JP5843443B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、所定の開放状態と閉鎖状態とに互いに回転自在にヒンジ部で連結された上側ユニット及び下側ユニットを備える所謂クラムシェル（clam shell）形状の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、画像読取部、画像処理部、及び画像形成部を備える。画像形成部は、帯電部、露光部、静電潜像担持体、現像部、転写部、及び定着部を含む。画像読取部は、原稿の画像を走査して画像データを生成し、画像処理部へ出力する。画像処理部は、画像データに所定の画像処理を施した後に露光部へ出力する。帯電部は、静電潜像担持体を所定電位に帯電させる。露光部は、画像データに基づく露光ビームを静電潜像担持体に照射し、静電潜像を形成する。現像部は静電潜像を現像剤像に現像し、転写部は現像剤像を用紙に転写し、定着部が現像剤像を用紙に定着させる。

電子写真方式の画像形成装置の中には、所定の開放状態と閉鎖状態とに互いに回転自在にヒンジ部で連結された上側ユニット及び下側ユニットを備える所謂クラムシェル形状のものがある。

従来のクラムシェル形状の画像形成装置は、画像読取部を上側ユニットに備え、画像処理部及び画像形成部を下側ユニットに備えている（例えば、特許文献１参照。）。このように、露光部と静電潜像担持体とがともに下側ユニットに備えられているので、露光部と静電潜像担持体との互いの位置決めが容易である。また、画像処理部は露光部へ画像データを出力するので露光部の近傍に配置されている。

特開平９−３２１９２５号公報

しかし、従来のクラムシェル形状の画像形成装置では、画像読取部は上側ユニットに備えられ、画像処理部は下側ユニットに備えられるので、画像読取部から画像処理部へ画像データを送る読込信号ケーブルが、長くなるとともにヒンジ部を通る。読込信号ケーブルが長くなると、読込信号ケーブルから発生する不要輻射ノイズ及び読込信号ケーブルへ侵入するノイズが増加する虞がある。また、読込信号ケーブルがヒンジ部を通ると、ヒンジ部において読込信号ケーブルが劣化することで、画像データにノイズが入り、画像データに基づいて形成される画像が劣化する虞がある。

また、画像読取部及び画像処理部が上側ユニットに備えられ、露光部が下側ユニットに備えられた場合は、画像処理部から露光部へ画像データを送る書込み信号ケーブルが、長くなるとともにヒンジ部を通る。このため、書込み信号ケーブルから発生する不要輻射ノイズ及び書込み信号ケーブルへ侵入するノイズの増加、ヒンジ部における読込信号ケーブルの劣化によって、画像が劣化する虞がある。

この発明の目的は、信号ケーブルにおけるノイズの影響を抑えて画像の劣化を抑制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、所定の開放状態と閉鎖状態とに互いに回転自在にヒンジ部で連結された上側ユニット及び下側ユニットを備える。上側ユニットは、所定方向に沿って移動する読取部材によって原稿の画像を走査することで画像データを生成する画像読取部と、画像データに基づく露光ビームを発する露光部と、画像読取部が生成した画像データを画像処理して露光部へ出力する画像処理部と、を保持する。

この構成では、画像読取部、画像処理部、及び露光部が、上側ユニットに保持されるので、画像読取部から画像処理部へ画像データを送る読込信号ケーブル、及び画像処理部から露光部へ画像データを送る書込み信号ケーブルが、短くなるとともにヒンジ部を通らない。このため、信号ケーブルからの不要輻射ノイズの発生及び信号ケーブルへのノイズの侵入が低減する。また、信号ケーブルがヒンジ部を通らないので、信号ケーブルの劣化が抑制される。

上述の構成において、ヒンジ部の回転軸の軸方向と読取部材の移動方向とは互いに平行であり、画像処理部は、上記軸方向に直交する方向に長くなるように配置されることが好ましい。

画像読取部は、読取部材がヒンジ部の回転軸の軸方向に平行に移動するように構成されるので、上記軸方向に長くなる。このため、上側ユニットにおいて、画像処理部が上記軸方向に直交する方向に長くなるように配置された場合の方が、上記軸方向に平行に長くなるように配置された場合よりも、上側ユニットの小型化が可能になる。

また、下側ユニットは、露光部が発した露光ビームが照射される回転体である静電潜像担持体を保持し、静電潜像担持体の回転軸は上記軸方向に平行に配置され、上記軸方向において静電潜像担持体を回転させる駆動部と駆動部へ電力を供給する電源部とが静電潜像担持体を挟んで対向配置され、画像処理部は閉鎖状態において電源部に対向するように配置されることが好ましい。

下側ユニットにおいて、上記軸方向における静電潜像担持体の両側に駆動部と電源部とが配置されることで、下側ユニットの重量バランスが良くなる。露光部は、閉鎖状態において静電潜像担持体に対向するように配置される。このため、画像形成装置の高さを抑制するためには、画像処理部は、閉鎖状態において駆動部又は電源部の何れかに対向するように配置されることが考えられる。しかし、駆動部の方が電源部よりも、高くかつ上記軸方向の寸法が小さいので、画像処理部は閉鎖状態において電源部に対向するように配置される方が、画像形成装置の高さを抑制することができる。

さらに、駆動部の動作を制御する駆動制御部をさらに備え、駆動制御部は画像処理部に隣接するように上側ユニットに保持され、駆動部へ電力を供給する電源ケーブルは、電源部から駆動制御部を経由した後、上側ユニットのヒンジ部側の端部に沿って配設されることが好ましい。

駆動制御部は、上側ユニットのうち上記軸方向における電源部の近傍に保持され、駆動部は、下側ユニットのうち上記軸方向における電源部の反対側に保持される。このため、駆動部へ電力を供給する電源ケーブルは、まず、下側ユニットに保持される電源部から上側ユニットに保持される駆動制御部へ配設される。次に、電源ケーブルは、上側ユニットのヒンジ部側の端部に沿って配設され、さらに、上側ユニットから、下側ユニットに保持される駆動部へ配設される。これによって、電源ケーブルは、開放状態及び閉鎖状態のいずれの状態においても下側ユニットになるべく近くなる箇所を経由し、電源ケーブルが短くなる。したがって、電源ケーブルから発生する不要輻射ノイズが減少し、信号ケーブルへのノイズの侵入が低減する。

また、露光部は、筐体の一部に電源ケーブルを収納するケーブル収納部を有することが好ましい。ケーブル収納部が露光部の筐体の一部に形成されることで、部品点数が減少し、低コスト化できる。

この発明によれば、信号ケーブルにおけるノイズの影響を抑えて画像の劣化を抑制することができる。

この発明の実施形態に係る画像形成装置の斜視図である。 （Ａ）は、画像形成装置の閉鎖状態における右側面断面図であり、（Ｂ）は、画像形成装置の開放状態における右側面断面図である。 画像形成装置の閉鎖状態における正面断面図である。 画像形成装置の開放状態における正面図である。 画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。

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に示すように、画像形成装置１０は、上側ユニット２０、及び下側ユニット３０を備えている。上側ユニットと下側ユニットとは、図２（Ａ）に示す閉鎖状態と、図２（Ｂ）に示す開放状態とに互いに回転自在に、背面側端部においてヒンジ部４１で連結されている。

画像形成装置１０は、画像形成時には閉鎖状態にされ、メンテナンス時には開放状態にされる。一例として、メンテナンス時には、現像ユニットの交換、又は感光体ドラムを含む感光体ユニットの交換等が行われる。

上側ユニット２０は、スキャナユニット（画像読取部）５０、光走査装置（露光部）６１、及び制御部７０を保持している。

スキャナユニット５０は、上側ユニット２０の上部に配置されている。スキャナユニット５０は、原稿台５１、原稿台カバー５２、及びＣＩＳ（contact image sensor）５３を有している。ＣＩＳ５３は、読取部材を構成している。ＣＩＳ５３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ、並びに光源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５２は、背面側端部のヒンジ部４２によって、原稿台５１の上面を開閉自在に揺動する。原稿台５１上に載置される原稿は、長方形であると想定される。なお、原稿は長方形であることに限定されるものではない。

ＣＩＳ５３は、原稿台５１の下側に配置されている。ＣＩＳ５３は、原稿台５１上に載置されると想定される原稿の所定の一辺、即ち副走査方向に沿って移動自在に構成されている。ＣＩＳ５３は、原稿台５１に沿って副走査方向に移動しつつ、原稿台５１に載置された原稿の画像を走査する。ＣＩＳ５３が副走査方向に移動しつつ原稿の画像を走査することで、スキャナユニット５０は、画像データを生成する。副走査方向とヒンジ部４１の回転軸の軸方向９１とは、互いに平行である。

制御部７０は、画像処理部７１（図５参照）及び駆動制御部７２を含む。スキャナユニット５０によって生成された画像データは、画像処理部７１に入力される。画像処理部７１は、スキャナユニット５０によって生成された画像データを画像処理して、光走査装置６１へ出力する。

光走査装置６１は、上側ユニット２０の底部に配置されている。光走査装置６１は、図５に示す半導体レーザ６１７、図示しないコリメータレンズ及びシリンドリカルレンズ、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すポリゴンミラー６１１、第１ｆθレンズ６１２、第２ｆθレンズ６１３、反射ミラー６１４、及びこれらの部材を内部に収容する筐体６１５を備えている。筐体６１５は、反射ミラー６１４の下方に、レーザ光（露光ビーム）の走査方向である軸方向９１に長い防塵ガラス６１６を有している。

ポリゴンミラー６１１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６１７は、画像データに基づくレーザ光を発する。半導体レーザ６１７から発せられたレーザ光は、コリメータレンズ及びシリンドリカルレンズを透過して、偏向手段であるポリゴンミラー６１１によって等角速度で偏向された後、第１ｆθレンズ６１２及び第２ｆθレンズ６１２に入射し、防塵ガラス６１６を通って下側ユニット３０側へ向かうように反射ミラー６１４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。

下側ユニット３０は、画像形成部６０、及び給紙部３１を備えている。

画像形成部６０は、感光体ドラム６２、帯電器６３、現像ユニット６４、転写器６５、クリーニングユニット６６、及び定着装置６７を有している。感光体ドラム６２は、回転体であって静電潜像担持体である。上述のように、光走査装置６１は上側ユニット２０に保持されている。光走査装置６１は、上側ユニット２０に対して所定範囲内で離接自在に保持され、上側ユニット２０から離間する方向に付勢されていることが好ましい。これによって、光走査装置６１は、閉鎖状態において、下側ユニット３０に圧接し、感光体ドラム６２に対して正確に位置決めされる。

帯電器６３は、感光体ドラム６２の周面を所定電位に帯電させる。半導体レーザ６１７から発せられて防塵ガラス６１６を通過したレーザ光は、感光体ドラム６２の周面に照射され、これによって感光体ドラム６２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６４は、下側ユニット３０に対して着脱自在に装着されている。現像ユニット６４は、感光体ドラム６２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６５は、トナー像を、給紙部３１から供給された用紙に転写する。クリーニングユニット６６は、トナー像が用紙に転写された後に感光体ドラム６２の周面に残留するトナーを回収する。定着装置６７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、感光体ドラム６２の回転軸は、ヒンジ部４１の軸方向９１に平行に配置されている。軸方向９１において、感光体ドラム６２を回転させる駆動部８１と、駆動部８１へ電力を供給する電源部８２とが、感光体ドラム６２を挟んで対向配置されている。画像処理部７１を含む制御部７０は、閉鎖状態において電源部８２に対向するように配置されることが好ましい。これによって、スペースが有効利用される。

下側ユニット３０において、軸方向９１における感光体ドラム６２の両側に駆動部８１と電源部８２とが配置されることで、下側ユニット３０の重量バランスが良くなる。光走査装置６１は、閉鎖状態において感光体ドラム６２に対向するように配置されている。このため、画像形成装置１０の高さを抑制するためには、制御部７０は、閉鎖状態において駆動部８１又は電源部８２の何れかに対向するように配置されることが考えられる。しかし、駆動部８１の方が電源部８２よりも、高くかつ軸方向９１の寸法が小さいので、制御部７０は閉鎖状態において電源部８２に対向するように配置される方が、画像形成装置１０の高さを抑制することができる。

制御部７０の上側であって上側ユニット２０の上面に露出するように、操作部７３が配置されている。操作部７３は、スキャナユニット５０による画像読取処理、及び画像形成部６０による画像形成処理についての条件の設定の入力を受け付ける。

図４に示すように、画像処理部７１を含む制御部７０は、ヒンジ部４１の軸方向９１に直交する主走査方向９２に長くなるように配置されることが好ましい。

スキャナユニット５０は、軸方向９１に平行に副走査を行うように構成されているので、軸方向９１に長い。このため、上側ユニット２０において、制御部７０が軸方向９１に直交する主走査方向９２に長くなるように配置された場合の方が、軸方向９１に平行に長くなるように配置された場合よりも、上側ユニット２０の小型化が可能になる。

駆動制御部７２は、駆動部８１の動作を制御する。駆動制御部７２は、画像処理部７１に隣接するように上側ユニット２０に保持されている。駆動部８１へ電力を供給する電源ケーブル８３は、電源部８２から駆動制御部７２を経由した後、上側ユニット２０のヒンジ部４１側の端部に沿って配設されることが好ましい。

駆動制御部７２は、上側ユニット２０のうち軸方向９１における電源部８２の近傍に保持され、駆動部８１は、下側ユニット３０のうち軸方向９１における電源部８２の反対側に保持される。このため、駆動部８１へ電力を供給する電源ケーブル８３は、まず、下側ユニット３０に保持される電源部８２から上側ユニット２０に保持される駆動制御部７２へ配設される。次に、電源ケーブル８３は、上側ユニット２０のヒンジ部４１側の端部に沿って配設され、さらに、上側ユニット２０から、下側ユニット３０に保持される駆動部８１へ配設される。これによって、電源ケーブル８３は、開放状態及び閉鎖状態のいずれの状態においても下側ユニット３０になるべく近くなる箇所を経由し、電源ケーブル８３が短くなる。したがって、電源ケーブル８３から発生する不要輻射ノイズが減少し、画像データが送られる信号ケーブルへのノイズの侵入が低減する。

図２（Ａ）、図２（Ｂ）、及び図４に示すように、光走査装置６１は、筐体６１５の一部に電源ケーブル８３を収納するケーブル収納部６１８を有することが好ましい。ケーブル収納部６１８は、筐体６１５のヒンジ部４１側の端部に沿って設けられている。ケーブル収納部６１８が光走査装置６１の筐体６１５の一部に形成されることで、部品点数が減少し、低コスト化が可能になる。

次に、画像形成装置１０の電気的構成について説明する。上述のように、制御部７０は、画像処理部７１及び駆動制御部７２を含む。画像処理部７１は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）で構成され、駆動制御部７２は、ドライバＩＣ（Integrated Circuit）で構成される。

図５に示すように、画像処理部７１と駆動制御部７２とは、領域区分されることが好ましい。画像処理部７１は微小信号を扱うのに対して、駆動制御部７２はノイズを発生しやすいので、画像処理部７１と駆動制御部７２とを領域区分することで、画像処理部７１へのノイズの侵入が抑えられ、誤作動及び画像データの劣化が抑制される。

操作部７３は、入力部及び表示部を含み、入力部が受け付けた画像読取条件及び画像形成条件は、画像処理部７１に入力される。また、表示部は、画像処理部７１から出力された表示データに基づく画像を表示する。

スキャナユニット５０は、ＣＩＳ５３の副走査方向の位置を検出するセンサ５４を有している。センサ５４による位置検出データは、画像処理部７１に入力される。画像処理部７１は、位置検出データに基づいて駆動制御部７２へ駆動制御データを出力する。駆動制御部７２は、駆動制御データに基づいて、ＣＩＳ５３を副走査方向に移動させるスキャナモータ６１９の動作を制御する。

ＣＩＳ５３が原稿の画像を走査することで生成された画像データは、画像処理部７１に入力される。画像処理部７１は、ＣＩＳ５３から入力した画像データに所定の画像処理を施し、画像処理後の画像データに基づいて、光走査装置６１の半導体レーザ６１７にレーザ光を出射させる。

画像形成部６０は、用紙の位置を検出するセンサ６８を有している。センサ６８による用紙検出データは、画像処理部７１に入力される。画像処理部７１は、用紙検出データに基づいて、用紙の所定位置に画像を形成するように、感光体ドラム６２等を回転させる駆動部８１の駆動モータ８１１の駆動制御データを駆動制御部７２へ出力する。駆動制御部７２は、駆動制御データに基づいて、駆動モータ８１１を制御する。

また、駆動制御部７２は、画像処理部７１の指示に基づいて、電源部８２の駆動を制御する。

制御部７０、ＣＩＳ５３、操作部７３、センサ５４、半導体レーザ６１７、及びスキャナモータ６１９は、上側ユニット２０に保持されている。一方、センサ６８、駆動モータ８１１、及び電源部８２は、下側ユニット３０に保持されている。

スキャナユニット５０、画像処理部７１、及び光走査装置６１の全てが、上側ユニット２０に保持されるので、スキャナユニット５０から画像処理部７１へ画像データを送る読込信号ケーブル、及び画像処理部７１から光走査装置６１へ画像データを送る書込み信号ケーブルが、短くなるとともにヒンジ部４１を通らない。このため、信号ケーブルからの不要輻射ノイズの発生及び信号ケーブルへのノイズの侵入が低減する。また、信号ケーブルがヒンジ部４１を通らないので、信号ケーブルの劣化が抑制される。したがって、信号ケーブルにおけるノイズの影響が抑えられて画像の劣化が抑制される。

なお、静電潜像担持体として、感光体ドラム６２に変えて感光体ベルトを用いることもできる。

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 上側ユニット
３０ 下側ユニット
４１ ヒンジ部
５０ スキャナユニット（画像読取部）
５３ ＣＩＳ
６０ 画像形成部
６１ 光走査装置（露光部）
６２ 感光体ドラム（静電潜像担持体）
７０ 制御部
７１ 画像処理部
８１ 駆動部
８２ 電源部
９１ 軸方向
９２ 主走査方向

Claims (5)

1. 所定の開放状態と閉鎖状態とに互いに回転自在にヒンジ部で連結された上側ユニット及び下側ユニットを備え、
   前記上側ユニットは、
   所定方向に沿って移動する読取部材によって原稿の画像を走査することで画像データを生成する画像読取部と、
   画像データに基づく露光ビームを発する露光部と、
   前記画像読取部が生成した画像データを画像処理して前記露光部へ出力する画像処理部とを、前記ヒンジ部の回転軸の軸方向に沿って前記画像読取部と前記画像処理部とが並べて配置されるように保持し、
   前記軸方向と前記読取部材の移動方向とは互いに平行であり、
   前記画像処理部は、前記軸方向に直交する前記画像読取部の主走査方向の長さが前記軸方向の長さよりも長くなるように配置される、画像形成装置。
2. 所定の開放状態と閉鎖状態とに互いに回転自在にヒンジ部で連結された上側ユニット及び下側ユニットを備え、
   前記上側ユニットは、所定方向に沿って移動する読取部材によって原稿の画像を走査することで画像データを生成する画像読取部と、画像データに基づく露光ビームを発する露光部と、前記画像読取部が生成した画像データを画像処理して前記露光部へ出力する画像処理部とを、前記ヒンジ部の回転軸の軸方向に沿って前記画像読取部と前記画像処理部とが並べて配置されるように保持し、
   前記軸方向と前記読取部材の移動方向とは互いに平行であり、
   前記画像処理部は、前記軸方向に直交する方向の長さが前記軸方向の長さよりも長くなるように配置され、
   前記下側ユニットは、前記露光部が発した露光ビームが照射される回転体である静電潜像担持体を保持し、
   前記静電潜像担持体の回転軸は、前記軸方向に平行に配置され、
   前記軸方向において前記静電潜像担持体を回転させる駆動部と前記駆動部へ電力を供給する電源部とが前記静電潜像担持体を挟んで対向配置され、
   前記画像処理部は、前記閉鎖状態において前記電源部に近接して対向するように配置される、画像形成装置。
3. 所定の開放状態と閉鎖状態とに互いに回転自在にヒンジ部で連結された上側ユニット及び下側ユニットを備え、
   前記上側ユニットは、所定方向に沿って移動する読取部材によって原稿の画像を走査することで画像データを生成する画像読取部と、画像データに基づく露光ビームを発する露光部と、前記画像読取部が生成した画像データを画像処理して前記露光部へ出力する画像処理部とを、前記ヒンジ部の回転軸の軸方向に沿って前記画像読取部と前記画像処理部とが並べて配置されるように保持し、
   前記軸方向と前記読取部材の移動方向とは互いに平行であり、
   前記画像処理部は、前記軸方向に直交する方向の長さが前記軸方向の長さよりも長くなるように配置され、
   前記下側ユニットは、前記露光部が発した露光ビームが照射される回転体である静電潜像担持体を保持し、
   前記静電潜像担持体の回転軸は、前記軸方向に平行に配置され、
   前記軸方向において前記静電潜像担持体を回転させる駆動部と前記駆動部へ電力を供給する電源部とが前記静電潜像担持体を挟んで対向配置され、
   前記画像処理部は、前記閉鎖状態において前記電源部に対向するように配置され、
   前記駆動部の動作を制御する駆動制御部をさらに備え、
   前記駆動制御部は、前記画像処理部に隣接するように前記上側ユニットに保持され、
   前記駆動部へ電力を供給する電源ケーブルは、前記電源部から前記駆動制御部を経由した後、前記上側ユニットの前記ヒンジ部側の端部に沿って配設される、画像形成装置。
4. 前記露光部は、筐体の一部に前記電源ケーブルを収納するケーブル収納部を有する、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 所定の開放状態と閉鎖状態とに互いに回転自在にヒンジ部で連結された上側ユニット及び下側ユニットを備え、
   前記上側ユニットは、所定方向に沿って移動する読取部材によって原稿の画像を走査することで画像データを生成する画像読取部と、画像データに基づく露光ビームを発する露光部と、前記画像読取部が生成した画像データを画像処理して前記露光部へ出力する画像処理部とを、前記ヒンジ部の回転軸の軸方向に沿って前記画像読取部と前記画像処理部とが並べて配置されるように保持し、
   前記下側ユニットは、前記露光部が発した露光ビームが照射される回転体である静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体を回転させる駆動部と、前記駆動部へ電力を供給する電源部と、を保持し、
   前記上側ユニットは、前記駆動部の動作を制御する駆動制御部をさらに保持し、
   前記軸方向と前記読取部材の移動方向とは互いに平行であり、
   前記画像処理部は、前記軸方向に直交する方向の長さが前記軸方向の長さよりも長くなるように配置され、
   前記軸方向において、第１端部に前記電源部、前記画像処理部、及び前記駆動制御部が配置され、第２端部に前記駆動部が配置される、画像形成装置。

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