JP6008885B2

JP6008885B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP6008885B2
Application number: JP2014016702A
Authority: JP
Inventors: 将広古堂; 隆宏小島
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2016-10-19
Anticipated expiration: 2034-01-31
Also published as: JP2015143746A; CN204256376U

Description

本実施形態は、画像形成装置に関する。

画像形成装置は、スキャナーにより原稿を光学的に読み取り、この読み取られた画像情報に基づいて感光体ドラム上に静電潜像を形成し、トナー（現像剤）を用いて可視化した後に、トナー像を複写紙上に転写する装置である。このスキャナーによる画像情報の読取は、原稿の主走査方向に沿って配置された光源ランプおよび原稿からの反射光をＣＣＤに届けるためのミラーなどをキャリッジに乗せて原稿の副走査方向に機械的に移動させることで行われる。

特開２０１３−１０９３０４号公報

上記のような画像形成装置においては、キャリッジが原稿読取毎に往復運動を行うため、これに伴って装置本体に振動が伝達される。また、装置本体を振動させる他の要因としては、感光体ドラムの回転、プリント用紙の搬送などもある。装置本体が振動すると、露光装置の光学系にブレが生じてしまい、感光体ドラム上の主走査線の副走査線方向への位置ずれなどの不都合が生じていた。このような振動に対処するために、本体フレームに対して露光装置を複数の箇所でネジ止めすると、露光装置の着脱や位置調整が難しくなるという問題があった。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、露光装置の防振性を向上させるとともに、露光装置の着脱等が容易な画像形成装置を提供するものである。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置は、レーザービームを照射する光源をハウジング内に格納した露光装置と、画像形成装置の本体フレームの内部において、前記露光装置を間に挟んで固定する一対の本体取付ステーと、を備え、前記露光装置は、前記ハウジングの側面上で前記光源の格納位置から最も近い第１の端部に形成され、前記一対の本体取付ステーのうち第１の本体取付ステーにＺ軸方向で固定される第１のＺ軸方向被固定部と、前記第１の端部を含む第１の側面の中央部に形成され、前記第１の本体取付ステーに前記Ｚ軸にそれぞれ直交しつつ、互いに直交するＸ軸およびＹ軸方向で共通に固定されるＸ−Ｙ軸方向被固定部と、前記第１の側面の反対側にある第２の側面の中央部に形成され、前記一対の本体取付ステーのうち第２の本体取付ステーに前記Ｘ軸方向で固定されるＸ軸方向被固定部と、を有し、前記第１の本体取付ステーは、前記第１のＺ軸方向被固定部を前記Ｚ軸方向で固定する第１のＺ軸方向固定部と、前記Ｘ−Ｙ軸方向被固定部を前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向で共通に固定するＸ−Ｙ軸方向固定部と、を有し、前記第２の本体取付ステーは、前記Ｘ軸方向被固定部を前記Ｘ軸方向で固定するＸ軸方向固定部を有することを特徴とする。

実施形態１に係る画像形成装置の模式図。図１に示す画像形成装置おける露光装置の固定状態を示す上方斜視図。図２に示す露光装置の上面図。図２に示す露光装置の底面図。図２に示す露光装置の固定前の状態を示す分解図。図５に示す露光装置の固定状態を示す上方斜視図。図５に示す露光装置の固定状態を示す底面図。実施形態２に係る画像形成装置における露光装置の固定状態を示す上方斜視図。図８に示す露光装置の固定前の状態を示す分解図。図８に示す露光装置の底面図。図８に示す露光装置の右側面図。図８に示す露光装置の左側面図。図８に示す露光装置の固定構造の要部を説明する図。

以下、本実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して詳細に説明する。

＜実施形態１＞
図１は、実施形態１に係る画像形成装置の模式図である。図１に示す画像形成装置は、画像読取手段としてのスキャナ部１と、画像形成手段としてのプリンタ部２を備えている。スキャナ部１は、第１のキャリッジ３、第２のキャリッジ４、結像レンズ５、及び光電変換素子６を備える。第１のキャリッジ３は、矢印Ａ方向に移動する。スキャナ部１は、原稿台７上に載置した原稿Ｍの画像を１ラインごとに順次読取り、読取画像を画像処理部（図示省略する）に出力する。画像処理部は、読取画像を入力すると、画像の濃淡を示す、例えば８ビットのデジタル画像信号に変換する。

プリンタ部２は、露光装置１３と画像形成部１４を備えている。画像形成部１４は、記録媒体である用紙Ｐ上に画像形成が可能な電子写真方式を組み合わせた構成である。用紙Ｐは用紙格納部１９に格納される。画像形成時、用紙格納部１９に格納される用紙Ｐは、ピックアップローラ２０によって１枚ずつ取出され、搬送ローラ２１によって画像形成部１４へ搬送される。

画像処理部（図示省略する）が、原稿Ｍからスキャナ部１が読取った画像信号を処理すると、露光装置１３内のレーザーダイオードは、処理後の画像信号に対応するレーザービームを照射する。

感光体ドラム１５は、回転軸を中心として回転し、露光装置１３から出射されたレーザービームによって画像信号に対応する静電潜像が表面に形成される像担持体である。感光体ドラム１５上の静電潜像は、現像器１７からのトナー（現像剤）によりトナー像となる。転写チャージャ１８が感光体ドラム１５のトナー像を、転写位置の地点で給紙系によりタイミングをとって供給される用紙Ｐ上に転写する。

定着装置２２は、画像形成部１４によって画像形成された用紙Ｐを加圧しながら加熱し、用紙Ｐに画像を定着させる。排紙部２３は、定着装置２２よりも用紙搬送方向の下流側に設けられており、排紙された用紙Ｐを受け取る。

以上のプロセスを繰り返すことにより、画像形成が連続的に行なわれる。

次に、露光装置１３について図面に基づいて説明する。尚、部材の位置関係を説明するため、各図には共通の方向軸を付している。Ｘ軸およびＹ軸は、水平面上で互いに直交する軸であり、Ｚ軸は、Ｘ軸およびＹ軸とそれぞれ直交する垂直方向の軸である。ただし、本実施形態では、Ｘ軸が感光体ドラム１５の回転軸方向、Ｚ軸が垂直方向と一致しているが、取り付け方向の一例を示したに過ぎない。露光装置１３を取り付ける向きは製品ごとに異なるため、これには限定されないものとする。

図２は、図１に示す画像形成装置おける露光装置１３の固定構造を示す上方斜視図である。ここでは、Ｙ軸方向に配置されたフロント側フレーム３０とリア側フレーム３１との間に、第１の本体取付ステー３２と第２の本体取付ステー３３がＸ軸に沿って平行に架橋されている。そして、第１の本体取付ステー３２と第２の本体取付ステー３３との間には、露光装置１３が水平方向に固定されている。

図３は、図２に示す露光装置１３の上面図である。実際の固定状態においては、ケーシングの上面にはカバーによって覆われているが、ここでは、説明の便宜上、カバーを取り外した状態を示している。図３に示すように、露光装置１３のケーシングは、略矩形状の底部と、この底部からＺ軸方向に延びる側壁部を含んでおり、所定の剛性を持つために、例えば合成樹脂や金属板によって一体形成されている。また、ケーシングの内部には、光源１３０、ポリゴンミラー１３１、一対の結像レンズ１３２ａ，１３２ｂ、および折り返しミラー１３３などが収納されている。

光源１３０は、レーザービームを出力するレーザーダイオード１３０ａ、レーザービームを集束するコリメータレンズ１３０ｂ、およびこの有限焦点のコリメータレンズ１３０ｂを通過したレーザービームを折り曲げてポリゴンミラー１３１に案内する反射ミラー１３０ｃを備えている。ポリゴンミラー１３１は、ポリゴンモータ（図示省略する）によって回転し、画像光を主走査方向に偏向する偏向部を構成する。一対の結像レンズ１３２ａ，１３２ｂは、ポリゴンミラー１３１の各反射面により所定の方向に偏光されたレーザービームに所定の光学特性を与える。折り返しミラー１３３は、結像レンズ１３２ａ，１３２ｂを通過した反射光を感光体ドラム１５に向けて反射する。

また、ハウジングの側面上で光源１３０（レーザーダイオード１３０ａ）の格納位置から最も近い第１の端部には、第１のＺ軸方向被固定部１３４が同端部を含むポリゴンミラー１３１寄りの側面（以下、「第１の側面」という。）に対して垂直に突出して形成されている。同様に、第１の側面における第２の端部には、第２のＺ軸方向被固定部１３５が第１のＺ軸方向被固定部１３４と平行、かつ、第１の側面に対して垂直に突出して形成されている。更に、第１の側面の中央部には、Ｘ−Ｙ軸方向被固定部１３８が第１のＺ軸方向被固定部１３４および第２のＺ軸方向被固定部１３５よりも広い幅の板形状で、第１の側面に対して垂直に突出して形成されている。

第１の側面の反対側に位置する側面（以下、「第２の側面」という。）左側の第３の端部には、第３のＺ軸方向被固定部１３６、右側の第４の端部には、第４のＺ軸方向被固定部１３７がそれぞれ第２の側面に対して垂直に突出して形成されている。第２の側面の中央部には、Ｘ軸方向被固定部１３９が先端の尖った突起形状で形成されている。

第１のＺ軸方向被固定部１３４、第２のＺ軸方向被固定部１３５およびＸ−Ｙ軸方向被固定部１３８は、第１の本体取付ステー３２に固定される部位である。これに対し、第３のＺ軸方向被固定部１３６、第４のＺ軸方向被固定部１３７およびＸ軸方向被固定部１３９は、第２の本体取付ステー３３に固定される部位である。

図４は、図２に示す露光装置１３の底面図である。ここでは、第１のＺ軸方向被固定部１３４、第２のＺ軸方向被固定部１３５、第３のＺ軸方向被固定部１３６および第４のＺ軸方向被固定部１３７の底面側には、位置決め用の窪みがそれぞれ形成されている。また、Ｘ−Ｙ軸方向被固定部１３８の底面側には、Ｚ軸方向下向きの突起形状の凸部１４０が形成されている。

図５は、図２に示す露光装置１３の固定前の状態を説明する分解図である。また、図６は、図５に示す露光装置１３の固定状態を示す上方斜視図であり、図７は底面図である。

これらの図に示すように、第１の本体取付ステー３２のＺ軸方向に延びる側面には、３つの開口部が形成されている。両端の開口部の下端からは、露光装置１３用の位置決め面であり、Ｚ軸方向でそれぞれ固定される第１のＺ軸方向固定部３２ａと第２のＺ軸方向固定部３２ｂがステーの側面に対して垂直なＹ軸に沿って突出して形成されている。同様に、中央の開口部の下端からは、Ｘ軸およびＹ軸方向で共通に固定されるＸ−Ｙ軸方向固定部３２ｃが、第１のＺ軸方向固定部３２ａおよび第２のＺ軸方向固定部３２ｂの突出方向とは反対方向でステーの側面から垂直に突出して形成されている。Ｘ−Ｙ軸方向固定部３２ｃは、Ｘ−Ｙ軸方向被固定部１３８をＸ軸方向およびＹ軸方向で共通に固定する。更に、Ｘ−Ｙ軸方向固定部３２ｃの中央部には、Ｚ軸方向に開口した孔部３２ｄが形成されている。この孔部３２ｄの形状・大きさは、Ｘ−Ｙ軸方向被固定部１３８の底面側に形成されている凸部１４０に対応している。

また、第２の本体取付ステー３３の長手方向（Ｘ軸方向）における側面の中央部近傍には、突起形状のＸ軸方向被固定部１３９をＸ軸方向で固定するために、Ｘ軸方向固定部３３ａが孔状で形成されている。第３のＺ軸方向固定部３３ｂおよび第４のＺ軸方向固定部３３ｃは、第３のＺ軸方向被固定部１３６および第４のＺ軸方向被固定部１３７をＺ軸方向でそれぞれ固定する位置決め領域である。更に、第２の本体取付ステー３３には、板形状の第１の固定バネ３３ｄおよび第２の固定バネ３３ｅが露光装置１３の被固定部の位置に対応して離間して設けられている。第１の固定バネ３３ｄおよび第２の固定バネ３３ｅは、第３のＺ軸方向固定部３３ｂに対して第３のＺ軸方向被固定部１３６、第４のＺ軸方向固定部３３ｃに対して第４のＺ軸方向被固定部１３７をＺ軸下向きでそれぞれ押圧し、面上の所定位置で固定する。

以下、画像形成装置のフレーム内に露光装置１３を固定する際の動作を図面に基づいて説明する。
先ず、フロント側フレーム３０とリア側フレーム３１との間に予め固定されている第２の本体取付ステー３３のＸ軸方向固定部３３ａの中に、露光装置１３のＸ軸方向被固定部１３９を挿入し、Ｘ軸方向の位置決めを行う。同時に、第３のＺ軸方向固定部３３ｂに対して第３のＺ軸方向被固定部１３６、第４のＺ軸方向固定部３３ｃに対して第４のＺ軸方向被固定部１３７をそれぞれ載置し、Ｚ軸方向の位置決めも行う。この際、第１の固定バネ３３ｄおよび第２の固定バネ３３ｅから、第３のＺ軸方向被固定部１３６と第４のＺ軸方向被固定部１３７をそれぞれＺ軸下向きに押圧する力が加わる。

次に、第１の本体取付ステー３２の左右開口部の中に、露光装置１３の第１のＺ軸方向被固定部１３４と第２のＺ軸方向被固定部１３５を挿入し、第１のＺ軸方向固定部３２ａ、第２のＺ軸方向固定部３２ｂにそれぞれ載置することで、Ｚ軸方向の位置決めを行う。同時に、第１の本体取付ステー３２の中央開口部の中に、Ｘ−Ｙ軸方向被固定部１３８を挿入して、Ｘ−Ｙ軸方向固定部３２ｃの上面に載置するとともに、裏面に形成されている凸部１４０をＸ−Ｙ軸方向固定部３２ｃの孔部３２ｄの中に嵌め込むことでＸ軸方向およびＹ軸方向の位置決めを一箇所で共通して行う。

そして、第１の本体取付ステー３２の両端をフロント側フレーム３０とリア側フレーム３１にそれぞれネジ止めすることで、露光装置１３の固定を完了する。

このように、本実施形態に係る画像形成装置は、Ｚ軸方向の位置決めをＸ軸、Ｙ軸方向の位置決めと離れ、かつ、少なくともレーザーダイオード１３０ａ近傍の位置で行う露光装置１３の固定構造を備えている。このため、レーザーダイオード１３０ａにＺ軸方向の振動が加わった場合であっても、レーザービームのＺ軸方向の変位を防ぎ、画像ブレを防ぐことができる。また、本体取付ステー３２、３３に対してネジ止めすることなく露光装置１３を固定できる構造のため、防振性を向上させつつ、従来の固定構造に比べて露光装置１３の着脱が容易となる。

＜実施形態２＞
図８は、実施形態２に係る画像形成装置における露光装置１３の固定状態を示す上方斜視図であり、図９は、図８に示す露光装置１３の固定前の状態を説明する分解図である。また、図１０、図１１、図１２は、図８に示す露光装置１３の底面図、右側面図、および左側面図である。上記実施形態１に付された符号と共通する符号は同一の対象を示すため説明を省略し、実施形態１と異なる箇所を詳細に説明する。

図８から図１２に示すように、本実施形態では、第１の本体取付ステー３２側に、Ｘ軸方向に延設された共通固定バネ３２ｅが設けられている。

共通固定バネ３２ｅは、第１の本体取付ステー３２の両端部近傍に設けられた一対のバネ支持部３２ｆ、３２ｇによって支持されている。共通固定バネ３２ｅは、第１のＺ軸方向固定部３２ａおよび第２のＺ軸方向固定部３２ｂ対して第１のＺ軸方向被固定部１３４および第２のＺ軸方向被固定部１３５をそれぞれＺ軸の下向きに同時に押圧する。また、共通固定バネ３２ｅは、金属棒を中央部で上方に屈曲している。この屈曲した部分は、露光装置１３に設けられた被固定部を固定した際に、第１の本体ステー３２の上部と接することでストッパーの役割を果たす。

図１３は、図８に示す露光装置１３の固定構造の要部を説明する図である。ここでは、説明の便宜上、第１の本体取付ステー３２は除かれている。露光装置１３の第１のＺ軸方向被固定部１３４と第２のＺ軸方向被固定部１３５の２箇所には、挿入時に共通固定バネ３２ｅが弾性変形することによって矢印Ｃ、Ｄ方向（Ｚ軸下向き）の押圧力が加わることが示されている。

このように、本実施形態に係る画像形成装置によれば、露光装置１３のケーシングに複数設けられた被固定部位に対する固定を一つの固定部材で確実に行うことができる。また、共通固定バネ３２ｅ、第１の固定バネ３３ｄ、および第２の固定バネ３３ｅは、対応する被固定部をＺ軸下向きに押圧しているため、露光装置１３側からＺ軸上向きの振動が加わった場合には、この振動を両サイドのバネによって吸収することもできる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

３２…第１の本体取付ステー、
３２ａ…第１のＺ軸方向固定部、
３２ｂ…第２のＺ軸方向固定部、
３２ｃ…Ｘ−Ｙ軸方向固定部、
３２ｄ…孔部、
３２ｅ…共通固定バネ、
３３…第２の本体取付ステー、
３３ａ…Ｘ軸方向固定部、
３３ｂ…第３のＺ軸方向固定部、
３３ｃ…第４のＺ軸方向固定部、
３３ｄ…第１の固定バネ、
３３ｅ…第２の固定バネ、
１３０…光源、
１３０ａ…レーザーダイオード、
１３０ｂ…コリメータレンズ、
１３０ｃ…反射ミラー、
１３１…ポリゴンミラー、
１３２ａ，１３２ｂ…結像レンズ、
１３３…折り返しミラー、
１３４…第１のＺ軸方向被固定部、
１３５…第２のＺ軸方向被固定部、
１３６…第３のＺ軸方向被固定部、
１３７…第４のＺ軸方向被固定部、
１３８…Ｘ−Ｙ軸方向被固定部、
１３９…Ｘ軸方向被固定部、
１４０…凸部。

Claims

レーザービームを照射する光源をハウジング内に格納した露光装置と、
画像形成装置の本体フレームの内部において、前記露光装置を間に挟んで固定する一対の本体取付ステーと、を備え、
前記露光装置は、
前記ハウジングの側面上で前記光源の格納位置から最も近い第１の端部に形成され、前記一対の本体取付ステーのうち第１の本体取付ステーにＺ軸方向で固定される第１のＺ軸方向被固定部と、
前記第１の端部を含む第１の側面の中央部に形成され、前記第１の本体取付ステーに
前記Ｚ軸にそれぞれ直交しつつ、互いに直交するＸ軸およびＹ軸方向で共通に固定されるＸ−Ｙ軸方向被固定部と、
前記第１の側面の反対側にある第２の側面の中央部に形成され、前記一対の本体取付ステーのうち第２の本体取付ステーに前記Ｘ軸方向で固定されるＸ軸方向被固定部と、を有し、
前記第１の本体取付ステーは、
前記第１のＺ軸方向被固定部を前記Ｚ軸方向で固定する第１のＺ軸方向固定部と、
前記Ｘ−Ｙ軸方向被固定部を前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向で共通に固定するＸ−Ｙ軸方向固定部と、を有し、
前記第２の本体取付ステーは、
前記Ｘ軸方向被固定部を前記Ｘ軸方向で固定するＸ軸方向固定部を有することを特徴とする画像形成装置。
前記露光装置は、前記ハウジングが略矩形状に形成される場合に、前記第１の端部を含む第１の側面上の第２の端部に形成され、前記第１の本体取付ステーに前記Ｚ軸方向で固定される第２のＺ軸方向被固定部を更に有し、
前記第１の本体取付ステーは、
前記第２のＺ軸方向被固定部を前記Ｚ軸方向で固定する第２のＺ軸方向固定部と、
前記Ｘ軸方向に延設され、前記第１のＺ軸方向固定部および前記第２のＺ軸方向固定部に対して前記第１のＺ軸方向被固定部および前記第２のＺ軸方向被固定部をそれぞれ前記Ｚ軸の下向きに同時に押圧する共通固定バネと、
を更に有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記Ｘ−Ｙ軸方向固定部は、前記Ｚ軸方向に開口形成された孔部を有し、かつ、
前記Ｘ軸方向被固定部は、前記孔部の位置および大きさに対応して底面側に突出形成され、前記孔部に嵌め込まれる凸部を有することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
前記露光装置は、
前記第２の側面上の第３の端部に形成され、前記第２の本体取付ステーに前記Ｚ軸方向で固定される前記第３のＺ軸方向被固定部と、
前記第２の側面上の第４の端部に形成され、前記第２の本体取付ステーに前記Ｚ軸方向で固定される前記第４のＺ軸方向被固定部と、を更に有し、
前記第２の本体取付ステーは、
前記第３のＺ軸方向被固定部を前記Ｚ軸方向で固定する第３のＺ軸方向固定部と、
前記第４のＺ軸方向被固定部を前記Ｚ軸方向で固定する第４のＺ軸方向固定部と、
を更に有することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
前記第２の本体取付ステーは、
前記第３のＺ軸方向固定部に対して前記第３のＺ軸方向被固定部を前記Ｚ軸の下向きに押圧する第１の固定バネと、
前記第４のＺ軸方向固定部に対して前記第４のＺ軸方向被固定部を前記Ｚ軸の下向きに押圧する第２の固定バネと、
を更に有することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。