JP2022096540A - Image forming apparatus - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、光学走査装置を搭載する複写機、プリンタなどの画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copier or a printer equipped with an optical scanning apparatus.
従来、カラー画像を形成する画像形成装置は、光学走査装置の複数の光源からレーザ光を各々対応する感光ドラム上に照射して、静電潜像を形成し、複数のトナーにより可視像化したトナー像を重畳してカラー画像を形成している。複数の色のトナーに対応した各プロセスカートリッジは、感光ドラム、帯電手段、現像手段等のプロセス手段が一体化され、画像形成装置本体に着脱可能に配設されている。また、画像形成装置は、トナー画像を形成するための記録材を収容する給紙カセットを備えており、記録材の残量が少なくなった場合には、給紙カセットを画像形成装置本体から引き出し、記録材を補充した後、再度画像形成装置本体に収納する構成を有している。 Conventionally, an image forming apparatus for forming a color image irradiates a corresponding photosensitive drum with laser light from a plurality of light sources of an optical scanning apparatus to form an electrostatic latent image, and makes a visible image with a plurality of toners. A color image is formed by superimposing the toner images. Each process cartridge corresponding to toners of a plurality of colors has a process means such as a photosensitive drum, a charging means, and a developing means integrated, and is detachably arranged on an image forming apparatus main body. Further, the image forming apparatus is provided with a paper feed cassette for accommodating a recording material for forming a toner image, and when the remaining amount of the recording material is low, the paper feed cassette is pulled out from the image forming apparatus main body. After replenishing the recording material, the image forming apparatus is stored in the main body of the image forming apparatus again.
例えば、特許文献1には画像形成装置の内部に、インライン方式と呼ばれる複数の配列されたプロセスカートリッジを支持するトレイを設け、プロセスカートリッジの交換時に画像形成装置の外部にトレイを引き出す構成が記載されている。また、例えば、特許文献2には、画像形成装置内部に記録材を収納するための給紙カセットを備え、画像形成装置の外部に給紙カセットを引き出して記録材を補充する構成の画像形成装置が記載されている。
For example,
しかしながら、特許文献1に記載された画像形成装置では、プロセスカートリッジを載せたトレイが画像形成装置の外部に引き出されると、プロセスカートリッジが配置されていた箇所に空き空間が生じる。すると、人が空き空間に手を挿入することができ、人の手が空き空間に隣接して配置されている光学走査装置の光学箱に直接触れることができる状態となる。また、特許文献2に記載された画像形成装置では、給紙カセットを画像形成装置の外部に引き出した際に生じる空き空間に、人が手を挿入することができる。給紙カセットと光学走査装置との間には仕切りがあるため、人の手が光学走査装置の光学箱に直接触れることはできないが、例えば画像形成装置の小型化のため、仕切りを取り除いた構成にすると、人の手が光学箱に直接触れられる状態となる。
However, in the image forming apparatus described in
特許文献1の構成、及び特許文献2において仕切りを取り除いた構成において、人の手が光学箱に接触し、光学箱を押圧してしまった場合には、光学箱は加えられた応力によって変形することが懸念される。光学箱に応力が加わると、光学箱内部に配設されたレンズや折り返しミラー等の光学部品の姿勢が変動する。その結果、光学走査装置から出射されるレーザ光の感光ドラムへの照射位置が変化して、形成される画像について所望の画像品質が得られないことが懸念される。また、人の手が光学走査装置に接触することにより、光学箱等が帯電することがある。その結果、光学走査装置内部のレーザドライバやモータドライバ、BDセンサ等のICに静電気放電(ESD:Electrostatic discharge)が発生し、ICを破損してしまう場合がある。
In the configuration of
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、光学箱を押圧されることにより、画像品質の低下が生じることを防ぐことを目的とする。 The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to prevent deterioration of image quality due to pressing of an optical box.
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。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has the following configurations.
(1)光源と、前記光源から出射されたレーザ光を偏向走査するための回転多面鏡を備えた偏向器と、偏向走査されたレーザ光を結像するための結像レンズを備えた光学箱と、前記光学箱を覆う蓋部材と、を備えた光学走査装置と、トナー像を担持する像担持体と、を備えた画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記画像形成装置の外部に移動可能な移動ユニットを有し、前記移動ユニットと前記光学走査装置は対向して配置され、前記蓋部材は前記移動ユニットを前記画像形成装置の外部に移動した際に生じる空間に接して配置されていることを特徴とする画像形成装置。 (1) An optical box equipped with a light source, a deflector provided with a rotating polymorphic mirror for deflecting and scanning the laser beam emitted from the light source, and an imaging lens for forming an image of the deflected and scanned laser beam. In an image forming apparatus including an optical scanning apparatus including a lid member covering the optical box, and an image carrier for carrying a toner image, the image forming apparatus is outside the image forming apparatus. It has a movable moving unit, the moving unit and the optical scanning device are arranged to face each other, and the lid member is arranged in contact with a space created when the moving unit is moved to the outside of the image forming apparatus. An image forming apparatus characterized by being
本発明によれば、光学箱を押圧されることにより、画像品質の低下が生じることを防ぐことができる。 According to the present invention, it is possible to prevent deterioration of image quality from being caused by pressing the optical box.
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[画像形成装置]
図1は、実施例1の画像形成装置1の構成を示す概略断面図であり、画像形成装置1は本体に光学走査装置2、及びプロセスカートリッジPY、PM、PC、PKを取り付けた構成を有している。本実施例の画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナーで可視像化したトナー像を重畳してフルカラー画像を形成する。図1に示すように、プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKは、同一の構成を有しており、各プロセスカートリッジの部材の符号の末尾のa、b、c、dは、それぞれプロセスカートリッジPY、PM、PC、PKの部材であることを示している。以下の説明では、特定のプロセスカートリッジの部材を指す場合を除き、符号末尾のa、b、c、dの記載を省略する。
[Image forming device]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the
また、実施例1において、画像形成装置1の後述するドア41が設けられている側を画像形成装置1の「前」側、ドア41に対向する側を画像形成装置1の「後」側とする。更に、画像形成装置1の「前」側から「後」側を見たときの右側を「右」、画像形成装置1の「前」側から「後」側を見たときの左側を「左」とする。
Further, in the first embodiment, the side of the
図1を用いて、画像形成装置1の構成、及び画像形成プロセスについて説明する。光学走査装置2は、プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKの鉛直方向上側に配置され、プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKのトナー像を担持する像担持体である感光ドラム11に画像データに応じたレーザ光L1、L2、L3、L4を照射する。各プロセスカートリッジの感光ドラム11は、予め帯電ローラ12によって一様な電位に帯電され、光学走査装置2からのレーザ光が照射された部分だけ電荷が抜けることによって、感光ドラム11の表面に静電潜像が形成される。各感光ドラム11上の静電潜像は、各現像ローラ13によってトナーが付着され、トナー像が形成される。各感光ドラム11に対向する位置に一次転写ローラ22が配設され、一次転写ローラ22に転写電圧が印加されることにより、中間転写ベルト21上に各感光ドラム11上のトナー像が順次、重畳して転写される。
The configuration of the
一方、中間転写ベルト21の鉛直方向下側に配置された給紙カセット31内に載置された記録媒体である記録材Sは、上述したプロセスカートリッジの画像形成プロセスとタイミングを合わせ、ピックアップローラ32によって給紙カセット31から給送される。積載部である給紙カセット31から給送された記録材Sは、二次転写ローラ33に搬送され、二次転写ローラ33により、中間転写ベルト21上に転写された4色のトナー像が記録材Sに転写される。トナー像が転写された記録材Sは定着器34に搬送され、定着器34において加熱、加圧されることにより、トナー像が記録材Sに定着される。その後、定着器34を通過した記録材Sは、排出ローラ35、36により、外部の排出トレイ37に排出される。
On the other hand, the recording material S, which is a recording medium placed in the
[光学走査装置]
図2は、図1に示した感光体である感光ドラム11を露光する光学走査装置2の構成を示す概略断面図である。光学走査装置2は、複数の光源である半導体レーザ(不図示)から出射された各レーザ光(光ビーム)L1、L2、L3、L4を、偏向器7が有する回転多面鏡4によって偏向し、光学部材を介して対応する感光ドラム11a、11b、11c、11dに照射する。光学走査装置2は、回転多面鏡4を有する偏向器7、レーザ光の結像部材である第一結像レンズ8a、8b、第二結像レンズ9a~9d、反射部材である折り返しミラー10a~10f、及びこれらの部材が配設される光学箱3を有する。更に、光学箱3を密閉するために、光学箱3の開口部を塞ぐ(覆う)蓋部材5を有している。
[Optical scanning device]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an
また、図2において、光学箱3内部の光学部品(光学系)の近傍には、リブ部であるバックアップ部6が設置されている。バックアップ部6は、光学箱3内部の構造部材や支持部材、又は底面等から蓋部材5の方向に立設し、蓋部材5方向の先端部と蓋部材5との間のクリアランス(距離)が1mm程度となる長さを有している。そのため、バックアップ部6の先端部の蓋部材5との間のクリアランスよりも大きいクリアランスを有して配置された光学走査装置2内部の光学部品(例えば第二結像レンズ9等)と蓋部材5とが直接接触することを防止することができる。
Further, in FIG. 2, a
光学箱3は、プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKの鉛直方向上側に配置され、蓋部材5は光学箱3の鉛直方向下側に配置される。すなわち、蓋部材5は、プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKに対向する側に配置される。また、偏向器7は、回転多面鏡4を回転駆動させるための駆動基板7aを光学箱3の底面に固定され、回転多面鏡4は、駆動基板7aよりも鉛直方向下側に配置される。
The
次に、光学走査装置2の動作について説明する。複数の半導体レーザ(不図示)から出射されたレーザ光L1、L2、L3、L4は、複数のレンズ(不図示)を通過して、走査平面Dに対して傾いて回転多面鏡4に入射し、回転多面鏡4により偏向(偏向走査)される。回転多面鏡4により偏向されたレーザ光L1は、第一結像レンズ8aを通過した後、プロセスカートリッジPYに対応した折り返しミラー10cによって光路を偏向される。そして、レーザ光L1は、第二結像レンズ9a、蓋部材5の開口部を通過して、対応するプロセスカートリッジPYの感光ドラム11a上にスポットを結像させながら、等速で感光ドラム11aの表面を走査する。
Next, the operation of the
回転多面鏡4により偏向されたレーザ光L2は、第一結像レンズ8aを通過した後、プロセスカートリッジPMに対応した折り返しミラー10a、10bによって光路を偏向される。そして、レーザ光L2は、第二結像レンズ9b、蓋部材5の開口部を通過して、対応するプロセスカートリッジPMの感光ドラム11b上にスポットを結像させながら、等速で感光ドラム11bの表面を走査する。
The laser beam L2 deflected by the rotary
回転多面鏡4により偏向されたレーザ光L3は、第一結像レンズ8bを通過した後、プロセスカートリッジPCに対応した折り返しミラー10dによって光路を偏向される。そして、レーザ光L3は、第二結像レンズ9c、折り返しミラー10e、蓋部材5の開口部を通過して、対応するプロセスカートリッジPCの感光ドラム11c上にスポットを結像させながら、等速で感光ドラム11cの表面を走査する。
The laser beam L3 deflected by the rotary
回転多面鏡4により偏向されたレーザ光L4は、第一結像レンズ8bを通過した後、プロセスカートリッジPKに対応した折り返しミラー10fによって光路を偏向される。そして、レーザ光L4は、第二結像レンズ9d、蓋部材5の開口部を通過して、対応するプロセスカートリッジPKの感光ドラム11d上にスポットを結像させながら、等速で感光ドラム11dの表面を走査する。
The laser beam L4 deflected by the rotary
[プロセスカートリッジの交換]
図3~図6は、画像形成装置1におけるプロセスカートリッジの交換方法について説明した図である。各プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKでは、画像形成に使用されるにつれて、現像器14に収容されているトナー(現像剤)が消費される。そして、トナーが消費され、画像形成ができなくなる状態になると、トナーがなくなったプロセスカートリッジと新品のプロセスカートリッジとの交換が行われる。本実施例におけるプロセスカートリッジPY、PM、PC、PKは、引き出し式のカートリッジトレイ40(移動ユニット)に載せられている。そのため、プロセスカートリッジの交換は、画像形成装置1からカートリッジトレイ40を引き出し、該当のプロセスカートリッジを交換した後、再度、カートリッジトレイ40を画像形成装置1に収納する方式で行われる。
[Replacement of process cartridge]
3 to 6 are views illustrating a method of replacing the process cartridge in the
[画像形成装置のドア]
図3は、画像形成装置1の保守用のドア41を説明する画像形成装置の概略断面図であり、図3ではドア41が開けられた状態を示している。ドア41は、一方の端部にはドア41を開閉するための把持部41a(指掛け部)が設けられ、他方の端部は横軸42を中心に回動可能となっている。図3に示すように、ドア41は、カートリッジトレイ40を引き出す、又は画像形成装置1内部へカートリッジトレイ40を収納する際に、開閉操作が行われる。なお、図1では、ドア41が閉じられた状態と開けられた状態の両方の状態が示されている。ドア41が開けられると、カートリッジトレイ40が通過する開口部50が生じる。
[Door of image forming device]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus for explaining the
図4は、ドア41を開けて、カートリッジトレイ40が画像形成装置1に収納された状態を示す斜視図である。一方、図5は、ドア41を開けて、カートリッジトレイ40を画像形成装置1から引き出した状態を示す斜視図である。図4に示すように、ドア41は、ヒンジとしての横軸42が図中左右側に通されており、横軸42を中心として、画像形成装置1に対して回動可能となっている。すなわち、ドア41は、横軸42を中心に図中上方向に立て起こすように回動させて、画像形成装置1の開口部50を閉じることができる。一方、横軸42を中心にドア41を画像形成装置1の前側(図中右下側)に倒すように回動させることで、開口部50を開くことができる。画像形成装置1の枠体となる左フレーム60Lの内側と右フレーム60Rの内側には、カートリッジトレイ40を保持する、左右一対のトレイ保持部材61L、61Rが配設されている。トレイ保持部材61L、61Rは対向して設けられており、トレイ保持部材61Lとトレイ保持部材61Rの間に、枠型部材であるカートリッジトレイ40が挟持されている。そして、図5に示すように、カートリッジトレイ40は、トレイ保持部材61L、61Rにより狭持されているため、トレイ保持部材61L、61Rに沿って、前後方向に移動可能となっている。このように、カートリッジトレイ40にはプロセスカートリッジPY、PM、PC、PKが載せられて支持されており、各プロセスカートリッジは必要に応じて個別に取り外し可能に装着されている。
FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the
図6は、プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKを載せたカートリッジトレイ40を、プロセスカートリッジを交換するために画像形成装置1の外部に引き出した状態を示す概略断面図である。図6に示すように、カートリッジトレイ40は、ドア41を開き、トレイ保持部材61L、61R上の収納位置から画像形成装置1の前方方向に開口部50を通過して移動させることが可能である。図6では、カートリッジトレイ40は、カートリッジトレイ40に載せられたプロセスカートリッジPY、PM、PC、PKが画像形成装置1の外部に引き出された状態(引き出し位置)となっている。なお、カートリッジトレイ40は、トレイ保持部材61L、61Rから所定量、画像形成装置1から外部に引き出されると、ストッパ部(不図示)によりそれ以上の引き出し移動が制限され、引き出された引き出し位置が維持される。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the
そして、カートリッジトレイ40が画像形成装置1から引き出されると、次にプロセスカートリッジの交換が行われる。まず、交換すべき使用済みのプロセスカートリッジを図中上方向に持ち上げてカートリッジトレイ40から外す。次に、新しいプロセスカートリッジをカートリッジトレイ40の外したプロセスカートリッジの位置に載せ、カートリッジトレイ40に装着する。そして、プロセスカートリッジの交換が終了すると、カートリッジトレイ40を画像形成装置1の外部に引き出した引き出し位置から画像形成装置1へ収容するために、収納位置に移動させ、収納位置への移動が終了すると、ドア41を閉じる。そして、カートリッジトレイ40は、ドア41を閉じる操作に連動して、収納位置から、各プロセスカートリッジ内の感光ドラム11が一次転写ローラ22と対向する位置である転写接触位置に移動する。そして、このカートリッジトレイ40の移動に連動して、各プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKは押圧部材(不図示)に押圧されて、所定の位置に固定される。その結果、図1に示すように、各プロセスカートリッジPY、PM、PC、PKの感光ドラム11が、対応する一次転写ローラ22に対向する位置に固定され、感光ドラム11上のトナー像が中間転写ベルト21に接触して、画像形成が可能な状態となる。
Then, when the
ところで、プロセスカートリッジを交換する際に、カートリッジトレイ40を画像形成装置1の外部に引き出されると、画像形成装置1の内部には、引き出される前のカートリッジトレイ40が収納されていた位置に空き空間51が生じる。光学走査装置2とプロセスカートリッジPY、PM、PC、PKとの間には、小型化のために仕切りがないため、空き空間51には光学走査装置2の蓋部材5が露出した状態となっている。そのため、開口部50から人が手H1を空き空間51に挿入することができ、誤って光学走査装置2の蓋部材5に触れて、蓋部材5を押圧してしまうおそれがある。
By the way, when the
[光学走査装置の蓋部材の取付け]
図7は、蓋部材5の光学走査装置2への固定方法を説明する概略図である。図1、2に示すように、光学走査装置2は、光学箱3が鉛直方向の上側に、蓋部材5が鉛直方向の下側になるように配置されている。図7は、光学走査装置2を蓋部材5側から見たときの光学走査装置2の外部形状を示す斜視図である。蓋部材5に設けられた4つの細長い開口部は、図2に示すレーザ光L1~L4が通過する開口部である。
[Installation of lid member of optical scanning device]
FIG. 7 is a schematic view illustrating a method of fixing the
蓋部材5は、光学箱3に対して固定するために、蓋部材5と一体成型されたスナップフィット構造5a、5b、5c、5dを有している。スナップフィット構造5a、5b、5c、5dは、それぞれ中央部が開口部となったロの字形状となっている。一方、光学走査装置2の光学箱3の四隅の近傍には、蓋部材5を固定するための突起部3a、3b、3c、3dが設けられている。
The
蓋部材5は、光学箱3に組み付ける際に、各スナップフィット構造5が弾性的に撓むことによって、各スナップフィット構造5に対応する光学箱3に設けられた各突起部3を越え、各スナップフィット構造5の開口部に突起部3が係合する。その結果、突起部3a、3b、3c、3dがそれぞれスナップフィット構造5a、5b、5c、5dの開口部より突出することで、蓋部材5は光学箱3に固定される。
When the
[光学走査装置の蓋部材の変形]
図8は、人の手H1が光学走査装置2の蓋部材5に触れた場合の蓋部材5の変形の様子を説明する光学走査装置2の断面図である。図8は、図7に示す蓋部材5が光学走査装置2に固定されている状態で、スナップフィット構造5a、5bにそれぞれ突起部3a、3bが係合している近傍を切断した切断面を図7の光学走査装置2の後側から前側に向かって見たときの断面図である。図8において、切断面からは、レーザ光L1が通過する第二結像レンズ9aが見えている。また、図8の光学箱3の中央部から蓋部材5に向かって立設して3つのリブ部は、後述するバックアップ部6(6a、6b、6c)である。
[Deformation of the lid member of the optical scanning device]
FIG. 8 is a cross-sectional view of the
図8に示すように、プロセスカートリッジを交換する際に、開口部から手H1を挿入し、光学走査装置2の蓋部材5に触れた場合には、一般的な人の押圧力を参考にすると、蓋部材5に対して5~20Nの押圧力P1が光学箱方向に加わることになる。蓋部材5は、押圧力P1によって撓みが生じると、蓋部材5に設けられた固定部であるスナップフィット構造5a、5b(図8ではスナップフィット構造5c、5dは不図示)は、図中、矢印Ra、Rb方向に弾性変形する。これと共に、蓋部材5は、元の位置5´(図中、点線で表示)から光学箱3内部に向かう方向に変形し、光学箱3に設けた変形を制限するためのバックアップ部6と接触する。バックアップ部6は、光学箱3に配設された光学部品(例えば、第二結像レンズ9a)近傍に設けられている。バックアップ部6は、蓋部材5方向の先端部と蓋部材5とのクリアランス(距離)が1mm程度となる長さを有している。そのため、バックアップ部6の蓋部材5とのクリアランスよりも大きいクリアランスを有して配置された光学走査装置2内部の光学部品と蓋部材5とが直接接触することを防止することができる。
As shown in FIG. 8, when the hand H1 is inserted through the opening and the
上述したように、プロセスカートリッジ交換時に、カートリッジトレイ40を画像形成装置1の外部に移動させた際に、人の手H1が光学走査装置2に触れた場合でも、光学部品の姿勢が変動して光学特性が変わったり、画像品質が低下したりすることがない。
As described above, when the
なお、本実施例では、人の手H1が蓋部材5に接触した際に発生する撓みを低減するためのバックアップ部6を光学箱3側に設けた構成について説明したが、次のようなバックアップ部6を蓋部材5側に設けてもよい。すなわち、蓋部材5の、光学部材が配設される光学箱3の底面や内部の構造物等に対向する面に、光学箱3に向かって鉛直方向に立設し、先端部が光学箱3の対向する面との間のクリアランスが1mm程度となる長さを有するバックアップ部6を設ける。これにより、蓋部材5が光学箱3の方向に押圧されても、蓋部材5が光学部材に接触する前に、蓋部材5に設けられたバックアップ部6が光学箱3の対向する面に接触する。これにより、バックアップ部6のクリアランスよりも大きいクリアランスを有して配置された光学走査装置2内部の光学部品と蓋部材5とが直接接触することを防止することができる。
In this embodiment, the configuration in which the
以上説明したように、本実施例によれば、光学箱を押圧されることにより、画像品質の低下が生じることを防ぐことができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent the image quality from being deteriorated by pressing the optical box.
実施例1では、光学走査装置がプロセスカートリッジの鉛直方向上部に配置されている構成の画像形成装置における実施例について説明した。実施例2では、光学走査装置がプロセスカートリッジの鉛直方向下部に設置され、光学走査装置の鉛直方向下部には、記録材を給送する給紙カセット(移動ユニット)が配置されている構成の画像形成装置における実施例について説明する。 In the first embodiment, an embodiment of the image forming apparatus in which the optical scanning apparatus is arranged in the upper part in the vertical direction of the process cartridge has been described. In the second embodiment, the image of the configuration in which the optical scanning device is installed in the vertical lower portion of the process cartridge and the paper feed cassette (moving unit) for feeding the recording material is arranged in the vertical lower portion of the optical scanning device. Examples of the forming apparatus will be described.
[画像形成装置]
図9は、実施例2の画像形成装置100の構成を示す概略断面図であり、画像形成装置100は、本体に光学走査装置101、及びイエロー(y)、マゼンタ(m)、シアン(c)、ブラック(k)の画像形成部を取り付けた構成を有している。本実施例の画像形成装置100は、イエロー(y)、マゼンタ(m)、シアン(c)、ブラック(k)の4色のトナーで可視像化したトナー像を重畳してフルカラー画像を形成する。図9に示すように、各画像形成部はトナーの色は異なるが、同一の構成を有している。また、各画像形成部の部材の符号の末尾のy、m、c、kは、それぞれトナーの色がイエロー(y)、マゼンタ(m)、シアン(c)、ブラック(k)の画像形成部の部材であることを示している。以下の説明では、特定の画像形成部の部材を指す場合を除き、符号末尾のy、m、c、kの記載を省略する。
[Image forming device]
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the
また、実施例2において、画像形成装置100の後述する給紙カセット306を引き出す方向の側を画像形成装置100の「前」側、給紙カセット306を押し込む方向の側を画像形成装置100の「後」側とする。更に、画像形成装置100の「前」側から「後」側を見たときの右側を「右」、画像形成装置100の「前」側から「後」側を見たときの左側を「左」とする。なお、図9において、画像形成装置100の「前」側は、図9の手前側、画像形成装置100の「後」側は、図9の奥側となる。
Further, in the second embodiment, the side of the
図9を用いて、画像形成装置100の構成、及び画像形成プロセスについて説明する。光学走査装置101は、各画像形成部の感光ドラム301の鉛直方向下側に配置され、各画像形成部の感光ドラム301y、301m、301c、301kに画像データに応じたレーザ光Ly、Lm、Lc、Lkを照射する。各画像形成部の感光ドラム301は、予め帯電ローラ302によって一様な電位に帯電され、光学走査装置101からのレーザ光が照射された部分だけ電荷が抜けることによって、感光ドラム301の表面に静電潜像が形成される。各感光ドラム301上の静電潜像は、各現像ローラ303によってトナーが付着され、トナー像が形成される。各感光ドラム301に対向する位置に一次転写ローラ304が配設され、一次転写ローラ304に転写電圧が印加されることにより、中間転写ベルト305上に各感光ドラム301上のトナー像が順次、重畳して転写される。
The configuration of the
一方、光学走査装置101の鉛直方向下側に配置された給紙カセット306内に載置された記録材307は、上述した各画像形成部における画像形成プロセスとタイミングを合わせて、ピックアップローラ308によって給紙カセット306から給送される。給紙カセット306から給送された記録材307は、二次転写ローラ309に搬送され、二次転写ローラ309により、中間転写ベルト305上に転写された4色のトナー像が記録材307に転写される。トナー像が転写された記録材307は、定着器310に搬送され、定着器310において加熱、加圧されることにより、トナー像が記録材307に定着される。その後、定着器310を通過した記録材307は、排出ローラ311により、画像形成装置100の外部に排出される。
On the other hand, the
[光学走査装置]
図10、11は、光学走査装置101の構成について説明する図である。図10は、光学走査装置101の開口部を覆う蓋部材105を外した状態の光学走査装置101を、蓋部材105側(開口部側)から見たときの光学走査装置101の構成を示す図である。また、図11は、光学走査装置101の構成、及び光学走査装置101から出射されるレーザ光と感光ドラム301との対応を説明する概略断面図である。
[Optical scanning device]
10 and 11 are diagrams illustrating the configuration of the
本実施例の光学走査装置101は、複数の光源である半導体レーザ201から出射されたレーザ光Lを、偏向器107が有する回転多面鏡104によって偏向し、光学部材を介して対応する複数の感光ドラム301に照射する。光学走査装置101は、半導体レーザ201y、201m、201c、201k、コリメータレンズ202y、202m、202c、202k、及びシリンドリカルレンズ203y、203m、203c、203kを有している。また、光学走査装置101は、回転多面鏡104a、104bを有する偏向器107a、107b、レーザ光の結像部材である第一結像レンズ108a、108b、108c、108d、及び第二結像レンズ109a、109b、109c、109dを有している。更に、光学走査装置101は、反射部材である折り返しミラー110a、110b、110c、110d、上述した光学部材を取り付ける光学箱103、及び光学箱103を密閉するための蓋部材105を有している。
In the
光学箱103は、上述した画像形成部の鉛直方向下側に配置され、蓋部材105は光学走査装置101の鉛直方向下側に配置されている。すなわち、蓋部材105は、光学箱103よりも給紙カセット306に対向する側に配置されている。偏向器107a、107bは、回転多面鏡104a、104bを回転駆動させるための駆動基板107aa、107baを光学箱103の底面側に固定され、回転多面鏡104a、104bは、駆動基板107a、107bよりも鉛直方向下側に配置されている。
The
また、図10において、第一結像レンズ108a、108b、108c、108dの長手方向の端部の近傍には、リブ部であるバックアップ部106が設置されている。バックアップ部106は、光学箱103の底面から蓋部材105の方向に立設し、蓋部材105方向の先端部と蓋部材105との間のクリアランス(距離)が1mm程度となる長さを有している。そのため、バックアップ部106の蓋部材105とのクリアランスよりも大きいクリアランスを有して配置された光学走査装置2内部の光学部品(例えば第一結像レンズ108等)と蓋部材105とが直接接触することを防止することができる。
Further, in FIG. 10, a
次に、光学走査装置の動作について説明する。半導体レーザ201yから出射されたレーザ光Lyは、コリメータレンズ202yにより略平行光化され、シリンドリカルレンズ203yに入射する。シリンドリカルレンズ203yに入射した略平行光束は、主走査断面においてはそのまま平行光束の状態で出射されると共に、副走査断面においては光束を集光させて、回転多面鏡104aに入射し、回転多面鏡104aにより偏向される。そして、偏向されたレーザ光Lyは、第一結像レンズ108aを通過した後、折り返しミラー110aによって光路を偏向される。光路を偏向されたレーザ光Lyは、第二結像レンズ109a、光学箱103の開口部を通過して、対応する感光ドラム301y上にスポットを結像させながら、等速で感光ドラム301yの表面を走査する。
Next, the operation of the optical scanning device will be described. The laser light Ly emitted from the
半導体レーザ201mから出射されたレーザ光Lmは、コリメータレンズ202mにより略平行光化され、シリンドリカルレンズ203mに入射する。シリンドリカルレンズ203mに入射した略平行光束は、主走査断面においてはそのまま平行光束の状態で出射されると共に、副走査断面においては光束を集光させて、回転多面鏡104aに入射し、回転多面鏡104aにより偏向される。そして、偏向されたレーザ光Lmは、第一結像レンズ108bを通過した後、折り返しミラー110bによって光路を偏向される。光路を偏向されたレーザ光Lmは、第二結像レンズ109b、光学箱103の開口部を通過して、対応する感光ドラム301m上にスポットを結像させながら、等速で感光ドラム301mの表面を走査する。
The laser beam Lm emitted from the
半導体レーザ201cから出射されたレーザ光Lcは、コリメータレンズ202cにより略平行光化され、シリンドリカルレンズ203cに入射する。シリンドリカルレンズ203cに入射した略平行光束は、主走査断面においてはそのまま平行光束の状態で出射されると共に、副走査断面においては光束を集光させて、回転多面鏡104bに入射し、回転多面鏡104bにより偏向される。そして、偏向されたレーザ光Lcは、第一結像レンズ108cを通過した後、折り返しミラー110cによって光路を偏向される。光路を偏向されたレーザ光Lcは、第二結像レンズ109c、光学箱103の開口部を通過して、対応する感光ドラム301c上にスポットを結像させながら、等速で感光ドラム301cの表面を走査する。
The laser light Lc emitted from the
半導体レーザ201kから出射されたレーザ光Lkは、コリメータレンズ202kにより略平行光化され、シリンドリカルレンズ203kに入射する。シリンドリカルレンズ203kに入射した略平行光束は、主走査断面においてはそのまま平行光束の状態で出射されると共に、副走査断面においては光束を集光させて、回転多面鏡104bに入射し、回転多面鏡104bにより偏向される。そして、偏向されたレーザ光Lkは、第一結像レンズ108dを通過した後、折り返しミラー110dによって光路を偏向される。光路を偏向されたレーザ光Lkは、第二結像レンズ109d、光学箱103の開口部を通過して、対応する感光ドラム301k上にスポットを結像させながら、等速で感光ドラム301kの表面を走査する。なお、レーザ光Ly、Lmは、それぞれ回転多面鏡104aの隣り合う異なる面によって偏向される。また、レーザ光Lc、Lkも、それぞれ回転多面鏡104bの隣り合う異なる面によって偏向される。
The laser light Lk emitted from the
[記録材の交換]
図12は、実施例2の画像形成装置100における記録材の交換方法について説明した図である。印刷ジョブを実行すると、上述した画像形成部において画像形成動作が行われ、給紙カセット306から給送された記録材307に画像形成が行われることにより、給紙カセット306に収容された記録材307が消費される。そして、給紙カセット306内の記録材307の残量が少なくなったときや、全ての記録材307がなくなった場合には、ユーザ等により、給紙カセット306に記録材307が補充される。図12に示すように、本実施例における記録材307の補充は、引き出し式の給紙カセット306を画像形成装置100の前方に引き出して行われる。
[Replacement of recording material]
FIG. 12 is a diagram illustrating a method of exchanging recording materials in the
図12は、給紙カセット306が画像形成装置100に装着された収納位置から、画像形成装置100から外部に引き出された引き出し位置まで移動する途中の状態を示した概略断面図である。給紙カセット306は、画像形成装置100の前後方向にスライド可能なように保持レール(不図示)上に載せられている。記録材307を補充する場合には、給紙カセット306を画像形成装置100の外側(図中、前側)に引き出す操作が行われる。給紙カセット306は、画像形成装置100から外部に所定量引き出されると、ストッパ部(不図示)によって、それ以上の引き出し移動が制限される。このように、給紙カセット306が引き出された状態で、記録材307の補充や、記録材307の種類を変更するために給紙カセット306から記録材307を取り出すことができる。また、給紙カセット306は、引き出し移動が制限された位置から、更に外部に引き出す方向に力を加えると、載せられていた保持レールから取り外すことができる。給紙カセット306を保持レールから取り外すことは、例えば、記録材の補充作業をよりやりやすくする場合や、画像形成中に記録材307が搬送路内に引っ掛かった状態となるジャムが発生した際のジャム紙を取り出す場合に行われる。そして、記録材307の補充や搬送路のジャム紙の除去処理が終了すると、給紙カセット306を引き出した位置や保持レールに載せて取り外した位置から画像形成装置100に装着される収納位置まで保持レール上を移動させる。そして、給紙カセット306は押し込み位置まで移動すると、所定の位置に固定され、画像形成可能な状態となる。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the
図9に示すように、光学走査装置101は、各画像形成部の鉛直方向下側で、かつ記録材307を収容した給紙カセット306の鉛直方向上側に配置されている。そして、光学走査装置101と給紙カセット306との間には、画像形成装置100を小型化するために仕切りが配置されていない。給紙カセット306は、枠型のモールド部材で構成されており、図12に示すように、画像形成装置100から引き出されると、給紙カセット306の鉛直方向上部が開放された状態となり、開口部150ができる。そのため、開口部150から人が手H2を挿入することができ、誤って光学走査装置101の蓋部材105に触れて、蓋部材105を押圧してしまうおそれがある。
As shown in FIG. 9, the
[光学走査装置の蓋部材の取付け]
図13は、蓋部材105の光学走査装置101への固定方法を説明する概略図である。図11に示すように、光学走査装置101は、光学箱103が鉛直方向の上側に、蓋部材105が鉛直方向の下側になるように配置されている。図13は、光学走査装置101を蓋部材105側から見たときの光学走査装置101の外部形状を示す斜視図である。
[Installation of lid member of optical scanning device]
FIG. 13 is a schematic view illustrating a method of fixing the
蓋部材105は、光学箱103に対して固定するために、蓋部材105と一体成型されたスナップフィット構造105a、105b、105c、105dを有している。スナップフィット構造105a、105b、105c、105dは、それぞれ中央部が開口部となったロの字形状となっている。一方、光学走査装置101の光学箱103の四隅の近傍には、蓋部材105を固定するための突起部103a、103b、103c、103dが設けられている。
The
蓋部材105は、光学箱103に組み付ける際に、各スナップフィット構造105a~105dが弾性的に撓むことによって、各スナップフィット構造105a~105dに対応する光学箱103に設けられた各突起部103a~103dを越える。そして、各スナップフィット構造105a~105dの開口部に突起部103a~103dが係合する。その結果、突起部103a、103b、103c、103dがそれぞれスナップフィット構造105a、105b、105c、105dの開口部より突出することで、蓋部材105は光学箱103に固定される。
When the
[光学走査装置の蓋部材の変形]
図14は、人の手H2が光学走査装置101の蓋部材105に触れた場合の蓋部材105の変形の様子を説明する光学走査装置101の断面図である。図14は、図13に示す蓋部材105が光学走査装置101に固定されている状態で、スナップフィット構造105a、105dが突起部103a、103dが係合している近傍を切断し、光学走査装置101の前側から後側に向かって見たときの断面図である。図14において、切断面からは、レーザ光Ly、Lm、Lc、Lkが通過する回転多面鏡104a、104bや第一結像レンズ108a~108d、第二結像レンズ109a~109d、折り返しミラー110a~110dが示されている。また、第一結像レンズ108a~108dの近傍には、先端部から蓋部材105までの間のクリアランス(距離)が第一結像レンズ108a~108d、折り返しミラー110a~110dよりも小さいバックアップ部106が設けられている。
[Deformation of the lid member of the optical scanning device]
FIG. 14 is a cross-sectional view of the
図14に示すように記録材307の補充や入替えを行う際に、開口部150(図12)から手H2を挿入し、蓋部材105に触れた場合には、一般的な人の押圧力を参考にすると、蓋部材105に対して5~20Nの押圧力P2が光学箱方向に加わることになる。蓋部材105は、押圧力P2によって撓みが生じると、蓋部材105に設けられたスナップフィット構造105a、105d(図14ではスナップフィット構造105b、105cは不図示)は、図中、矢印Rc方向に弾性変形する。これと共に、蓋部材105は、元の位置105´(図中、点線で表示)から光学箱103内部に向かう方向に変形し、光学箱103に設けた変形を制限するためのバックアップ部106と接触する。バックアップ部106は、上述したように、光学箱103に配設された光学部品(例えば、第一結像レンズ108)近傍に設けられている。バックアップ部106は、蓋部材105方向の先端部と蓋部材105とのクリアランス(距離)が1mm程度となる長さを有している。そのため、バックアップ部106の蓋部材105とのクリアランスよりも大きいクリアランスを有して配置された光学走査装置101内部の光学部品(例えば第一結像レンズ108等)と蓋部材105とが直接接触することを防止することができる。
As shown in FIG. 14, when the hand H2 is inserted through the opening 150 (FIG. 12) and the
上述したように、記録材の補充や交換時に、給紙カセット306を画像形成装置100の外部に移動させた際に、人の手H2が光学走査装置101に触れた場合でも、光学部品の姿勢が変動して光学特性が変わったり、画像品質が低下したりすることがない。
As described above, the posture of the optical component even when the human hand H2 touches the
なお、本実施例では、人の手H2が蓋部材105に接触した際に発生する撓みを低減するためのバックアップ部106を光学箱103に設けた構成について説明した。なお、バックアップ部106は光学箱103側に限定されるものではなく、バックアップ部106を蓋部材105側に設けてもよい。すなわち、蓋部材105の、光学部材が配設される光学箱103の底面に対向する面に、光学箱103の底面に向かって立設し、先端部が光学箱103の底面との間のクリアランスが1mm程度となる長さを有するバックアップ部106を設ける。これにより、蓋部材105が光学箱103の方向に押圧されても、蓋部材105が光学部材に接触する前に、蓋部材105に設けられたバックアップ部106が光学箱103の底面に接触する。これにより、バックアップ部106を蓋部材105に設けても、光学箱103に設けた場合と同様の効果を奏することができる。また、人の手H2が蓋部材105に接触する位置について、図14では光学走査装置101の偏向器107b近傍に接触する場合を説明したが、他方の偏向器107aの近傍に接触する場合であっても、同様の効果を奏することができる。
In this embodiment, the configuration in which the
以上説明したように、本実施例によれば、光学箱を押圧されることにより、画像品質の低下が生じることを防ぐことができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent the image quality from being deteriorated by pressing the optical box.
実施例1、2では、光学走査装置の蓋部材が押圧された場合に、押圧されて撓んだ蓋部材が光学走査装置内に配設された光学部品等に接触しないように保護するリブ部であるバックアップ部について説明した。実施例3では、このようなバックアップ部を有した光学走査装置の内部の電子機器を静電気から保護するための蓋部材の加工、材料について説明する。 In Examples 1 and 2, when the lid member of the optical scanning device is pressed, the rib portion that protects the pressed and bent lid member from contacting the optical components and the like arranged in the optical scanning device. I explained the backup unit. In the third embodiment, processing and materials of a lid member for protecting the electronic device inside the optical scanning device having such a backup unit from static electricity will be described.
[光学走査装置の蓋部材]
図15は、実施例2で説明した光学走査装置101と同様の外部形状を有する光学走査装置401の斜視図である。光学走査装置401は、光学箱403、及び蓋部材405を有し、図15は、蓋部材405で光学箱403の開口部を密閉された光学走査装置401を蓋部材405の方向から見たときの斜視図である。
[Cover member of optical scanning device]
FIG. 15 is a perspective view of the
本実施例の蓋部材405は樹脂で成形され、実施例2で説明した人の手H2が触れることが可能となる外面(蓋部材405の光学箱403と対向する面とは反対側の面)である平面領域402は、シボ加工により粗面化されている。シボ加工は、エッチングやサンドブラスト、又はヘアライン仕上げなどの加工法を用いて加工され、図15では粗面化された平面領域402をハッチングで示している。一般的に、2つの物質が接触して、その後離れると、それぞれの物質で構成される原子が移動し、片方の物質に残るため、一方の物質に電子が偏り、他方の物質は電子が減少することになる。特に、2つの物質が接触する際の摩擦力が大きいほど、物質が静電気を帯びる量は多くなる。上述したように、人の手が光学走査装置401の蓋部材405に触れて、光学走査装置401が静電気を帯びる場合において、蓋部材405の平面領域402に設けた粗面化された表面の粗さが大きいほど、蓋部材405と人の手との摩擦力は小さくなる。その結果、蓋部材405の帯電量も小さくなる。
The
また、蓋部材405は樹脂製であり、樹脂材料には表面電気抵抗率が1×1011Ω/m以下である静電気拡散性の材料が用いられている。本実施例の蓋部材405に使用する樹脂材料は、表面電気抵抗率が高いため帯電し難く、また、帯電した物体(人の手)が接触しても、電荷を比較的速やかに消散させることができる。その結果、蓋部材405では、激しい静電気放電(Electrostatic discharge:ESD)は生じないため、光学走査装置401内部のレーザドライバやモータドライバ、BDセンサ等のICを静電気放電から保護することができる。これにより、IC破損等による画像品質の低下が生じることを防ぐことができる。
Further, the
なお、本実施例では、蓋部材405の外面全体を平面で構成し、平面全体をシボ加工により粗面化した構成について説明した。例えば、蓋部材405が凹凸を有し、1つの平面で構成できない場合は、偏向器を制御するドライバICの近傍の蓋部材405の一部の領域を粗面化することにより、静電気放電に弱い電気部品を静電気から保護することができ、同様の効果を奏することができる。なお、本実施例では、実施例2の光学走査装置101と同様の外部形状を有する光学走査装置401を用いて説明したが、実施例1の光学走査装置2についても、蓋部材5に同様のシボ加工を行うことにより、同様の効果を奏することができる。
In this embodiment, a configuration in which the entire outer surface of the
上述したように、本実施例によれば、カートリッジ交換や記録材の補充を行う際に、画像形成装置内に挿入した手が、光学走査装置の蓋部材に触れた場合でも、蓋部材の帯電量を低減させることができる。そのため、静電気放電に弱い電子部品を備えた光学走査装置において、様々なESDモードに対し耐性をもつ光学走査装置を提供することができる。また、上述した実施例1、2では、複数のプロセスカートリッジを配列したインライン方式と呼ばれる画像形成装置で用いられる光学走査装置を用いて本発明を説明した。本発明は、1つのプロセスカートリッジを有するモノクロの画像形成装置の光学走査装置についても、同様に適用可能である。 As described above, according to the present embodiment, the lid member is charged even when the hand inserted into the image forming apparatus touches the lid member of the optical scanning device when the cartridge is replaced or the recording material is replenished. The amount can be reduced. Therefore, in an optical scanning device provided with electronic components that are vulnerable to electrostatic discharge, it is possible to provide an optical scanning device that is resistant to various ESD modes. Further, in Examples 1 and 2 described above, the present invention has been described using an optical scanning device used in an image forming device called an in-line method in which a plurality of process cartridges are arranged. The present invention is similarly applicable to an optical scanning device of a monochrome image forming apparatus having one process cartridge.
以上説明したように、本実施例によれば、光学箱を押圧されることにより、画像品質の低下が生じることを防ぐことができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent the image quality from being deteriorated by pressing the optical box.
1 画像形成装置
2 光学走査装置
3 光学箱
5 蓋部材
40 カートリッジトレイ
1 Image forming
Claims (9)
前記画像形成装置は、前記画像形成装置の外部に移動可能な移動ユニットを有し、前記移動ユニットと前記光学走査装置は対向して配置され、前記蓋部材は前記移動ユニットを前記画像形成装置の外部に移動した際に生じる空間に接して配置されていることを特徴とする画像形成装置。 A light source, a deflector provided with a rotating polymorphic mirror for deflecting and scanning the laser beam emitted from the light source, an optical box including an imaging lens for forming an image of the deflected and scanned laser beam, and the above. In an image forming apparatus including an optical scanning device having a lid member for covering an optical box, and an image carrier for carrying a toner image.
The image forming apparatus has a moving unit that can be moved to the outside of the image forming apparatus, the moving unit and the optical scanning device are arranged so as to face each other, and the lid member uses the moving unit as the image forming apparatus. An image forming apparatus characterized in that it is arranged in contact with a space created when it is moved to the outside.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231206 |