角の絶対値と、上記第二螺旋状溝のリード角の絶対値とは等しい、清掃機構。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の清掃機構を有する光走査装置。
   
   

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