JP2005059380A

JP2005059380A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005059380A
Application number: JP2003292279A
Authority: JP
Inventors: Takumi Shimizu; 匠清水
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-08-12
Filing date: 2003-08-12
Publication date: 2005-03-10
Anticipated expiration: 2023-08-12
Also published as: JP4604470B2

Abstract

【課題】高画質な画像形成可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】光走査装置１８は、防振ゴム７６、８６のみを介して本体フレームの被取付部６８に支持されている。したがって、本体フレーム側から光走査装置１８に向かう振動伝達を防振ゴム７６、８６が十分に遮断する。したがって、装置本体で発生する振動に拘らず良好な画像形成を行なうことができる。一方、光走査装置のハウジング４０の底面と平行な方向の位置決めは、位置決め用ボス８０を被取付部６８の嵌合孔８２に嵌合することによって確実に行なうことができ、位置決め誤差による画質劣化も回避することができる。
【選択図】図４

Description

この発明は、電子写真プロセス技術を使用した画像形成装置に関する。

従来から電子写真プロセス技術を使用した画像形成装置においては、一様に帯電させた感光体上に光走査装置からの走査光により静電潜像を形成させ、この静電潜像をトナーによって現像し、得られた感光体上のトナー像を用紙に転写、定着させて画像を記録している。

画像形成装置では、装置内部の駆動系の振動が光走査装置に伝達して、光走査が乱れて画質が劣化しないように、光走査装置（光学箱）の本体フレームに対する取り付け方法に様々な工夫がされている。

例えば、特許文献１（以下、従来例１という）には、光走査装置の光学箱の取付基準面を本体フレームの取付基準面に当接させ、本体フレームと光学箱の間にできる間隙に防振部材を挟み込むことによって、本体フレーム側から光学箱に向かう振動伝達を抑制することができる構成が開示されている。

また、特許文献２（以下、従来例２という）には、光学箱固定部の上下に圧縮バネを挟んで固定し、光学箱に及ぼす力が釣り合うように上下の圧縮バネのバネ定数を適切に設定することにより、モータの回転による振動伝達を抑制することが開示されている。

さらに、特許文献３（以下、従来例３という）には、光学箱の取付台座の四隅を防振ゴムを介して本体フレームに支持させ、重心位置のみを本体フレームに固定する構成が開示されている。このように構成したため、本体から振動が伝達されても台座（光学箱）が振動方向に移動するだけで回転モーメントを生ずることがないため、防振効果が得られることが記載されている。
特開平１１−１２５７８９号公報特開平１１−１２５７８５号公報特開２０００−１３１６３５号公報

しかし、上記従来例では、必ずしも防振が十分でなく、光走査装置に対する振動伝達により画質劣化を生ずるおそれがある。

具体的には、従来例１では、防振部材を介在させているものの、光学箱の取付基準面と本体フレームの取付基準面を当接させて両者をネジ止めしているため、本体フレーム側の振動が光走査装置（ハウジング）に伝達し、画質が劣化するおそれがあった。

また、従来例２の構造では、ハウジング固定部は本体に対して固定ネジで固定されているため、当該固定部を介して本体側の振動がハウジングに伝達してしまう。したがって、この振動伝達によって画質劣化を生ずるおそれがあった。

従来例３の構造では、取付台座の重心位置のみ固定しているため振動伝達によって取付台座（光走査装置）が平行移動するだけだとしても、感光体への光ビームの入射角度によってはバンディングが発生するという不都合があった。

本発明は、上記不都合を解消するために、振動伝達を確実に防止して高画質な画像形成可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１記載の画像形成装置は、感光体を走査露光する光走査装置が内部に形成されたハウジングと、前記ハウジングが取り付けられる画像形成装置の本体取付部と、前記本体取付部上に配置された弾性部材と、前記ハウジングの取付基準面を有する基準部を本体取付部から離間させた状態で、前記ハウジングを弾性部材のみで支持することをことを特徴とする。

請求項１記載の画像形成装置の作用について説明する。

本発明の画像形成装置は、ハウジングの取付基準面を有する基準部を本体取付部から離間させてハウジングを弾性部材のみで支持している。したがって、本体取付部側の振動は、弾性部材で確実に遮断されて光走査装置に伝達することが防止される。なお、弾性部材のみでハウジングを支持しているためハウジングの位置精度が確保できないおそれがあるが、このような弾性部材の支持方向（ハウジングの底面と鉛直方向）の誤差は、感光体までの光路長を変動させる。すなわち、光路長の変動によって感光体上のビームスポット径が変化するが、この変化が画質上、許容範囲内にあるように設計すれば良い。したがって、弾性部材、例えば防振ゴムの経時的変形や製造誤差によるビームスポット径の変化が上記許容範囲内になるように弾性部材のサイズや素材を適宜選択すれば、弾性部材のみでハウジングを支持しても、高画質に画像形成可能である。

請求項２記載の画像形成装置は、請求項１記載の画像形成装置であって、前記ハウジングあるいは本体取付部の一方は、当該本体取付部に対して当該ハウジングの底面に平行な方向の位置決めするための位置決め部を有しており、前記位置決め部は前記ハウジングあるいは本体取付部の他方に形成された孔部に嵌合されることにより位置決めされることを特徴とする。

請求項２記載の画像形成装置の作用について説明する。

ハウジングの本体取付部に対する取付において、ハウジングの底面に平行な水平方向の位置決めに誤差を生ずると、感光体に対する走査位置が狂い、適切な画像形成を行なうことができなくなる。一方、この位置決めを本体取付部とハウジングの締結で行なうと、振動伝達の遮断という目的が達成できない。

そこで、本願発明では、ハウジングあるいは本体取付部の一方に設けられた位置決め部をハウジングあるいは本体取付部の他方の孔部に嵌合させることにより、振動伝達を抑制しつつ水平方向の位置決め精度を確保している。

請求項３記載の画像形成装置は、請求項２記載の画像形成装置において、前記位置決め部の周囲を囲むように前記本体取付部と前記ハウジングの間に弾性部材が配置されていることを特徴とする。

請求項３記載の画像形成装置の作用について説明する。

このように、本体取付部とハウジングの間で位置決め部の周囲を囲むように弾性部材が配設されているため、本体取付部のいかなる方向から伝達された振動であっても確実に伝達が抑制され、良好な画像形成を行なうことができる。

請求項４記載の画像形成装置は、請求項１〜３のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記光走査装置は、感光体上の同一走査線上を複数回露光することによって画像を形成することを特徴とする。

請求項４記載の画像形成装置の作用について説明する。

このように、感光体上の同一位置を複数回露光する場合（多重露光の場合）には、同一位置に対する複数の露光位置のずれが画質（特に濃度低下）に影響を及ぼす。したがって、上記のような光走査装置の取付により本体取付部から光走査装置に対する振動伝達を抑制することによって、画質劣化を防止して高画質な画像形成を行なうことができる。

以上説明したように、本発に係る画像形成装置においては、本体側から光走査装置に対する振動伝達が抑制され、一層良好な画像形成が可能となる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。

先ず、画像形成装置の概略説明を行う。画像形成装置１０は、図１に示すように、ケーシング１２の内部に設けられているものであり、感光体ドラム１４の周囲には、感光体ドラム１４の回転方向に沿って、感光帯ドラム１４を帯電させる帯電器１６と、帯電された感光体ドラム１４に走査光によって静電潜像を形成させる光走査装置１８と、感光体ドラム１４上の静電潜像にトナーを供給して現像する（トナー像を形成させる）現像器２０と、トナー像を感光体ドラム１４上から中間転写ベルト２２上に転写させる転写器２４と、感光体ドラム１４上に残留したトナーを除去するクリーナー２６を備える。

現像器２０は、ロータリー式であって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーロール２８を備え、各色のトナーロール２８を感光体ドラム１４の対向位置に回転移動することによって、感光体ドラム１４上に各色のトナー像を形成させるものである。

感光体１４の下方に配置される中間転写ベルト２２は、転写器２４によって感光体ドラム１４からベルト上にトナー像が転写されるものである。したがって、現像器２０の回転によって感光体ドラム１４上に形成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色のトナー像がベルト上で順次積層されることによってフルカラーのトナー像とされるものである。

一方、中間転写ベルト２２上に積層されたトナー像は、トレイ３０から搬送路に沿って供給される用紙に転写器３２によって転写される構成である。トナー像が転写された用紙は、定着器３４によってトナー像が定着された後、排紙トレイ３６に排出される構成である。

次に、光走査装置１８について簡単に説明する。光走査装置１８は、ハウジング４０の内部に走査光学系が構成されている。走査光学系は、ハウジング１２の側壁に取り付けられた図示しないビーム光源から出射された光ビームＬＡに沿って説明すると、レーザー光ＬＡを反射面で偏向させる回転多面鏡５０に向かって、レーザー光ＬＡを略平行光とするコリメータレンズ４２Ａと、レーザー光ＬＡを整形するアパーチャー４４、ハーフミラー４６と、副走査方向のみパワーを有し回転多面鏡の近傍でレーザー光ＬＡを主走査方向に長い線像に結像させるシリンドリカルレンズ４８が配設されている。他のビーム光源から出射された光ビームＬＢもコリメータレンズ４２Ｂ、アパーチャ４４Ｂを介してハーフミラー４６によって、平面視において光ビームＬＡと同一光路上を進むように構成されている。

回転多面鏡５０以降のレーザ光ＬＡの光路に沿っては、主走査方向のみパワーを有するｆθレンズ５２と、副走査方向のみパワーを有するシリンダーミラー５４と、折り返しミラー５６と、副走査方向のみパワーを有するシリンダーミラー５８を備える。なお、シリンダーミラー５８で反射された光ビームＬＡは、ハウジング４０の孔部６０を通過して感光体ドラム１４上を走査して線像を形成する構成である。

続いて、ハウジング４０の画像形成装置１０の装置の本体フレーム６２に対する取付部分について詳細に説明する。ハウジング４０には、図３に示すように、本体フレーム６２に対して光走査装置１８を固定するための固定ベース部６４がハウジングの四隅にフランジ状に設けられている。一方、画像形成装置１０の本体フレーム６２には光走査装置１８を取り付けるための断面略Ｌ宇状のブラケット６６が固定されている。このブラケット６６は本体フレーム６２に取り付けれることによって当該本体フレーム６２から垂直に突出する被取付部６８を有し、この被取付部６８にハウジング４０の固定ベース部６４が取り付けられるものである。

詳細に説明すると、図４に示すように、前記固定ベース部６４の下面側、すなわち前記ブラケット６６の被取付部６８と接する側には、端面が位置決め基準面とされる円柱状の位置決め部７０（図５参照）が突設されている。また、固定ベース部６４にはこの位置決め部７０を貫通するようにして抜け止め用ネジ７２の挿通孔７４が設けられている。一方、ブラケット６６の被取付部６８には、ネジ孔７５が形成されている。

抜け止め用ネジ７２は、図４、図５に示すように、挿通孔７４よりも径の大きい頭部７２Ａと、挿通孔７４内部に挿入され、挿通孔７４の内周面と接触しないように挿通孔７４の孔径よりも縮径された胴部７２Ｂと、胴部７２Ｂの先端に設けられた胴部７２Ｂよりも一段と縮径されたネジ部７２Ｃとから構成される。

したがって、抜け止め用ネジ７２を固定ベース部６４の挿通孔７４に挿入してネジ部７２Ｃをネジ孔７５に螺入すると、ネジ部７２Ｃよりも径の大きい胴部７２Ｂの先端が被取付部６８に突き当たる。このようにして抜け止め用ネジ７２が被取付部６８に螺着されると、抜け止め用ネジ７２の頭部７２Ａは固定ベース部６４から間隔ｄ１（以下、規制量ｄ１という場合がある）だけ離間する。この際、抜け止め用ネジ７２の胴部７２Ｂも挿通孔７４の内周面と接触することはない。

また、固定ベース部６４と被取付部６８の間に挿入配置される防振ゴム７６は、略円形の円板形状であり、中心部に位置決め部７０が挿入される孔部７８が形成されている（図５参照)。この防振ゴム７６の高さｈ２は、位置決め部７０の固定ベース部６４からの突出量（位置決め部７０の高さ）ｈ１よりも大きい。すなわち、固定ベース部６４と被取付部６８の間に防振ゴム７６を介在させた場合には、位置決め部７０が被取付部６８から離間する構成である。

また、固定ベース部６４の下面には、ＸＹ方向（ハウジング４０の底面と平行な方向）位置決め用ボス８０が突出形成されている。位置決め用ボス８０は、被取付部６８に設けられた嵌合孔８２に嵌合されることにより、ハウジング４０のＸＹ方向の位置決めを行なう。この際、位置決め用ボス８０の嵌合孔８２に対する有効挿入量ｄ２は、規制量ｄ１よりも大きく設定されている(図４参照）。

また、この位置決め用ボス８０の周囲にも、位置決め用ボス挿通用の孔部８４が形成された防振ゴム８６が固定ベース部６４と被取付部６８の間に配設される。この防振ゴム８６の高さは、防振ゴム７６と同様にｈ２である。

このように構成される画像形成装置の作用について説明する。

画像形成装置１０では、本体フレーム６２（被取付部６８）に対して光走査装置１８（ハウジング４０）を取り付けるのに締結手段を用いず、防振ゴム７６、８６のみで支持するという構成を採用したため、光走査装置１８に対する本体からの振動伝達を確実に遮断でき、高画質な画像形成を可能とする。

防振ゴム７６、８６は、それぞれ位置決め部７０、位置決め用ボス８０の周囲を囲む形状（円筒形状）とされているため、振動伝達を一層確実に遮断することができる。

なお、ハウジング４０が防振ゴム７６、８６のみによって支持されており、ハウジング４０の底面と垂直な方向（以下、Ｚ方向という）の位置決め精度が確保されないのではないかという点については、以下のように設計することによって解決可能である。すなわち、ハウジング４０のＺ方向の位置精度に多少の誤差を生じた場合、感光体ドラム１４に対する光ビームＬの光路長に誤差を生ずる。個の結果、防振ゴム７６、８６の経時的劣化（ヘタリ）などによって感光体上のビームスポット径が変化しても画質的に許容される範囲内に収まるように防振ゴム７６、８６の厚さや材質を選択すれば良い。例えば、ビーム径が５０μｍであれば、３ｍｍ程度の被写体深度の誤差は画質にほとんど影響がない。一般的に防振ゴム７６、８６のヘタリ量は当初の厚さの２０％程度であると考えられるから、防振ゴムの厚さを１ｍｍとしても、ヘタリによる被写体深度の誤差は０．２ｍｍ程度と考えられ、３ｍｍの許容範囲内に十分収まり、画質に全く影響がない。このように、防振ゴム７６、８６の厚さ等を選択することによって、防振ゴム７６、８６のみでハウジング４０を支持しても高画質に画像形成可能とすることができる。

また、ハウジング４０の底面に平行な方向（以下、ＸＹ方向という）については、ハウジング４０の位置決め用ボス８０を嵌合孔８２に嵌合しているため、ＸＹ方向の位置決めを確実にでき、ＸＹ方向の位置ずれによる走査位置ずれが発生して画質が劣化することを防止できる。

なお、位置決め用ボス８０を嵌合孔８２に嵌合しているため振動伝達のおそれがあるが、位置決め用ボス８０を囲むように円筒状の防振ゴム８６が配設されているため、被取付部６８から位置決め用ボス８０への振動伝達が十分に抑制され、画質劣化を防止できる。

また、抜け止め用ネジ７２を被取付部６８に螺入し、胴部７２Ｂを被取付部６８に突き当てることによって、頭部７２Ａが固定ベース部６４との間に間隙ｄ１を形成している。さらに、抜け止め用ネジ７２の胴部７２Ｂの径は、挿通孔７４の孔径よりも小さいため接触することがない。したがって、抜け止め用ネジ７２がハウジング４０に接触することはなく、抜け止め用ネジ７２を介してハウジング４０に振動伝達することが確実に回避される。

さらに、抜け止め用ネジ７２の頭部７２Ａが固定ベース部６４との間に間隙（規制量）ｄ１を形成し、この規制量ｄ１が位置決め用ボス８０の有効挿入量ｄ２よりも小さく設定されているため、輸送中の振動等によって規制量ｄ１の範囲内でハウジング４０（固定ベース部６４）が振動しても、位置決め用ボス８０が嵌合孔８２から脱け出すことはない。すなわち、輸送中の振動等によって光走査装置のＸＹ方向の位置決めに誤差を生ずることが防止される。

さらにまた、感光体上の同一位置（同一走査線上）を複数回露光する場合（多重露光の場合）には、同一位置に対する複数の露光位置ずれが濃度低下、白スジの発生につながるおそれがあるが、防振作用が向上したため振動による濃度ムラ、白スジの発生を確実に防止することができる。

また、ロータリー式の現像器２０が回転停止する際の衝撃が光走査装置１８に伝達して画質が劣化することも確実に防止できることになる。

なお、本実施形態では、ハウジング４０の脱落防止部材として抜け止め用ネジ（段つきネジ）７２を用いたが、固定ベース部６４に対して所定の間隔を設定できるものであれば、板金などで形成されたブラケットや、ハウジングの上面に設けたカバー等で代用することも可能である。

また、本実施形態では、ハウジング４０側に位置決め用ボス８０を設け、被取付部６８側に嵌合孔８２を設けたが反対に設けても良い。

さらに、本実施形態では防振ゴム７６、８６を別体としたが、一体としても良い。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略図である。本発明の一実施形態に係る光走査装置の斜視図である。本発明の一実施形態に係る本体フレームに対する光走査装置の取付状態説明図である。取付部分の要部断面図である。位置決め部の要部分解斜視図である。

符号の説明

１０…画像形成装置
１８…光走査装置
４０…ハウジング
６８…被取付部
７０…位置決め部
７６、８６…防振ゴム

Claims

感光体を走査露光する光走査装置が内部に形成されたハウジングと、
前記ハウジングが取り付けられる画像形成装置の本体取付部と、
前記本体取付部上に配置された弾性部材と、
前記ハウジングの取付基準面を有する基準部を本体取付部から離間させた状態で、前記ハウジングを弾性部材のみで支持することをことを特徴とする画像形成装置。
前記ハウジングあるいは本体取付部の一方は、当該本体取付部に対して当該ハウジングの底面に平行な方向の位置決めするための位置決め部を有しており、前記位置決め部は前記ハウジングあるいは本体取付部の他方に形成された孔部に嵌合されることにより位置決めされることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記位置決め部の周囲を囲むように前記本体取付部と前記ハウジングの間に弾性部材が配置されていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
前記光走査装置は、感光体上の同一走査線上を複数回露光することによって画像を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の画像形成装置。