JP5153854B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

この発明は、互いに回転自在にそれぞれの一端部で互いに軸支された本体及び蓋体を備え、蓋体に光走査装置が保持された画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置は、光走査装置及び画像形成部を備える。光走査装置から発せられたレーザ光は、画像形成部に備えられた静電潜像担持体に照射され、電子写真プロセスを経て用紙に画像が形成される。
このような画像形成装置は、画像形成部等のメンテナンスを行うために内部を容易に開放可能に構成されることが好ましい。一方、レーザ光は微小スポット状に絞られて高エネルギーを有するので、メンテナンス時にレーザ光が外部へ漏れることを防止する必要がある。
そこで、互いに回転自在にそれぞれの一端部で結合された本体及び蓋体と、レーザ光の光路上に上下動自在に配置されたシャッタ部材とを備え、蓋体が閉じられると突起がシャッタ部材を押し上げて光路が開放され、蓋体が開かれると突起が退避してシャッタ部材が自重によって下降して光路が遮断されるように構成された画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平6−305185号公報
しかし、特許文献1に記載の画像形成装置では、本体と蓋体とは一端部を支点にして互いに回転移動し、本体に設けられた突起が蓋体に設けられた貫通孔を円弧状の軌跡に沿って通過することから、突起と貫通孔との間には間隙が設けられる必要がある。このため、突起と貫通孔との間の間隙を通って光走査装置の内部へ塵埃が進入する虞がある。
この発明の目的は、光路遮断位置と光路開放位置との間で変位自在なシャッタ部材を備えた光走査装置の内部への塵埃の進入を防止できる画像形成装置を提供することにある。
この発明の画像形成装置は、本体及び蓋体を備える。蓋体は、光走査装置を保持し、本体に所定の開放位置と閉鎖位置との間で回転自在に支持される。光走査装置は、レーザ光を発する光源、レーザ光の光路を遮断する光路遮断位置とレーザ光の光路を開放する光路開放位置との間で変位自在なシャッタ部材、光源及びシャッタ部材を内蔵して本体に対向する底面に開口部を有する筐体、並びに弾性を有する防塵部材を有する。本体は、開口部を通ってシャッタ部材に当接自在な当接部材であって、蓋体が開放位置にあるときシャッタ部材から離間することでシャッタ部材を光路遮断位置に配置させ、蓋体が閉鎖位置にあるときシャッタ部材に当接することでシャッタ部材を光路開放位置に配置させる当接部材を有する。シャッタ部材は、光路遮断位置において開口部を筐体の内側から閉塞する閉塞部を含む。防塵部材は、筐体の外側であって開口部の周囲に配置され、蓋体が閉鎖位置にあるとき当接部材の周辺部に全周にわたって圧接するように構成される。
この構成では、通常動作時即ち蓋体が閉鎖位置にあるときは、当接部材がシャッタ部材に当接してシャッタ部材が光路開放位置に配置され、画像形成処理を実行可能な状態になる。また、防塵部材が当接部材の周辺部に全周にわたって圧接することで、開口部が筐体の外側から閉塞される。一方、メンテナンス時即ち蓋体が開放位置に配置されたときは、当接部材がシャッタ部材から離間してシャッタ部材が光路遮断位置に配置されるので、誤動作等によって光源からレーザ光が発せられた場合でも光走査装置の筐体内でレーザ光が遮断され、筐体の外部へのレーザ光の漏れが防止される。また、シャッタ部材によって開口部が光走査装置の内側から閉塞される。このように、通常動作時及びメンテナンス時の両方において、開口部が閉塞される。
上述の構成において、当接部材の長さ及び防塵部材の厚さは、蓋体が開放位置から閉鎖位置へ移動した際に防塵部材が周辺部に接触した後に閉塞部が開口部を開放し、蓋体が閉鎖位置から開放位置へ移動した際に閉塞部が開口部を閉塞した後に防塵部材が周辺部から離間するように設定されることが好ましい。これによって、開口部は筐体の外側又は内側の何れかから常に閉塞される。
また、当接部材の長さ及び防塵部材の厚さは、蓋体が開放位置から閉鎖位置へ移動した際に防塵部材が当接部材の周辺部に接触した後にシャッタ部材が光路遮断位置から光路開放位置へ変位し、蓋体が閉鎖位置から開放位置へ移動した際にシャッタ部材が光路開放位置から光路遮断位置へ変位した後に防塵部材が当接部材の周辺部から離間するように設定することもできる。これによっても、開口部は筐体の外側又は内側の何れかから常に閉塞される。
さらに、シャッタ部材は、当接部材が当接する突起部を有することが好ましい。シャッタ部材が突起部を有することで、突起部の長さ分だけ当接部材の突出長さを短くすることができ、当接部材の突出による作業性の低下が抑制される。
また、本体は、光走査装置によって形成された静電潜像を現像する現像ユニットを着脱自在に保持し、当接部材は、現像ユニットに設けられることが好ましい。これによって、現像ユニットが本体から取り外された状態ではシャッタ部材は光路開放位置に変位することがなく常に光路遮断位置に配置されるので、誤動作等によって光源からレーザ光が発せられた場合でも光走査装置の筐体内でレーザ光が遮断され、画像形成処理を実行不可能な状態でレーザ光が光走査装置の筐体の外部へ出射されることが防止される。
さらに、シャッタ部材は、光走査装置の筐体に軸支されることが好ましい。これによって、シャッタ部材は光路遮断位置と光路開放位置とに回転移動するので、直線移動するように構成された場合と比較して、光走査装置の小型化が可能になる。
また、シャッタ部材は貫通孔を有し、光走査装置の筐体は、貫通孔に挿通されてレーザ光の走査方向に沿ったシャッタ部材の移動を規制するガイド部を有することが好ましい。これによって、レーザ光の走査方向に沿った方向へのシャッタ部材の位置ずれが防止されるので、閉塞部が開口部に対して位置ずれすることによる筐体の内部と外部との連通が防止される。
さらに、光走査装置は、蓋体に対して所定範囲内で離接自在に支持されるとともに、弾性部材によって蓋体から離間する方向に付勢されることが好ましい。光走査装置が蓋体に対して離間する方向に付勢されることで、蓋体が閉鎖位置に配置されたときに、防塵部材と本体との圧接力が高まり、開口部の閉塞性が向上する。
この発明によれば、光路遮断位置と光路開放位置との間で変位自在なシャッタ部材を備えた光走査装置の内部への塵埃の進入を防止することができる。
(A)は、この発明の実施形態に係る画像形成装置の閉鎖状態の概略構成を示す側面断面図であり、(B)は、この発明の実施形態に係る画像形成装置の開放状態の概略構成を示す側面断面図である。 光走査装置の概略構成を示す平面断面図である。 シャッタ部材が光路開放位置に配置された光走査装置を筐体の一部を取り外した状態で背面側から見た斜視図である。 図3に示すシャッタ部材の第1端部の拡大図である。 図3に示すシャッタ部材の第2端部の拡大図である。 シャッタ部材が光路遮断位置に配置された光走査装置を筐体の一部を取り外した状態で背面側から見た斜視図である。 図6に示すシャッタ部材の第1端部の拡大図である。 図6に示すシャッタ部材の第2端部の拡大図である。 上下反転させた状態の蓋体を背面側から見た斜視図である。 (A)は、閉鎖状態における画像形成装置の一部拡大断面図であり、(B)は、閉鎖状態から開放状態への移行中における画像形成装置の一部拡大断面図である。 一部の部材が取り外された状態における画像形成装置の側面断面図である。
以下に、この発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
図1(A)及び図1(B)に示すように、画像形成装置10は、本体20、及び蓋体30を備えている。蓋体30は、本体20に対して所定範囲内で回転自在となるように、一端部が本体20の一端部に軸支されている。これによって、画像形成装置10が本体20を下にして置かれたとき、蓋体30は、本体20に対して、図1(A)に示す閉鎖位置と、図1(B)に示す開放位置との間で回転自在である。画像形成装置10は、画像形成時には、蓋体30が閉鎖位置に配置された閉鎖状態にされ、後述する現像ユニット73の交換時、及び後述する感光体ドラム71を含む感光体ユニットの交換時等の、メンテナンス時には、蓋体30が開放位置に配置された開放状態にされる。
蓋体30は、スキャナユニット40及び光走査装置50を保持している。
スキャナユニット40は、蓋体30の上部に配置されている。スキャナユニット40は、原稿台41、原稿台カバー42、及びCIS(contact image sensor)43を有している。CIS43は、画像読取部の一例であって、CCD(Charge Coupled Device)センサ及び光学系部材を搭載した走査ユニットで代用することもできる。
原稿台カバー42は、本体20と蓋体30とが軸支された端部と同じ側の端部を軸として、原稿台41の上面を開閉自在に揺動する。CIS43は、原稿台41の下側に配置され、原稿台41に沿って副走査方向に移動することで、原稿台41に載置された原稿の画像を読み取って画像データを生成する。
光走査装置50は、蓋体30の底部に配置されている。図2に示すように、光走査装置50は、半導体レーザ(光源)51、コリメータレンズ52、シリンドリカルレンズ53、ポリゴンミラー54、第1fθレンズ55、第2fθレンズ56、反射ミラー57、シャッタ部材60、及びこれらの部材を内部に収容する筐体58を備えている。筐体58は、反射ミラー57の下方に、レーザ光の走査方向である主走査方向91に長い防塵ガラス59を有している。
ポリゴンミラー54は、図示しないモータによって、所定方向に高速回転する。半導体レーザ51は、画像データに基づいてレーザ光を発する。半導体レーザ51から発せられたレーザ光は、コリメータレンズ52及びシリンドリカルレンズ53を透過して、偏向手段であるポリゴンミラー54によって等角速度で偏向された後、第1fθレンズ55及び第2fθレンズ56に入射し、防塵ガラス59を通って本体側へ向かうように反射ミラー57によって向きを変えられて、等速度で主走査方向91の走査を行う。
シャッタ部材60は、第2fθレンズ56と反射ミラー57との間の光路上に配置されている。シャッタ部材60の詳細については、後述する。
本体20は、電子写真プロセス部70及び給紙部80を備えている。
電子写真プロセス部70は、静電潜像担持体である感光体ドラム71、帯電器72、現像ユニット73、転写器74、クリーニングユニット75、及び定着装置76を有している。
帯電器72は、感光体ドラム71の周面を所定電位に帯電させる。半導体レーザ51から発せられて防塵ガラス59を通過したレーザ光は、感光体ドラム71の周面に照射され、これによって感光体ドラム71の周面に画像データに基づく静電潜像が形成される。
現像ユニット73は、本体20に対して着脱自在に装着されている。現像ユニット73は、感光体ドラム71の周面にトナー(現像剤)を供給することで、静電潜像をトナー像に現像する。転写器74は、トナー像を、給紙部80から供給された用紙に転写する。クリーニングユニット75は、トナー像が用紙に転写された後に感光体ドラム71の周面に残留するトナーを回収する。定着装置76は、トナー像を担持した用紙を加熱及び加圧することで、トナー像を用紙に堅牢に固着させる。
図3に示すように、シャッタ部材60は、主走査方向91に長く、主走査方向91の両端部を筐体58に軸支されている。シャッタ部材60は、図3〜図5に示すようにレーザ光の光路を開放する光路開放位置と、図6〜図8に示すようにレーザ光の光路を遮断する光路遮断位置との間で変位自在に構成されている。
シャッタ部材60は、シャッタ部材60の位置でレーザ光が通過する主走査方向91の領域(以下、光路領域という。)の外側であって主走査方向91の両端部に、貫通孔61,62を有している。筐体58には、貫通孔61,62に挿通されるガイド部581,582が設けられている。ガイド部581,582の主走査方向91の寸法は、貫通孔61,62の主走査方向91の寸法よりも若干小さい。ガイド部581,582は、シャッタ部材60の変位方向に沿って延びており、シャッタ部材60が光路開放位置と光路遮断位置との間のいずれの位置にある場合でも貫通孔61,62に挿通される長さを有している。このため、シャッタ部材60の主走査方向91への位置ずれが防止される。
シャッタ部材60の主走査方向91における両端部には、付勢部材の一例であるコイルバネ63,64(但し、コイルバネ63は図示されていない。)が配置されている。シャッタ部材60は、コイルバネ63,64によって、光路開放位置から光路遮断位置へ向かう方向へ付勢されている。
図9に示すように、筐体58は、本体20に対向する底面に開口部583,584を有している。開口部583,584は、光路領域の外側であって主走査方向91におけるシャッタ部材60の両端部に対向する位置に設けられている。
シャッタ部材60は、開口部583,584のそれぞれに対向する位置に、閉塞部65,66を有している。閉塞部65,66は、シャッタ部材60が光路遮断位置に配置された状態で開口部583,584を光走査装置50の内側から閉塞する。閉塞部65,66は、一例として、プレート状に構成されている。
図1(A)、図1(B)、図10(A)、及び図10(B)に示すように、閉塞部65,66には、本体20側へ突起する突起部67,68(但し、突起部67は図示されていない。)を有している。
本体20は、蓋体30側へ向けて突出する当接部材21,22(但し、当接部材21は図示されていない。)を備えている。当接部材21,22は、それぞれ開口部583,584を通ってシャッタ部材60の突起部67,68に当接自在に構成されている。
図1(A)に示すように蓋体30が閉鎖位置にあるとき、図10(A)に示すように、当接部材21,22は、開口部583,584を通って突起部68に当接してシャッタ部材60を押し上げ、シャッタ部材60を光路開放位置に配置させる。これによって、通常動作時即ち蓋体が閉鎖位置にあるときは、レーザ光が、シャッタ部材60に遮断されることなく感光体ドラム71に照射されるようになる。
筐体58の外側であって開口部583,584の周囲には、弾性を有する防塵部材585,586(但し、防塵部材585は図示されていない。)がそれぞれ配置されている。防塵部材585,586は、環状を呈し、開口部583,584のそれぞれの周囲の全域に配置されている。防塵部材585,586は、蓋体30が閉鎖位置にあるとき当接部材21,22の周辺部に全周にわたって圧接するように構成されている。防塵部材585,586は、例えばウレタンスポンジで形成される。蓋体30が閉鎖位置にあるとき、防塵部材585,586が当接部材21,22の周辺部に全周にわたって圧接するので、開口部583,584が筐体58の外側から閉塞される。
一方、蓋体30が図1(A)に示す閉鎖位置から図1(B)に示す開放位置への変位を開始すると、図10(B)に示すように、光走査装置50が当接部材21,22に対して離間するので、シャッタ部材60は、コイルバネ63,64の弾性力によって下向きに回転し、光路遮断位置に配置される。これによって、シャッタ部材60の閉塞部65,66が開口部583,584に筐体58の内側から圧接する。閉塞部65,66が開口部583,584に接触した後に、防塵部材585,586が当接部材21,22の周辺部から離間する。
メンテナンス時即ち蓋体30が開放位置に配置されたときは、シャッタ部材60が光路遮断位置に配置されるので、誤動作等によって半導体レーザ51からレーザ光が発せられた場合でも筐体58内でレーザ光が遮断され、筐体58の外部へのレーザ光の漏れが防止される。
また、蓋体30が開放位置に配置されたときは、シャッタ部材60の閉塞部65,66が開口部583,584に筐体58の内側から圧接するので、開口部583,584が筐体58の内側から閉塞される。
このように、画像形成装置10によれば、通常動作時にはレーザ光を感光体ドラム71へ照射できるようにし、メンテナンス時には筐体58の外部へのレーザ光の漏れを防止できるとともに、通常動作時及びメンテナンス時の両方において、開口部583,584が閉塞される。このため、光路遮断位置と光路開放位置との間で変位自在なシャッタ部材60を備えた光走査装置50の筐体58の内部への塵埃の進入を防止することができる。したがって、光走査装置50の筐体58内部に塵埃が進入して塵埃がレーザ光の光路上を浮遊することによる画質低下が防止される。
当接部材21,22の長さ及び防塵部材585,586の厚さは、蓋体30が開放位置から閉鎖位置へ移動した際に防塵部材585,586が当接部材21,22の周辺部に接触した後に閉塞部65,66が開口部583,584を開放し、蓋体30が閉鎖位置から開放位置へ移動した際に閉塞部65,66が開口部583,584を閉塞した後に防塵部材585,586が当接部材21,22の周辺部から離間するように設定されることが好ましい。これによって、開口部583,584は筐体58の外側又は内側の何れかから常に閉塞される。
また、当接部材21,22の長さ及び防塵部材585,586の厚さは、蓋体30が開放位置から閉鎖位置へ移動した際に防塵部材585,586が当接部材21,22の周辺部に接触した後にシャッタ部材60が光路遮断位置から光路開放位置へ変位し、蓋体30が閉鎖位置から開放位置へ移動した際にシャッタ部材60が光路開放位置から光路遮断位置へ変位した後に防塵部材585,586が当接部材21,22の周辺部から離間するように設定することもできる。
閉塞部65,66に突起部67,68が設けられることは必須要件ではないが、閉塞部65,66に突起部67,68が設けられることで、突起部67,68の長さ分だけ当接部材21,22の突出長さを短くすることができ、当接部材21,22の突出によるユーザの操作性の低下が抑制される。
図1(A)及び図1(B)に示すように、当接部材21,22は、現像ユニット73に設けられることが好ましい。上述のように、現像ユニット73は、本体20に対して着脱自在に装着されている。これによって、現像ユニット73が本体20から取り外された状態ではシャッタ部材60は光路開放位置に変位することがなく常に光路遮断位置に配置される。このため、誤動作等によって半導体レーザ51からレーザ光が発せられた場合でも光走査装置50の筐体58内でレーザ光が遮断され、画像形成処理を実行不可能な状態でレーザ光が光走査装置50の筐体58の外部へ出射されることが防止される。
ガイド部581,582は、シャッタ部材60が光路開放位置と光路遮断位置との間のいずれの位置にある場合でも貫通孔61,62に挿通される長さを有していることで、シャッタ部材60の主走査方向91への位置ずれが防止されるので、閉塞部65,66が開口部583,584に対して位置ずれすることによる筐体58の内部と外部との連通が防止される。これによっても、光走査装置50の筐体58の内部への塵埃の進入が防止される。
上述のように、シャッタ部材60は、光走査装置50の筐体58に軸支されるので、シャッタ部材60は光路遮断位置と光路開放位置との間を回転移動する。このため、直線移動するように構成された場合と比較して、光走査装置50が小型化される。
図11に示すように、光走査装置50は、蓋体30に対して所定範囲内で搖動自在に支持されるとともに、弾性部材の一例であるバネ31,32,33,34(図9参照)によって蓋体30から離間する方向に付勢されることが好ましい。この実施形態では、光走査装置50は、段ビス35,36,37,38によって所定範囲内で蓋体30に対して離接自在に支持され、段ビス35〜38のそれぞれに挿通されたバネ31〜34によって蓋体30から離間する方向に付勢されている。
光走査装置50が蓋体30に所定範囲内で搖動自在に支持されるとともに蓋体30に対して離間する方向に付勢されることで、蓋体30が閉鎖位置に配置された状態において光走査装置50が本体20に圧接する。これによって、蓋体30が閉鎖位置に配置された状態における光走査装置50と感光体ドラム71との距離が、一定化される。したがって、感光体ドラム71の周面に対する光走査装置50の走査の位置精度が高くなる。
また、光走査装置50が蓋体30に所定範囲内で搖動自在に支持されるとともに蓋体30に対して離間する方向に付勢されることで、蓋体30が閉鎖位置に配置された状態における防塵部材585,586と本体20との圧接力が高まり、開口部583,584の閉塞性が向上する。
なお、画像形成装置10は、本体20を上にし蓋体30を下にして置かれた場合でも、通常動作時及びメンテナンス時の両方において開口部583,584が閉塞されるので、光走査装置50の筐体58内部への塵埃の進入を防止できるという効果が奏される。
また、貫通孔61,62及びガイド部581,582は、主走査方向91におけるいずれか一端部に一対のみ設けた場合でも、シャッタ部材60の主走査方向91への位置ずれを防止できるという効果を奏することができる。
さらに、シャッタ部材60の主走査方向91における一方の端部のみに付勢部材を配置し、一方の端部の付勢部材によってシャッタ部材60を光路開放位置から光路遮断位置へ向かう方向へ付勢するように構成することもできる。
また、開口部583,584及び閉塞部65,66は、シャッタ部材60の主走査方向91における一方の端部に一対のみ設けることもできる。
さらに、本発明においてスキャナユニット40を備えることは必須要件ではない。
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10 画像形成装置
20 本体
21,22 当接部材
30 蓋体
31〜34 バネ(弾性部材)
35〜38 段ビス
40 スキャナユニット
50 光走査装置
51 半導体レーザ(光源)
58 筐体
581,582 ガイド部
583,584 開口部
585,586 防塵部材
60 シャッタ部材
61,62 貫通孔
63,64 コイルバネ(付勢部材)
65,66 閉塞部
67,68 突起部

Claims (8)

  1. 本体と、
    光走査装置を保持し、前記本体に所定の開放位置と閉鎖位置との間で回転自在に支持された蓋体と、を備え、
    前記光走査装置は、レーザ光を発する光源、レーザ光の光路を遮断する光路遮断位置とレーザ光の光路を開放する光路開放位置との間で変位自在なシャッタ部材、前記光源及び前記シャッタ部材を内蔵して前記本体に対向する底面に開口部を有する筐体、並びに弾性を有する防塵部材を有し、
    前記本体は、前記開口部を通って前記シャッタ部材に当接自在な当接部材であって、前記蓋体が前記開放位置にあるとき前記シャッタ部材から離間することで前記シャッタ部材を前記光路遮断位置に配置させ、前記蓋体が前記閉鎖位置にあるとき前記シャッタ部材に当接することで前記シャッタ部材を前記光路開放位置に配置させる当接部材を有し、
    前記シャッタ部材は、前記光路遮断位置において前記開口部を前記筐体の内側から閉塞する閉塞部を含み、
    前記防塵部材は、前記筐体の外側であって前記開口部の周囲に配置され、前記蓋体が前記閉鎖位置にあるとき前記当接部材の周辺部に全周にわたって圧接するように構成される、画像形成装置。
  2. 前記当接部材の長さ及び前記防塵部材の厚さは、前記蓋体が前記開放位置から前記閉鎖位置へ移動した際に前記防塵部材が前記周辺部に接触した後に前記閉塞部が前記開口部を開放し、前記蓋体が前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動した際に前記閉塞部が前記開口部を閉塞した後に前記防塵部材が前記周辺部から離間するように設定される、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記当接部材の長さ及び前記防塵部材の厚さは、前記蓋体が前記開放位置から前記閉鎖位置へ移動した際に前記防塵部材が前記周辺部に接触した後に前記シャッタ部材が前記光路遮断位置から前記光路開放位置へ変位し、前記蓋体が前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動した際に前記シャッタ部材が前記光路開放位置から前記光路遮断位置へ変位した後に前記防塵部材が前記周辺部から離間するように設定される、請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 前記シャッタ部材は、前記当接部材が当接する突起部を有する、請求項1から3のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 前記本体は、前記光走査装置によって形成された静電潜像を現像する現像ユニットを着脱自在に保持し、
    前記当接部材は、前記現像ユニットに設けられる、請求項1から4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 前記シャッタ部材は、前記筐体に軸支される、請求項1から5のいずれかに記載の画像形成装置。
  7. 前記シャッタ部材は、貫通孔を有し、
    前記筐体は、前記貫通孔に挿通されてレーザ光の走査方向に沿った前記シャッタ部材の移動を規制するガイド部を有する、請求項1から6のいずれかに記載の画像形成装置。
  8. 前記光走査装置は、前記蓋体に対して所定範囲内で揺動自在に支持されるとともに、弾性部材によって前記蓋体から離間する方向に付勢される、請求項1から3のいずれかに記載の画像形成装置。
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