JP2017090769A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】新たな部材を設けることなく、走査光学ユニットを精度よく取り付けることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】半導体レーザ３０と、半導体レーザ３０から出射されたレーザ光Ｌを走査する回転多面鏡３３と、を少なくとも収容する走査光学ユニットＳの光学箱４０であって、底面にガイドリブ４１、４２を有する光学箱４０と、画像形成装置Ａ本体に設けられた光学箱４０を取り付けるための板金７７であって、ガイドリブ４１、４２と係合して光学箱４０を所定の取り付け位置に案内する凸部７７ａ、７７ｂを有する板金７７と、を有し、凸部７７ａ、７７ｂは、板金７７と一体成型されている。【選択図】図６

Description

本発明は、例えば電子写真画像形成方式を用いてシートに画像を形成する電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。

一般に、レーザプリンタなどの画像形成装置に用いられる走査光学ユニットは、画像信号に応じて光源から光変調されて出射されたレーザ光を偏向走査し、偏向走査されたレーザ光をｆθ特性をもつ走査レンズとしてのｆθレンズによって感光体に結像させる。これにより、像担持体としての感光体の表面に静電潜像が形成される。

その後、画像形成装置は、感光体の表面に形成された静電潜像を現像装置によってトナー像に顕像化する。そして、このトナー像をシートに転写し、定着装置によりシート上のトナー像を加熱定着させることで印刷（プリント、画像形成）が行われる。

ここで、画像形成装置に対して走査光学ユニットを精度よく取り付けるための構成が従来から提案されている。例えば特許文献１では、感光体ドラムの配列方向に走査光学ユニットを挿入する構成において、走査光学ユニットの挿入方向の側面に設けられた係合部を画像形成装置に設けられた係合部に係合させて挿入する構成が記載されている。

また特許文献２では、走査光学ユニットの底面に設けられた係合部を画像形成装置に設けられた係合部に係合させて走査光学ユニットを挿入する構成が記載されている。なお、挿入後には、走査光学ユニットの挿入方向の先端に設けた凸部が画像形成装置に設けられた嵌合孔に嵌合することで位置決めを行う。

特開２０１２‐１０３３０６号公報 特開２０１４‐１１９５４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、走査光学ユニットの小型化が進んだ場合に走査光学ユニット側面と画像形成装置の係合部との距離が大きくなるため、挿入のために形状が必要以上に大きくなることや、別の部材を設ける必要が出てくる。

一方、特許文献２に記載の構成では、走査光学ユニットの係合部が底面に設けられているため、走査光学ユニットが小型化した場合であっても、別の部材を設けることなく、画像形成装置の係合部と係合させることができる。しかし、係合部として新たな部材を設けているため、製造コストの増加に繋がる。

そこで本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、新たな部材を設けることなく、走査光学ユニットを精度よく取り付けることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、像担持体に静電潜像を形成して画像を形成する画像形成装置において、光源と、前記光源から出射されたレーザ光を走査する走査手段と、を少なくとも収容する筐体であって、底面に筐体側係合部を有する筐体と、装置本体に設けられた前記筐体を取り付けるための枠体であって、前記筐体側係合部と係合して前記筐体を所定の取り付け位置に案内する枠体側係合部を有する枠体と、を有し、前記枠体側係合部は、前記枠体と一体成型されていることを特徴とする。

本発明によれば、枠体側係合部と枠体とが一体成型されているため、新たな部材を設けることなく、走査光学ユニットを精度よく取り付けることができる。

画像形成装置の断面概略図である。 走査光学ユニットの斜視概略図である。 走査光学ユニットの断面概略図である。 画像形成装置の枠体の構成を示す図である。 第１実施形態に係る走査光学ユニット側の係合部の構成を示す図である。 第１実施形態に係る走査光学ユニットの取り付け方法を説明するための斜視図である。 第２実施形態に係る走査光学ユニット側の係合部の構成を示す図である。 第２実施形態に係る走査光学ユニットの取り付け方法を説明するための断面図である。 第２実施形態に係る走査光学ユニットの取り付け方法を説明するための断面図である。

（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、まず本発明の第１実施形態に係る画像形成装置Ａの全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。

画像形成装置Ａは、イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫの４色の現像剤としてのトナーによりシート上にトナー画像を形成する電子写真方式のカラー画像形成装置である。図１に示す様に、画像形成装置Ａはシートにトナー像を転写する画像形成部と、画像形成部へシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部と、を備えている。

画像形成部は、画像形成装置Ａ本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジＰ、中間転写ユニット、走査光学ユニットＳを備えている。

プロセスカートリッジＰは、イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫの各色に対応するプロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫが一列に並列している。また各プロセスカートリッジＰは、回転可能に設けられた像担持体としての感光体ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）を備える。また感光体ドラム１を帯電させる帯電ローラ３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）、感光体ドラム１に形成された静電潜像をトナーにより顕像化する現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）などを備える。

中間転写ユニットは、一次転写ローラ７（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ）、無端状ベルトである中間転写ベルト１０、二次転写ローラ１５ａ、二次転写対向ローラ１５ｂなどを備える。

画像形成に際しては、制御部（不図示）がプリント信号を発すると、給送ローラ１２及び搬送ローラ１３によってシート積載部１１に積載収納されたシートＴが画像形成部に送り出される。

一方、感光体ドラム１は帯電ローラ３によって表面を帯電させられる。そして、走査光学ユニットＳが、図２に示す光源としての半導体レーザ３０からレーザ光Ｌ（ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫ）を出射し、画像情報に応じてレーザ光Ｌを走査して各感光体ドラム１上に照射する。これにより感光体ドラム１の表面上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像を現像装置４によって現像することで感光体ドラム１上にトナー像が形成される。

各色の感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ７にトナーと逆極性の一次転写バイアスが印加されることで、一次転写部で被転写媒体である中間転写ベルト１０にそれぞれ一次転写される。

その後、駆動源（不図示）から駆動を受けて中間転写ベルト１０が回転し、一次転写されたトナー像が二次転写ローラ１５ａと二次転写対向ローラ１５ｂとで形成される二次転写部に到達し、ここでトナー像がシートに転写される。

トナー像が転写されたシートは、定着装置１６に送られ、加熱、加圧されてトナー像がシートに定着された後、排出ローラ１７によって搬送されて排出部１８に排出される。

＜走査光学ユニット＞
次に、走査光学ユニットＳの構成や動作について説明する。図２に示す様に、走査光学ユニットＳは、各色の感光体ドラム１に対してレーザ光Ｌ（ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫ）を出射する半導体レーザ３０（３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ）を有する。またレーザ光を平行光化するコリメータレンズ３１（３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ）を有する。またシリンドリカルレンズ３２、回転多面鏡３３（走査手段）、走査レンズとしてのｆθレンズ３６、３７などを有する。これらの部材は、光学箱４０内に収容されている。

画像形成に際しては、まずレーザ駆動回路基板３５によって駆動制御された半導体レーザ３０がレーザ光Ｌを出射する。出射されたレーザ光Ｌは、コリメータレンズ３１によって平行化されたレーザ光束に変換され、その後にシリンドリカルレンズ３２を透過して副走査方向にのみに収束されて、回転多面鏡３３の反射面上に線像として結像する。なお、各色のレーザ光Ｌについて、同様の動作が行われる。

次に、図３に示す様に、回転多面鏡３３はスキャナモータ３４によって回転駆動され、各色のレーザ光Ｌをそれぞれ偏向する。ここで、回転多面鏡３３によって偏向されたレーザ光ＬＹ、ＬＭは、ｆθレンズ３６ａを透過後に、ｆθレンズ３７ａ、３７ｂ、ミラー３８ａ、３８ｂ、３８ｃを介して感光体ドラム１Ｙ、１Ｍに結像する。またレーザ光ＬＣ、ＬＫは、レーザ光ＬＹ、ＬＭが偏向される側とは反対側に偏向され、ｆθレンズ３６ｂを透過後に、ｆθレンズ３７ｃ、３７ｄ、ミラー３８ｄ、３８ｅ、３８ｆを介して感光体ドラム１Ｃ、１Ｋに結像する。

なお、感光体ドラム１に結像されるレーザ光Ｌは、回転多面鏡３３の回転によってレーザ光Ｌの偏向される角度が変化して感光体ドラム１の軸方向である主走査方向に走査される。また感光体ドラム１の回転によって感光体ドラム１の軸方向に直交する方向である副走査方向に走査されて静電潜像を形成する。

＜走査光学ユニットの取り付け＞
次に、画像形成装置Ａに対する走査光学ユニットＳの取り付けについて説明する。本実施形態では、感光体ドラム１の配列方向に走査光学ユニットＳを挿入して取り付ける構成である。

まず始めに、画像形成装置Ａ側の取り付け部の構成について図４を用いて説明する。図４に示す様に、画像形成装置Ａは前側板７１と後側板７２を備えている。そして前側板７１と後側板７２の間には、カートリッジ支持部材７３、スキャナ支持部材７４、板金７７が不図示のビスや溶接などにより固定されている。このように画像形成装置Ａ（装置本体）に設けられた枠体７０は、これらの前側板７１、後側板７２、カートリッジ支持部材７３、スキャナ支持部材７４、板金７７から構成されており、この枠体７０にプロセスカートリッジＰや走査光学ユニットＳを取り付ける。

走査光学ユニットＳは、枠体７０の不図示の外装部材を外すことで露出する開口部７８から、感光体ドラム１の配列方向である矢印Ｘ方向に挿抜する。挿抜方法については後述する。

カートリッジ支持部材７３には、開口部６０から各色のプロセスカートリッジＰを矢印Ｙ方向に挿抜する。なお、カートリッジ支持部材７３はプロセスカートリッジＰを作動させるための装着ガイドレール７５や現像ローラ離間機構７６や不図示の防塵部材の清掃機構などの各種機構を備える。これらの各種機構の一部は、取り付けのためにカートリッジ支持部材７３を貫通して、下方に配置された板金７７側に突出している。

またカートリッジ支持部材７３は、走査光学ユニットＳと嵌合して固定するための支持穴７３ａ（不図示）、７３ｂ、７３ｃ（枠体側嵌合部）を備える。固定方法については後述する。

また板金７７には枠体側係合部として凸部７７ａ、７７ｂが設けられている（図６参照）。なお、この凸部７７ａ、７７ｂは、板金７７と一体成型されている。

次に、走査光学ユニットＳ側の取り付け部の構成について図５を用いて説明する。図５に示す様に、走査光学ユニットＳの光学箱４０の底面には、筐体側係合部としてのガイドリブ４１、４２が設けられている。また画像形成装置Ａに挿入する際の挿入方向先端には、支持突起４３ａ、４３ｂ、４３ｃ（筐体側嵌合部）が設けられている。また挿入方向後端には、組立作業者が光学箱４０を把持するための把持部４４が設けられている。

次に、走査光学ユニットＳの挿入方法について説明する。走査光学ユニットＳの挿入に際しては、図６に示す様に、走査光学ユニットＳの挿入方向先端にかけて矢印−Ｚ方向傾いているスキャナ支持部材７４の上面と光学箱４０の底面とを接触させた状態で矢印Ｘ方向に挿入する。このように走査光学ユニットＳを挿入することで、カートリッジ支持部材７３から板金７７側に突出した装着ガイドレール７５などの各種機構と走査光学ユニットＳとを接触させずに挿入することができる。

またこの挿入の際、走査光学ユニットＳのガイドリブ４１、４２と板金７７の凸部７７ａ、７７ｂとを係合させて挿入する。そして走査光学ユニットＳを所定の位置まで挿入すると、カートリッジ支持部材７３の支持穴７３ａ、７３ｂ、７３ｃと走査光学ユニットＳの支持突起４３ａ、４３ｂ、４３ｃとが挿入方向（移動方向）において嵌合する。その後、不図示の弾性部材が支持突起４３ａ、４３ｂ、４３ｃを上方から押圧することで、走査光学ユニットＳが固定される。

このように凸部７７ａ、７７ｂとガイドリブ４１、４２とを係合させて走査光学ユニットＳを挿入することで、走査光学ユニットＳが挿入方向と交差する方向にずれることなく、容易に所定の取り付け位置へと走査光学ユニットＳを案内することができる。従って、画像形成装置Ａの内部の目視確認が難しい支持穴７３ａ、７３ｂ、７７ｃに対して走査光学ユニットＳの支持突起４３ａ、４３ｂ、４３ｃを案内し易くなり、作業性の向上が見込まれ、また誤組みによる画像の劣化を防止することができる。

また走査光学ユニットＳの挿入方向と交差する方向の動きを規制するため、カートリッジ支持部材７３から突出している各種機構など、他の部材との接触を回避することができ、走査光学ユニットＳや画像形成装置Ａの破損や傷、汚れなどを防止することできる。

さらに、板金７７と凸部７７ａ、７７ｂとが一体成型されているため、別部材により係合部を設ける構成に比べて、部品点数を削減することができ、製造コストを削減することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置Ａの第２実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の図面、同一の符号を付して説明を省略する。

走査光学ユニット内の光学部品、例えばミラーなどを光学箱に固定する場合、一般的にその両端部を板ばねなどにより押圧固定する。このように板ばねを用いる場合、図７に示す様に、光学箱８０に板ばねを保持する板ばね保持部を形成する際の製造過程において、貫通孔８１、８２が開いてしまうことがある。

このように光学箱に貫通孔が開いている場合、この貫通孔から外気が流入して塵埃等が侵入し易くなる。このため従来は、塵埃等の侵入によって光学箱の内部の光学部品が汚れることを防ぐため、シール部材などにより貫通孔を塞いでいた。

そこで本実施形態では、シール部材などを設けずに、光学箱に開いた貫通孔を塞ぐ構成について説明する。

図７に示す様に、本実施形態に係る走査光学ユニットＳの光学箱８０の底面には貫通孔８１、８２（孔部）が開いている。また、枠体側係合部としてのガイドリブ８３ａ、８３ｂ及びガイドリブ８４ａ、８４ｂが、この貫通孔８１、８２を間に挟んだレール形状を成して設けられている。また第１実施形態と同様に、画像形成装置Ａに挿入する際の挿入方向先端には画像形成装置Ａの枠体７０が有する支持穴７３ａ、７３ｂ、７３ｃと嵌合する支持突起８５ａ、８５ｂ、８５ｃが設けられている。また挿入方向後端には把持部８６が設けられている。

また画像形成装置Ａの板金９０には、図８に示す様に、ガイドリブ８３、８４と対応する位置に凸部９０ａ、９０ｂが設けられている。なお、コスト削減のため、凸部９０ａ、９０ｂと板金９０とは一体成型されている。

そして、画像形成装置Ａに走査光学ユニットＳを取り付ける（挿入する）際には、凸部９０ａをガイドリブ８３ａ、８３ｂの間に、凸部９０ｂをガイドリブ８４ａ、８４ｂの間に係合させて挿入する。

このように走査光学ユニットＳを挿入すると、図８に示す様に、走査光学ユニットＳの取り付けが完了した状態では、貫通孔８１、８２と対向した位置に凸部９０ａ、凸部９０ｂが配置され、凸部９０ａ、９０ｂにより貫通孔８１、８２が封止された状態となる。

従って、貫通孔８１、８２近傍の空気の流れを抑制し、貫通孔８１、８２から走査光学ユニットＳ内部への外気の流入を防止することができる。従って、シール部材などの新たな部材を設けることなく、塵埃等が侵入して光学箱８０内の光学部品が汚れることを防止することができ、製造上の煩雑さを解消し、また製造コストを削減することができる。特に貫通孔８１、８２が光学箱８０の左右端近傍にある場合、シール部材などにより封止しにくくなるため、本発明の効果がより顕著となる。

なお、貫通孔８２が封止された状態とは、図９に示す凸部９０ｂと貫通孔８２との距離ｔがｔ＞０であるものの限りなく近接した状態も含まれる。すなわち、貫通孔８２近傍の空気の流れを抑制する程度に近接していればよく、その状態であれば上記同様の効果を得ることができる。なお、貫通孔８１については図示しないものの、貫通孔８２と同様である。

なお、板金９０の凸部９０ａ、９０ｂは、板金９０以外に別の部材を設けることよっても、上記同様の効果を得ることができる。

１…感光体ドラム
３０…半導体レーザ
３３…回転多面鏡
４０、８０…光学箱
４１、４２、８３、８４…ガイドリブ
４３、８５…支持突起
７０…枠体
７３ａ、７３ｂ、７３ｃ…支持穴
７７、９０…板金
７７ａ、７７ｂ、９０ａ、９０ｂ…凸部
８１、８２…貫通孔
Ａ…画像形成装置
Ｐ…プロセスカートリッジ
Ｓ…走査光学ユニット
Ｔ…シート

Claims (4)

1. 像担持体に静電潜像を形成して画像を形成する画像形成装置において、
   光源と、前記光源から出射されたレーザ光を走査する走査手段と、を少なくとも収容する筐体であって、底面に筐体側係合部を有する筐体と、
   装置本体に設けられた前記筐体を取り付けるための枠体であって、前記筐体側係合部と係合して前記筐体を所定の取り付け位置に案内する枠体側係合部を有する枠体と、
   を有し、
   前記枠体側係合部は、前記枠体と一体成型されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記枠体は枠体側嵌合部を有し、
   前記筐体は、前記筐体が前記枠体側係合部により所定の取り付け位置に案内される際の移動方向において前記枠体側嵌合部と嵌合する筐体側嵌合部を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記筐体は底面に孔部を有し、
   前記枠体側係合部は、前記筐体側係合部と係合した際に前記孔部を封止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記筐体側係合部は、前記孔部を間に挟んだレール形状を成すことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

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