JP5861431B2 - ロック装置、光走査装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロック装置、光走査装置、及び画像形成装置に関する。

画像形成装置は、感光体上に潜像を書き込むための光走査装置を備えており、カラーレーザープリンタやカラーデジタル複写機などにおいて、その生産性を向上するために、複数の感光体上に同時に露光走査を可能とするタンデム方式が多く採用されている。近年、画像形成装置は顧客の使用状況、頻度等により、装置の大きさが多様化し、光形成装置も様々な方式が検討、開発されている。

光走査装置において、特許文献１や特許文献２に示すようなものが提案されている。特許文献１のものは、光書込み器のハウジングの開口部を覆うカバーを回路基板として利用し、電子部品を実装する。そして、カバーにて開口部を覆い、カバーに設けたコネクタをハウジングのコネクタに接続し、さらに光源を外部と電気的に接続するハーネスを介してプリンタ本体の制御部に接続するものである。

特許文献２のものは、光源を駆動する回路基板が光学ハウジングの外側に配置されている。この光走査装置は、回路基板に設けられている可変抵抗を、フィルム状のシート、またはプラスチック材の保護部材で覆っている。これにより、光学ハウジングと蓋部材の隙間を覆い、防塵性を高めるとともに、回路基板上の可変抵抗への接触を防止することができる。

特許文献１のように光源及び光源を保持する光学素子保持部材を光学ハウジングに内包する光走査装置において、ハーネスを光走査装置内の光源部と接続するためには、光学ハウジングを覆うカバーに開口部が必要となる。この開口部から塵埃が光走査装置に混入し、その結果、ポリゴンミラー等の光学素子に曇りが生じる。ポリゴンミラー等の光学素子に曇りが生じると、像面での光量の減少につながり、その結果異常画像が出力されてしまう。

また、特許文献２のものは、光源を駆動する回路基板が光学ハウジングの外側に露出しており、回路基板の可変抵抗保護のために回路基板を覆うフィルム状のシート、またはプラスチック材を必要とする。そして、回路基板を覆うフィルム状のシート、またはプラスチック材は可変抵抗に接触する可能性があるため、ある程度の絶縁性を有していなければならない。このため、材料、材質の選定が必要となり、コストが高くなるという問題があった。

本発明は、斯かる事情に鑑み、ハウジング内部の防塵性を保つことができるロック装置、光走査装置、及び画像形成装置を提供する。

本発明のロック装置は、開放面を有するハウジングと、前記ハウジングに内在し、回動することにより非接続位置と接続位置とで変位可能なコネクタ部と、前記ハウジングの開放面を覆い、かつ前記コネクタ部を露出させる開口部を有する第１カバー部材と、前記第１カバー部材の開口部を覆う開閉自在の第２カバー部材とを備え、前記第２カバー部材に、第２カバー部材が前記第１カバー部材の開口部を覆った状態で、前記コネクタ側に突出して前記コネクタ部を押圧することにより、前記コネクタ部を回動させて接続位置で固定するリブを備えたものである。

本発明のロック装置、光走査装置、及び画像形成装置は、ハウジング内部の防塵性を保つことができる。

本発明の画像形成装置の全体構成図である。 本発明の光走査装置の簡略斜視図である。 前記図２の光走査装置のＡ−Ａ断面図である。 本発明の光走査装置の全体を示す斜視図である。 本発明の光走査装置の要部を示す斜視図である。 本発明の光走査装置の要部拡大斜視図である。 本発明のロック装置を構成する第１カバー部材の全体斜視図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は要部拡大斜視図である。 本発明のロック装置を構成する第１カバー部材に第２カバー部材をセットした状態の全体斜視図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は要部拡大斜視図である。 第１カバー部材に第２カバー部材をセットする前の状態を示す正面図である。 本発明のロック装置を構成する第２カバー部材の斜視図である。 第１カバー部材に第２カバー部材をセットする途中を示す斜視図である。 本発明のロック装置を構成する第２カバー部材の側面図である。 第１カバー部材に第２カバー部材をセットする途中を上方から見た斜視図である。 本発明の光走査装置を画像形成装置本体にセットする途中を示す斜視図である。 本発明の光走査装置を画像形成装置本体にセットした後を示す斜視図である。

以下、図に示す実施例による本発明を実施するための形態を説明する。

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を示す模式図である。このプリンタは、画像形成装置本体１０内に、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，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫ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，４１ＢＫ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。

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。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、感光体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。各感光体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１ＢＫ上に形成された各色トナー像は、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おり、両者が画像形成装置本体１０の排紙側から見て一部重なるように配置されている。略平行でない場合や、重なりがない場合であってもよいが、重なり部分をもつことで画像形成装置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を示す簡略斜視図であり、図３は、図２のＡ−Ａ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、これらがハウジング５００（以下、光学ハウジング５００という）に収納されている。

光学ハウジング５００は、図３に示すように、カバー部材５０３ａ、５０３ｂ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コリメートレンズ５９ａにより、発散光束が平行光束に変換される。その後、シリンドリカルレンズ５９ｂ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、図３に示すように、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、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Ｋ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。また、走査レンズ５４として、副走査方向にパワーを持つ走査レンズを用いて、シリンドリカル５７ＢＫ，５７Ｃを無くしてもよい。

図４に、光源５２及び光源を保持する光学素子保持部材（ＬＤユニット）５１を光学ハウジング５００に内包する本発明の光走査装置の詳細な斜視図を示す。この光走査装置は、光源５２と、光源５２から出射された光束を回転偏向手段５３に導くための複数の光学素子と、光源５２及び前記複数の光学素子を保持するＬＤユニット５１と、光学ハウジング５００と、後述する第１カバー部材１０１と、後述する第２カバー部材１０３とを備えている。光走査装置は、図４に示すように光源５２をＬＤユニット化し、ＬＤユニット５１を光学ハウジング５００に内包する。これにより、光源５２及び光源の出力基板を光学ハウジング５００の外周に設置したものと比べて小型化が可能となる。

光学素子保持部材５１には、図５及び図６に示すように、光源５２を外部と電気的に接続するコネクタ部１０８を有し、このコネクタ部１０８にハーネス２０１（図７（ｂ）等参照）がセットされる。このコネクタ部１０８は、図５に示すような矩形状部材であり、その両端面から突出する軸部１０７が設けられている。この軸部１０７が、コネクタ部１０８を支持する支持枠１０６の穴部に挿入されて、コネクタ部１０８が光学素子保持部材５１に対して揺動可能に保持されている。すなわち、コネクタ部１０８は、軸部１０７を揺動支点として回動して、光源５２を外部と電気的に接続する接続位置（図５の位置）と、光源５２を外部と電気的に接続しない非接続位置（図６の位置）とで変位可能となる。

光走査装置は、図７（ａ）（ｂ）に示すように、光学ハウジング５００（図４等参照）の開放面を覆う第１カバー部材１０１を備えている。この第１カバー部材１０１は、光学ハウジング５００の開放面と略同一の形状を有し、開放面のほぼ全範囲を塞ぐ。光学素子保持部材５１に対応する面は、光学素子保持部材５１の形状に沿った形状に盛り上がっている。第１カバー部材１０１には、コネクタ部１０８に対応する位置に開口部１０２が設けられており、第１カバー部材１０１にて開放面を覆った状態では、図７（ｂ）に示すように、コネクタ部１０８が露出する。本発明のように、光源５２及び光源を保持する光学素子保持部材５１を光学ハウジング５００に内包する光走査装置では、光源５２を外部と電気的に接続するコネクタ部１０８を露出しなければならないため、第１カバー部材１０１には、コネクタ部１０８と対向する部位に開口部１０２が必要となる。

さらに、光走査装置は、図８（ａ）（ｂ）に示すように、第１カバー部材１０１の開口部１０２を覆う開閉自在の第２カバー部材１０３を備えている。第２カバー部材１０３は、図８（ｂ）のように、鉛直部１１０と、鉛直部上端から延びる第１傾斜部１１１ａ、第２傾斜部１１１ｂ、水平部１１２、第３傾斜部１１１ｃと、第１傾斜部１１１ａの両端部に鉛直部１１０から連続する肩部１１３とを備えている。第２カバー部材１０３により、開口部１０２を塞ぐことで、光走査装置の防塵性を高め、ポリゴンミラー等の光学素子の曇りを防止することができる。また、第２カバー部材１０３は、光源５２を駆動する回路基板の可変抵抗と接触しないため、材質は任意のものとでき、安価なプラスチック製でもよいため、コスト低減を図ることができる。

図７（ｂ）に示すように、第２カバー部材１０３を開放して（つまり、第１カバー部材１０１の開口部１０２を開状態として）コネクタ部１０８にハーネス２０１がセットされ、この状態で図８（ｂ）に示すように、第２カバー部材１０３が第１カバー部材１０１にセットされて開口部１０２を塞ぐ。これにより、第１カバー部材１０１と第２カバー部材１０３との間をハーネス２０１が通過する。

第２カバー部材１０３は、図９に示すように、鉛直部１１０の端部が第１カバー部材の取り付け面１２０に揺動可能に枢結されている。そして、第２カバー部材１０３を第１カバー部材１０１に取り付ける際には、鉛直部１１０の端部を揺動支点として、図９の矢印の方向に回動させることにより、第２カバー部材１０３が第１カバー部材１０１に取り付けられて開口部１０２を塞ぐ。図９では、第1カバー部材１０１の取り付け面１２０に対する第２カバー部材１０３の回動角度を９０°としている。

すなわち、図９では第２カバー部材１０３を第１カバー部材１０１に取り付ける前の状態（つまり開口部１０２が開状態）を示しており、このとき鉛直部１１０は水平状態となっている。そして、第２カバー部材１０３が９０°回動して、鉛直部１１０が鉛直状態となり、第１カバー部材１０１に取り付けられて開口部１０２を閉状態とする。このように、第２カバー部材１０３の回動角度を９０°以上とすることで、ハーネス２０１のセット時の操作性が向上し、ハーネス２０１のセットミスを防止することができる。

第２カバー部材１０３の鉛直部には、図１０及び図１１に示すような本発明のロック装置を構成するリブ１０５を設けている。本発明のロック装置は、光学ハウジング５００と、コネクタ部１０８と、第１カバー部材１０１と、第２カバー部材１０２と、リブ１０５とで構成されている。このリブ１０５は、第２カバー部材１０３が第１カバー部材１０１の開口部１０２を覆った状態で、コネクタ側に突出するものである。

前記のように、第２カバー部材１０３を第１カバー部材１０１に取り付ける際、第２カバー部材１０３が図９の矢印の方向に回動すると、図１１に示すように、リブ１０５がコネクタ部１０８を押圧してコネクタ部１０８を回動させる。これにより、コネクタ部１０８を接続位置で固定することができる。このように、第２カバー部材１０３を第１カバー部材１０１にセットすることにより、自動的にコネクタ部１０８が接続位置でロックされることとなり、ハーネス２０１の抜けを防止することができる。

第２カバー部材１０３の第１カバー部材１０１との当接面には、図１２及び図１３に示すように、ウレタンフォーム等から構成されるシール部材１０４を設けている。すなわち、鉛直部１１０と、鉛直部上端から延びる第１傾斜部１１１ａ、第２傾斜部１１１ｂ、水平部１１２、第３傾斜部１１１ｃにシール部材１０４を設けている。シール材１０４を設けることにより、第１カバー部材１０１と第２カバー部材１０３の隙間を無くすことができる。また、前記したように、ハーネス２０１は第１カバー部材１０１と第２カバー部材１０３との間を通過するため、第１カバー部材１０１と第２カバー部材１０３の隙間を無くすことによって、第１カバー部材１０１とハーネス２０１との隙間、及び第２カバー部材１０３とハーネス２０１との隙間を無くすことができ、光走査装置の防塵性をより高めることができる。

次に、図１４は、画像形成装置本体１０に、本発明の光走査装置をセットする途中の図であり、図１５は、画像形成装置本体１０に、光走査装置をセットした後の図である。画像形成装置本体１０には、光走査装置を画像形成装置本体に設置した状態で、第２カバー部材側に突出するリブ３０２、３０２が設けられている。本実施形態では、リブ３０２は２個設けられており、２つのリブ３０２の離間寸法は、第１カバー部材１０２の２つの肩部１１３、１１３の離間寸法と同一となっている。

光走査装置を図１４の矢印の方向に押圧して画像形成装置本体にセットすると、リブ３０２、３０２が第２カバー部材１０３の肩部１１３、１１３を押圧し、図９の矢印のように鉛直部１１０の端部を揺動支点として回動し、図１５に示すように、第２カバー部材１０３が第１カバー部材１０１に取り付けられて開口部１０２を塞ぐ。このようにすれば、第２カバー部材１０３の閉め忘れがあった場合に、本体に光走査装置をセットする際に、リブ３０２、３０２によって第２カバー部材１０３が押圧され、自動的に所定の位置にセットされ、光走査装置の防塵性を保つことができる。

なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。本発明に係る画像形成装置は、電子写真複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ装置等がある。また、第２カバー部材１０３の第１カバー部材取り付け面１２０に対する回動角度は９０°を超えてもよい。さらには、シール部材１０４の材質は、第１カバー部材１０１と第２カバー部材１０３との密着性を高めるものであれば、ウレタンフォーム以外のもので構成してもよい。

１０ 画像形成装置本体
４１ 潜像担持体
４３ 現像手段
５２ 光源
５１ 光学素子保持部材
５２ 光源
５３ 偏向手段
１０１ 第１カバー部材
１０２ 開口部
１０３ 第２カバー部材
１０４ シール部材
１０５ リブ
１０８ コネクタ部
２０１ ハーネス
３０２ リブ
５００ ハウジング

特開平５−８０６４３号公報 特開２００９−２６５５０３号公報

Claims (7)

1. 開放面を有するハウジングと、
   前記ハウジングに内在し、回動することにより非接続位置と接続位置とで変位可能なコネクタ部と、
   前記ハウジングの開放面を覆い、かつ前記コネクタ部を露出させる開口部を有する第１カバー部材と、
   前記第１カバー部材の開口部を覆う開閉自在の第２カバー部材とを備え、
   前記第２カバー部材に、第２カバー部材が前記第１カバー部材の開口部を覆った状態で、前記コネクタ側に突出して前記コネクタ部を押圧することにより、前記コネクタ部を回動させて接続位置で固定するリブを備えたことを特徴とするロック装置。
2. 前記第２カバー部材の第１カバー部材との当接面にシール部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載のロック装置。
3. 前記第２カバー部材は、回動することにより前記開口部を開閉可能とし、前記第1カバー部材取り付け面に対する回動角度を９０°以上としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロック装置。
4. 光源と、前記光源から出射された光束を偏向手段に導くための光学素子と、前記光源及び前記光学素子を保持する光学素子保持部材とを備え、前記ハウジングに前記偏向手段及び光学素子保持部材が内在された光走査装置であって、前記請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のロック装置を備えたことを特徴とする光走査装置。
5. 前記第１カバー部材と第２カバー部材との間を、前記光源を前記第１カバー部材の外部と電気的に接続するハーネスが通過することを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
6. 潜像を担持する潜像担持体と、光走査によって潜像担持体の表面に潜像を形成する光走査手段と、潜像担持体に対応して設けられ担持された潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、前記光走査手段として前記請求項４又は請求項５に記載の光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
7. 画像形成装置本体に、前記請求項４又は請求項５に記載の光走査装置を画像形成装置本体に設置した状態で、前記第２カバー部材側に突出するリブを設けたことを特徴とする画像形成装置。