JP4448627B2 - 光書き込み装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を防塵ガラスを介して画像形成媒体側に出射する光書き込み装置、およびこの光書き込み装置によってレーザ書き込みを行うプリンタ、複写機、ＦＡＸなど電子写真プロセスを用いた画像形成装置に係り、特に防塵ガラスを固定するハウジングの構造に特徴のある光書き込み装置および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レ−ザを用いたプリンタ、複写機、ＦＡＸなど電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、光書込みユニットのハウジングの材料として樹脂が多く用いられている。また、光書込みユニットのレ−ザ光出射口からチリ、ホコリが侵入するのを防ぐために防塵ガラスを用いている。防塵ガラスの固定方法としては、直接ハウジングに両面テ−プで貼付したり、別部材の板バネで押さえたり、樹脂フックで押さえたりしていた。また、樹脂フックを用いない場合は開口部をカバ−する蓋で押さえたりする場合もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光書込みユニットのハウジングは精度が要求される部品であるが、近年、ハウジングの材質として樹脂が多用されている。振動や放熱の観点から、亜鉛などのダイキャストを使用することが望まれるが、重さやコストの点から樹脂を使う傾向にある。樹脂を使うデメリットとして金属に比べて剛性が劣るため、ねじれ、ひずみが発生して光学特性が得られないことがある。そのため、より樹脂の剛性を上げる方策としてガラスなどを入れることがよくあるが、樹脂フックなど力がかかる部分は折れやすくなる。
【０００４】
樹脂フックと防塵ガラスが接していないと、機械の振動等で異音を発したり、防塵ガラスが割れることが考えられる。樹脂フックを用いずに蓋のカバ−だけで防塵ガラスを押さえているものもあるが、どうしても隙間が生じるため異音を発し、対策としてクッションなどで押え込む場合が多い。
【０００５】
また、ガラス入りの樹脂は含有量によって左右されるが、ガラスを含有していないものに比べ弾性変形しにくく、折れやすい。
【０００６】
また、防塵ガラスを押さえている部分は樹脂フックの先端近傍になるため、金型の抜き勾配を考慮すると、樹脂フックの根元が細くなって、防塵ガラスの振動によってはフック部が折れることが考えられる。
【０００７】
また、樹脂フックの弾性変形量が大きくなると防塵ガラスを入れづらくなり、逆に少なすぎると防塵ガラスが外れやすくなる。防塵ガラスは通常、レ−ザ光が防塵ガラスの面の反射光が戻ってこないように若干角度を持たせているため、ガラス面の２面を押さえようとすると．フック部の形状が難しくなり、ガラスのカットバラツキを考慮すると 量産ではほとんど不可能に近くなる。
【０００８】
また、ガラスを長手方向に挿入すると、防塵ガラスの１個目のフックへの挿入終了後、２個目のフックへの挿入時は、「てこの原理」で１個目のフックが防塵ガラスの板厚よりも開かれた状態になるため樹脂フックが折れやすくなる。
【０００９】
また、樹脂フックのフック部（先端部）までの長さが長いとフックの根元が折れやすくなるとともに、金型の抜き勾配が必要になるので、樹脂フックの根元の肉厚が薄くなりさらに折れやすくなる。
【００１０】
本発明は上記従来例の問題点に鑑み、ガラスが含有された樹脂のハウジングと一体で形成された樹脂フックにより防塵ガラスを安定して固定することができる光書き込み装置およびこの光書き込み装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第１の発明は、ガラスが含有された樹脂のハウジング内で走査された光を、前記ハウジングの開口に取り付けられた走査方向に長い長方形の防塵ガラスを介して外部に出射する光書き込み装置において、前記開口が形成されたハウジングの側壁面と略平行であって、根元部のコーナＲ部が前記ハウジングと連結されて一体形成され、且つ先端部が前記ハウジングから前記防塵ガラスの短手方向に突出して形成されていると共に、弾性変形により前記防塵ガラスを前記ハウジングの側壁面に固定する樹脂フックを有し、
前記樹脂フックは、前記防塵ガラスの下端側と対向する前記ハウジングの底面に略垂直に形成された開口部を設けて金型成形されたものであると共に、前記樹脂フックにおいて前記ハウジングの前記側壁面と対向し、前記防塵ガラスが配置される側の略垂直面の抜き勾配が、前記樹脂フックにおいて前記防塵ガラスが配置される側とは反対側の前記コーナＲ部が形成される側の略垂直面の抜き勾配よりも大きくなっており、
前記樹脂フックの先端部には、前記防塵ガラスを押圧して前記ハウジングの側壁面に固定すると共に、前記防塵ガラスの方向に突出して前記防塵ガラスの脱落を防止するための複数の角部が設けられたことを特徴とする。
【００１２】
第２の発明の光書き込み装置は、第１の発明の光書き込み装置において、前記複数の角部は、前記防塵ガラスの方向に突出して形成されて前記防塵ガラスを押圧して前記ハウジングの側壁面に固定する第１の角部と、前記第１の角部より先端側で前記第１の角部よりさらに前記防塵ガラスの方向に突出して前記防塵ガラスの脱落を防止する第２の角部とを含み、前記第１の角部及び前記第２の角部は、段部を介して隣接して形成され、
前記防塵ガラスが短手方向で前記樹脂フックの前記第２の角部に接した後、前記第１の角部に接するように挿入され、前記防塵ガラスがセットされた状態で前記第２の角部に接していることを特徴とする。
【００１３】
第３の発明の画像形成装置は、第１の発明又は第２の発明の光書き込み装置と、前記光書き込み装置によって書き込まれた画像を可視化し、画像形成媒体上に可視画像を形成する画像形成手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明に係る光書き込み装置としての光書き込みユニットの一実施形態を示す平面図、図２は図１の光書き込みユニットの防塵ガラス装着状態を示す側面断面図、図３は図２中のＡ部を詳細に示す側面断面図、図４は図３の平面図、図５は樹脂フックの先端部を拡大して示す側面図、図６は図１の防塵ガラス挿入開始状態を拡大して示す側面断面図、図７は本発明の実施形態に係る光書き込みユニットを使用した画像形成装置の構成を示す概略構成図である。
【００１９】
図７において、画像形成装置１００は電子写真方式のもので、感光体ドラム１０１、感光体ドラム１０１の外周部に配置された帯電ユニット１０２、現像ユニット１０３、転写ユニット１０４、分離ユニット１０５、クリーニングユニット１０６および光書き込みユニット１１０等で構成され、転写ユニット１０４の下流側には熱定着器からなる定着ユニット１０７が配置され、記録媒体上に形成されたトナー画像を熱融着させることにより記録媒体、例えば転写紙に転写された最終画像が得られる。したがって、この実施形態では、感光体ドラム１０１、帯電ユニット１０２、現像ユニット１０３、転写ユニット１０４、分離ユニット１０５、クリーニングユニット１０６および光書き込みユニット１１０、および定着ユニット１０７が画像形成媒体（転写紙）上に可視画像を形成する画像形成手段を構成している。
【００２０】
前記画像形成装置に設けられた光書き込みユニット１１０は、図１、図２に示すように上方が開口したハウジング本体１１とその開口を覆う蓋部材２４により構成されるハウジング内に収納され、蓋部材２４は係止爪２４ａにより固定される。ポリゴンモータ１５はモータ基板１６を介してハウジング本体１１の底面に固定され、ポリゴンモータ１５の回転軸にはポリゴンミラー１４が取り付けられている。モータ基板１６上には、ポリゴンモータ１５を制御するためのＩＣ１７が取り付けられている。
【００２１】
ハウジング本体１１の底面には更に、レーザビームをポリゴンミラー１４の反射面に線状に集光するシリンドリカルレンズ１３と、ポリゴンミラー１４により等角速度偏向されたレーザビームを等速度偏向に補正等するｆθレンズ１８と、同期検知信号用の反射ミラー１９と、レンズ２０及び光センサ２１が取り付けられている。反射ミラー１９等は場合によっては削減できる。
【００２２】
図３〜図６に詳しく示すようにハウジング本体１１の側面には、レーザビームを光書き込みユニット外部の感光体ドラム２３に出力するための開口部２７及び防塵ガラス２２が設けられている。防塵ガラス２２は図３に拡大して示すように、ハウジング本体１１から一体で突き出した１本以上の樹脂フック２５により固定されている。なお、図１に示すように２個の２５ａ、２５ｂフックにより防塵ガラス２２の両端を固定すれば、目的を達成できるが、１本であっても防塵ガラス２２の幅方向(レーザ走査方向)を規制すれば、目的を容易に達成できる。
【００２３】
図３〜図６を参照して樹脂フック２５の各部について説明する。樹脂フック２５は、開口２７が形成されたハウジング１１の側壁面３５と略平行であって、根元部がハウジング１１と連結されて一体で形成され、自由端である先端部がハウジング１１から防塵ガラス２２の短手方向に突出して形成され、弾性変形により防塵ガラス２２をハウジング１１の側壁面３５に固定する。樹脂フック２５の先端部には、図５に詳しく示すように略垂直面３６から防塵ガラス２２の方向に突出して形成され、防塵ガラス２２を押圧してハウジング１１の側壁面３５に固定する第１の角部３２と、第１の角部３２より先端側で第１の角部３２よりさらに防塵ガラス２２の方向に突出して防塵ガラス２２の脱落を防止する第２の角部３３が形成されている。角部３２、３３は段部３２ａを介して隣接して形成されている。
【００２４】
図３は、防塵ガラス２２をセットした状態を示す。樹脂フック２５の根元には応力集中を避けるためのコーナＲ部２９が設けられている。レーザ光は矢印３１に示すように、図の左から右に進んで防塵ガラス２２を透過し、ハウジング本体１１に設けられた開口部２７を通って感光体２３に到達する。
【００２５】
ここで、防塵ガラス２２の下端側に形成された開口部２８は、樹脂フック２５を成形するために設けられたもので、図４に示すように樹脂フック２５の先端部より少し大き目の穴である。これは金型を図４の紙面と直交する方向で分割しようとすると、金型構造上このような形状となる。また、樹脂フック２５の２つの略垂直面３６、３７の内、樹脂フック２５と反対側の面３７は比較的抜き勾配を必要としないが、樹脂フック２５と対向する面３６は開口部２８が小さいため、ここに入ってくる金型も小さくなる。そこで、抜き勾配を大きくする必要がある。
【００２６】
防塵ガラス２２のセットの仕方について説明する。防塵ガラス２２は図３において矢印２６で示すように先端部側から、すなわち防塵ガラス２２の短手方向に挿入する。複数の樹脂フック２５を有する場合、考え方によっては防塵ガラス２２の長手方向(レーザ走査方向)からの挿入も可能であるが、樹脂フック２５の１本目を挿入して２本目までに「てこの原理」で１本目を必要以上に広げて樹脂フック２５を折ることが考えられるため、片側のみの挿入に限定する。防塵ガラス２２の面はレ−ザ光３１と直交しないようハウジング本体１１に対して数度の傾きを持たせているので、防塵ガラス２２は短手方向にハウジング本体１１の傾いた側壁面３５に沿って挿入される。
【００２７】
図６に示すように、防塵ガラス２２を挿入し始めると、まず防塵ガラス２２と樹脂フック２５は脱落防止用の角部３３で接する。その際、樹脂フック２５の弾性作用によって防塵ガラス２２の厚さまで広げられるが折れないように設計することは可能である。この広がる量を１〜２mm前後に設定すれば、樹脂フック２５の長さ（寸法Ｄ）、厚さｔ、コ−ナＲ部２９の大小によっても左右されるが比較的容易に設計できる。樹脂フック２５の幅Ｅ（図４）は任意に設定でき、通常２〜５mm程度が好ましい。
【００２８】
防塵ガラス２２の底面がハウジング本体１１の面に接する少し前に、防塵ガラス２２は樹脂フック２５の角部３２で接し、完全に防塵ガラス２２がセットされた状態で、樹脂フック２５はまだ完全に元の位置に戻っていない状態（０．２〜１mm撓んだ状態）にしておく。つまり、防塵ガラス２２のレーザ光出射面がハウジング本体１１の傾斜壁３５に押し付けるように、樹脂フック２５の角部３２が防塵ガラス２２を押している。
【００２９】
図３に示す上下方向については、防塵ガラス２２の底面の角がハウジング本体１１で接しているが、防塵ガラス２２の上面と、角部３３の下の面３３ａとは必ずしも接していない。樹脂フック２５の成形は容易であるが、防塵ガラス２２のカット精度はあまりよくないので、実質上隙間が空いている。この面３３ａは、防塵ガラス２２が振動などで樹脂フック２５から外れることを防ぐもので、オ−バーラップ量（寸法Ｂ）としては０．３〜２mmになるようにしておく。
【００３０】
防塵ガラス２２の短手方向長さによって樹脂フック２５の長さ寸法Ｄがほぼ決定されるが、３０mmを超えると樹脂フック２５の根元部分が細くなって折れやすくなるのでＤ＝３０mm以下に留める。角部３２、段部３２ａを含む突出部３０は先端の脱落防止形状に隣接して設けるが、段部３２ａの長さＣは数mm以内にする。
【００３１】
このように、本実施形態によれば、ガラス入りの樹脂材料でもハウジング１１を製作可能であり、異音、防塵ガラス２２の割れなどの不具合発生を防ぐことができる。また、クッションを使わないのでコストを押さえることができ、さらに、防塵ガラス２２と樹脂フック２５が常に接するようにしているので防塵ガラス２２が固定され、これにより、 機械の振動等で異音を発したり、防塵ガラス２２が割れるような不具合がなくなる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、ガラス入りの樹脂はガラス含有量によって大きく左右されるが一般的に弾性変形しにくく、変形量が大きいと折れやすいという不具合が考えられるが、防塵ガラス２２をハウジング１１にセットした時の樹脂フック２５の弾性量を０．２〜１mmとしているので、弾性変形の範囲で防塵ガラス２２を押さえることができ、折れるような不具合がなくなる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、樹脂フック２５の先端部のみを肉厚にして、その他は弾性変形できるくらいの肉厚に抑えられるため、フック部が折れてしまうという不具合がなくなる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、防塵ガラス２２を入れづらくなって樹脂フック２５が折れたり、逆に防塵ガラス２２が外れやすくなるという不具合を防止することができ、また、フック部の形状が簡単になり、量産可能である。
【００３５】
また、本実施形態によれば、複数の樹脂フック２５を有していても、防塵ガラス挿入時には同時に樹脂フック２５を広げる形にできるため、「てこの作用」で必要以上に樹脂フック２５を広げる必要がなくなり、樹脂フック２５が折れるという不具合がなくなる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、光路幅を遮ることなくかつ樹脂フック２５の折れを招くことなく確実に防塵ガラスを押さえることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、開口が形成されたハウジングの側壁面と略平行であって、根元部が前記ハウジングと連結されて一体で形成され、先端部が前記ハウジングから前記防塵ガラスの短手方向に突出して形成され、弾性変形により前記防塵ガラスを前記ハウジングの側壁面に固定する樹脂フックを有し、前記樹脂フックの先端部には、前記防塵ガラスの方向に突出して形成されて前記防塵ガラスを押圧して前記ハウジングの側壁面に固定する第１の角部と、前記第１の角部より先端側で前記第１の角部よりさらに前記防塵ガラスの方向に突出して前記防塵ガラスの脱落を防止する第２の角部とを形成したので、ガラスが含有された樹脂のハウジングと一体で形成された樹脂フックにより防塵ガラスを安定して固定することが可能な光書き込み装置および画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光書き込み装置の一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１の光書き込み装置の防塵ガラス装着状態を示す側面断面図である。
【図３】図２中のＡ部を詳細に示す側面断面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】樹脂フックの先端部を拡大して示す側面図である。
【図６】図１の防塵ガラス挿入開始状態を拡大して示す側面断面図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
２２ 防塵ガラス
２５ 樹脂フック
３２，３３ 角部
３２ａ 段部
１００ 画像形成装置
１１０ 光書き込みユニット

Claims (3)

1. ガラスが含有された樹脂のハウジング内で走査された光を、前記ハウジングの開口に取り付けられた走査方向に長い長方形の防塵ガラスを介して外部に出射する光書き込み装置において、
   前記開口が形成されたハウジングの側壁面と略平行であって、根元部のコーナＲ部が前記ハウジングと連結されて一体形成され、且つ先端部が前記ハウジングから前記防塵ガラスの短手方向に突出して形成されていると共に、弾性変形により前記防塵ガラスを前記ハウジングの側壁面に固定する樹脂フックを有し、
   前記樹脂フックは、前記防塵ガラスの下端側と対向する前記ハウジングの底面に略垂直に形成された開口部を設けて金型成形されたものであると共に、前記樹脂フックにおいて前記ハウジングの前記側壁面と対向し、前記防塵ガラスが配置される側の略垂直面の抜き勾配が、前記樹脂フックにおいて前記防塵ガラスが配置される側とは反対側の前記コーナＲ部が形成される側の略垂直面の抜き勾配よりも大きくなっており、
   前記樹脂フックの先端部には、前記防塵ガラスを押圧して前記ハウジングの側壁面に固定すると共に、前記防塵ガラスの方向に突出して前記防塵ガラスの脱落を防止するための複数の角部が設けられたことを特徴とする光書き込み装置。
2. 前記複数の角部は、前記防塵ガラスの方向に突出して形成されて前記防塵ガラスを押圧して前記ハウジングの側壁面に固定する第１の角部と、前記第１の角部より先端側で前記第１の角部よりさらに前記防塵ガラスの方向に突出して前記防塵ガラスの脱落を防止する第２の角部とを含み、前記第１の角部及び前記第２の角部は、段部を介して隣接して形成され、前記防塵ガラスが短手方向で前記樹脂フックの前記第２の角部に接した後、前記第１の角部に接するように挿入され、前記防塵ガラスがセットされた状態で前記第２の角部に接していることを特徴とする請求項１記載の光書き込み装置。
3. 請求項１又は２記載の光書き込み装置と、前記光書き込み装置によって書き込まれた画像を可視化し、画像形成媒体上に可視画像を形成する画像形成手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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