JP2018063334A - 露光窓構造及びこれを用いた露光装置、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1には、装置フレーム内に、静電潜像が担持される潜像担持体と、この潜像担持体上に担持される静電潜像を可視像化する現像装置とを備え、潜像担持体及び現像装置の上部には、装置フレーム若しくは装置フレーム内へ組み込まれた部材から異物が落下するのを阻止するための異物落下阻止部材を配設する画像形成装置が開示されている。
しかしながら、装置フレームにこのような開口を設けた場合には、装置フレーム上に金属粉等の異物があると、これらの異物が開口から落下し、潜像担持体表面に付着することで画質欠陥が発生する懸念がある。そこで、このような場合に、特許文献1に記載の異物落下阻止部材を配設することは有効であるが、露光装置筐体と装置フレームとの間のスペースは狭く、また、露光装置は露光窓としての透過ガラスを内蔵し、かつ、潜像担持体に至る露光経路、露光強度を確保する観点から装置フレームの開口を完全に塞ぐことは難しいことから、異物落下阻止部材としてどのようなものが最適であるかについては様々検討を進めている。
請求項3に係る発明は、請求項1に係る露光窓構造において、前記段差部は0.6乃至1.0mmの段差を有することを特徴とする露光窓構造である。
請求項4に係る発明は、請求項1に係る露光窓構造において、前記透過部材は前記支持部材の下面位置よりも下方に設けられることを特徴とする露光窓構造である。
請求項5に係る発明は、請求項2に係る露光窓構造において、前記透過部材は前記受止め部材に対して着脱可能であることを特徴とする露光窓構造である。
請求項6に係る発明は、請求項2に係る露光窓構造において、前記受止め部材は、長尺な断面溝型の受止め本体部の長手方向両側縁に鍔部を有し、前記通過口内に前記受止め本体部を嵌め込み且つ前記通過口上縁に前記鍔部を引っ掛けることで前記通過口に保持されており、前記鍔部が前記段差部を構成することを特徴とする露光窓構造である。
請求項8に係る発明は、静電潜像を保持する像保持体と、前記像保持体の上方に配置され、前記像保持体上に光を照射して前記静電潜像を形成する請求項7に係る露光装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項2に係る発明によれば、支持部材の通過口に対して透過部材を簡単に装着することができる。
請求項3に係る発明によれば、段差部と露光装置筐体との間の干渉を回避し、異物のせき止め効果を良好に保つことができる。
請求項4に係る発明によれば、露光窓構造として透過部材に対する取り扱いを容易に行うことができる。
請求項5に係る発明によれば、露光窓構造として必要なときに透過部材を取り外すことができる。
請求項6に係る発明によれば、透過部材の受止め部材を利用し、段差部を簡単に構築することができる。
請求項7に係る発明によれば、露光装置からの光の通過口から異物が落下する事態を防止することが可能な露光窓構造を含む露光装置を提供することができる。
請求項8に係る発明によれば、露光装置からの光の通過口から異物が落下する事態を防止することが可能な露光窓構造を含み、像保持体上での異物の落下に伴う画質不良を防止する画像形成装置を提供することができる。
図1は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態の概要を示す説明図である。
同図において、画像形成装置は、静電潜像を保持する像保持体15と、像保持体15の上方に配置され、像保持体15上に光を照射して静電潜像を形成する露光装置10と、を備え、像保持体15上に形成された静電潜像を図示外の現像装置によって可視像化し、これを図示外の転写装置にて記録材16に転写するものである。
本例において、露光装置10は、支持部材1の上方に設置される露光装置筐体11と、露光装置筐体11内に装備される露光用の光源12と、露光装置筐体11内に装備され、光源12からの光を予め決められた光路に沿って露光装置筐体11外に導く光学部品13と、露光装置筐体11からの光を通過させる露光窓と、を備えたものである。ここで、光学部品13としては、回転多面鏡、レンズ、反射鏡など広く含む。尚、像保持体15としては露光装置10で静電潜像を書き込むものであればよく、ドラム状、ベルト状を問わない。また、記録材16に画像を転写するが、像保持体15上の画像を直接転写してもよいし、中間転写体を経由して間接的に転写するようにしてもよい。
また、段差部3は、支持部材1の表面から上方に突出する段差hをもっていればよく、支持部材1と一体的に形成してもよいし、別体のもので形成してもよい。ここで、段差hとしては支持部材1上に存在する異物W(例えばネジの切り粉を含む金属粉等)をせき止める作用を奏するように選定すればよい。
更にまた、透過部材4は、露光装置筐体11との干渉を回避する上で、段差部3から上方に突出しないように設けられることを要する。
本実施の形態の露光窓構造では、支持部材1上の異物Wを段差部3でせき止め、仮に、異物Wが段差部3を乗り越えたとしても、透過部材4の存在で通過口2から異物Wが落下する事態は生じない。
露光窓構造の好ましい態様としては、透過部材4は受止め部材6を介して通過口2に受け止められる態様が挙げられる。本例は、透過部材4が受止め部材6を介して受け止められる態様で、受止め部材6としては通過口2縁に保持され、透過部材4を受け止める部分と、透過部材4を露呈する開口とを有するものであればよい。
また、段差部3の好ましい態様としては、0.6乃至1.0mmの段差hを有する態様が挙げられる。本例では、段差部3の段差hとして0.6mm未満であると、支持部材1上の異物Wが機械振動等の影響で乗り越える懸念があり、また、1.0mmを超えると、露光装置筐体11の下面部分と支持部材1との間の隙間が微小のとき、段差部3と露光装置筐体11とが干渉し易くなる懸念がある。
更に、透過部材4の好ましい態様としては、受止め部材6に対して着脱可能である態様が挙げられる。本例は、受止め部材6に対して透過部材4を着脱可能な構成にすることで、必要なときに、透過部材4を取り外し、例えば清掃に供した後、再度装着することが可能である。
更にまた、受止め部材6の好ましい態様としては、長尺な断面溝型の受止め本体部6aの長手方向両側縁に鍔部6bを有し、通過口2内に受止め本体部6aを嵌め込み且つ通過口2上縁に鍔部6bを引っ掛けることで通過口2に保持されており、鍔部6bが段差部3を構成する態様が挙げられる。本例は、透過部材4の受止め部材6の構造(受止め本体部6a+鍔部6b)を利用し、鍔部6bを段差部3として用いるものである。
◎実施の形態1
図2は実施の形態1に係る画像形成装置の全体構成を示す。
<画像形成装置の全体構成>
同図において、画像形成装置20は、ドラム状の像保持体としての感光体21と、この感光体21を帯電する帯電装置22と、帯電された感光体21を予め決められた画像情報に基づいて露光して静電潜像を形成する露光装置23と、感光体21上の静電潜像を作像粒子としてのトナーにて現像する現像装置24と、感光体21上のトナーによる画像を記録材Sに転写する転写装置25と、転写装置25の転写部位を通過した感光体21上の残留トナーを清掃する清掃装置26と、を備えている。
本例において、帯電装置22は、帯電筐体22a内に複数(本例では2本)の帯電ワイヤ22bを配設すると共に、帯電筐体22aとワイヤ22bとの間に制御用のグリッド電極22cを配設し、感光体21周面を予め決められた帯電電位に帯電する非接触型のコロナ帯電器を用いたものであるが、これに限られるものではなく、ロール状の帯電部材を感光体に接触配置する等適宜設計変更して差し支えない。
また、現像装置24は、例えばトナー及びキャリアからなる現像剤が収容可能で感光体21に面した開口する現像筐体24aを有し、この現像筐体24aの開口には現像電界が印加される現像ロール24bを配設すると共に、現像筐体24a内の現像ロール24bの背面側には例えば対構成の現像剤撹拌部材24c,24dを配設し、更に、現像ロール24bの回転方向上流側には現像ロール24bに保持する現像剤層厚が規制可能な例えばロール状の層厚規制部材24eを配設し、現像ロール24bに保持された現像剤にて感光体21上の静電潜像を現像するものであるが、これに限られるものではなく、例えば現像剤としてキャリアを用いない一成分現像剤を用いるようにしたり、現像ロール24bを複数並設したり、現像剤撹拌部材を縦置きにする等適宜設計変更して差し支えない。
更にまた、清掃装置26は、残留トナーや紙粉等の残留物が収容可能な清掃筐体26aを有し、この清掃筐体26aの開口縁には例えば板状の清掃部材26bを配設すると共に、清掃筐体26aの開口に面した箇所にロール状又はブラシ状の清掃部材26cを配設し、これらの清掃部材26b,26cを用いて感光体21上の残留物を清掃し、清掃筐体26a内に収容した残留物を搬送部材26dにて清掃筐体26aの一端側から図示外の回収ボックスに回収させるようにしたものであるが、これに限られるものではなく、清掃部材の種類や清掃方式を変える等適宜設計変更して差し支えない。
更に、本実施の形態では、感光体21は、図4に示すように、カートリッジ筐体31に保持されており、このカートリッジ筐体31内に例えば帯電装置22及び清掃装置26を組み込み、これらを一体化したプロセスカートリッジ30として構成されている。そして、このプロセスカートリッジ30は、画像形成装置筐体27(図10参照)の図示外のカートリッジ受部に対して手前側から挿入されて装着され、また、手前側に向けて引き抜かれることで取外し可能になっている。
本実施の形態において、露光装置23は、図2、図3及び図5に示すように、レーザ光源を用いたラスタ装置(ROS:Raster Output Scanner)にて構成されており、プロセスカートリッジ30の感光体21の上方に配置され、露光装置23と感光体21との間には画像形成装置筐体27の一部である支持プレート50が両者を仕切るように設けられており、この支持プレート50上に露光装置筐体40が設置されている。この露光装置筐体40は略ボックス状に形成されており、支持プレート50上に複数の脚部41にて安定的に配置され、図示外の取付ブラケットを用いて支持プレート50に固定されている。
そして、本例では、露光装置筐体40の底面は支持プレート50の表面から微小な寸法z(例えば2〜5mm)だけ離れて配置されている。
更に、露光装置筐体40の最終段に設けられた反射鏡48からは感光体21に向かって走査ビームBmが出射されることになり、この走査ビームBmの露光経路に交差する支持プレート50には走査ビーム通過用のスリット状の長尺な通過口51が開設されている。
そして、本例では、露光装置筐体40の反射鏡48からの走査ビームBmは予め形成された開口40aから露光装置筐体40外に出射され、支持プレート50の通過口51を経由して感光体21の露光位置に到達するようになっている。
特に、本実施の形態では、支持プレート50の通過口51に露光窓部品60が装備されている。
本例では、露光窓部品60は、図2、図3、図5乃至図8に示すように支持プレート50の通過口51に取り付けられる受止めブラケット61と、この受止めブラケット61に受け止められて露光窓を構成する透過ユニット70と、を備えたものである。
ここで、受止めブラケット61は、例えば0.6〜1.0mmの厚さの鋼板を断面ハット状に一体的にプレス成形したものであって、長尺な断面溝型(本例では略U字状の溝形状)の受止め本体部62を有すると共に、この受止め本体部62の長手方向両側縁に外側に鍔部63を張り出すように形成したものである。そして、受止めブラケット61は、通過口51内に受止め本体部62を落とし込むように嵌め込み、通過口51上縁に鍔部63を引っ掛け、支持プレート50に鍔部63をネジ等の止め具64で複数箇所固定することで、通過口51に保持されている。
そして、本例では、受止めブラケット61の鍔部63のうち張り出し方向の端部は、特に図8に示すように、支持プレート50の表面に対し段差h(本例では鍔部63の厚さに相当)をもった段差部65として機能するようになっている。
また、受止めブラケット61の受止め本体部62の底部には後述する透過ユニット70の透過ガラス71(図14参照)に略対応する大きさの長尺な矩形状の長孔66が周辺領域67(図13参照)を残して開設されている。
このため、本例では、透過ユニット70は受止めブラケット61と共に支持プレート50の通過口51を塞ぐようになっている。
尚、透過ユニット70は受止めブラケット61に対して引抜き可能な構成を有しているが、この点についての詳細は後述する。
次に、本実施の形態における露光窓部品60の周辺構造について説明する。
今、図8に示すように、支持プレート50上に例えばネジの切り粉の金属粉等の異物Wがあるものと仮定する。この状態において、例えば露光装置23の回転多面鏡44が回転すると、その機械振動に伴って支持プレート50が振動し、支持プレート50上の異物Wが動くことは起こり得る。
しかしながら、本実施の形態では、支持プレート50上の異物Wは粒径が最大で200μm程度であり、支持プレート50上で振動したとしても、通過口51の周辺には支持プレート50の表面から段差hをもった段差部65があることから、異物Wは段差部65にせき止められ、段差部65を乗り越える事態は極めて少ないと推測される。
仮に、異物Wが段差部65を乗り越えたと仮定しても、通過口51は透過ユニット70及び受止めブラケット61で塞がれているため、段差部65を乗り越えた異物Wが通過口51から落下して感光体21に至る懸念はない。
図9は比較の形態1に係る画像形成装置であって、本実施の形態の露光窓部品60を装備せず、露光装置筐体40内に透過ガラス71’を内蔵したものである。
この比較の形態1にあっては、実施の形態1で用いられた露光窓部品60が装備されておらず、支持プレート50の通過口51から異物Wが落下して感光体21の表面に付着し、画質欠陥の要因に至る懸念があることが理解される。
本実施の形態では、露光窓部品60は透過ガラス71の清掃性を良好に保つように透過ユニット70を受止めブラケット61から挿抜可能になるように構成されている。
更に、透過ユニット70を挿抜可能にするに当たって、画像形成装置筐体27内に感光体21が存在している状態で、仮に、透過ユニット70を引き抜いたと仮定すると、透過ユニット70を引き抜いた段階で、支持プレート50の通過口51から異物Wが落下して感光体21の表面に付着する懸念があることから、透過ユニット70を引き抜くタイミングとしては、画像形成装置筐体27内に感光体21が存在しない状態、具体的には、プロセスカートリッジ30を引き抜いたときのみ、透過ユニット70の引き抜き動作を可能にすることを考慮するようにした。
本実施の形態では、露光窓部品60は、図10に示すように、画像形成装置筐体27のセット位置にプロセスカートリッジ30が装着されているとき、露光窓部品60はプロセスカートリッジ30のカートリッジ筐体31の手前側部分31aの裏側に隠れた状態で配置されるため、プロセスカートリッジ30がセットされている以上、ユーザが露光窓部品60に手前側から触れることはできないようになっている。
これに対し、図11に示すように、画像形成装置筐体27からプロセスカートリッジ30を引き抜くと、露光窓部品60が画像形成装置筐体27の手前側から操作可能な状態になる。
本例では、透過ユニット70は、図12乃至図14に示すように、透過ガラス71及び保持枠72を有しているが、保持枠72は、板状の枠本体73に透過ガラス71が嵌まり込む凹部74を形成すると共に、この凹部74の底部に透過ガラス71よりもひとまわり小さい長尺な矩形状の長孔75を形成したものであり、凹部74の周辺には複数の切込溝76を形成し、この切込溝76を利用して凹部74内に透過ガラス71を取外し可能に装着するようになっている。
更に、本例では、保持枠72のうち画像形成装置筐体27の手前側には手前側に突出する把持部77が形成されており、把持部77の先端側には下方に向かって屈曲する引っ掛け片78が形成されていると共に、把持部77の先端から離れた側には周囲に鍔状に張り出すストッパ片79が形成されている。
そして、透過ユニット70は、図13に示すように、受止めブラケット61の受止め本体部62の長手方向に沿って摺動可能に移動するようになっているが、画像形成装置筐体27の手前側に位置する筐体プレート27aには透過ユニット70が挿入可能な挿入口80が形成されており、透過ユニット70のストッパ片79が挿入口80の周縁に突き当たることで、透過ユニット70の挿入位置が規制されるようになっている。
本実施の形態において、プロセスカートリッジ30のカートリッジ筐体31の手前側部分31aは、透過ユニット70の引出軌跡に対応する箇所に向かって張り出す張出部32を有しており、この張出部32のうち透過ユニット70の引っ掛け片78に突き当たる突起33が設けられている。
この突起33は、プロセスカートリッジ30を画像形成装置筐体27のセット位置に挿入して装着したときに、透過ユニット70が所定のセット位置にセットされていない状態でも、引っ掛け片78に突き当たり、透過ユニット70を所定のセット位置に押し込むようになっている。
尚、画像形成装置筐体27の筐体プレート27a(図6参照)にはプロセスカートリッジ30を位置決めするための位置決めピン35が設けられ、プロセスカートリッジ30のカートリッジ筐体31の手前側部分31aには位置決めピン35が嵌まる位置決め孔(図示せず)が設けられている。
本実施の形態では、透過ユニット70は、図18乃至図22に示すように、受止めブラケット61の所定のセット位置に挿入されると、受止めブラケット61の長手方向の手前側、奥側に設けられている第1、第2の位置決め機構110,120によって位置決めされるようになっている。
本例において、第1の位置決め機構110は、特に図18乃至図21に示すように、透過ユニット70の保持枠72の幅方向両側に上側から弾性的に押さえ込む一対の上方押さえバネ111,112と、保持枠72の幅方向一方側に設けられて保持枠72を幅方向他方側に向けて弾性的に押さえ込む側方押さえバネ113とを取付板114に一体的に形成し、取付板114をネジ等の止め具115で固定するようにしたものである。
一方、第2の位置決め機構120は、図20及び図22に示すように、透過ユニット70の保持枠72のうち奥側部分72aの大部分を上側から弾性的に押さえ込む板状の上方押さえバネ121と、上方押さえバネ121よりも長く設けられ、透過ガラス71の幅方向側方に位置する保持枠72の幅方向一方側を上方から弾性的に押さえ込む上方押さえバネ122と、保持枠72の幅方向一方側に設けられて保持枠72を幅方向他方側に向けて弾性的に押さえ込む側方押さえバネ123とを取付板124に一体的に形成し、取付板124をネジ等の止め具125で固定するようにしたものである。
特に、本例では、受止めブラケット61の受止め本体部62に沿って透過ユニット70を挿入していくとき、受止め本体部62は透過ユニット70の案内部として機能するようになっており、また、透過ユニット70は、第1の位置決め機構110を常に通過しながら、第2の位置決め機構120に到達するため、第1の位置決め機構110の各押さえバネ111〜113は第2の位置決め機構120の各押さえバネ121〜123に比べて弾性付勢力を弱く設定する方が好ましい。
本実施の形態では、図23(a)に示すように、受止めブラケット61の受止め本体部62の底部には摺動抵抗の低いウレタン樹脂製の弾性シール140が設けられているため、透過ユニット70の保持枠72と受止め本体部62の底部との間の摩擦抵抗は小さくなり、その分、透過ユニット70に対する挿入操作、あるいは、引き抜き操作時の操作力は低減される。
また、弾性シール140は透過ユニット70との間の気密性を保つようになるため、透過ユニット70と受止めブラケット61との間の気密性も良好に保たれる点で好ましい。
尚、弾性シール140については、受止めブラケット61側ではなく、透過ユニット70の保持枠72側に設けるようにしてもよい。
また、本実施の形態では、透過ユニット70が所定の位置にセットされていることを確認するための位置検出器150を設けることが好ましい。
ここで、位置検出器150としては、例えば図23(b)に示すように、受止めブラケット61の受止め本体部62の奥側にマイクロスイッチ151を設けておき、透過ユニット70の奥側の先端位置がマイクロスイッチ151をオンさせることでセット位置に至ったことを検出するようにすればよい。
また、別の位置検出器150としては、図23(c)に示すように、受止めブラケット61の受止め本体部62の奥側に例えば発光素子153と受光素子154とが対向配置されたフォトカプラ152を設けておき、透過ユニット70の奥側の先端位置に遮光片155を設け、遮光片155がフォトカプラ152の光路を遮る位置に到達することでセット位置に至ったことを検出するようにしてもよい。
次に、本実施の形態に係る露光窓部品の着脱操作について説明する。
今、プロセスカートリッジ30が図10に示すように、画像形成装置筐体27のセット位置に装着されていると仮定すると、図24(a)(b)に示すように、カートリッジ筐体31の手前側部分31aの張出部32(図24(a)(b)では模式的に同心円状の張出部として表記)が透過ユニット70の引出しを邪魔する位置に配置されるため、プロセスカートリッジ30をセット位置から引き抜かなければ、ユーザが透過ユニット70にアクセスすることはできず、透過ユニット70の引き抜き操作は不可能である。
これに対し、プロセスカートリッジ30をセット位置から引き抜いた状態では、図11に示すように、ユーザは透過ユニット70にアクセス可能になるため、透過ユニット70の把持部77の引っ掛け片78を持って引き抜くことが可能である。このとき、透過ユニット70の透過ガラス71については表裏に亘って清掃することが可能であり、清掃した後に、再び透過ユニット70を所定のセット位置に至るまで挿入するようにすればよい。
このとき、仮に、透過ユニット70の挿入操作がセット位置には至らず、未セットの状態であるとしても、画像形成装置筐体27のセット位置にプロセスカートリッジ30を挿入して装着する過程において、図24(a)(b)に示すように、カートリッジ筐体31の手前側部分31aの張出部32に設けられた突起33が透過ユニット70の引っ掛け片78に突き当たり、透過ユニット70を所定のセット位置まで押し込むことが可能である。
今、本実施の形態に示すような露光窓部品60を使用しない比較の形態2にあっては、露光装置筐体40内に透過ガラス71’を内蔵した態様であることから、露光装置23を取り外すために、例えば画像形成装置20の露光装置23よりも上方に設置されている両面自動原稿送り装置161、画像読取り装置162、ユーザインターフェース(UI)163、更には、これらを支えている上面パネル164を取り外した後、露光装置23を取り外し、露光装置筐体40に内蔵する透過ガラス71’を清掃しなければならず、その清掃性が面倒であることが把握される。更に、比較の形態2にあっては、透過ガラス71’は外側に面した外側面については清掃可能であるが、その内側面についての清掃は難しく、片面清掃だけという不都合もある。
Claims (8)
- 露光装置筐体が上方に設置される支持部材に設けられ、前記露光装置筐体内からの光を通過させる通過口と、
前記支持部材の前記露光装置筐体側の上面のうち前記通過口の周囲に設けられ、前記支持部材の表面から上方に突出する段差をもって形成される段差部と、
前記露光装置筐体から分離して前記通過口を塞ぐと共に前記段差部から上方に突出しないように設けられ、前記露光装置筐体内からの光を通過させる透過性の透過部材と、
を備えたことを特徴とする露光窓構造。 - 請求項1に記載の露光窓構造において、
前記透過部材は受止め部材を介して前記通過口に受け止められることを特徴とする露光窓構造。 - 請求項1に記載の露光窓構造において、
前記段差部は0.6乃至1.0mmの段差を有することを特徴とする露光窓構造。 - 請求項1に記載の露光窓構造において、
前記透過部材は前記支持部材の下面位置よりも下方に設けられることを特徴とする露光窓構造。 - 請求項2に記載の露光窓構造において、
前記透過部材は前記受止め部材に対して着脱可能であることを特徴とする露光窓構造。 - 請求項2に記載の露光窓構造において、
前記受止め部材は、長尺な断面溝型の受止め本体部の長手方向両側縁に鍔部を有し、前記通過口内に前記受止め本体部を嵌め込み且つ前記通過口上縁に前記鍔部を引っ掛けることで前記通過口に保持されており、前記鍔部が前記段差部を構成することを特徴とする露光窓構造。 - 支持部材の上方に設置される露光装置筐体と、
前記露光装置筐体内に装備される露光用の光源と、
前記露光装置筐体内に装備され、前記光源からの光を予め決められた光路に沿って前記露光装置筐体外に導く光学部品と、
前記露光装置筐体からの光を通過させる請求項1乃至6いずれかに記載の露光窓構造と、
を備えたことを特徴とする露光装置。 - 静電潜像を保持する像保持体と、
前記像保持体の上方に配置され、前記像保持体上に光を照射して前記静電潜像を形成する請求項7に記載の露光装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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- 2016-10-12 JP JP2016201140A patent/JP2018063334A/ja active Pending
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