JP5828376B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。

レーザビームプリンタ、およびデジタル複写機、レーザＦＡＸなどの画像形成装置における印字プロセスは、光走査装置によって像坦持体に潜像を形成し、潜像を現像手段によってトナー像として可視化し、トナー像を転写紙等記録材上に転写して定着させ、装置外に排出するものである。

上記光走査装置は、画像形成装置の本体筐体に対して４箇所で位置決め固定されたり、３箇所で位置決め固定されたりしている（例えば、特許文献１、２）。
図１５は、本体筐体に対して４箇所で位置決め固定する従来の光走査装置３００Ａの概略平面図であり、図１６は、本体筐体に対して３箇所で位置きめ固定する従来の光走査装置３００Ｂの概略平面図である。
図１５に示すように、本体筐体に対して４箇所で位置決め固定する光走査装置３００Ａにおいては、光走査装置３００Ａの箱型形状の光学ハウジング３０１の主走査方向（図中上下方向）に対して直交する２つの長側面３０２ａ，３０２ｂの両端部付近にそれぞれ被固定部３０３を形成し、これら被固定部３０３が、画像形成装置の本体筐体に設けられた固定部に位置決め固定される。

また、図１６に示すように、本体筐体に対して３箇所で位置決め固定する光走査装置３００Ｂにおいては、箱型形状の光学ハウジング３０１の主走査方向（図中上下方向）に対して平行に延びる２つの短側面３０４ａ，３０４ｂのうち一方（図中左側）の短側面３０４ａの中央部に被固定部３０３を設け、主走査方向（図中上下方向）に対して直交する２つの長側面３０２ａ，３０２ｂにそれぞれ被固定部３０３が設けられている。これら長側面３０２ａ，３０２ｂに設けられた被固定部３０３は、長側面３０２ａ，３０２ｂの被固定部が設けられた側の短側面３０４ａ（図中左側の短側面）と反対側（図中右側）の端部付近に設けられている。

しかしながら、図１５に示すように本体筐体に対して４箇所で位置決め固定する光走査装置３００Ａにおいては、光走査装置３００Ａに設けられた各被固定部３０３や、本体筐体に設けられた各固定部を精度よく形成しないと、各被固定部３０３を各固定部に固定したとき、光学ハウジング３０１が捩れて本体筐体に固定されてしまうという課題があった。一方、図１６に示すように、３箇所で本体筐体に固定する場合は、４箇所で固定する場合に比べて本体筐体固定時の光学ハウジング３０１の捩れは抑制することができる。しかしながら、短側面３０４ａに設けられた被固定部３０３を本体筐体に固定するには、図１７に示すように、本体筐体４００の両側板４０１ａ，４０１ｂに固定した被固定部３０３固定用のステー部材４０２を設ける必要があり、装置のコストアップに繋がるという課題があった。

そこで、本出願人は、図１８に示すように、光学ハウジング３０１の主走査方向（図中上下方向）に対して直交する２つの側面３０２ａ，３０２ｂのうち一方の側面３０２ｂの両端と、他方の側面３０２ａの中央とにそれぞれ被固定部３０３を備えた光走査装置３００Ｃを試作した。これにより、ステー部材４０２を用いず、３箇所で光走査装置を本体筐体に位置決め固定することができる。よって、装置のコストアップを抑えつつ、本体筐体固定時の光学ハウジング３０１の捩れを抑制することができる。

しかしながら、試作した光走査装置３００Ｃにおいては、次のような課題があることが判明した。すなわち、中央部に被固定部３０３を設けた側面３０２ａの両端部付近（図１８の破線で示す領域）が、振動してしまうという課題である。このように、光学ハウジングが振動すると、光学ハウジングに収納された光学部材が振動し、像担持体を走査する走査光が乱れ、バンディングなどの異常画像が発生してしまう。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、装置のコストアップを抑えつつ、本体筐体固定時のハウジングの捩れを抑制し、かつ、光走査装置の振動を抑制することができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光源と、光源から出射された光ビームを偏向させる偏向手段と、偏向した光ビームを像面上に導く光学系を構成する光学部材と、前記光源、前記偏向手段および光学部材が内部に位置決めされた光学ハウジングとを備え、該光学ハウジングから出射された光ビームによって像担持体に静電潜像を形成する光走査装置を有し、前記光学ハウジングが、本体筐体の複数の固定箇所で固定されている画像形成装置において、前記光学ハウジングの前記像担持体の軸心方向に対して直交する２つの側面のうち一方の側面の両端部と、他方の側面の中央部とにそれぞれ前記本体筐体の固定部に位置決め固定するための被固定部を設け、一方の側面の両端部に設けられた被固定部は、前記本体筐体の前記像担持体を駆動する駆動手段が取り付けられた側板と同一の側板に設けられた前記固定部に弾性部材により押圧され、前記他方の側面の中央部に設けられた被固定部は、一方の側面の両端部に設けられた被固定部よりも幅が大きく、かつ、前記固定部にネジにより締結されることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記他方の側面に設けられた被固定部を固定する固定部と、前記一方の側面に設けられた２つの被固定部のうち一方を固定する固定部とが、それぞれ前記被固定部に当接する２つの傾斜面を有しており、前記一方の側面に設けられた２つの被固定部のうち他方を固定する固定部は、前記被固定部が当接する方向に直交する平面を有することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、前記像担持体を複数有し、前記光走査装置は、前記像担持体に対応する複数の光源を有し、これら光源が副走査方向に並んで前記光学ハウジングに位置決めされており、各光源からから発射された光ビームが前記偏向手段の同一の位置に入射し、それぞれ異なる光学部材に導かれて、対応する像担持体に光ビームを照射するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、前記像担持体を４つ備え、前記光走査装置を２つ備え、前記２つの光走査装置のうち一方の光走査装置が、前記４つの像担持体のうち、２つの像担持体に対して光ビームを照射し、他方の光走査装置が、残りの２つの像担持体に対して光ビームを照射することを特徴とするものである。

本発明者らは、図１８の破線で示す領域が、振動する理由について、鋭意検討した結果、光学ハウジングの他方の側面３０２ａの両端部は、自由端状態であるため、撓みやすく、振動しやすいことを突き止めた。すなわち、光学ハウジングの他方の側面３０２ａの両端部は、自由端状態であるため、他方の側面３０２ａの中央部に設けた被固定部３０３の端部Ａから、他方の側面３０２ａの端部までの距離Ｄが長くなるほど、光学ハウジングの他方の側面３０２ａの端部が撓みやすくなり、図中破線の領域が振動しやすくなる。

そこで、本発明によれば、光学ハウジングの他方の側面の中央部に設けられた被固定部の幅を、一方の側面に設けた他の被固定部の幅よりも大きくした。これにより、光学ハウジングの他方の側面中央部に設けた被固定部の端部から、光学ハウジングの他方の側面の端部までの距離を、各被固定部の幅を同じにした場合に比べて、短くすることができる。その結果、他方の側面側端部付近が撓みにくくなり、光学ハウジング他方の側面の端部付近（図１８に示す破線の領域）が振動し難くなり、光学ハウジングの振動が抑えられる。

本発明によれば、光学ハウジングの他方の側面の中央部に設けられた被固定部の幅を、一方の側面に設けた他の被固定部の幅よりも大きくしたので、上述したように、光学ハウジングの振動を抑制することができ、バンディングなどの画像劣化を抑制することができる。
また、３箇所で光学ハウジングが装置筐体に固定されるので、４箇所で光学ハウジングを装置筐体に固定されるものに比べて、各被固定部を固定部に固定したときの光学ハウジングの捩れを抑制することができる。
さらに、光学ハウジングの像担持体軸方向に対して直交する２つの面に被固定部を設けることにより、本体筐体の側面のみで光学ハウジングを固定することができ、図１６に示す光走査装置のように被固定部固定用のステー部材を用いずに、光走査装置を装置本体に固定することができる。その結果、装置を安価にすることができる。

本実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタを示す模式図。 第１の書込装置の周辺を示す斜視図。 第１の書込装置を側方から見た断面図。 プリンタから排紙カバーなどの外装を取り除いた状態を示す平面図。 外装を取り除いた状態のプリンタを前方から見た斜視図。 外装を取り除いた状態のプリンタを後方から見た斜視図。 外装および前側板を取り除いた状態のプリンタを前方から見た斜視図。 図４のＷ−Ｗ断面図。 図４のＸ−Ｘ断面図。 前側板の前側支持部の斜視図。 図４のＴ−Ｔ断面図。 図４のＵ−Ｕ断面図。 後側板と、第１書込装置の後側筐体部との周辺の構造を示す斜視図。 第２書込装置を取り除いた状態の後側板と、第１書込装置の後側筐体固定部との周辺の構造を示す斜視図。 本体筐体に対して４箇所で位置決め固定する従来の光走査装置の概略平面図。 本体筐体に対して３箇所で位置決め固定する従来の光走査装置の概略平面図。 本体筐体に対して３箇所で位置決め固定する従来の光走査装置を本体筐体に固定した様子を示す概略平面図。 本出願人が試作した光走査装置の概略平面図。

以下、本発明を、電子写真方式の画像形成装置である複写機に適用した一実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ１０を示す模式図である。
このプリンタ１０は、主に、イエロー（以下「Ｙ」と記載し、イエロー用の部材の符号には色別符号として「Ｙ」を付す。シアン、マゼンタ、ブラックについても同様。）用の作像部４Ｙ、Ｍ（マゼンタ）用の作像部４Ｍ、Ｃ（シアン）用の作像部４Ｃ、ＢＫ（ブラック）用の作像部４ＢＫの４つの作像部と、中間転写材である中間転写ベルト１とを有している。また、作像部４Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの上には、第１の書込装置５ａ、第２の書込装置５ｂの一部が重なるようにして横並びに配置されている。

各書込装置５ａ，５ｂは、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等から入力される色分解された画像データを、光源駆動用の信号に変換し、それに従い各レーザ光源ユニット内の半導体レーザを駆動して光ビームを出射するようになっている。

各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫは、それぞれ、回転駆動される潜像担持体としての感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫ、それぞれの感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫの周囲に配置される帯電部４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２ＢＫ、現像部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３ＢＫ、クリーニング部４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４ＢＫ等により構成されている。感光体４１Ｙ，４１Ｃ，４１Ｍ，４１ＢＫは、円筒状に形成された感光体ドラムであり、図示しない駆動源により回転駆動される。各帯電部４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２ＢＫは、それぞれ対応する感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫ４１の表面を所定電位となるように一様帯電するものである。本実施形態の帯電部４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２ＢＫは、帯電ローラ等の帯電部材を感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫの表面に接触又は近接させて帯電処理する接触帯電方式のものを採用しているが、これに限られない。

第１の書込装置５ａから出射された光ビームが帯電部４２Ｂｋ，４２Ｃにより一様帯電された感光体４１Ｂｋ，４１Ｃの表面にスポット照射されることにより、感光体４１Ｂｋ，４１Ｃ表面にはそれぞれの画像情報に応じた静電潜像が書き込まれる。また、第２の書込装置５ｂから出射された光ビームが帯電部４２Ｍ，４２Ｙにより一様帯電された感光体４１Ｍ，４１Ｙの表面にスポット照射されることにより、感光４１Ｍ，４１Ｙ表面にはそれぞれの画像情報に応じた静電潜像が書き込まれる。

各現像部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３ＢＫは、感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫ上の静電潜像にトナーを付着させることにより、その静電潜像をトナー像として顕像化させるもので、感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫに対して非接触状態でトナーを供給する非接触現像方式のものが採用されている。各クリーニング部４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４ＢＫは、感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫの表面に付着している転写残トナー等の不要物を除去するもので、感光体表面にブラシを接触させてクリーニングするブラシ接触方式のものが採用されている。

作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫの鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト１を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット１２が配設されている。転写手段たる転写ユニット１２は、中間転写ベルト１の他に、テンションローラ２、２次転写対向ローラ３、４つの１次転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫ、２次転写ローラ７、不図示のベルトクリーニング装置などを備えている。

転写ユニット１２の鉛直方向下方には、シートを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット１３が配設されている。この給紙カセット１３は、シート束の一番上のシートに給紙ローラ１３ａを当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、そのシートを送り出す。

各感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫ上に形成された各色トナー像が、各一次転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫによって、順次中間転写ベルト１に互いに重なり合うように転写される。このように重なった中間転写ベルト１上の画像は、２次転写ローラ７によってシートに転写される。
画像が転写されたシートは、その後に定着器１４に搬送され、熱と圧力によって画像がシートに定着される。その後、シートは、排紙ローラ対１５により排紙カバー１６へ排出される。

次に、書込装置５ａ，５ｂについて説明する。第１，第２の書込装置５ａ，５ｂは、排紙カバー１６の傾斜に略平行に対向するように傾いて設置されていて、両者がプリンタ１０の排紙側から見て一部重なるように配置されている。もちろん略平行でなかったり、重なりがなかったりしても問題ないが、重なる部分をもつことでプリンタ１０を小型化することができる。

第１の書込装置５ａ、第２の書込装置５ｂの構成は、同じであるので、以下の説明では、第１の書込装置５ａについて説明する。
図２は、第１の書込装置５ａの周辺を示す斜視図であり、図３は、第１の書込装置５ａを側方から見た断面図である。
第１の書込装置５ａは、ＢＫ色の感光体４１ＢＫとＣ色の感光体４１Ｃとに走査光線Ｌを照射するものであり、図２、図３に示すように、ＬＤユニット５１、ポリゴンスキャナ５３、走査レンズ（ｆθレンズ）５４、反射ミラー５５Ｃ，５５ＢＫ，５６ＢＫ、シリンドリカルレンズ５７ＢＫ，５７Ｃなどを有し、これらが光学ハウジング５００に収納されている。光学ハウジング５００は、カバー部材５０３（図５参照）で覆われていて、書込装置内への塵芥の侵入を防いでいる。ＬＤユニット５１、ポリゴンスキャナ５３は、光学ハウジング５００の一端側に収納されている。

ＬＤユニット５１は、感光体４１ＢＫに走査光線ＬＢｋを照射するための半導体レーザからなるＢＫ用の光源５２ＢＫと、感光体４１Ｃに走査光線Ｌｃを照射するための半導体レーザからなるＣ用の光源５２Ｃとを保持している。ＬＤユニット５１では、図２に示すように、ＢＫ色用の光源５２ＢＫから出射された光束とＣ色用の光源５２Ｃから出射された光束とがポリゴンミラー５３ａの同じ位置に照射するようにＢＫ色用光源５２ＢＫ及びＣ色用光源５２Ｃが装着保持されている。

偏向手段としてのポリゴンスキャナ５３は、正多角柱形状からなる回転多面鏡たるポリゴンミラー５３ａと、不図示のポリゴンモータと、ポリゴンモータの駆動を制御するための電子部品を搭載した回路基板５３ｂとで構成されており、光学ハウジング５００の一端部にネジによって締結されている。ポリゴンミラー５３ａは、その６つの側面に反射鏡を有している。本実施形態においては、ポリゴンミラー５３ａを正六角柱形状として、側面に６つの反射鏡を有しているが、これに限定されるものではない。

ＬＤユニット５１に固定されたＢＫ色用の光源５２ＢＫから出射された光束は、ＬＤユニット５１とポリゴンスキャナ５３との間の光路上に配置された不図示のコリメートレンズにより、発散光束が平行光束に変換された後、不図示のシリンドリカルレンズを透過することで、副走査方向（感光体表面上における感光体表面移動方向に相当する方向）に集光せしめられ、ポリゴンミラー５３ａに入射する。ポリゴンミラー５３ａに入射した光は、ポリゴンミラー５３ａの反射鏡に反射しながら主走査方向（感光体表面上における軸線方向に相当する方向）に偏向せしめられ、ポリゴンミラー５３ａによって一定の角速度で主走査方向に偏向せしめられる光束の偏向方向の移動速度を等速に変換する走査レンズ５４、図３に示すように、第１反射ミラー５５ＢＫ、第２反射ミラー５６ＢＫを順次経由する。そして、シリンドリカルレンズ５７ＢＫによりポリゴンミラーの面倒れが補正された後、光学ハウジング５００の底面に形成された開口部を覆うようにして設けられた防塵ガラス５８ＢＫを透過して感光体４１ＢＫの表面を光走査する。

また、ＬＤユニット５１に固定されたＣ色用の光源５２Ｃから出射された光束は、同様に不図示のコリメートレンズやシリンドリカルレンズなどの複数の光学素子を通過して、ポリゴンミラー５３ａのＢｋ色の光束と、同一の位置に入射する。そして、ポリゴンミラー５３ａの反射鏡に反射しながら主走査方向に偏向せしめられ、走査レンズ５４、第１反射ミラー５５Ｃ、シリンドリカルレンズ５７Ｃ，防塵ガラス５８Ｃを透過して感光体４１Ｃの表面を光走査する。本実施形態においては、１枚の走査レンズ５４を使用する構成であるが、Ｋ色用、Ｃ色用それぞれの走査レンズを有する構成でもよい。

次に、本実施形態の特徴点について、説明する。
図４は、プリンタ１０から排紙カバー１６などの外装を取り除いた状態を示す平面図であり、図５は、外装を取り除いた状態のプリンタ１０を前方から見た斜視図であり、図６は、外装を取り除いた状態のプリンタ１０を後方から見た斜視図である。また、図７は、外装および前側板３１を取り除いた状態のプリンタ１０を前方から見た斜視図である。
図に示すように、プリンタ１０の本体筐体３０は、前側板３１、後側板３２、底板３４、一対のステー３３ａ，３３ｂを有している。本体筐体３０は、それぞれ別体の底板３４７、前側板３１、後側板３２、ステー３３ａ，３３ｂをつないだものでも、底板３４、前側板３１、後側板３２、ステー３３ａ，３３ｂが一体で形成されたものでもよい。底板３４、前側板３１、後側板３２、ステー３３ａ，３３ｂは、板金や樹脂などで構成される。前側板３１、後側板３２の間に書込装置５ａ，５ｂや作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫ、転写ユニット１２などが設置されている。また，後側板３２には、各感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫや、中間転写ベルト１などを駆動するための、モ−タやギヤ列等が配設された駆動手段たる駆動ユニット３５が取り付けられている。

各書込装置５ａ，５ｂの光学ハウジング５００の後側板３２と対向する側面の両端と、前側板３１と対向する側面の略中央部とには、それぞれ、側面から突出する被固定部としての筐体固定部が設けられている。詳細は、後述するが、光学ハウジング５００の前側板３１と対向する側面に設けられた前側筐体固定部５０１は、前側板３１にネジ止めされ、光学ハウジング５００の後側板３２と対向する側面に設けられた２個の後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂは、板バネ３７ａ，３７ｂにより後側板３２に挟持固定される。

次に、書込装置のプリンタへの固定について説明する。
まず、書込装置の前側板３１側の固定について説明する。また、以下の説明では、高さ方向をＺ軸方向、水平方向をＸ軸方向、奥行方向をＹ軸方向として説明する。
図８は、図４に示すＷ−Ｗ断面図であり、図９は、図４のＸ−Ｘ断面図であり、図１０は、前側板３１の前側支持部２１の斜視図である。
図９、図１０に示すように前側筐体固定部５０１が固定される固定部としての前側支持部２１は、前側板３１から後側板３２側へ突出しており、Ｘ軸方向（水平方向）に延びるベース部２１ａと、ベース部２１ａの両端からＺ軸方向（高さ方向）に傾斜した傾斜部２１ｂとを有している。また、ベース部２１ａには、ボス部２１ｃと、突起２１ｄとが設けられている。ボス部２１ｃには、ネジ穴が形成されている。

図９に示すように、被固定部としての前側筐体固定部５０１は、Ｘ軸方向にある程度の幅を有した略四角筒形状で、下面には、ベース部２１ａのボス部２１ｃが挿入されるボス部挿入穴５０１ａが設けられている。また、前側筐体固定部５０１には、前側支持部２１の傾斜部２１ｂと当接する湾曲形状の曲面部５０１ｂが設けられている。また、前側筐体固定部５０１の上面には、ネジ３８が挿入されるネジ挿入穴５０１ｃが設けられている。

前側支持部２１のベース部２１ａに設けられたボス部２１ｃを前側筐体固定部５０１のボス部挿入穴５０１ａに挿入して、前側筐体固定部５０１を前側支持部２１の載せると、前側筐体固定部５０１の曲面部５０１ｂが、前側支持部２１の傾斜部２１ｂと当接する。また、図示してないが、前側筐体固定部５０１の端部が、突起部２１ｄと対向する。このように、前側筐体固定部５０１の曲面部５０１ｂが、前側支持部２１の傾斜部２１ｂに当接することにより、前側筐体固定部５０１が、本体筐体３０に対して、Ｘ軸方向、Ｚ軸方向に位置決めされる。また、前側支持部２１のベース部２１ａに設けられたボス部２１ｃが、前側筐体固定部５０１のボス部挿入穴５０１ａに挿入され、前側筐体固定部５０１の端部が、突起部２１ｄと対向することにより、前側筐体固定部５０１が、本体筐体３０に対して、Ｙ軸方向に位置決めされる。前側筐体固定部５０１のボス部挿入穴５０１ａをボス部２１ｃと相似形状の丸穴とした場合は、前側筐体固定部５０１のボス部挿入穴５０１ａとでＹ軸方向に位置決めすることができるので、突起部２１ｄは、特に必要ない。しかし、前側筐体固定部５０１のボス部挿入穴５０１ａを長穴とした場合は、突起部２１ｄを設けて、前側筐体固定部５０１の先端を突起部２１ｄに突き当てることで、Ｙ軸方向に位置決めすることができる。前側筐体固定部５０１のボス部挿入穴５０１ａを長穴とすることで、前側筐体固定部５０１のボス部挿入穴５０１ａを、ボス部２１ｃに挿入しやすくなるというメリットがある。

このようにして、本体筐体３０に位置決め支持された前側筐体固定部５０１のネジ挿入穴にネジ３８を挿入して、ボス部２１ｃのネジ穴にネジ３８をネジ込むことで、前側筐体固定部５０１が、前側支持部２１にネジ止めされる。また、ネジ３８で締結された後も、図９に示すように、ボス部２１ｃと、前側筐体固定部の上側内面との間に距離ｄの隙間ができるように、前側筐体固定部の上側内面の一部に切り欠きを形成している。こうすることで本体筐体３０に対する前側筐体固定部のＺ軸方向の位置は、常に前側筐体固定部５０１の曲面部５０１ｂが、前側支持部２１の傾斜部２１ｂに当接により決められる。

次に、書込装置の後側板３２側の固定について説明する。
図１１は、図４のＴ−Ｔ断面図であり、図１２は、図４のＵ−Ｕ断面図である。また、図１３は、後側板３２と、第１書込装置５ａの後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂとの周辺の構造を示す斜視図であり、図１４は、第２書込装置５ｂを取り除いた状態の後側板と、第１書込装置５ａの後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂとの周辺の構造を示す斜視図である。
図１２、図１４などに示すように、後側板３２の書込装置と対向する面には、第１の後側筐体固定部５０２ａが固定支持される第１の後側支持部２２ａと、第２の後側筐体固定部５０２ｂが固定支持される第２の後側支持部２２ｂとが、後側板３２から突出して設けられている。

後側板３２の駆動ユニット３５が取り付けられた側には、板バネ３７ａ，３７ｂが固定される台座部３６ａ，３６ｂが、設けられている。また、後側板３２には、台座部３６ａ，３６ｂに取り付けられた板バネ３７ａ，３７ｂの先端が、後側支持部２２ａ，２２ｂと対向するように、板バネ３７が貫通するための矩形状の貫通孔２３ａ，２３ｂが設けられている。

各後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂは、同じ形状をしており、図１２に示すように、下面５０２１ａ，５０２１ｂが下方へ向けて突出した湾曲形状となっている。

第１の後側筐体固定部５０２ａを第１の後側支持部２２ａに載せると、後側筐体固定部５０２ａの湾曲形状の下面５０２１ａが支持部２２ａのＸ軸方向（水平方向）に平行な平面と当接する。これにより、第１の後側筐体固定部５０２ａが、本体筐体３０に対してＺ軸方向に位置決めされる。また、第２の後側筐体固定部５０２ｂを第２の後側支持部２２ｂに載せると、後側筐体固定部５０２ｂの湾曲形状の下面５０２１ｂが支持部２２ｂの２個の傾斜面と当接する。これにより、第２の後側筐体固定部５０２ｂが、本体筐体３０に対してＸ軸方向、Ｚ軸方向に位置決めされる。このように、各後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂを各後側支持部２２ａ，２２ｂで支持したら、板バネ３７ａ，３７ｂをそれぞれ貫通孔２３ａ，２３ｂに貫通させ、板バネ３７ａ，３７ｂの先端を後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂの上面と対向させた状態で板バネ３７ａ，３７ｂを台座部３６ａ，３６ｂにネジ３９ａ，３９ｂでネジ止めする。これにより、各後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂが、各後側支持部２２ａ，２２ｂ側に付勢され、各後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂが、板バネ３７ａ，３７ｂと各後側支持部２２ａ，２２ｂとにより挟持固定される。

このように、本実施形態においては、第２後側筐体固定部５０２ｂと、前側筐体固定部５０１とが、Ｘ軸方向に位置決めされることにより、書込装置５が、本体筐体３０に対してＸ軸方向およびＺ軸方向回りに位置決めされる。また、各筐体固定部５０１，５０２ａ，５０２ｂが本体筐体３０に対してＺ軸方向に位置決めされることにより、書込装置５が、Ｚ軸方向、Ｙ軸方向回り、Ｘ軸方向回りに位置決めされる。また、前側筐体固定部５０１が、本体筐体３０に対してＹ軸方向に位置決めされることにより、書込装置５が本体筐体３０に対してＹ軸方向に位置決めされる。これにより、書込装置５は、本体筐体３０に対して、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、Ｘ軸方向回り、Ｙ軸方向回り、Ｚ軸方向回りに位置決めされて、本体筐体３０に固定することができる。その結果、感光体への走査光のビームスポット径が規定から外れたり、感光体へ照射される走査線が傾いたりするのを抑制することができる。

また、各筐体固定部５０１，５０２ａ，５０２ｂは、本体筐体３０の内側で位置決め固定されている。よって、ネジ３８および板バネ３７ａ，３７ｂを取り外し、書込装置をＺ軸方向（上方へ）に引き出すだけで、本体筐体３０から書込装置を取り外すことができる。これにより、簡単に書込装置の交換を行うことができる。

また、例えば、前側筐体固定部５０１が、前側支持部２１の傾斜面と面接触させるなどして、前側筐体固定部５０１により、Ｚ軸方向回りにも位置決めすることができる場合は、第２の後側支持部２２ｂを、第１の後側支持部２２ａと同様に、Ｘ軸方向に延びる平面とし、第２の後側筐体固定部もＸ軸方向のみ位置決めされる構成としてもよい。

また、第１の後側筐体固定部５０２ａと、第２後側筐体固定部５０２ｂとは、なるべく離して設けるのが好ましい。これは、第１の後側筐体固定部の第１の後側支持部との固定位置（第１の後側筐体部と第１の後側支持部との当接位置）と、第２の後側筐体固定部５０２ｂ第２の後側支持部との固定位置（第２の後側筐体部と第２の後側支持部との当接位置）とがＺ軸方向にずれていた場合、光書込装置を取り付けた際のＹ軸方向回りの傾きを抑えることができるからである。

また、本実施形態においては、後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂを板バネ３７により本体筐体３０に固定している。これは、各筐体固定部５０１，５０２ａ，５０２ｂをネジ止めした場合、本体筐体３０が捩れ変形すると、書込装置も本体筐体３０の捩れに追随して捩れ変形してしまう。一方、本実施形態のように、後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂを板バネ３７により本体筐体３０に固定することで、本体筐体３０が捩れ変形しても、光学ハウジングの剛性により、板バネ３７を押し上げて、後側支持部から浮き上がり、光学ハウジングが捩れ変形するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、駆動ユニット３５が固定された後側板３２への固定を板バネにしている。これにより、駆動ユニット３５の振動により、後側板３２が振動しても、光学ハウジング５００が、後側板３２の振動と一体になって振動するのを抑制することができ、書込装置の振動を抑制することができ、バンディングなどの異常画像が生じるのを抑制することができる。

ところで、書込装置の前側は、光学ハウジングの前側板３１と対向する側面の略中央部に設けられた前側筐体固定部５０１のみで、本体筐体３０に固定される。そのため、書込装置の前側のＸ軸方向両端（図２の一点鎖線で示す領域Ｈ）は、ちょうど、自由端のような状態となっている。そのため、駆動ユニット３５のギヤの噛合いなどの振動により図２に示すＨの領域が共振して、大きく振動する場合があった。そこで、前側も後側同様、Ｘ軸方向両端部付近にそれぞれ筐体固定部を設けて、書込装置を４点で本体筐体３０に固定することも考えられる。しかし、この場合、各筐体固定部、各支持部のＺ軸方向の位置が少しでもずれていると、書込装置を本体筐体に固定したとき、光学ハウジング５００が、Ｙ軸方向回りに捩れ変形してしまい、光路が変動して、良好な光走査を行うことができないおそれがある。

そこで、本実施形態においては、図２に示すように、前側筐体固定部５０１のＸ軸方向の幅をＡ、第１の後側筐体固定部５０２ａのＸ軸方向の幅をＢ、第２の後側筐体固定部５０２ｂのＸ軸方向の幅をＣとしたとき、Ａ＞Ｂ≒Ｃの関係が成り立つように設定した。このように、前側筐体固定部５０１の幅を、後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂの幅よりも大きくすることで、前側筐体固定部５０１の前側支持部２１との固定位置（曲面部５０１ｂと傾斜部２１ｂとの当接箇所）が、前側筐体固定部５０１の幅を、後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂの幅を同じにした場合に比べて、端部側に近づけることができる。これにより。前側筐体固定部５０１の固定位置から、自由端状態の書込装置の前側のＸ軸方向端部までの距離が短くなる。よって、光学ハウジング５００の前側のＸ軸方向端部付近が撓みにくくなり、固有振動数を高めることができる。これにより、１００Ｈｚ前後に集中する比較的低周波のギヤの噛合い周波数との共振を避けることができ、図２に示すＨの領域の振動を抑制することができる。

各筐体固定部５０１，５０２ａ，５０２ｂのＸ軸方向の幅を同じにした（Ａ＝Ｂ＝Ｃ＝１５ｍｍ）比較例の書込装置の光学ハウジングの前側のＸ軸方向端部付近（図２のＨの領域）の固有振動数、前側筐体固定部５０１のＸ軸方向の幅を３０ｍｍ（Ａ＝３０ｍｍ）、後側筐体固定部の幅を１５ｍｍ（Ｂ＝Ｃ＝１５ｍｍ）にした実施例の書込装置を本体筐体３０に固定したときの図２のＨの領域の固有振動数を調べた。なお、光学ハウジングは、Ｙ軸方向長さ：２６０ｍｍ×Ｘ軸方向長さ：１４０ｍｍである。すると、実施例の書込装置の固有振動数が、比較例の書込装置の固有振動数に比べて、３０Ｈｚ程度向上した。

また、前側筐体固定部５０１のＸ軸方向の幅は、光学ハウジングのＸ軸方向の幅に対して（１／５）以上、（１／３）以下にするのが好ましい。光学ハウジングのＸ軸方向の幅に対して（１／３）を超えると、４点支持と変わらなくなり、書込装置を本体筐体３０に固定したときの光学ハウジングの捩れ変形が生じるおそれがある。一方、前側筐体固定部５０１のＸ軸方向の幅が、光学ハウジングのＸ軸方向の幅に対して（１／５）未満の場合は、図２のＨの領域の固有振動数を十分に高めることができず、図２のＨの領域が、ギヤの噛合い周波数との共振して大きく振動するおそれがある。よって、前側筐体固定部５０１のＸ軸方向の幅は、光学ハウジングのＸ軸方向の幅に対して（１／５）以上、（１／３）以下にすることにより、図２のＨの領域の固有振動を高めつつ、光学ハウジング５００の捩れ変形を抑制することができる。

以上、本実施形態の画像形成装置たるプリンタ１０によれば、光源５２から出射された光ビームを偏向させる偏向手段たるポリゴンスキャナ５３と、偏向した光ビームを像面たる感光体表面上に導く光学系を構成する光学部材（走査レンズ５４、反射ミラー５５）とが内部に位置決めされた箱型の光学ハウジング５００を備え、光学ハウジング５００から出射された光ビームによって像担持体たる感光体４１に静電潜像を形成する光走査装置たる書込装置５を備えている。書込装置５の光学ハウジング５００は、プリンタ１０の本体筐体３０の複数の固定箇所で固定されている。また、光学ハウジング５００の感光体４１の軸心方向（Ｙ軸方向）に対して直交する２つの側面（前側板３１に対向する側面と、後側板３２に対向する側面）のうち後側板３２に対向する側面の両端部と、前側板３１に対向する側面の中央部とにそれぞれ本体筐体３０の固定部たる支持部２１，２２ａ，２２ｂに位置決め固定するための被固定部たる筐体固定部５０１，５０２ａ，５０２ｂを設けている。そして、前側筐体固定部５０１の幅を、後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂの幅よりも大きくした。これにより、上述したように、光学ハウジングの前側側面の端部付近の振動を抑制することができ、バンディングなどの画像劣化を抑制することができる。

また、書込装置を本体筐体３０の後側板３２と前側板３１とに固定することができるので、書込装置を固定するためのステー部材を別に設ける必要がなくなり、装置を安価にすることができる。

さらに、前側筐体固定部５０１と、２個の後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂの３点で、本体筐体３０に書込装置が固定されるので、４点で固定される場合に比べて、固定時の光学ハウジングの捩れ変形を抑制することができる。これにより、光学ハウジング内で、光ビームの光路が変動するのを抑制することができ、感光体への照射位置が副走査方向や主走査方向にずれるのを抑制することができる。これにより、色ずれを抑制することができ、高品質な画像を得ることができる。

また、前側筐体固定部５０１を固定する前側支持部２１と、第２の後側筐体固定部５０２ｂを固定する第２の後側支持部２２ｂとが、それぞれ筐体固定部に当接する２つの傾斜面を有し、第１の後側筐体固定部５０２ａを固定する第１の後側支持部２２ａは、前記被方向に直交する平面を有している。これにより、上述したように、書込装置は、本体筐体３０に対して、高さ方向（Ｚ軸方向）、水平方向（Ｘ軸方向）、Ｙ軸方向回り、Ｚ軸方向回り、Ｘ軸方向回りに位置決めすることができる。

また、３つの筐体固定部５０１，５０２ａ，５０２ｂのうち、一つが支持部にネジにより締結され、その他の筐体固定部は、弾性部材たる板バネ３７により支持部に押圧される構成とした。これにより、上述したように、本体筐体３０が捩れ変形しても、板バネの押圧により本体筐体３０に固定された筐体固定部は、本体筐体３０の捩れ変形に追随して移動するのを抑制することができ、光学ハウジング５００の本体筐体３０の捩れ変形に伴う捩れ変形を抑制することができる。また、書込装置を交換する際など、書込装置５をプリンタ１００から着脱する際、ネジの取り外し・取り付け箇所が一箇所で済み、書込装置５の着脱作業時間を短縮することができる。これにより、機械のダウンタイム時間を短縮することができる。

また、感光体を駆動する駆動手段たる駆動ユニット３５が取り付けられた後側板３２に固定される２個の後側筐体固定部５０２ａ，５０２ｂを、板バネ３７により支持部２２ａ，２２ｂに押圧する構成した。これより、上述したように、後側板３２が駆動ユニット３５により振動しても、光学ハウジングが、後側板３２と一体となって振動するのを防止することができ、光学ハウジング５００の振動を抑制することができる。これにより、バンディングなどの異常画像を生じるのを抑制することができる。

また、本実施形態においては、各光源からから発射された光ビームがポリゴンスキャナ５３のポリゴンミラーの同一の位置に入射するようにしたので、ポリゴンミラーの副走査方向の長さを短くすることができ、装置の小型化を図ることができる。また、従来のように、副走査方向並んで配置された光源ごとにポリゴンミラーを設ける必要がなくなり、部品点数を減らして、装置を安価にすることができる。

また、本実施形態においては、感光体を４つ備え、４つの感光体のうち、２つの感光体に対して光ビームを照射する第１の書込装置５ａと、残りの２つの感光体に対して光ビームを照射する第１の書込装置５ａと同一あるいは類似する第２の書込装置５ｂとを備えた。これにより、４つの感光体に光ビームを照射する書込装置に比べて、部品点数が少なく重量が減少し、Ｘ軸方向長さを短くできる。その結果、後側板と対向する側面のＸ軸方向両端部に２個設けられた後側筐体固定部と、前側板と対向する側面の中央部に設けられた前側筐体固定部との３点で固定しても安定して本体筐体に固定することができる。

４：作像部
５ａ：第１の書込装置
５ｂ：第２の書込装置
１０：プリンタ
２１：前側支持部
２１ａ：ベース部
２１ｂ：傾斜部
２１ｃ：ボス部
２１ｂ 傾斜部
２２ａ：第１の後側支持部
２２ｂ：第２の後側支持部
２３ａ，２３ｂ：貫通孔
３０：本体筐体
３１：前側板
３２：後側板
３５：駆動ユニット
３６ａ，３６ｂ：台座部
３７ａ，３７ｂ：板バネ
３８，３９ａ，３９ｂ：ネジ
４１：感光体
５１：ＬＤユニット
５２：光源
５２Ｃ 光源
５３：ポリゴンスキャナ
５３ａ：ポリゴンミラー
５４：走査レンズ
５５，５６：反射ミラー
５７：シリンドリカルレンズ
５８：防塵ガラス
５００：光学ハウジング
５０１：前側筐体固定部
５０１ａ：ボス部挿入穴
５０１ｂ：曲面部
５０１ｃ：ネジ挿入穴
５０２ａ：第１の後側筐体固定部
５０２ｂ：第２の後側筐体固定部
５０３：カバー部材

特許第４３６５７７４号公報 特許第４３７８０１６号公報

Claims (4)

1. 光源と、光源から出射された光ビームを偏向させる偏向手段と、偏向した光ビームを像面上に導く光学系を構成する光学部材と、前記光源、前記偏向手段および光学部材が内部に位置決めされた光学ハウジングとを備え、該光学ハウジングから出射された光ビームによって像担持体に静電潜像を形成する光走査装置を有し、
   前記光学ハウジングが、本体筐体の複数の固定箇所で固定されている画像形成装置において、
   前記光学ハウジングの前記像担持体の軸心方向に対して直交する２つの側面のうち一方の側面の両端部と、他方の側面の中央部とにそれぞれ前記本体筐体の固定部に位置決め固定するための被固定部を設け、
   一方の側面の両端部に設けられた被固定部は、前記本体筐体の前記像担持体を駆動する駆動手段が取り付けられた側板と同一の側板に設けられた前記固定部に弾性部材により押圧され、
   前記他方の側面の中央部に設けられた被固定部は、一方の側面の両端部に設けられた被固定部よりも幅が大きく、かつ、前記固定部にネジにより締結されることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   前記他方の側面に設けられた被固定部を固定する固定部と、前記一方の側面に設けられた２つの被固定部のうち一方を固定する固定部とが、それぞれ前記被固定部に当接する２つの傾斜面を有しており、
   前記一方の側面に設けられた２つの被固定部のうち他方を固定する固定部は、前記被固定部が当接する方向に直交する平面を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２の画像形成装置において、
   前記像担持体を複数有し、
   前記光走査装置は、前記像担持体に対応する複数の光源を有し、これら光源が副走査方向に並んで前記光学ハウジングに位置決めされており、
   各光源からから発射された光ビームが前記偏向手段の同一の位置に入射し、それぞれ異なる光学部材に導かれて、対応する像担持体に光ビームを照射するよう構成したことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３の画像形成装置において、
   前記像担持体を４つ備え、前記光走査装置を２つ備え、
   前記２つの光走査装置のうち一方の光走査装置が、前記４つの像担持体のうち、２つの像担持体に対して光ビームを照射し、他方の光走査装置が、残りの２つの像担持体に対して光ビームを照射することを特徴とする画像形成装置。

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