JP2020071368A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】露光ヘッドのレンズ表面を清掃する際の作業性を向上した画像形成装置を提供する。【解決手段】装置本体に設けられ感光ドラムを鉛直方向上方の露光位置と露光位置よりも鉛直方向上方に退避した退避位置とに移動可能な複数のLED露光ヘッド105a〜105dと、装置本体に対して回動可能に設けられ、着脱口2を閉鎖した閉鎖位置と開放した開放位置とに回動して移動可能なカバー1と、複数のLED露光ヘッド105a〜105dは、カバー1が閉鎖位置に位置するときは露光位置に位置し、カバー1が開放位置に位置するときは退避位置に位置するように、カバー1の回動に連動して複数のLED露光ヘッド105a〜105dを移動させる移動機構と、を備え、退避位置に位置するときのLED露光ヘッド105a〜105dは画像形成部の移動の方向において着脱口2から離れた位置に位置するLED露光ヘッドほど鉛直方向下側に位置する。【選択図】図3

Description

本発明は、デジタル複写機やファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。
従来、電子写真方式の画像形成装置に用いられる露光装置に関する技術として、例えば特許文献1に記載された技術が知られている。特許文献1には、感光体表面に近接し、感光体の軸方向に沿って複数の発光点が配置され、感光体表面に潜像を形成するLEDアレイ方式の露光装置が記載されている。更に、特許文献1では、露光装置を感光体から退避させるためのスペースを縮小するために、折り畳み式の進退機構が提案されている。
特許文献1に記載の露光装置では、露光部材の進退機構を複数のアームを用いて折り畳むことで、退避に必要なスペースを縮小させて、画像形成装置本体の小型化を実現している。しかしながら、このような構成を用いた露光装置の場合、露光部材であるLEDヘッドにゴミが付着した場合に、ゴミを除去しにくいという課題がある。露光部材にLEDヘッドを採用する場合、回転多面鏡を用いるレーザスキャナ方式と異なり、LEDヘッドを被走査面である感光ドラムに非常に近接して配置する必要がある。その際、LEDヘッドのレンズアレイ表面と感光ドラム表面との間隔は3mm前後となるのが一般的である。そのため、プリント出力を一定期間続けると、感光ドラム近傍に飛散するトナーやその外添剤がLEDヘッドのレンズアレイ表面に付着し、その結果、記録材にプリントされた画像に白スジや濃度ムラなどの画像不良を生じるおそれがある。そのため、ユーザあるいはメンテナンス者はレンズアレイ表面に付着したトナー等による汚れを除去する清掃作業を定期的に行う必要がある。
上述した構成を有する露光装置では、レンズアレイ表面に汚れが付着した場合、まず画像形成装置の保守作業用のフロントカバーを開け、着脱口から感光ドラムを収容したドラムユニットを引き出して、画像形成装置から取り外した状態にする。その際、LEDヘッドは、フロントカバーの開動作と連動して、感光ドラムから退避した位置に移動する。次に、着脱口から手を挿入し、清掃部材を用いてレンズアレイ表面に付着したトナー等の汚れを拭きとる。
特開2010−271743号公報
上述した従来例の構成では、感光ドラムから退避したLEDヘッドのレンズアレイの高さが複数の画像形成ステーション間で同じであり、同じ高さで一直線に並んだ状態となっている。そのため、フロントカバーから離れる方向の奥側に設置された画像ステーションのLEDヘッドのレンズアレイを清掃する際には、その手前に設置された画像形成ステーションのLEDヘッドのレンズアレイが邪魔となる。このように、清掃対象のレンズアレイの視認性が低く、更に清掃作業を行う際に誤って手で触れて汚してしまうことがある等により、レンズアレイ表面の汚れを確実に除去するのが難しいという課題がある。
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、露光ヘッドのレンズ表面を清掃する際の作業性を向上させることを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明では、以下の構成を備える。
(1)装置本体の側面に開口が形成され、当該開口を介して前記装置本体に装着された位置と前記装置本体から引き出された位置とに移動が可能な筐体を有する画像形成装置であって、前記筐体の移動の方向に沿って並列に設けられ前記筐体に対して回転可能な複数の感光ドラムと、前記装置本体に設けられ、前記感光ドラムを鉛直方向上方から露光する露光位置と前記露光位置よりも鉛直方向上方に退避した退避位置とに移動可能な複数の光プリントヘッドと、前記装置本体に対して回動可能に設けられ、前記開口を閉鎖した閉鎖位置と前記開口を開放した開放位置とに回動して移動可能なカバーと、前記カバーが前記閉鎖位置に位置するときは前記複数の光プリントヘッドは前記露光位置に位置し、前記カバーが前記開放位置に位置するときは前記複数の光プリントヘッドは前記退避位置に位置するように、前記カバーの回動に連動して前記複数の光プリントヘッドを移動させる移動機構と、を備え、前記退避位置に位置するときの各前記光プリントヘッドは前記筐体の移動の方向において前記開口から離れた位置に位置する光プリントヘッドほど鉛直方向下側に位置することを特徴とする画像形成装置。
本発明によれば、露光ヘッドのレンズ表面を清掃する際の作業性を向上させることができる。
実施例1の画像形成装置の構成を示す概略断面図 実施例1、2の画像形成部周辺の構成を示す断面図 実施例1の画像形成装置の構成を示す概略断面図 実施例1、2の画像形成部の構成を示す断面図 実施例1、2のLED露光ヘッドの断面を示す斜視図 実施例1、2のLED露光ヘッドの構成を示す断面図 実施例1、2のLED露光ヘッドの形状を示す斜視図 実施例1の画像形成部を外した状態の画像形成装置の構成を示す概略断面図 実施例2の画像形成装置の構成を示す概略断面図 実施例2の画像形成装置の構成を示す概略断面図 実施例2の画像形成部を外した状態の画像形成装置の構成を示す概略断面図
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
[画像形成装置の構成]
図1は、実施例1が適用される画像形成装置100の構成を示す概略断面図である。図中、(前)は、画像形成装置100の前側(正面側)を示し、(後)は、画像形成装置100の後ろ側(背後側)を示しており、他の図においても同様である。図1において、画像形成装置100の内部の中央部には、記録材Sに画像形成を行う画像形成部270が設置されている。筐体である画像形成部270は、カラー印刷を行うために、トナー材を収容する4つの現像カートリッジ220を有する、いわゆるタンデム方式の画像形成部である。
[画像形成部の構成]
画像形成部270の構成について、図を用いて説明する。図2は、画像形成部270を説明するために、図1から画像形成部270とその周辺の装置を抽出した断面図である。図2に示す画像形成部270は、画像形成装置100内に各色のトナー像を形成する画像形成ステーションを、記録材Sを搬送する転写ベルト260に対向させて配置した、所謂タンデム方式の画像形成部である。そして、4色、すなわちイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(BK)のトナー像を形成する各画像形成ステーションが図2中、左側から右方向(記録材Sの搬送方向の上流から下流方向)に配置されている。なお、トナーの色数は4色に限定されるものではなく、画像形成ステーションの配置順もこの限りではない。また、図中の符号末尾のa、b、c、dは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(BK)の画像形成ステーションの部材であることを示し、他の図においても同様である。特定の画像形成ステーションの部材であることを示す場合を除き、以下では、符号末尾のa、b、c、dの記載を省略する。各色の画像形成ステーションは、それぞれ、感光ドラム210、帯電器212、現像カートリッジ220を有している。感光ドラム210は、図中、矢印方向(反時計回り方向)に回転し、後述する露光ユニット12により静電潜像が形成される。帯電器212は、感光ドラム210の表面を一様な電位に帯電する。現像カートリッジ220は、内部にトナーが収納され、感光ドラム210にトナーを付着させるための現像スリーブ218を有している。
転写ベルト260は、図中矢印方向(R1)へと回転駆動される無端ベルトで、後述する記録材Sを搬送する。転写ベルト260は、各感光ドラム210と対向する位置に配置された転写内ローラ261、従動ローラ262、テンションローラ263の各ローラによって張架されている。転写内ローラ261は、転写ベルト260を駆動する駆動ローラも兼ねている。
[画像形成プロセス]
次に、画像形成装置100が記録材Sに画像形成を行う画像形成プロセスについて図1、図2を用いて説明する。画像形成が開始されると、画像形成部270の各画像ステーションでは、各色のトナー像を形成する動作が開始される。各画像形成ステーションの構成は、トナーの色を除き、同一であるため、以下では、一つの色の画像形成ステーションについて説明する。なお、他の色の画像形成ステーションについても同様の画像形成動作が実行される。画像形成動作が開始されると、まず、帯電器212により、感光ドラム210の表面が一様な電位に帯電される。次に、画像情報の信号に基づいて光ビームを照射する露光ユニット12により、感光ドラム210の表面に静電潜像が形成される。そして、現像スリーブ218は、現像カートリッジ220内に収納されたトナーを、感光ドラム210上の静電潜像に付着させることにより現像を行い、トナー像を形成させる。
一方、図1に示すように、記録材Sは、用紙カセット4内に積載される形で収納されている。画像形成ステーションの画像形成タイミングに合わせて、記録材Sは、給紙ローラ219により給紙され、画像形成部270へと搬送される。記録材Sは、転写ベルト260により画像形成部270の転写部T1へと搬送される。転写部T1は、感光ドラム210と転写ベルト260より形成される転写ニップ部である。感光ドラム210と対向する位置に配置された転写内ローラ261に所定のバイアスを印加するとともに、転写ベルト260上の記録材Sを感光ドラム210方向に加圧することにより、記録材Sに感光ドラム210上のトナー像を転写する。各画像形成ステーションにより並列処理される各色のトナー像は、転写ベルト260上の記録材Sに順次重ね合わせて転写され、最終的にはフルカラーのトナー像が記録材S上に形成される。
その後、トナー像が転写された記録材Sは、定着装置30へと搬送され、定着装置30により加圧、加熱されることにより、記録材S上にトナー像が溶融固着される。こうしてトナー像が定着された記録材Sは、排出ローラ22によって、排出トレイ312上に排出される。
[画像形成部の脱着]
図1に示すように、画像形成装置100は、装置本体の前側(図中、(前)で示す図1の左側)に開閉可能な扉であるカバー1を有しており、図1は、カバー1を閉じた状態の画像形成装置100の概略断面を示す図である。一方、図3は、カバー1を図1に示す閉じた状態から開けた状態の画像形成装置100の概略断面を示す図である。図3において、カバー1を開けた状態にすると、画像形成部270を着脱するために画像形成装置100の側面に設けられた開口である着脱口2が、画像形成装置100の前面側に現れる。
図3に示すように、画像形成装置100の着脱口2の下側には、カバー1を開閉する際にカバー1の回転中心軸となるカバー軸3が配置されている。カバー軸3は、カバー1とカバー軸3とを接続するアーム5の一端を回転可能に支持している。アーム5の他端は、カバー1を一体的に保持しており、これにより、カバー1はカバー軸3を中心として回転可能な構成となっている。
また、図3に示すように、着脱口2の後側(図の右側)の画像形成装置100の内部中央には、上述した画像形成部270が設置されている。一般的に、現像カートリッジ220や感光ドラム210は消耗品であり、画像形成装置100を構成する他の装置(例えば定着装置30など)に比べると、耐久期間(いわゆる寿命)が短いために、随時、交換が必要である。そのため、画像形成装置100では、画像形成部270は着脱可能な構成となっている。すなわち、画像形成装置100では、カバー1が開いている状態で、着脱口2から図中、矢印G方向に画像形成部270を引き出すことにより、画像形成部270を取り外すことができる。一方、画像形成部270を矢印G方向とは逆方向に挿入することにより、画像形成部270を画像形成装置100に装着された装着位置に移動させて取り付ける(設置する)ことができる。画像形成装置100には、画像形成部270の着脱作業を容易にするために、画像形成部270が載置されるレール部材(不図示)が、画像形成部270の挿入方向に延設されている。画像形成部270は、レール部材の上に載置され、レール部材に案内されることによって、画像形成装置100内部を移動可能となっている。
また、画像形成装置100は、画像形成部270を左右(図1、図3の紙面の前後方向)から挟み込む1対の側板211を備えている。側壁である側板211は、金属製の板金フレームであり、画像形成装置100の左右に設けられた側板211との間を橋架するステー(不図示)によって、枠体の剛性は担保されている。
図4は、画像形成装置100から抜き出した画像形成部270の構成を示す断面図である。例えば、現像カートリッジ220を交換する場合には、画像形成装置100から画像形成部270を引き出して取り外し、画像形成部270の上方の空間を確保する。そして、対象となる画像形成ステーションの現像カートリッジ220を上方向に持ち上げることで、画像形成部270から取り出すことが可能となる。そして、新品の現像カートリッジ220を画像形成ステーションに取付け、画像形成部270を再度、画像形成装置100に設置することで、現像カートリッジ220の交換作業を行うことができる。また、例えば感光ドラム210の耐久期間が過ぎた場合には、本実施例では、画像形成部270全体を交換する構成となっている。
また、画像形成部270を画像形成装置100に設置する際の位置決めは、次のように行われる。上述した画像形成装置100の左右に設けられた側板211には、側板211から突出した、画像形成部270の設置位置を決めるための位置決めボス213(図1、図3参照)が設けられている。レール部材に載置された画像形成部270がレール部材に案内されて、着脱口2から画像形成装置100の内部方向に挿入されると、画像形成部270の係合部271が位置決めボス213に当接することにより、画像形成部270の位置決めが行われる。また、このように画像形成部270が位置決めされているとき、画像形成部270の左右1対で各画像形成ステーション毎に設けられた位置決め穴352(図4参照)は、後述するガイド穴214、215、216、217とも位置決めされる。
[露光ユニットの構成]
次に、露光ユニット12について説明する。上述したように、本実施例で用いられる露光ユニット12は、帯電器212により帯電された感光ドラム210上に静電潜像を形成する装置であり、画像形成装置100を小型化するため、LEDアレイ方式を採用している。LEDアレイ方式の露光ユニット12は、感光ドラム210表面に近接し、感光ドラム210の回転軸方向に沿って、複数の発光点が配置されている点に特徴がある。
図5は、露光ユニット12の先端部に位置する光プリントヘッドであるLED露光ヘッド105を、長手方向の略中央部で切断したときの断面を示す斜視図である。LED露光ヘッド105は、一方向に延びた長尺形状をとり、画像形成装置100内では感光ドラム210の回転軸と平行に配置されている。LED露光ヘッド105は、発光素子の一例として発光ダイオードアレイであるLEDアレイ304が実装されたLED実装基板303を具備している。また、LED露光ヘッド105は、LEDアレイ304から発光された光ビームを集光し、感光ドラム210に結像するためのレンズ集合体301を備えている。レンズ集合体301は光ビームが透過する円柱状のロッドレンズを集積させた構成となっている。更に、LED露光ヘッド105は、LED実装基板303とレンズ集合体301とを高精度に位置決めし、支持する筐体300を備えている。
LED実装基板303は、一方向に延伸した形状を有し、図5に示すように、レンズ集合体301と対向する側の面に、LEDアレイ304が実装されており、LEDアレイ304は千鳥状に複数実装されている。また、LED実装基板303のLEDアレイ304が実装されている面の反対側の面には、LEDアレイ304の発光を制御するための電子部品(不図示)が実装されている。
レンズ集合体301は、一方向に延びる直方体の形状を有し、光ビームが透過するガラス製の円柱状のロッドレンズが千鳥状に配置された光学部品である。図6は、LED露光ヘッド105の断面図である。LEDアレイ304から発光された光ビームは、入射ビーム307となって、レンズ集合体301を構成する複数のロッドレンズに入射する。そして、複数のロッドレンズ内を通過した光ビームは、出射ビーム308となって、レンズ集合体301から出射され、感光ドラム210の表面に結像する。
筐体300は、高剛性と耐熱性を兼ね備えたフィラー入りの樹脂を射出成形によって成形された部材である。筐体300は、レンズ集合体301とLED実装基板303を精度良く位置決めし、固定している。
[露光ヘッドの支持機構]
図7は、LED露光ヘッド105の筐体300の形状を示す斜視図である。図7に示すように、筐体300の長手方向の両端部には、突起形状の露光ガイド係合ボス350と位置決めボス351(詳細は後述する)が配置されている。露光ガイド係合ボス350は、図1、図3に示す側板211に、各画像ステーションに対応して設けられた溝部であるガイド穴214、215、216、217とラフに係合している。そして、LED露光ヘッド105は、後述する進退機構により、ガイド穴214、215、216、217の形状に沿って移動することができる。ガイド穴214、215、216、217は、画像形成装置100の両側に設けられた1対の側板211に形成されている。ガイド穴214、215、216、217は、それぞれ図1、図3の着脱口2から画像形成装置100の内部方向に凸の曲率を有する円弧形状となっている。また、各ガイド穴の曲率はそれぞれ異なっており、着脱口2から画像形成装置100の内部方向に向かって、ガイド穴の曲率は大きくなっている。
次に、LED露光ヘッド105の支持方法について、図1を用いて説明する。図1に示すように、LED露光ヘッド105は、第1アーム106と第2アーム107とによって、画像形成装置100内で保持されている。第1アーム106と第2アーム107とは、軸109よりも鉛直方向下方において軸線が固定された円筒形状の軸108(第2の軸)にそれぞれ嵌合し、互いに回動自在となっている。更に、各画像形成ステーション毎に設けられている軸108は、連結部材111に形成された穴(後述)とも、それぞれ嵌合し、連結部材111に回動可能に取り付けられて一直線上に並んでいる。
第1アーム106、第2アーム107、軸108は、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(BK)の各画像形成ステーションに、それぞれ配置されている。また、第1アーム106、第2アーム107、軸108は、画像形成装置100内部の両側に設けられた側板211の外側(画像形成部270の収納領域ではない側)に左右1対で配置されている。更に、上述した軸108と嵌合する連結部材111も、同様に、側板211の外側(画像形成部270の収納領域ではない側)に左右1対配置されている。また、第1アーム106は、1対の側板211からそれぞれ外側に突出し、軸線が固定された軸109(第1の軸)を回動中心として、回転自在に支持されている。なお、第2アーム107の軸108と接続された端部とは反対側の端部には、LED露光ヘッド105を有する露光ユニット12が弾性部材110を介して取り付けられている。
LED露光ヘッド105は、図1に示すカバー1を閉じた画像形成可能な状態では、レンズ集合体301が感光ドラム210の表面に対向するように、下方向を向いている。このとき、第2アーム107の端部に設けられた弾性部材110によって、筐体300の精度面は、感光ドラム210の精度面へ付勢されている。感光ドラム210と筐体300の精度面が互いに当接することにより、出射ビーム308(図6参照)の結像位置が感光ドラム210の表面となるよう保証されている。また、LED露光ヘッド105の感光ドラム210に対する位置決めに関しては、筐体300の両端部に設けられた位置決めボス351が、画像形成部270に左右1対で設けられた位置決め穴352(図4参照)に嵌合される。これにより、LED露光ヘッド105の感光ドラム210に対する位置決めが行われる。
[露光ヘッドの移動機構]
例えば、現像カートリッジ220を交換するため、画像形成部270を引き出す場合、LED露光ヘッド105の位置が図1に示すような状態(第1の位置)のときには、LED露光ヘッド105が邪魔をして、画像形成部270を引き出すことができない。第1の位置は、LED露光ヘッド105が感光ドラム210を鉛直方向上方から露光するときの位置である。そのため、本実施例では、カバー1の開閉操作に応じて、各画像形成ステーションのLED露光ヘッド105が画像形成装置100の上部の空間に移動(退避)する機構を有している。図1、図3を用いて、カバー1を開閉した際のLED露光ヘッド105の画像形成ステーションへの着脱動作を行う進退機構について説明する。
図1において、カバー1に一番近い軸109aに嵌合している第1アーム106aの外側には、入力ギア353が固定され、軸109aに回動可能に支持されている。そして、カバー1の開動作に連動して、LED露光ヘッド105を画像形成部270の上方向に退避させるため、入力ギア353を回転させるための駆動伝達機構が、画像形成装置100に具備されている。
具体的には、カバー1に設けられたラックギア354と入力ギア353との間に介在するギア355、356、357、358が駆動伝達機構(駆動機構)を構成している。ラックギア354は、カバー1の回転軸であるカバー軸3と同心上に設けられた円弧状のラックギアとなっており、外周面に多数の歯(不図示)を備えている。なお、ギア355〜358は、側板211から突出した回転中心軸(不図示)に嵌合している。また、ギア355〜358、入力ギア353も多数の歯(不図示)を有し、隣接するギアの歯が噛み合った状態となっている。そのため、図1の状態から図3の状態へとカバー1の開操作を行うと、カバー1の動作に応じて、ラックギア354は、ギア355を時計回り方向に回転させる。これに伴い、ギア355は、ギア356を反時計回り方向に回転させる。同様に、ギア356は、ギア357を時計回り方向に回転させ、ギア357は、ギア358を反時計回り方向に回転させ、ギア358は、入力ギア353を時計回り方向に回転させて、入力ギア353に駆動を伝達する。このようにして、ラックギア354からギア355へ伝達された駆動力は、それぞれギア356、357、358へと伝達され、最終的に入力ギア353を時計回り方向に回転させる。
入力ギア353が時計回り方向に回転すると、軸109aに支持された第1アーム106aには入力ギア353が固定されているため、入力ギア353の回転に伴い、第1アーム106aも時計回り方向に回転する。これにより、軸109aを中心に、第1アーム106aの軸108a側の端部が、図1の紙面上方向に上昇する(移動する)。これに伴い、第1アーム106aの端部に軸108aを介して接続された、揺動可能な連結部材111、及び第2アーム107aも、図1の紙面上方向に上昇する(移動する)ことになる。このとき、第2アーム107aには、LED露光ヘッド105aが接続されている。そのため、LED露光ヘッド105aの端部に設けられ、ガイド穴214に係合している露光ガイド係合ボス350も、ガイド穴214の形状に沿って、ガイド穴214を上昇する(移動する)。
また、連結部材111が図1の紙面上方向に上昇することにより、連結部材111に軸108b、108c、108dを介して接続された第1アーム106b、106c、106dも、軸109b、109c、109dを中心に上方向に上昇することになる。同様に、第2アーム107b、107c、107dも上方向に上昇し、これに伴い、LED露光ヘッド105b、105c、105dの露光ガイド係合ボス350も、ガイド穴215、216、217の形状に沿って上昇する(移動する)。
このように、カバー1の開動作に応じて、入力ギア353が回転し、連結部材111によって、LED露光ヘッド105は、ガイド穴214、215、216、217に案内されて、ガイド穴の形状に沿って移動する。その結果、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(BK)の各色のLED露光ヘッド105は、画像形成装置100の上方向に向かって退避する。そして、各画像形成ステーションのLED露光ヘッド105は、露光ガイド係合ボス350がガイド穴214、215、216、217の上部終端まで移動すると(第2の位置)、移動を停止し、その状態が保持される(図3参照)。第2の位置は、LED露光ヘッド105が感光ドラムを露光する露光位置(第1の位置)よりも鉛直方向上方に退避した退避位置である。図3に示すカバー1の開状態では、各画像形成ステーションのLED露光ヘッド105は、画像形成部270の上部に退避し、画像形成部270をLED露光ヘッド105に接触することなく、画像形成装置100から引き出すことができる。
一方、カバー1を閉じる場合には、上述した動作とは逆の動作を行うことで、LED露光ヘッド105は、各画像形成ステーションの所定の位置に移動する。すなわち、図3に示すカバー1を開けた状態からカバー1を閉じる操作を行うと、カバー1の動作に応じて、ラックギア354は、ギア355を反時計回り方向に回転させる。これに伴い、ギア355は、ギア356を時計回り方向に回転させる。同様に、ギア356は、ギア357を反時計回り方向に回転させ、ギア357は、ギア358を時計回り方向に回転させ、ギア358は、入力ギア353を反時計回り方向に回転させて、入力ギア353に駆動を伝達する。このようにして、ラックギア354からギア355へ伝達された駆動力は、それぞれギア356、357、358へと伝達され、最終的に入力ギア353を反時計回り方向に回転させる。
入力ギア353が反時計回り方向に回転すると、軸109aに支持された第1アーム106aには入力ギア353が固定されているため、入力ギア353の回転に伴い、第1アーム106aは、反時計回り方向に回転する。これにより、軸109aを中心に、第1アーム106aの軸108a側の端部は、図3の紙面下方向に向かって下降する(移動する)。これに伴い、第1アーム106aの端部に軸108aを介して接続された連結部材111、及び第2アーム107aも同様に、図3の紙面下方向に下降する(移動する)ことになる。このとき、LED露光ヘッド105aの端部に設けられ、ガイド穴214に係合している露光ガイド係合ボス350も、ガイド穴214の形状に沿って、ガイド穴214を下降する(移動する)。
また、連結部材111が、図3の紙面下方向に向かって下降すると、連結部材111に軸108b、108c、108dを介して接続された第1アーム106b、106c、106dも軸109b、109c、109dを中心に下方向に向かって下降する。同様に、第2アーム107b、107c、107dも、下方向に向かって下降し、これに伴い、LED露光ヘッド105b、105c、105dの露光ガイド係合ボス350も、ガイド穴215、216、217の形状に沿って下降する。
このように、カバー1の閉動作に応じて入力ギア353が回転し、連結部材111によって、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(BK)の各色のLED露光ヘッド105は、画像形成部270に向かって下降する。そして、各画像形成ステーションのLED露光ヘッド105の位置決めボス351は、露光ガイド係合ボス350がガイド穴214、215、216、217の下部終端まで移動すると、画像形成部270に左右1対で設けられた位置決め穴352と嵌合する。これにより、各画像形成ステーションのLED露光ヘッド105は、所定の画像形成位置に位置決めされる(図1参照)。
[露光ヘッドのレンズの清掃]
本実施例では、カバー1の開操作時の、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(BK)の各色のLED露光ヘッド105の感光ドラム210からの退避量が、それぞれ異なることに特徴がある。ここで、画像形成装置100の前側から後側にかけて、画像形成ステーションの配置が、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の順だとする。図3に示すように、着脱口2に近いイエロー(Y)のLED露光ヘッド105aの感光ドラム210aからの退避量が最も大きく、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の順に退避量が小さくなる。
図8は、LED露光ヘッド105のレンズ集合体301の汚れを除去する際の画像形成装置100の状態を示す断面図である。図8では、レンズ集合体301の汚れを除去するために、カバー1を開状態にし、画像形成部270を画像形成装置100から抜き出した状態を示している。そして、この状態で、着脱口2からレンズ集合体301の表面にアクセスし、清掃部材を使用してレンズ集合体301表面の汚れを除去する。このとき、感光ドラム210から退避したLED露光ヘッド105の画像形成部270(不図示、図3参照)からの高さは、着脱口2に近い画像形成ステーションのLED露光ヘッド105ほど高い。逆に、着脱口2から画像形成装置100内部に向かって、着脱口2から離れる方向に進むにしたがって、画像形成ステーションのLED露光ヘッド105の画像形成部270からの高さは、低くなる。
図8中に破線で示すように、LED露光ヘッド105が感光ドラム210から退避した状態において、各LED露光ヘッド及び連結部材111は装置本体の奥側(後側)へ向かうほど感光ドラム210に近付くように傾斜している。連結部材111は、4つの軸108a〜108d間を接続している。ここで、軸108aは、第1アーム106aと第2アーム107aを回転支持する交点である。軸108bは、第1アーム106bと第2アーム107bを回転支持する交点である。軸108cは、第1アーム106cと第2アーム107cを回転支持する交点である。軸108dは、第1アーム106dと第2アーム107dを回転支持する交点である。
第1アーム106と第2アーム107を回転支持する軸108は、上述したように、カバー1の開閉操作による各ギアの回転によって駆動される。最も着脱口2に近いイエロー(Y)の軸108aは、連結部材111と丸穴で嵌合し、回転支持されている。一方、それ以外のマゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の軸108b、108c、108dは、連結部材111の長手方向に長い長丸穴形状で嵌合している。よって、連結部材111の移動に連動して4つの軸108a〜108dも動く。
先に述べたように、各LED露光ヘッド105a〜105dの筐体300の長手方向における筐体300の両端それぞれからは露光ガイド係合ボス350が突出している。そして、これら露光ガイド係合ボス350はガイド穴214〜217に嵌合している。これにより、連結部材111が移動することに連動して露光ガイド係合ボス350が、各LED露光ヘッド105a〜105dの露光ガイド係合ボス350に対応するガイド穴214〜217に沿って移動する。
ここで、各ガイド穴214〜217の形状について詳細を説明する。図8に示すように、各ガイド穴214〜217は、その曲率がそれぞれで異なる。最も着脱口2に近いイエロー(Y)に対応するガイド穴214の曲率が最も小さく、ブラック(BK)に対応するガイド穴217の曲率が最も大きい。すなわち、ブラック(BK)に対応するガイド穴217、シアン(C)に対応するガイド穴216、マゼンタ(M)に対応するガイド穴215、イエロー(Y)に対応するガイド穴214、の順に曲率が小さくなっている。言い換えれば、図8から分かるように、装置本体の手前側のガイド穴(ブラック(K)に対応するガイド穴217)ほど急な傾きを有している。これにより、ギア358の単位回動量に対する露光ガイド係合ボス350の鉛直方向の移動量が、装置本体の手前側のガイド穴ほど多くなる。
また、各ガイド穴214〜217の曲率が異なるため、水平方向における各ガイド穴214〜217それぞれの間隔も鉛直方向で異なる。すなわち、ガイド穴216の下端とガイド穴217の下端との水平方向における間隔よりもガイド穴216の上端とガイド穴217の上端との水平方向における間隔の方が狭い。同様に、ガイド穴215の下端とガイド穴216の下端との水平方向における間隔よりもガイド穴215の上端とガイド穴216の上端との水平方向における間隔の方が狭い。同様に、ガイド穴214の下端とガイド穴215の下端との水平方向における間隔よりもガイド穴214の上端とガイド穴215の上端との水平方向における間隔の方が狭い。更に、各ガイド穴214〜217の曲率が装置本体の手前側ほど小さくなっているため、ガイド穴216の上端とガイド穴217の上端との水平方向における間隔よりもガイド穴215の上端とガイド穴216の上端との水平方向における間隔の方が狭い。更に、ガイド穴215の上端とガイド穴216の上端との水平方向における間隔よりもガイド穴214の上端とガイド穴215の上端との水平方向における間隔の方が狭い。ここで、各軸108a〜108dは、それぞれが連結部材111に連結されていることから、連結部材111の長手方向において隣り合う各軸108a〜108d同士の間隔は一定である。同様に、各LED露光ヘッド105a〜105dに対応する各露光ガイド係合ボス350の間隔も図8中の破線で示すように一定である。各ガイド穴214〜217の曲率が異なるため、図8中に破線で示すように、装置本体の手前側に位置する露光ガイド係合ボス350ほど上方に位置することで、各LED露光ヘッド105a〜105dは一定の間隔が保たれる。
以上説明したように、感光ドラム210から退避したLED露光ヘッド105の高さは、着脱口2に近い画像形成ステーションのLED露光ヘッド105ほど高く、着脱口2から離れる方向に進むにつれて高さが低くなり、鉛直方向下側に位置することになる。その結果、レンズ集合体301の汚れを清掃する際、着脱口2から離れたLED露光ヘッド105のレンズ集合体301まで目視することができ、かつ清掃作業時に誤って手で触れてしまうリスクが軽減される。そのため、これにより、LED露光ヘッド105のレンズ集合体301の表面に付着した汚れを取る際の清掃作業が容易となる。
以上説明したように、本実施例によれば、露光ヘッドのレンズ表面を清掃する際の作業性を向上させることができる。
実施例1では、感光ドラム210から退避したLED露光ヘッド105のレンズ集合体301は、着脱口2の方向ではなく、画像形成装置100の内部方向に向いていた。実施例2では、感光ドラム210から退避したLED露光ヘッド105のレンズ集合体301が、画像形成装置100の外部方向、すなわち着脱口2の方向に向いている例について説明する。なお、画像形成装置100の構成は、一部の部材を除き同様であるため、同じ部材、装置については、実施例1と同じ符号を使用することにより、説明を省略する。
[露光ヘッドの移動機構]
図9は、本実施例のカバー1を閉じた状態の画像形成装置100の概略断面を示す図であり、図10は、カバー1を開けた状態の画像形成装置100の概略断面を示す図である。図10に示すように、LED露光ヘッド105が退避位置にいるときのレンズ集合体301の位置は、着脱口2に最も近い画像形成ステーションのLED露光ヘッド105のレンズ集合体301が一番高い。そして、着脱口2から離れる方向、すなわち画像形成装置100の内部方向に進むにつれ、LED露光ヘッド105のレンズ集合体301の高さが低くなっている点は、実施例1と同様である。本実施例では、LED露光ヘッド105のレンズ集合体301が全て着脱口2の方向を向いている点が実施例1とは異なる。
実施例2では、LED露光ヘッド105のレンズ集合体301が着脱口2の方向を向くようにするために、第1アーム106と第2アーム107の折り畳まれ方が実施例1とは異なる。すなわち、実施例1では、図1のカバー1が閉じた状態(着脱口2を閉鎖した閉鎖位置)から図3のカバー1が開いた状態(着脱口2を開放した開放位置)に移行する際に、第1アーム106は時計回り方向に回転する。一方、本実施例では、図9のカバー1が閉じた状態から図10のカバー1が開いた状態に移行する際には、第1アーム106は反時計回り方向に回転し、実施例1とは回転方向が逆になる。そのため、ラックギア354から、第1アーム106と一体的に固定されている入力ギア353の間に必要なギアは、実施例1の場合の4個から、図9に示すギア355、356、357の3個となる。
図9に示すカバー1を閉じた状態からカバー1を開ける操作を行うと、カバー1の動作に応じて、ラックギア354は、ギア355を時計回り方向に回転させる。これに伴い、ギア355は、ギア356を反時計回り方向に回転させる。同様に、ギア356は、ギア357を時計回り方向に回転させ、ギア357は、入力ギア353を反時計回り方向に回転させて、入力ギア353に駆動を伝達する。このようにして、ラックギア354からギア355へ伝達された駆動力は、それぞれギア356、357へと伝達され、最終的に入力ギア353を反時計回り方向に回転させる。
入力ギア353が反時計回り方向に回転すると、軸109aに支持された第1アーム106aには入力ギア353が固定されているため、入力ギア353の回転に伴い、第1アーム106aも反時計回り方向に回転する。これにより、軸109aを中心に、第1アーム106aの軸108a側の端部が図9の紙面上方向に上昇する。これに伴い、第1アーム106aの端部に軸108aを介して接続された連結部材111、及び第2アーム107aも、図9の紙面上方向に上昇することになる。このとき、LED露光ヘッド105aの端部に設けられ、ガイド穴221に係合している露光ガイド係合ボス350も、ガイド穴221の形状に沿って、ガイド穴221を上昇する。
また、連結部材111が図9の紙面上方向に上昇することにより、連結部材111に軸108b、108c、108dを介して接続された第1アーム106b、106c、106dも、軸109b、109c、109dを中心に上方向に上昇することになる。同様に、第2アーム107b、107c、107dも上方向に上昇し、これに伴い、LED露光ヘッド105b、105c、105dの露光ガイド係合ボス350も、ガイド穴222、223、224の形状に沿って上昇する。
このように、カバー1の開動作に応じて入力ギア353が回転し、連結部材111によって、LED露光ヘッド105は、ガイド穴221、222、223、224に案内されて、ガイド穴の形状に沿って移動する。その結果、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(BK)の各色のLED露光ヘッド105は、画像形成装置100の上方に退避する。そして、各画像形成ステーションのLED露光ヘッド105は、露光ガイド係合ボス350がガイド穴221、222、223、224の上部終端まで移動すると、移動を停止し、その状態が保持される(図10参照)。図10に示すカバー1の開状態では、各画像形成ステーションのLED露光ヘッド105は、画像形成部270の上部に移動し(退避し)、画像形成部270を画像形成装置100から引き出すことが可能になる。
一方、カバー1を閉じる場合には、上述した動作とは逆の動作を行うことで、LED露光ヘッド105は、各画像形成ステーションの所定の位置に移動する。すなわち、図10に示すカバー1を開けた状態からカバー1を閉じる操作を行うと、カバー1の動作に応じて、ラックギア354は、ギア355を反時計回り方向に回転させる。これに伴い、ギア355は、ギア356を時計回り方向に回転させる。同様に、ギア356は、ギア357を反時計回り方向に回転させ、ギア357は、入力ギア353を時計回り方向に回転させて、入力ギア353に駆動を伝達する。このようにして、ラックギア354からギア355へ伝達された駆動力は、それぞれギア356、357へと伝達され、最終的に入力ギア353を時計回り方向に回転させる。
入力ギア353が時計回り方向に回転すると、軸109aに支持された第1アーム106aには入力ギア353が固定されているため、入力ギア353の回転に伴い、第1アーム106aは時計回り方向に回転する。これにより、軸109aを中心に、第1アーム106aの軸108a側の端部は、図10の紙面下方向に向かって下降する。これに伴い、第1アーム106aの端部に軸108aを介して接続された連結部材111、及び第2アーム107aも、同様に図10の紙面下方向に下降することになる。このとき、LED露光ヘッド105aの端部に設けられ、ガイド穴221に係合している露光ガイド係合ボス350も、ガイド穴221の形状に沿って、ガイド穴221を下降する。
また、連結部材111が図10の紙面下方向に向かって下降すると、連結部材111に軸108b、108c、108dを介して接続された第1アーム106b、106c、106dも、軸109b、109c、109dを中心に下方向に向かって下降する。同様に、第2アーム107b、107c、107dも下方向に向かって下降し、これに伴い、LED露光ヘッド105b、105c、105dの露光ガイド係合ボス350も、ガイド穴222、223、224の形状に沿って下降する。
このように、カバー1の閉動作に応じて入力ギア353が回転し、連結部材111によって、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(BK)の各色のLED露光ヘッド105は、画像形成部270に向かって下降する。そして、各画像形成ステーションのLED露光ヘッド105の位置決めボス351は、露光ガイド係合ボス350がガイド穴221、222、223、224の下部終端まで移動すると、画像形成部270に左右1対で設けられた位置決め穴352と嵌合する。これにより、各画像形成ステーションのLED露光ヘッド105は、所定の画像形成位置に位置決めされる(図9参照)。
[露光ヘッドのレンズの清掃]
図11は、図10の状態から、LED露光ヘッド105のレンズ集合体301表面の汚れを清掃するため、画像形成部270を取り外した状態の画像形成装置100の断面図である。図11に示すように、本実施例では、実施例1と異なり、レンズ集合体301が着脱口2の方向を向いている。そのため、着脱口2から清掃箇所であるレンズ集合体301を容易に視認することができるとともに、清掃面が着脱口2側を向いているため、清掃作業もしやすい。また、実施例1と同様に、LED露光ヘッド105のレンズ集合体301の画像形成部270からの位置は、着脱口2に最も近い画像形成ステーションが一番高く、着脱口2から離れるにつれ(着脱口2から画像形成装置100内部に進むにつれ)低くなっている。そのため、着脱口2から離れた、画像形成装置100内部に位置する画像形成ステーションのレンズ集合体301に対する視認性は、実施例1と同様に高い。LED露光ヘッド105が上方に退避した図11の状態では、連結部材111は、着脱口2から画像形成装置100内部に向かって図中、破線で示す下方向に傾斜した姿勢である。
なお、実施例1、2はLED露光ヘッド105が感光ドラム210の上方向に配置され、感光ドラム210を露光する構成としたが、感光ドラム210を下方向から露光する構成についても、実施例1、2のLED露光ヘッド105の移動機構は適用可能である。そして、この場合も実施例1、2と同様に、着脱口2に最も近い画像形成ステーションのLED露光ヘッド105の退避量が最も大きく、着脱口2から離れる方向に位置する画像形成ステーションのLED露光ヘッド105の退避量が順に少なくなるようにする。これにより、レンズ集合体301の清掃作業を効率よく行うことができる。
以上説明したように、本実施例によれば、露光ヘッドのレンズ表面を清掃する際の作業性を向上させることができる。
1 カバー
2 着脱口
105 LED露光ヘッド
210 感光ドラム
270 画像形成部

Claims (11)

  1. 装置本体の側面に開口が形成され、当該開口を介して前記装置本体に装着された位置と前記装置本体から引き出された位置とに移動が可能な筐体を有する画像形成装置であって、
    前記筐体の移動の方向に沿って並列に設けられ前記筐体に対して回転可能な複数の感光ドラムと、
    前記装置本体に設けられ、前記感光ドラムを鉛直方向上方から露光する露光位置と前記露光位置よりも鉛直方向上方に退避した退避位置とに移動可能な複数の光プリントヘッドと、
    前記装置本体に対して回動可能に設けられ、前記開口を閉鎖した閉鎖位置と前記開口を開放した開放位置とに回動して移動可能なカバーと、
    前記カバーが前記閉鎖位置に位置するときは前記複数の光プリントヘッドは前記露光位置に位置し、前記カバーが前記開放位置に位置するときは前記複数の光プリントヘッドは前記退避位置に位置するように、前記カバーの回動に連動して前記複数の光プリントヘッドを移動させる移動機構と、
    を備え、
    前記退避位置に位置するときの各前記光プリントヘッドは前記筐体の移動の方向において前記開口から離れた位置に位置する光プリントヘッドほど鉛直方向下側に位置することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記移動機構は、
    前記装置本体に対して軸線が固定された第1の軸を回動中心として回動する第1アームと、
    前記第1の軸よりも鉛直方向下方において前記第1アームに対して軸線が固定された第2の軸を回動中心として前記第1アームに対して回動可能に連結された第2アームと、
    を備え、
    前記光プリントヘッドは前記第2アームに設けられており、
    前記カバーが前記開放位置に位置するときの前記第2の軸の位置は、前記カバーが前記閉鎖位置に位置するときの前記第2の軸の位置よりも鉛直方向上方に位置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. 前記カバーの回動に連動して前記第1のアームを回動させる駆動機構を備え、
    前記カバーが前記閉鎖位置から前記開放位置へと回動することに連動して前記第1アームが回動して前記第2の軸を鉛直方向上方に向けて移動させ、
    前記カバーが前記開放位置から前記閉鎖位置へと回動することに連動して前記第1アームが回動して前記第2の軸を鉛直方向下方に向けて移動させることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第1アームと前記第2アームとは前記複数の光プリントヘッドそれぞれに対応して設けられており、それぞれの前記第2の軸は連結部材に回動可能に取り付けられて一直線上に並んでいることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記光プリントヘッドの長手方向における前記光プリントヘッドの両端には前記長手方向に延びる突起が形成されており、
    前記装置本体は前記突起が嵌る溝が形成された側板を前記長手方向において前記光プリントヘッドと対向する位置に備え、
    前記カバーの回動に連動して移動する前記光プリントヘッドは、前記溝に沿って移動することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記溝は、円弧形状を有し、
    前記円弧形状の曲率は、対応する前記露光部に応じて異なることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
  7. 前記円弧形状の曲率は、前記開口から離れた前記露光部に対応する円弧形状ほど大きいことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記駆動機構は、前記カバーの回動に連動して回転し、回転を伝達する複数のギアを有し、
    前記第1の軸のうち、一の第1の軸は、前記駆動機構の前記ギアの回転が伝達され、前記一の第1の軸と一体的に回転するギアを有し、
    前記移動機構は、前記一の第1の軸に支持された前記第1のアームを前記一の第1の軸が有する前記ギアにより回動させることにより、前記光プリントヘッドを移動させることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  9. 前記一の第1の軸は、各前記光プリントヘッドのうち、前記開口に一番近い光プリントヘッドの前記第1の軸であることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  10. 前記光プリントヘッドは、前記感光ドラムを露光するための光を前記感光ドラムに集光するレンズを有し、
    前記レンズは、前記光プリントヘッドが前記退避位置に移動したとき、前記開口が配置されている側を向いていることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  11. 前記光プリントヘッドは、前記感光ドラムを露光するための光を前記感光ドラムに集光するレンズを有し、
    前記レンズは、前記光プリントヘッドが前記退避位置に移動したとき、前記開口が配置されている側とは反対側の方向に向いていることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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