JP6008885B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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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 (5)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
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