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JP5033097B2 - 自動清掃機構とこれを備えた光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

自動清掃機構とこれを備えた光走査装置及び画像形成装置 Download PDF

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JP5033097B2 JP2008260224A JP2008260224A JP5033097B2 JP 5033097 B2 JP5033097 B2 JP 5033097B2 JP 2008260224 A JP2008260224 A JP 2008260224A JP 2008260224 A JP2008260224 A JP 2008260224A JP 5033097 B2 JP5033097 B2 JP 5033097B2
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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防塵ガラスを自動的に清掃するための自動清掃機構とこれを備えた光走査装置及び画像形成装置に関するものである。
電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、帯電手段によって表面が一様に帯電された感光ドラム等の像担持体に光走査装置から潜像書き込み用の光を照射して該像担持体上に潜像を形成し、この潜像を現像装置によって現像剤である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ている。
ここで、上記光装置は、像担持体に対して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て構成され、フレームには走査光学系から出射される光の出射口が形成され、この出射口は透明な防塵ガラスで覆われている。
斯かる光装置においては、防塵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、防塵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、防塵ガラスを清掃する清掃手段をパッド状の清掃部と当該清掃手段を保持する保持部とで構成するとともに、前記保持部を前記清掃部に回動可能に接合することによって清掃時の圧分布を一定にする防塵ガラスの清掃手段が提案されている。
特開2005−246901号公報
ところで、光走査装置の防塵ガラスの清掃において清掃部材の防塵ガラスへの接触圧は清掃性能において重要な要素であり、その接触圧を適正に管理するためには部品の精度を高めたり、清掃性能に自由度を持たせた設計とする必要がある。
しかしながら、部品精度を高めると製造コストが高くなり、清掃性能に自由度を持たせた設計とすると常に高い清掃性能を維持することが困難となる。
又、従来の自動清掃機構においては、清掃部材の接触圧を使用途中で任意に調整することができず、清掃部材が劣化したような場合に該清掃部材を新しいものと容易に交換することができなかった。
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、清掃部材の接触圧の使用途中での調整が可能であるとともに、清掃部材を容易に交換することができる自動清掃機構とこれを備えた光走査装置及び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、像担持体に対して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防塵ガラスで覆って成る光走査装置に設けられる機構であって、清掃部材を保持する保持部材を移動可能に支持し、前記清掃部材を前記防塵ガラスに沿って移動させることによって該防塵ガラスを自動的に清掃する自動清掃機構において、前記保持部材の前記清掃部材を保持する保持部を折り畳み可能に構成し、該保持部によって前記清掃部材を挟持するよう構成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、前記保持部の前記清掃部材を挟持する2つの面に突起をそれぞれ突設したことを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記突起を前記保持部の対向する2つの挟持面に互い違いに突設したことを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1〜3の何れかに記載の発明において、前記保持部材を、前記清掃部材を保持する第1の部材と、移動可能な第2の部材とで構成し、該第2の部材に前記第1の部材を着脱可能に装着することを特徴とする。
請求項5記載の発明は、像担持体に対して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防塵ガラスで覆って成る光走査装置が請求項1〜4の何れかに記載の自動清掃機構を備えることを特徴とする。
請求項6記載の画像形成装置は、請求項5記載の光走査装置を備えることを特徴とする。
請求項1記載の発明によれば、保持部材の折り畳み可能な保持部によって清掃部材を挟持するようにしたため、使用途中において清掃部材の保持部材に対する保持位置を変更してその自由端を調整することによって該清掃部材の防塵ガラスへの接触圧を容易に調整することができ、この結果、常に高い清掃性能を確保することができる。又、清掃部材を保持部材に対して着脱することができるため、該清掃部材が劣化したような場合には、これを新しいものと容易に交換することができる。
請求項2記載の発明によれば、保持部の対向する保持面に突設された突起によって清掃部材を確実に保持することができ、該清掃部材の保持部材からの脱落を確実に防ぐことができる。
請求項3記載の発明によれば、保持部の対向する保持面に互い違いに突設された突起によって清掃部材が一層確実に保持され、その保持部材からの脱落が確実に防がれる。
請求項4記載の発明によれば、保持部材を第1の部材と第2の部材に2分割し、清掃部材を保持する第1の部材をスクリュー軸に螺合挿通する第2の部材に着脱可能に装着するようにしたため、清掃部材の交換に際して第2の部材をスクリュー軸から取り外す必要がなく、該第2の部材をスクリュー軸に残したまま第1の部材を第2の部材に対して着脱することによって清掃部材を容易に交換することができる。
請求項5及び6記載の発明によれば、光走査装置において請求項1〜4記載の発明の効果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。
先ず、本発明に係る画像形成装置を図1に基づいて以下に説明する。
図1は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのカラーレーザープリンタの断面図であり、図示のカラーレーザープリンタはタンデム型であって、その本体100内の中央部には、マゼンタ画像形成ユニット1M、シアン画像形成ユニット1C、イエロー画像形成ユニット1Y及びブラック画像形成ユニット1Kが一定の間隔でタンデムに配置されている。
上記各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kには、像担持体である感光ドラム2a,2b,2c,2dがそれぞれ配置されており、各感光ドラム2a〜2dの周囲には、帯電器3a,3b,3c,3d、現像装置4a,4b,4c,4d、転写ローラ5a,5b,5c,5d及びドラムクリーニング装置6a,6b,6c,6dがそれぞれ配置されている。
ここで、前記感光ドラム2a〜2dは、ドラム状の感光体であって、不図示の駆動モータによって図示矢印方向(時計方向)に所定のプロセススピードで回転駆動される。又、前記帯電器3a〜3dは、不図示の帯電バイアス電源から印加される帯電バイアスによって感光ドラム2a〜2dの表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。
更に、前記現像装置4a〜4dは、マゼンタ(M)トナー、シアン(C)トナー、イエロー(Y)トナー、ブラック(K)トナーをそれぞれ収容しており、各感光ドラム2a〜2d上に形成された各静電潜像に各色のトナーを付着させて各静電潜像を各色のトナー像として可視像化するものである。
又、前記転写ローラ5a〜5dは、各一次転写部にて中間転写ベルト7’を介して各感光ドラム2a〜2dに当接可能に配置されている。ここで、中間転写ベルト7’は、二次転写対向ローラ8’とテンションローラ9’との間に張設されて各感光ドラム2a〜2dの上面側に走行可能に配置されており、前記二次転写対向ローラ8’は、二次転写部において中間転写ベルト7’を介して二次転写ローラ10’に当接可能に配置されている。又、テンションローラ9’の近傍にはベルトクリーニング装置11’が設けられている。
ところで、装置本体100内の各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kの上方には、前記各現像装置4a〜4dにトナーを補給するためのトナーコンテナ12a,12b,12c,12dが一列に並設されている。
又、装置本体100内の各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kの下方には本発明に係る光走査装置(レーザースキャナユニット)1’が配置され、その下方の本体100の底部には給紙カセット14’が着脱可能に設置されている。そして、給紙カセット14’には複数枚の不図示の用紙が積層収容されており、この給紙カセット14’の近傍には、給紙カセット14’から用紙を取り出すピックアップローラ15’と、取り出された用紙を分離して搬送パスLへと1枚ずつ送り出すフィードローラ16’とリタードローラ17’が設けられている。
又、装置本体100の側部を上下方向に延びる前記搬送パスLには、用紙を搬送する搬送ローラ対18’と、用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで前記二次転写対向ローラ8’と二次転写ローラ10’との当接部である二次転写部へと供給するレジストローラ対19’が設けられている。尚、搬送パスLの横には、用紙の両面に画像を形成する場合に使用される別の搬送パスL’が形成されており、この搬送パスL’には複数の反転ローラ対20’が適当な間隔で設けられている。
ところで、装置本体100内の一側部に縦方向に配置された前記搬送パスLは、装置本体100の上面に設けられた排紙トレイ21’まで延びており、その途中には定着装置22’と排紙ローラ対23’,24’が設けられている。
次に、以上の構成を有するカラーレーザープリンタによる画像形成動作について説明する。
画像形成開始信号が発せられると、各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kにおいて各感光ドラム2a〜2dが図示矢印方向(時計方向)に所定のプロセススピードで回転駆動され、これらの感光ドラム2a〜2dは、帯電器3a〜3dによって一様に帯電される。又、光走査装置1は、各色毎のカラー画像信号によって変調されたレーザー光を出射し、そのレーザー光を各感光ドラム2a〜2dの表面に照射し、各感光ドラム2a〜2d上に各色のカラー画像信号に対応した静電潜像をそれぞれ形成する。
そして、先ず、マゼンタ画像形成ユニット1Mの感光ドラム2a上に形成された静電潜像に、該感光ドラム2aの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置4aによってマゼンタトナーを付着させ、該静電潜像をマゼンタトナー像として可視像化する。このマゼンタトナー像は、感光ドラム2aと転写ローラ5aとの間の一次転写部(転写ニップ部)において、トナーと逆極性の一次転写バイアスが印加された転写ローラ5aの作用によって、図示矢印方向に回転駆動されている中間転写ベルト7’上に一次転写される。
上述のようにしてマゼンタトナー像が一次転写された中間転写ベルト7’は、次のシアン画像形成ユニット1Cへと移動する。そして、シアン画像形成ユニット1Cにおいても、前記と同様にして、感光ドラム2b上に形成されたシアントナー像が一次転写部において中間転写ベルト7’上のマゼンタトナー像に重ねて転写される。
以下同様にして、中間転写ベルト7’上に重畳転写されたマゼンタ及びシアントナー像の上に、イエロー及びブラック画像形成ユニット1Y,1Kの各感光ドラム2c,2d上にそれぞれ形成されたイエロー及びブラックトナー像が各一次転写部において順次重ね合わせられ、中間転写ベルト7’上にはフルカラーのトナー像が形成される。尚、中間転写ベルト7’上に転写されないで各感光ドラム2a〜2d上に残留する転写残トナーは、各ドラムクリーニング装置6a〜6dによって除去され、各感光ドラム2a〜2dは次の画像形成に備えられる。
そして、中間転写ベルト7’上のフルカラートナー像の先端が二次転写対向ローラ8’と二次転写ローラ10’間の二次転写部(転写ニップ部)に達するタイミングに合わせて、給紙カセット14’からピックアップローラ15’とフィードローラ16’及びリタードローラ17’によって搬送パスLへと送り出された用紙がレジストローラ対19’によって二次転写部へと搬送される。そして、二次転写部に搬送された用紙に、トナーと逆極性の二次転写バイアスが印加された二次転写ローラ10’によってフルカラーのトナー像が中間転写ベルト7’から一括して二次転写される。
而して、フルカラーのトナー像が転写された用紙は、定着装置22’へと搬送され、フルカラーのトナー像が加熱及び加圧されて用紙の表面に熱定着され、トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ対23’,24’によって排紙トレイ21’上に排出されて一連の画像形成動作が完了する。尚、用紙上に転写されないで中間転写ベルト7’上に残留する転写残トナーは、前記ベルトクリーニング装置11’によって除去され、中間転写ベルト7’は次の画像形成に備えられる。
次に、本発明に係る前記光走査装置1について説明する。
図2は本発明に係る光走査装置の斜視図、図3は図2のA部拡大詳細図、図4は同光走査装置の側面図、図5は同光走査装置の平面図、図6は図5のB−B線断面図、図7は図6のC部拡大詳細図、図8は図5のD−D線断面図、図9は図8のE部拡大斜視図、図10は保持部材(第1の部材)とこれに保持された清掃パッドの斜視図、図11は図10のF−F線断面図、図12は保持部材(第1の部材)を開いた状態を示す斜視図である。
図2に示す光走査装置1は、図1に示したカラーレーザープリンタに備えられるレーザースキャナユニット(LSU)であって、図示しないが、その矩形ボックス状のフレーム2内には、2つの感光ドラムに対して潜像書き込み用のレーザー光を出射する2つの走査光学系が並設されて収容されている。尚、本実施の形態に係るレーザースキャナユニット1は、カラー画像形成装置用であって、カラー画像形成装置の本体内にはこのようなレーザースキャナユニット1が2組設けられている。
ところで、レーザースキャナユニット1のフレーム2の上面を覆うカバー3には、2つの走査光学系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2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防塵ガラス4によって覆われている。ここで、各出射口とこれを覆う防塵ガラス4は、レーザー光の各感光ドラムに対する主走査方向(図5の左右方向)に長い矩形を成しており、各防塵ガラス4の表面は本発明に係る自動清掃機構5によって清掃される。
次に、本発明に係る自動清掃機構5の構成について説明する。
図1に示すように、本実施の形態に係るレーザースキャナユニット1には、2つの防塵ガラス4に対して1組の自動清掃機構5が設けられており、2つの防塵ガラス4は自動清掃機構1によって同時に且つ自動的に清掃される。
自動清掃機構5は、フレーム2の一側部(図5及び図6の右側部)に設けられた不図示の駆動モータとギヤトレインによって回転駆動されるスクリュー軸6と、該スクリュー軸6に螺合挿通する保持部材7と、該保持部材7の両端に保持された清掃部材である清掃パッド8(図3及び図7参照)によって構成されている。尚、駆動モータには正逆転可能なものが使用されている。又、スクリュー軸6の駆動側の一端には駆動ギヤ9が結着されている。
而して、前記保持部材7は、図3及び図7〜図9に示すように、清掃パッド8を保持する第1の部材7Aと、前記スクリュー軸6に進退可能に螺合挿通する第2の部材7Bとで構成されており、第2の部材7Bの両端部に第1の部材7Aが着脱可能に装着されている。ここで、第1及び第2の部材7A,7Bは樹脂製であって、第2の部材7Bの幅方向中央には、図2及び図5に示すように、スクリュー軸6に螺合挿通するボス部7aが形成されており、該ボス部7aからはアーム部7bが左右(レーザー光の主走査方向に直交する副走査方向)に一体に延び、各アーム部7bの端部に第1の部材7Aが着脱可能に装着されている。又、第2の部材7Bの一方のアーム部7bには、動作復帰用バネ10が保持部材7の移動方向(図5の左右方向)に貫通保持されている。
第1の部材7Aは、図12に示すように、折り曲げ線Lを中心として折り畳み可能であって、図10に示すように、折り曲げ線Lに沿う長手方向両端部にはヒンジ部7cが形成されている。この第1の部材7Aは、図10に示すように、ヒンジ部7cを中心として折り畳まれ、折り曲げ線Lを境として分割された2つの保持片7A1,7A2は、これらの間に清掃パッド8を挟んでこれを挟持する。尚、清掃パッド8の材質としては、シリコンゴムやウレタンゴムが選定される。
そして、第1の部材7Aの各保持片7A1,7A2の長手方向両端部には係合爪7d,7eがそれぞれ形成されており、これらの係合爪7d,7eは、第1の部材7Aを図10に示すように折り畳んだときに互いに係合して両保持片7A1,7A2同士を互いに接合一体化する。
又、第1の部材7Aの各保持片7A1,7A2の外面の幅方向中央には係合突起7fが突設され、図11及び図12に示すように、一方の保持片7A1の内面(つまり、清掃パッド8を挟み込む挟持面)の幅方向中央には位置決め突起7gが一体に突設されるとともに、幅方向に延びる2つの突起7hが互いに平行に突設されている。そして、第1の保持部材7Aの他方の保持片7A2の内面にも幅方向に延びる2つの突起7iが互いに平行に突設されており、これらの突起7iと保持片7A1の内面に突設された前記突起7hは、図11に示すように、両保持片7A1,7A2の間に清掃パッド8を挟んで両保持片7A1,7A2を接合した状態では上下方向に互い違いに配置され、これら突起7h,7iによって清掃パッド8が確実に挟持されて第1の部材7Aに保持される。
而して、清掃パッド8の第1の部材7Aへの取り付けに際しては、第1の部材7Aをヒンジ7cを中心として折り曲げ線L(図12参照)に沿って折り曲げた状態で、両保持片7A1,7A2の間に清掃パッド8をその上端が一方の保持片7A1の挟持面(内面)に突設された位置決め突起7gに当接するまで下方から差し込んでこれを仮保持した後、両保持片7A1,7A2の幅方向両端にそれぞれ形成された係合爪7d,7eを係合させて両保持片7A1,7A2を接合一体化する。すると、清掃パッド8は、両保持片7A1,7A2の挟持面(内面)に突設された互い違いの突起7h,7iによってその両面が挟持されて第1の部材7Aに確実に保持される。
他方、第2の部材7Bの左右のアーム部7bの各端部には、図7及び図9に示すように、左右方向に長い矩形の係合孔7j(図には一方のみ図示)がそれぞれ貫設されており、各係合孔7jには、前述のように清掃パッド8が保持された第1の部材7Aが挿入嵌合されて装着される。このように第1の部材7Aが第2の部材7Bに装着されると、清掃パッド8は、その下端縁が防塵ガラス4の表面に接触する位置に保持される。
而して、画像形成装置による画像形成動作中においては、レーザースキャナユニット1の走査光学系から出射される潜像書き込み用のレーザー光が感光ドラムを走査することによって各感光ドラム上には静電潜像が形成される。そして、この静電潜像は、不図示の現像装置によってトナーを用いて現像されてトナー像として顕像化され、以後、転写、定着等の所定のプロセスを経て用紙上に画像が形成される。
ところで、上記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の防塵ガラス4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、本発明に係る自動清掃装置5によって各防塵ガラス4の表面が自動的に清掃される。
即ち、不図示の駆動モータが駆動されてその駆動力が不図示のギヤトレインからスクリュー軸6端部の駆動ギヤ9に入力されると、スクリュー軸6が回転駆動され、該スクリュー軸6に螺合挿通する保持部材7とその両端に保持された清掃パッド8がレーザー光の主走査方向に沿って移動するため、清掃パッド8が防塵ガラス4の表面を摺擦し、該防塵ガラス4の表面に付着した汚れや埃を除去して防塵ガラス4を清掃する。
そして、保持部材7と清掃パッド8が移動限である待機位置に達すると、駆動モータが逆転されて保持部材7と清掃パッド8が逆方向に移動し、各防塵ガラス4の表面が清掃パッド8によって摺擦されて清掃される。以後、同様の作用が繰り返され、各防塵ガラス4の表面が往復動する清掃パッド8によって清掃されるため、防塵ガラス4の汚れ等によるレーザースキャナユニット1の光学特性の悪化が防がれる。
以上において、本実施の形態では、保持部材7の第1の部材7Aの折り畳み可能な保持片7A1,7A2によって清掃パッド8を挟持するようにしたため、使用途中において清掃パッド8の保持部材7に対する保持位置を変更してその自由端を調整することによって該清掃パッド8の防塵ガラス4への接触圧を容易に調整することができ、この結果、常に高い清掃性能を確保することができる。
又、清掃パッド8を保持部材7に対して着脱することができるため、該清掃パッド8が劣化したような場合には、これを新しいものと容易に交換することができる。
更に、本実施の形態では、保持部材7を第1の部材7Aと第2の部材7Bに2分割し、清掃パッド8を保持する第1の部材7Aをスクリュー軸6に螺合挿通する第2の部材7Bに着脱可能に装着するようにしたため、清掃パッド8の交換に際して第2の部材7Bをスクリュー軸6から取り外す必要がなく、該第2の部材7Bをスクリュー軸6に残したまま、第1の部材7Aを第2の部材7Bに対して着脱することによって清掃パッド8を容易に交換することができる。
又、第1の部材7Aの保持片7A1,7A2の相対向する挟持面(内面)に形成された突起7h,7iを図11に示すように互い違いに配置したため、これらの突起7h,7iによって清掃パッド8が一層確実に保持され、その第1の部材7Aからの脱落が確実に防がれ、安定した清掃動作が可能となる。
尚、以上は本発明をカラー画像形成装置に備えられる光走査装置とこれに設けられた自動清掃機構に対して適用した形態について説明したが、本発明は、モノクロ画像形成装置に備えられる光走査装置とこれに設けられた自動清掃機構に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
本発明に係るカラーレーザープリンタの断面図である。 本発明に係る光走査装置の斜視図である。 図2のA部拡大詳細図である。 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平面図である。 図5のB−B線断面図である。 図6のC部拡大詳細図である。 図5のD−D線断面図である。 図8のE部拡大斜視図である。 保持部材(第1の部材)とこれに保持された清掃パッドの斜視図である。 図10のF−F線断面図である。 保持部材(第1の部材)を開いた状態を示す斜視図である。
符号の説明
1 光走査装置
2 フレーム
3 カバー
4 防塵ガラス
5 自動清掃機構
6 スクリュー軸
7 保持部材
7A 保持部材の第1の部材
7A1,7A2 第1の部材の保持片
7B 保持部材の第2の部材
7a 第2の部材のボス部
7b 第2の部材のアーム部
7c 第1の部材のヒンジ部
7d,7e 第1の部材の係合爪
7f 第1の部材の係合突起
7g 第1の部材の位置決め突起
7h,7i 第1の部材の突起
7j 第2の部材の係合孔
8 清掃パッド(清掃部材)
9 駆動ギヤ
10 動作復帰用バネ
L 折り曲げ線

Claims (6)

  1. 像担持体に対して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防塵ガラスで覆って成る光走査装置に設けられる機構であって、清掃部材を保持する保持部材を移動可能に支持し、前記清掃部材を前記防塵ガラスに沿って移動させることによって該防塵ガラスを自動的に清掃する自動清掃機構において、
    前記保持部材の前記清掃部材を保持する保持部を折り畳み可能に構成し、該保持部によって前記清掃部材を挟持するよう構成したことを特徴とする自動清掃機構。
  2. 前記保持部の前記清掃部材を挟持する2つの面に突起をそれぞれ突設したことを特徴とする請求項1記載の自動清掃機構。
  3. 前記突起を前記保持部の2つの面に互い違いに突設したことを特徴とする請求項2記載の自動清掃装置。
  4. 前記保持部材を、前記清掃部材を保持する第1の部材と、移動可能な第2の部材とで構成し、該第2の部材に前記第1の部材を着脱可能に装着することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の自動清掃装置。
  5. 像担持体に対して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防塵ガラスで覆って成る装置であって、
    請求項1〜4の何れかに記載の自動清掃機構を備えたことを特徴とする光走査装置。
  6. 請求項5記載の光走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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