JP7207914B2 - 光プリントヘッドを備える画像形成装置 - Google Patents

光プリントヘッドを備える画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、制御部からの駆動信号を伝えるフレキシブルフラットケーブル(FFC)が取り付けられた光プリントヘッドを備える画像形成装置に関する。
プリンタや複写機等の画像形成装置の中には、感光ドラムを露光するための複数の発光素子を備える光プリントヘッドを有するものがある。光プリントヘッドには、発光素子の例としてLED(Light Emitting Diode)や有機EL(Electro Luminescence)等を用いるものがあり、これらの発光素子が感光ドラムの回転軸線方向に沿って、例えば1列や千鳥状の2列に複数配列されたものが知られている。また、光プリントヘッドは、複数の発光素子から出射される光を感光ドラムに集光させるための複数のレンズを備える。複数のレンズは、複数の発光素子と感光ドラムとの間において、発光素子の配列方向に沿うように感光ドラム表面に対向して配置される。
感光ドラムは消耗品であるため定期的に交換される。そのため、感光ドラムを備えるドラムユニットは、画像形成装置本体に対して着脱可能な構成となっている。ユーザやサービスマン等の作業者は、ドラムユニットを画像形成装置本体から抜き差しして交換することで、画像形成装置のメンテナンスを行うことができる。ドラムユニットの交換時は、例えば感光ドラムが光プリントヘッドに接触することを防ぐため、感光ドラムと光プリントヘッドとは一定の距離だけ離れている(離間位置)。一方、画像形成時は、光プリントヘッドはドラムユニットに当接し感光ドラムに対して位置決めされた位置に配置される(当接位置)。したがって、一般に光プリントヘッドを離間位置と当接位置とに移動させる移動機構を備える画像形成装置が知られている。
ところで、光プリントヘッドに設けられた複数の発光素子は、画像形成装置に設けられた制御部からの駆動信号に応じて発光する。制御部からの駆動信号はケーブルを介して光プリントヘッドに伝えられる。特許文献1には、光プリントヘッドに取付けられるケーブル周囲の構造が開示されている。
特許文献1に記載の露光ユニット52は、露光部521と、板金により形成された支持バー522とを備える。露光部521は、LEDなどの発光素子が複数配置された基板と、発光素子からの光を集光するレンズとを備える。装置本体に設けられた制御部からの駆動信号を光プリントヘッドに伝えるために、露光部521の基板にはケーブル502(フレキシブルフラットケーブル)が接続されている。図2に示すように、ケーブル502は、支持バー522に設けられた穴522hを介して、基板に接続されている。一般に、穴522hのような板金に設けられる穴は、せん断加工によって形成される。
特開2015-205497号公報
しかしながら、特許文献1に開示された露光ユニット52の穴522hには以下のような課題が存在する。
露光部521が上で説明したような移動機構によって、交換位置と露光位置とを移動する場合、移動する露光部521と共にケーブル502も移動する。その際、ケーブル502が穴522hの切断面に接触し擦れることで損傷する虞がある。上記課題に鑑み、本発明は、ケーブルが損傷することを抑制することを目的とする。
本願発明の画像形成装置は、
装置本体に対して回転可能な感光ドラムを含むドラムユニットと、
前記感光ドラムを露光するための光を発する発光素子を備える光プリントヘッドと、
感光ドラムを露光する露光位置と前記露光位置よりも前記感光ドラムから離れた離間位置とに前記光プリントヘッドを往復移動させる移動機構と、
前記装置本体に固定され、前記移動機構を支持する金属製の支持部材であって、開口が形成された支持部材と、
前記装置本体に固定され、前記発光素子を駆動するための駆動信号を出力する制御部が設けられた本体基板と、
前記開口を通過するように配置され、前記制御部と前記光プリントヘッドとを接続し、前記駆動信号を前記制御部から前記光プリントヘッドに供給するフレキシブルフラットケーブルと、
前記感光ドラムの回転軸線方向と前記往復移動する方向との双方に垂直な垂直方向において前記フレキシブルフラットケーブルの一部と重なって配置され、前記光プリントヘッドと前記支持部材との間において前記装置本体に対して前記回転軸線方向にスライド移動する金属製のスライド部と、
を備え、
前記移動機構は、前記スライド部がスライド移動することに伴い前記光プリントヘッドを前記往復移動する方向に移動させ、
前記支持部材には、前記開口の切断面の前記フレキシブルフラットケーブルの一方の面に対向する部分を覆う樹脂製の第1カバー部と、前記開口の切断面の前記フレキシブルフラットケーブルの前記一方の面の裏面に対向する部分を覆う樹脂製の第2カバー部と、が設けられていることを特徴とする。
また、本願発明の画像形成装置は、
装置本体に対して回転可能な感光ドラムを含むドラムユニットと、
前記感光ドラムを露光するための光を発する発光素子を備える光プリントヘッドと、
感光ドラムを露光する露光位置と前記露光位置よりも前記感光ドラムから離れた離間位置とに前記光プリントヘッドを往復移動させる移動機構と、
前記装置本体に固定され、前記移動機構を支持する金属製の支持部材であって、開口が形成された支持部材と、
前記装置本体に固定され、前記発光素子を駆動するための駆動信号を出力する制御部が設けられた本体基板と、
前記開口を通過するように配置され、前記制御部と前記光プリントヘッドとを接続し、前記駆動信号を前記制御部から前記光プリントヘッドに供給するフレキシブルフラットケーブルと、
前記感光ドラムの回転軸線方向と前記往復移動する方向との双方に垂直な垂直方向において前記フレキシブルフラットケーブルの一部と重なって配置され、前記光プリントヘッドと前記支持部材との間において前記装置本体に対して前記回転軸線方向にスライド移動する金属製のスライド部と、
を備え、
前記移動機構は、前記スライド部がスライド移動することに伴い前記光プリントヘッドを前記往復移動する方向に移動させ、
前記開口のへりの前記フレキシブルフラットケーブルの一方の面に対向する領域と前記開口のへりの前記フレキシブルフラットケーブルの前記一方の面の裏面に対向する領域とには前記フレキシブルフラットケーブルが接触する曲げ面が形成されていることを特徴とする。
また、本願発明の画像形成装置は、
装置本体に対して回転可能な感光ドラムを含むドラムユニットと、
前記感光ドラムを露光するための光を発する発光素子を備える光プリントヘッドと、
感光ドラムを露光する露光位置と前記露光位置よりも前記感光ドラムから離れた離間位置とに前記光プリントヘッドを往復移動させる移動機構と、
前記装置本体に固定され、前記移動機構を支持する金属製の支持部材であって、開口が形成された支持部材と、
前記装置本体に固定され、前記発光素子を駆動するための駆動信号を出力する制御部が設けられた本体基板と、
前記開口を通過するように配置され、前記制御部と前記光プリントヘッドとを接続し、前記駆動信号を前記制御部から前記光プリントヘッドに供給するフレキシブルフラットケーブルと、
前記感光ドラムの回転軸線方向と前記往復移動する方向との双方に垂直な垂直方向において前記フレキシブルフラットケーブルの一部と重なって配置され、前記光プリントヘッドと前記支持部材との間において前記装置本体に対して前記回転軸線方向にスライド移動する金属製のスライド部と、
を備え、
前記移動機構は、前記スライド部がスライド移動することに伴い前記光プリントヘッドを前記往復移動する方向に移動させ、
前記フレキシブルフラットケーブルが前記開口の切断面に接触することを防ぐために、前記フレキシブルフラットケーブルのうち前記感光ドラムの回転軸線方向と前記往復移動方向との双方に垂直な垂直方向において前記切断面と対向し得る領域である対向領域に樹脂製の保護部材が設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、ケーブルが損傷することを抑制することができる。
画像形成装置の概略断面図。 画像形成装置におけるドラムユニット周囲の斜視図。 露光ユニットの概略斜視図。 光プリントヘッドの基板、LEDチップ、およびレンズアレイを説明するための概略図。 コネクタに対するケーブルの着脱の構成について説明するための図。 光プリントヘッドの側面図。 移動機構の斜視図。 λ型の第1リンク機構の側面図。 カム機構を用いた移動機構を説明する図。 開口部の構造を説明する図。 開口部を下側から見た図。 第1支持部、および第3支持部の斜視図。 第2支持部、後側板、および第2支持部に取り付けられる露光ユニットの斜視図。 カバーの斜視図。 他の実施例としての開口部の構造を説明する図。 FFCに保護部材を設けた構成を説明するための図。
以下に本発明を実施するにあたり好ましい実施の形態を、添付の図面を用いて説明する。ただし、本説明に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明を本説明に記載した実施の形態だけに限るものではない。
(画像形成装置)
まず、画像形成装置1の概略構成を説明する。図1(a)は画像形成装置1の概略断面図である。図1(a)に示す画像形成装置1は読取装置を備えていないカラープリンタ(SFP:Singl Function Printer)であるが、実施の形態は読取装置を備える複写機であってもよい。また、実施の形態は、図1(a)に示すような複数の感光ドラム103を備えるカラー画像形成装置に限られず、1つの感光ドラム103を備えるカラー画像形成装置やモノクロ画像を形成する画像形成装置でも良い。
図1(a)に示す画像形成装置1は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する4基の画像形成部102Y、102M、102C、102K(以下、総称して単に「画像形成部102」とも称する)を備える。また、画像形成部102Y、102M、102C、102Kは、それぞれ感光ドラム103Y、103M、103C、103K(以下、総称して単に「感光ドラム103」とも称する)を備える。また、画像形成部102Y、102M、102C、102Kは、感光ドラム103Y、103M、103C、103Kをそれぞれ帯電させる帯電器104Y、104M、104C、104K(以下、総称して単に「帯電器104」とも称する)を備える。また、画像形成部102Y、102M、102C、102Kは、感光ドラム103Y、103M、103C、103Kを露光する光を出射する露光光源としてのLED(Light Emitting Diode)露光ユニット500Y、500M、500C、500K(以下、総称して単に「露光ユニット500」とも称する)を備える。さらに、画像形成部102Y、102M、102C、102Kは、感光ドラム103上の静電潜像をトナーによって現像し、感光ドラム103上に各色のトナー像を現像する現像器106Y、106M、106C、106K(以下、総称して単に「現像器106」とも称する)を備える。なお、符号に付されたY、M、C、Kはトナーの色を示している。
図1(a)に示す画像形成装置1は感光ドラム103を下方から露光する、いわゆる「下面露光方式」を採用する画像形成装置である。以下、下面露光方式を採用する画像形成装置を前提として説明を進めるが、実施の形態としては図1(b)に示す画像形成装置2のような感光ドラム103を上方から露光する「上面露光方式」を採用する画像形成装置でも構わない。
画像形成装置1は、感光ドラム103に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルト107と、感光ドラム103に形成されたトナー像を中間転写ベルト107に順次転写させる一次転写ローラ108Y、108M、108C、108Kを備える。また、画像形成装置1は、中間転写ベルト107上のトナー像を給紙部101から搬送されてきた記録紙Pに転写させる二次転写ローラ109と、二次転写された画像を記録紙Pに定着させる定着器100を備える。
(画像形成プロセス)
露光ユニット500Yは帯電器104Yによって帯電された感光ドラム103Yの表面を露光する。これにより、感光ドラム103Yには静電潜像が形成される。次に、現像器106Yは感光ドラム103Yに形成された静電潜像をイエローのトナーによって現像する。感光ドラム103Yの表面に現像されたイエローのトナー像は、一次転写ローラ108Yによって中間転写ベルト107上に転写される。マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像も同様の画像形成プロセスで中間転写ベルト107に転写される。
中間転写ベルト107上に転写された各色のトナー像は、中間転写ベルト107によって二次転写部T2まで搬送される。二次転写部T2に配置された二次転写ローラ109にはトナー像を記録紙Pに転写するための転写バイアスが印加されている。二次転写部T2まで搬送されたトナー像は、二次転写ローラ109の転写バイアスによって、給紙部101から搬送されてきた記録紙Pに転写される。トナー像が転写された記録紙Pは定着器100に搬送される。定着器100は、熱と圧力によって記録紙Pにトナー像を定着させる。定着器100によって定着処理がなされた記録紙Pは、排紙部111に排出される。
(ドラムユニットおよび現像ユニット)
本実施例の画像形成装置1には交換可能な交換ユニットの一例であるドラムユニット518Y、518M、518C、518Kが取り付けられる。ドラムユニット518は、ユーザやメンテナンス者等の作業者によって交換されるカートリッジである。本実施例のドラムユニット518は、感光ドラム103を備える。感光ドラム103は、ドラムユニット518の枠体に対して回転可能なように、ドラムユニット518によって支持されている。なお、ドラムユニット518は、帯電器104やクリーニング装置を備える構成であっても構わない。
また、本実施例の画像形成装置1にはドラムユニット518とは別体の現像ユニット641が取り付けられている。本実施例の現像ユニット641は、図1(a)に示す現像器106とトナー収容部とが一体化されたカートリッジである。現像器106は、現像剤を担持する現像スリーブを備える。現像ユニット641にはトナーとキャリアを攪拌するためのスクリュを回転させるギアが複数設けられている。これらのギアが経年劣化等した際には、作業者が現像ユニット641を画像形成装置1の装置本体から取り外して交換する。なお、ドラムユニット518および現像ユニット641の実施の形態は、上記ドラムユニット518と現像ユニット641が一体化されたプロセスカートリッジでも構わない。
図2(a)は、画像形成装置1が備えるドラムユニット518周辺および現像ユニット641周辺の概略構造を示す斜視図である。また、図2(b)はドラムユニット518が装置本体の外側から画像形成装置1に挿入されている途中を示す。
図2(a)に示すように画像形成装置1は、板金で形成される前側板642と、同じく板金で形成される後側板643を備える。前側板642は画像形成装置1の前側に設けられた側壁である。後側板643は画像形成装置1の後ろ側に設けられた側壁である。図2(a)に示すように、前側板642と後側板643は対面して配置され、両者の間には梁としての不図示の板金が橋架されている。前側板642と後側板643と不図示の梁とはそれぞれ画像形成装置1の枠体の一部を構成する。
画像形成装置1の前側からドラムユニット518、および現像ユニット641を挿抜できるように、前側板642には開口が形成されている。ドラムユニット518、および現像ユニット641は、開口を介して画像形成装置1本体の所定の位置に装着される(装着位置)。また、画像形成装置1は、装着位置に装着されたドラムユニット518と現像ユニット641の双方の前側を覆うカバー558Y、558M、558C、558K(以下、総称して単に「カバー558」とも称する)を備える。カバー558は、一端がヒンジによって画像形成装置1本体に固定されており、ヒンジによって画像形成装置1本体に対して回動可能となっている。メンテナンスを行う作業者がカバー558を開いて本体内のドラムユニット518あるいは現像ユニット641を取り出し、新しいドラムユニット518あるいは現像ユニット641を挿入してカバー558を閉じることによって交換作業が完了する。カバー558についての詳しい説明は後述する。
ここで、図2(a)および図2(b)に示すように、以下の説明では前側板642側を前側、後側板643側を後側と定義する。また、ブラックのトナー像に関する静電潜像が形成される感光ドラム103Kを基準としたとき、イエローのトナー像に関する静電潜像が形成される感光ドラム103Yが配置されている側を右側と定義する。イエローのトナー像に関する静電潜像が形成される感光ドラム103Yを基準としたとき、ブラックのトナー像に関する静電潜像が形成される感光ドラム103Kが配置されている側を左側と定義する。さらに、ここで定義した前後方向および左右方向に垂直な方向であって鉛直方向上向きを上方向、また、ここで定義した前後方向および左右方向に垂直な方向であって鉛直方向下向きを下方向と定義する。定義した前方向、後方向、右方向、左方向、上方向、下方向を図2に示す。また、以下の本文で記載する感光ドラム103の回転軸線方向における一端側はここで定義する前側を意味し、他端側はここで定義する後側を意味する。前後方向における一端側および他端側に関してもここで定義する前側および後側に対応する。左右方向における一端側はここで定義する右側を意味し、他端側はここで定義する左側を意味する。
(露光ユニット)
次に、光プリントヘッド105を含む露光ユニット500について説明する。ここで、電子写真方式の画像形成装置に採用される露光方式の一例として、半導体レーザの照射ビームを回転するポリゴンミラーなどで走査しf-θレンズ等を介して感光ドラムを露光するレーザビーム走査露光方式がある。本実施例で説明する「光プリントヘッド105」は、感光ドラム103の回転軸線方向に沿って配列されたLED等の発光素子を用いて感光ドラム103を露光するLED露光方式に用いられるものであって、上記に言うレーザビーム走査露光方式には用いられない。
本実施例で説明する露光ユニット500は、感光ドラム103の回転軸線よりも鉛直方向下側に設けられており、光プリントヘッド105が有するLED503が感光ドラム103を下方から露光する。ただし、露光ユニット500が感光ドラム103の回転軸線よりも鉛直方向上側に設けられ、感光ドラム103を上方から露光する構成でも構わない(図1(b)参照)。図3は、本実施例の画像形成装置1が備える露光ユニット500の概略斜視図である。
図3より、露光ユニット500は、光プリントヘッド105と移動機構640とを備える。光プリントヘッド105は、レンズアレイ506とレンズ取付部701と基板502(図3では不図示)を保持する保持体505と、第1当接部材514と、第2当接部材515と、第1当接部材514が取り付けられるピン取付部632と、第2当接部材515が取り付けられるピン取付部633とを備える。
第1当接部材514と第2当接部材515とがドラムユニット518に突き当たることでレンズアレイ506と感光ドラム103との間に間隙が形成され、画像形成時の光プリントヘッド105の位置が決まる。移動機構640は、第1リンク機構861と、第2リンク機構862と、スライド部525とを備える。第1リンク機構861はリンク部材651とリンク部材653とを備える。第2リンク機構862はリンク部材652とリンク部材654とを備える。不図示のカバー558の開閉動作に伴いスライド部525が前後方向にスライド移動する。スライド部525のスライド移動に連動して第1リンク機構861と第2リンク機構862とが駆動し、光プリントヘッド105が上下に移動する。ドラムユニット518の枠体のうち当接部材514および当接部材515が突き当たる部分には、これら当接部材514および当接部材515の先端が5mm程度嵌まる嵌合孔が設けられている。これにより、光プリントヘッド105は感光ドラム103に対して正確に位置決めされる。移動機構640の詳しい動作については後述する。
なお、本実施例において、第1当接部材514および第2当接部材515は、円柱状のピンとして説明を進める。ただし、当該ピンの形状は円柱状に限らず角柱状であっても構わない。また、端部ほど径が細くなる円錐形状でも構わない。さらに、ピンに限らず、保持体505と一体的に成形された突起であっても構わない。
光プリントヘッド105の構造を説明するにあたり、まず保持体505について説明する。保持体505は、後述する基板502と、レンズ部の一例としてのレンズアレイ506と、第1当接部材514および第2当接部材515とを保持するホルダーである。第1当接部材514と第2当接部材515の機能については、後で詳しく説明する。なお、本実施例における保持体505は樹脂製であるが、金属製でも構わない。以下に、本実施例における、第1当接部材514および第2当接部材515が保持体505から突き出す長さについてまとめる。
・保持体505の上面から突き出す第1当接部材514:7mm
・保持体505の上面から突き出す第2当接部材515:11mm
・保持体505の下面から突き出す第1当接部材514:22mm
・保持体505の下面から突き出す第2当接部材515:22mm
次に、保持体505に保持される基板502について説明する。図4(a)は基板502の概略斜視図である。図4(b1)は基板502に複数個設けられたLED503の基板502上での配列を示す。図4(b2)は図4(b1)の拡大図である。
基板502にはLEDチップ639が実装されている。図4(a)に示すように、基板502の一方の面にはLEDチップ639が設けられ、他方の面(発光素子が並べられている側とは反対側の面)には長尺のコネクタ504が設けられている。当該コネクタ504は、その長手方向が基板502の長手方向に沿うように基板502の下側の面に取り付けられている。基板502には各LEDチップ639に信号を供給するための配線が設けられている。コネクタ504には、ケーブルの一例としてのフレキシブルフラットケーブル(FFC)160(不図示)の一端が接続される。画像形成装置1本体には、制御部とコネクタとを備える基板(本体基板)が設けられている。FFC160の他端は、当該コネクタに接続されている。すなわち、FFC160は制御部と基板502とを電気的に接続している。基板502には、画像形成装置1本体の制御部からFFC160およびコネクタ504を介して制御信号(駆動信号)が入力される。LEDチップ639は、基板502に入力された制御信号によって駆動される。
基板502に実装されたLEDチップ639についてさらに詳しく説明する。図4(b1)および図4(b2)に示すように、基板502の一方の面には複数のLED503(発光素子の一例)が配置された複数のLEDチップ639-1~639-29(29個)が配列されている。各LEDチップ639-1~639-29はそれぞれ、その長手方向に516個のLED503が一列に配列されている。LEDチップ639の長手方向において、隣り合うLED503の中心間距離k2は画像形成装置1の解像度に対応している。本実施例の画像形成装置1の解像度は1200dpiであるので、LEDチップ639-1~639-29LEDチップ639の長手方向において、LED503は隣接するLED503の中心間距離が21.16μmとなるように一列に配列されている。そのため、本実施例の光プリントヘッド105の露光範囲は約314mmとなる。感光ドラム103の感光層は314mm以上の幅で形成されている。A4サイズの記録紙の長辺の長さおよびA3サイズの記録紙の短辺の長さは297mmであるため、本実施例の光プリントヘッド105は、A4サイズの記録紙およびA3サイズの記録紙に画像形成可能な露光範囲を有している。
LEDチップ639-1から639-29は、感光ドラム103の回転軸線方向に沿って二列となるよう交互に配置されている。すなわち、図4(b1)に示すように、左側から数えて奇数番目のLEDチップ639-1、639-3、・・・639-29が基板502の長手方向に一列に実装され、偶数番目のLEDチップ639-2、639-4、・・・639-28が基板502の長手方向に一列に実装されている。LEDチップ639をこのように配置することで、図4(b2)に示すように、LEDチップ639の長手方向において、隣り合う異なるLEDチップ639における一方のLEDチップ639の一端と他方のLEDチップ639の他端とに配置されたLEDの中心間距離k1を一つのLEDチップ639上における隣り合うLED503の中心間距離k2と等しくすることができる。なお、本実施例では露光光源にLED503を用いる構成を例示するが、露光光源として有機EL(Organic Electro Luminescence)を用いても構わない。
次に、レンズアレイ506について説明する。図4(c1)はレンズアレイ506を感光ドラム103側から見た時の概略図である。また、図4(c2)はレンズアレイ506の概略斜視図である。図4(c1)に示すように、複数のレンズが複数のLED503の配列方向に沿って二列に並べられている。各レンズは、一方の列のレンズの配列方向において隣り合うレンズの両方に接するように他方の列のレンズの一つが配置されるよう交互に配置されている。各レンズは、円柱状の硝子製のロッドレンズである。なお、レンズの材質は硝子製に限らず、プラスチック製でも構わない。レンズの形状についても円柱状に限らず、例えば六角柱等の多角柱でも構わない。
図4(c2)に示す点線Zはレンズの光軸を示す。光プリントヘッド105は移動機構640によって点線Zで示すレンズの光軸に概ね沿った方向(上下方向)に移動可能である。ここで言うレンズの光軸とは、レンズの光出射面の中心と当該レンズの焦点とを結ぶ線を意味する。LED503から出射された放射光はレンズアレイ506が備えるレンズに入射する。レンズは入射した放射光を感光ドラム103の表面上に集光させる機能を有する。レンズアレイ506は、LED503の発光面とレンズの光入射面との距離と、レンズの光出射面と感光ドラム103の表面との距離と、が略等しくなるように光プリントヘッド105の組み立て時において、レンズ取付部701(図3参照)に対する取付位置が調整される。
(コネクタに対するFFCの着脱)
図5は、コネクタ504とFFC160との着脱構造について説明するための図である。図5(a)は、保持体505に形成された切り欠き705の拡大図である。図5(a)において紙面上側を鉛直方向上側としたとき、切り欠き705は保持体505の下端706に形成されている。切り欠き705は、傾斜面705a、底面705b、傾斜面705cの3つの面で形成される。本実施形態において、下端706に対する傾斜面705aの傾斜角θは45°である。当然ながら、傾斜角θは45°に限られず、任意の値で構わない。
図5(a)に示すように、切り欠き705は、基板502のコネクタ504が保持体505から露出するように保持体505に形成されている。基板502のメンテナンスやFFC160の交換時など、ユーザやサービスマン等の作業者はコネクタ504からFFC160を取り外す必要がある。保持体505に切り欠き705が形成されていることで、作業者は容易にコネクタ504に触れることが出来る。仮に切り欠き705が保持体505に形成されていなかった場合、コネクタ504は保持体505の内側に隠れてしまう。ここで、下端706を底面705b程度の高さまでとすることも考え得るが、そうすると保持体505の強度が減少してしまう。特に保持体505が樹脂製の部材である場合、鉛直方向における保持体505の幅が狭くなればなる程、保持体505は重力の影響を受け鉛直方向への反りが生じる。本実施形態のように、切り欠き705を保持体505に形成することで、鉛直方向への保持体505の強度を維持しつつ、コネクタ504へのアクセスの容易性を向上させることが可能である。
本実施形態のコネクタ504には押圧部504aと押圧部504bとが設けられている。押圧部504と押圧部504bとは、コネクタ504本体に対してコネクタ504の長手方向に動くように構成されている。FFC160は、コネクタ504に接続された状態のとき、コネクタ504内部に設けられた不図示のロック機構によってコネクタ504との接続状態が維持される。押圧部504aと押圧部504bとが押圧されることにより、コネクタ504に対するFFC160のロック状態は解除される。作業者は、押圧部504aおよび押圧部504bを抑え込みながらFFC160をコネクタ504から引っ張ることで、コネクタ504からFFC160を引取り外すことが出来る。
図5(b)は、本実施形態におけるFFC160の先端の拡大図である。図5(b)に示すように、FFC160は、複数の導体線が幅方向に沿って平行に配置されている。幅方向とはFFC160の横幅方向と同一の方向であって、図5(b)中に矢印で示す通りである。絶縁体で被覆されたフラットケーブルである。複数の導体線はFFC160の先端において絶縁体から露出している。導体線のうち絶縁体から露出した部分を図5(b)中において接続領域170として示す。FFC160がコネクタ504に接続されると、接続領域170がコネクタ504内部に設けられた不図示の金属端子と接触する。
FFC160の幅方向において接続領域170はFFC160の幅よりも若干狭い。そのため、FFC160の幅方向において接続領域170より外側は絶縁体である。また、FFC160の幅方向において接続領域170より外側には溝が形成されている。これにより、FFC160の先端には凸部171aと凸部171bとが形成されている。
コネクタ504にFFC160を差し込むと、FFC160の先端に形成された凸部171aと凸部171bとが、コネクタ504内部に設けられた不図示のロック機構に係合する。凸部171aと凸部171bとがロック機構としての爪に引っ掛かることにより、FFC160がコネクタ504から引き抜くことが出来なくなる。コネクタ504にFFC160が接続された状態において、押圧部504aと押圧部504bとが抑え込まれることにより、凸部171aと凸部171bへの爪の係合状態が解除される。
図5(a)に示すように、保持体505の長手方向において、傾斜面705aと押圧部504aとの間および傾斜面705cと押圧部504bとの間には一定の間隔が設けられている。このように、保持体505の長手方向における傾斜面705aと傾斜面705bとの間隔は、コネクタ504の長手方向の幅よりも広い。そのため、作業者は容易に指を傾斜面705aと押圧部504aとの間および傾斜面705cと押圧部504bとの間に入れることができ、押圧部504aと押圧部504bとを押圧しコネクタ504を挟持することができる。作業者は、例えば、コネクタ504を一方の手で挟持した状態で、他方の手によってコネクタ504からFFC160を引き抜くことが出来る。
図5(c)は、切り欠き705とコネクタ504の寸法関係について説明するための図である。鉛直方向における本実施形態の保持体505の幅hは16mmである。下端706から5mm(図5(c)中における幅a)だけ切り欠き705が形成されている。切り欠き705の底面705bから保持体505の上端に相当する部分までの幅bは11mmである。下端706から高さaで示す5mm分が保持体505から切り欠かれていることで、コネクタ504が切り欠き705の底面705bから露出する。底面705bから露出するコネクタ504の幅tは3mmである。ずなわち、コネクタ504は下端706の延長線上よりも鉛直方向上側(不図示の基板502が位置する側)に位置する。鉛直方向における押圧部504aと押圧部504bの幅はどちらも1mm程度である。そのため、押圧部504aと押圧部504bとは十分に底面705bから露出しているため、作業者は容易に押圧部504aと押圧部504bとに触れることが出来る。
保持体505の長手方向における切り欠き705の幅の値は、図5(c)中において幅lと幅mと幅nとの合計値で表され、その値は52mmである。保持体505の長手方向における保持体505の幅が約330mmであるため、保持体505の長手方向において、保持体505の幅に対する切り欠き705の幅の割合は約16%となる。
コネクタ504の長手方向におけるコネクタ504の幅sは26mmである。傾斜面705aと底面705bとの境界部分からコネクタ504の長手方向における押圧部504a側の端部までの距離cは7mm、下端706と傾斜面705aとの境界部分から傾斜面705aと底面705bとの境界部分までの距離lは6mmである。すなわち、保持体505の長手方向において、下端706と傾斜面705aとの境界部分から押圧部504aまでの間隙の距離は13mmである。同様に、傾斜面705cと底面705bとの境界部分からコネクタ504の長手方向における押圧部504b側の端部までの距離dは7mm、下端706と傾斜面705cとの境界部分から傾斜面705cと底面705bとの境界部分までの距離nは6mmである。すなわち、保持体505の長手方向において、下端706と傾斜面705cとの境界部分から押圧部504bまでの間隙の距離は13mmである。このように、本実施形態においては、作業者が押圧部504aと押圧部504bとを抑え込むために指を入れる部分である、傾斜面705aと押圧部504aとの間隔および傾斜面705bと押圧部504bとの間隔はそれぞれ13mmずつある。
また、前に述べたように、傾斜面705aは下端706に対して約45°傾斜している。同様に、傾斜面705bも下端706に対して約45°傾斜している。このように、傾斜面705aと傾斜面705b共に下端706から内側に向けて傾斜している。そのため、作業者が押圧部504a及び押圧部504bに触れるために指を押圧部504a及び504bに近付けていったとき、それらの指は傾斜面705aと傾斜面705bとに沿って押圧部504aと押圧部504bとに案内される。このように、傾斜面705aと傾斜面705bは、作業者の指をより容易に押圧部504aと押圧部504bとに案内するための工夫である。
なお、これら傾斜面705aと傾斜面705bとは、必ずしも設けなければならない構成ではない。例えば、傾斜面705aが下端706に対して傾斜していない構成、すなわち傾斜角θが90°であっても構わない。このような構成の場合、傾斜面705aと底面705bとの境界部分から押圧部504aまでの距離が13mmとなる。この値は、傾斜角θが90°未満である場合に比べて大きいため、傾斜面705aと底面705bとの境界部分から押圧部504aまでの間隙内において可動可能な指の範囲も広くなる。同様に、例えば、傾斜面705bが下端706に対して垂直な構成であっても構わない。このような構成の場合、傾斜面705bと底面705bとの境界部分から押圧部504bまでの距離が13mmとなる。この値は、傾斜角θが90°未満である場合に比べて大きいため、傾斜面705bと底面705bとの境界部分から押圧部504bまでの間隙内において可動可能な指の範囲も広くなる。
また、本実施形態のコネクタ504は押圧部504aと押圧部504bとを備えるが、押圧部504aと押圧部504bとを備えないコネクタ504であっても構わない。FFC160との接続状態を維持するためにコネクタ504に設けられたロック機構は本実施例で説明したような形態に限られない。例えば、コネクタ504は、押圧部504a及び押圧部504bに替えてコネクタ504の長手方向と鉛直方向との双方に垂直な方向(コネクタ504の短手方向)において、コネクタ504の本体に対して回動するカバーを備えても構わない。作業者は、FFC160をコネクタ504に接続するときは、このカバーをコネクタ504の本体に対して開いた状態にする。開いた状態のカバーとコネクタ504の本体との間にFFC160を挿入し、カバーを閉じる。これにより、FFC160はカバーとコネクタ504の本体とに挟まれ、コネクタ504に対するFFC160の接続状態が維持される。このような構成のコネクタ504においても、保持体505に切り欠き705が形成されていることにより、作業者は容易にコネクタ504の短手方向におけるコネクタ504の両側に触れることが出来る。
(移動機構)
次に、光プリントヘッド105を上下方向に移動させる必要性とその構造について詳しく説明する。図6は露光ユニット500を右側から見た図である。先に述べたように、本実施例の画像形成装置1は、ドラムユニット518の交換が可能である。ドラムユニット518の交換は、交換対象のドラムユニット518を感光ドラム103の回転軸線方向前側にスライド移動させ、装置本体から取り外すことで行う。光プリントヘッド105が感光ドラム103表面近傍に位置した状態でドラムユニット518を移動させると、例えば感光ドラム103表面とレンズアレイ506とが接触してしまい感光ドラム103の表面が傷つく虞がある。また、ドラムユニット518の枠体等にレンズアレイ506が接触してレンズアレイ506が傷つく虞もある。そのため、ドラムユニット518交換時には、ドラムユニット518と光プリントヘッド105とが接触することがないよう、光プリントヘッド105をドラムユニット518から離しておく必要がある。一方、画像形成時には、光プリントヘッド105は感光ドラム103に対して精度良く位置決めされている必要がある。そのため、光プリントヘッド105を、LED503に感光ドラム103を露光させるためにドラムユニットに当接し、感光ドラム103に対して位置決めされた位置である露光位置(当接位置とも称する:図6(a))と、ドラムユニット518を交換するためにドラムユニット518から離れて位置決めが解除された位置である交換位置(離間位置とも称する:図6(b))とに往復移動させる機構(移動機構640)が必要である。光プリントヘッド105が露光位置(図6(a))に位置する状態でスライド部525が矢印A方向にスライド移動すると光プリントヘッド105は交換位置(図6(b))へ向けて移動する。一方、光プリントヘッド105が交換位置(図6(b))の状態でスライド部525が矢印B方向にスライド移動すると光プリントヘッド105は露光位置(図6(a))へ向けて移動する。以下では、移動機構640によって交換位置から露光位置に向けて移動する光プリントヘッド105の移動方向および露光位置から交換位置に向けて移動する光プリントヘッド105の移動方向を「往復移動する方向」と呼ぶ。
以下、移動機構640の構造について詳しく説明する。図7(a)は移動機構640の前側を左側から見た概略斜視図である。また、図7(b)は移動機構640の前側を右側から見た概略斜視図である。移動機構640は、第1リンク機構861と、スライド部525と、第3支持部526(支持部材)を備える。第3支持部526は長尺の板金であって、支持軸531とE型止め輪533を備える。支持軸531は、第3支持部526の左右方向に対向する面(左側面と右側面)に設けられた開口に挿入されている。そして、第3支持部526の開口から抜け落ちないように左側面の外側でE型止め輪533にて留められている。これにより、支持軸531は、第3支持部526の左側面と右側面とを連結した状態で固定される。
スライド部525には、前後方向に延びる長尺の開口である長孔691が形成されている。支持軸531は、当該長孔691に挿入されており、長孔691に対し例えば上下方向において0.1~0.5mm程度の隙間を以て緩嵌している。そのため、スライド部525は第3支持部526に対して上下方向の移動が規制された状態で、長孔691の前後方向の長さの分だけ第3支持部526に対してスライド移動できる。
第1リンク機構861はリンク部材651とリンク部材653とを備える。リンク部材653の長手方向の長さはリンク部材651の長手方向の長さよりも短く、リンク部材651とリンク部材653はλ型のリンク機構を構成している。
第1リンク機構861について図7および図8を用いて説明する。図8(a)は、第1リンク機構861を感光ドラム103の回転軸線に沿った面で左右に切断した断面図を右側から見た図である。リンク部材651およびリンク部材653はそれぞれ単一のリンク部材であるが、複数のリンク部材を組み合わせて構成しても良い。
リンク部材651は、軸受部610と、突起655と、接続軸部538とを備える。軸受部610は中空孔が形成された円柱状の突起であり、リンク部材651の長手方向の一端側において右側に向けて立設している。突起655は、リンク部材651の長手方向の他端側において、リンク部材651の回動軸線方向に立設した円柱状の突起である。この突起が、光プリントヘッド105の保持体505に取り付けられる。接続軸部538は、リンク部材651の長手方向において軸受部610と突起655との間に設けられている。
スライド部525には嵌合軸部534が設けられている。嵌合軸部534はスライド部525から左方向に立設した円柱状の突起である。嵌合軸部534は軸受部610の孔に対して回動可能に嵌合されることで第1接続部を形成する。すなわち、リンク部材651は第1接続部を回動中心としてスライド部525に対して回動可能となっている。なお、実施の形態としては、嵌合軸部534がリンク部材651側に形成され、軸受部610がスライド部525に形成されていても構わない。
リンク部材653は、接続軸部530を備える。接続軸部530はリンク部材653の長手方向の一端側に設けられている。接続軸部530はリンク部材653から左側に立設した円柱状の突起である。接続軸部530は第3支持部526に形成された孔に回転可能に嵌合しており、第3接続部を形成する。ここで、実施の形態としては、接続軸部530はリンク部材653ではなく、第3支持部526に形成されていても構わない。すなわち、リンク部材653に形成された孔に第3支持部526に形成された接続軸部530が回動可能に嵌合していてもよい。
リンク部材653の長手方向の他端側には円形の孔が形成されている。当該孔にはリンク部材651の接続軸部538が回動可能に嵌合しており、接続軸部538とリンク部材653の孔は第4接続部を形成する。すなわち、リンク部材653は、第3接続部を回動中心に第3支持部526に対して回動可能であり、第4接続部を回動中心にリンク部材651に対して回動可能となっている。なお、実施の形態としては、接続軸部538はリンク部材651ではなく、リンク部材653に形成されていても構わない。すなわち、リンク部材651に形成された孔にリンク部材653に形成された接続軸部538が回動可能に嵌合していてもよい。
第2リンク機構862の構成についても、上で説明した第1リンク機構861の構成と同様である。第2リンク機構862が備えるリンク部材652およびリンク部材654は、それぞれリンク部材651およびリンク部材653に対応する。また、第1接続部に対応して、リンク部材652の長手方向の一端側とスライド部525との接続部分は第2接続部を構成する。なお、移動機構640の実施の形態はリンク部材653とリンク部材654のいずれか一方を省略しても良い。
以上の構成により、スライド部525が第3支持部526に対して前側から後側へスライド移動すると、スライド部525と共に嵌合軸部534に嵌合した軸受部610が、第3支持部526に対して前側から後側へスライド移動する。これにより、第1リンク機構861を右側から見た時、リンク部材651は嵌合軸部534を回動中心として時計回りに回動し、かつ、リンク部材653は接続軸部530を回動中心として反時計回りに回動する。よって、突起655が露光位置から交換位置へと向かう方向へ移動する。
一方、スライド部525が第3支持部526に対して後側から前側へスライド移動すると、リンク部材651およびリンク部材653は図8(a)に記載の矢印とは逆方向に移動する。スライド部525が、第3支持部526に対して後側から前側へスライド移動するとスライド部525と共に嵌合軸部534に嵌合した軸受部610が第3支持部526に対して後側から前側へスライド移動する。これにより、図8(a)に示すように、第1リンク機構861を右側から見た時、リンク部材651は嵌合軸部534を回動中心として反時計回りに回動し、かつ、リンク部材653は接続軸部530を回動中心として時計回りに回動する。よって、突起655は交換位置から露光位置へと向かう方向へ移動する。
ここで、(1)接続軸部538の回動中心軸と軸受部610の回動中心軸との距離をL1、(2)接続軸部538の回動中心軸と接続軸部530の回動中心軸との距離をL2、(3)接続軸部538の回動中心軸と突起655の回動中心軸との距離をL3とする。移動機構640において第1リンク機構861は、L1、L2、L3が互いに等しいスコットラッセル機構を形成する(図8(b)参照)。距離L1、L2、L3が等しいことで、嵌合軸部534のスライド移動方向に対して突起655が垂直に移動(図8(b)の点線A上)するため、上記のリンク機構において光プリントヘッド105をレンズの略光軸方向に移動させることができる。
なお、実施の形態としては、第1リンク機構861(第2リンク機構862)におけるリンク部材651(リンク部材652)とリンク部材653(リンク部材654)との組み合わせを前後方向で逆の構造、すなわちリンク部材651(リンク部材652)の全長の方がリンク部材653(リンク部材654)の全長よりも短く、リンク部材653(リンク部材654)の一端側と他端側との間にリンク部材651(リンク部材652)が取り付けられた構造でも構わない。この場合、スライド部525を前側から後側へスライド移動させると光プリントヘッド105が交換位置から露光位置に向けて移動し、スライド部525を後側から前側へスライド移動させると光プリントヘッド105が露光位置から交換位置に向けて移動する。後述するカバー558は、スライド部525と連結され、カバー558の開状態から閉状態への移動に連動してスライド部525が前側から後側へ移動し、カバー558の閉状態から開状態への移動に連動してスライド部525が後側から前側へ移動する構造となる。
また、光プリントヘッド105を移動させる機構は移動機構640に限らず、図9に示す移動機構940でも構わない。以下、図9を用いて移動機構940について説明する。なお、移動機構640を構成する部材と実質的に同じ機能を有する部材には同じ符合を付して説明し、重複する説明は省略する場合がある。
図9に示すように、スライド部525の前側および後側には第1カム部112および第2カム部113が設けられている。また、保持体905の前側の下部には移動支持部114が設けれ、保持体905の後側の下部には移動支持部115が設けられている。第1カム部112と第2カム部113は、後側から前側にかけて下る傾斜面を備える。
図9(a)は、露光位置に位置する光プリントヘッド105および移動機構940を右側から見た概略図である。光プリントヘッド105が露光位置に位置する場合に、スライド部525が第3支持部526に対して前側から後側へスライド移動すると、スライド部525と共に第1カム部112と第2カム部113とが第3支持部526に対して前側から後側へスライド移動する。これにより、保持体905に設けられた移動支持部114および移動支持部115の下端が第1カム部112および第2カム部113に沿って露光位置から交換位置へ向けて移動する。
図9(b)は、交換位置に位置する光プリントヘッド105および移動機構940を右側から見た概略図である。光プリントヘッド105が交換位置に位置する場合に、スライド部525が第3支持部526に対して後側から前側へスライド移動すると、スライド部525と共に第1カム部112と第2カム部113とが第3支持部526に対して後側から前側へスライド移動する。これにより、保持体905に設けられた移動支持部114および移動支持部115の下端が第1カム部112および第2カム部113に押し上げられ、交換位置から露光位置へ向けて移動する。
ここで、第1カム部112および第2カム部113のそれぞれが備える傾斜面を前側から後側へかけて下る傾斜面としても構わない。この場合、スライド部525を前側から後側へスライド移動させると光プリントヘッド105が交換位置から露光位置に向けて移動し、スライド部525を後側から前側へスライド移動させると光プリントヘッド105が露光位置から交換位置に向けて移動する。後述するカバー558は、例えばリンク機構を介してスライド部525と連結され、カバー558の開状態から閉状態への移動に連動してスライド部525が前側から後側へ移動し、カバー558の閉状態から開状態への移動に連動してスライド部525が後側から前側へ移動する構造となる。
なお、本実施例では、スライド部525のスライド移動に応じて光プリントヘッド105が露光位置と当該露光位置よりも感光ドラム103から離れた交換位置とに移動される機構を説明したが、実施の形態は当該機構に限られない。例えば、スライド部525やリンク機構(861、862)あるいはカム機構(112、113)を設けず、装置本体に対するドラムユニット518の着脱に応じて光プリントヘッド105が第3支持部526に対して上下移動するように、第3支持部526と保持体505とを連結するバネ等の弾性部材を設けても構わない。このような機構の場合、装置本体の外側からドラムユニット518を装着するとドラムユニット518と接触した光プリントヘッド105がバネを押圧しながら第3支持部526に向けて押し下げられ、光プリントヘッド105が露光位置となる。
図10(a)は第3支持部526に設けられた開口部161の構造的特徴を説明する図である。また、図10(b)は第3支持部526の開口部161が設けられた部分を感光ドラム103の回転軸線に垂直な面で切断した断面図である。図10(a)に示す通り、第3支持部526は上側に凹部を有するコの字型の板金で形成されている。また、第3支持部526には上下方向に貫通した孔である開口部161が、長尺の第3支持部526の一端側と他端側との間に設けられている。当該開口部161の上方には基板502裏側に設けられたコネクタ504が位置する。FFC160は、開口部161を通過して、一端がコネクタ504に接続され、他端が装置本体に設けられた本体基板のコネクタ(不図示)に接続されている。ここで、本実施例では開口部161が第3支持部526の底面(底部)に設けられた構成を説明するが、当該開口部161はコの字型の第3支持部526の側面に設けられていても構わないし、側面(側部)から底面(底部)にかけて設けられていても構わない。また、第3支持部526自体もコの字である必要はなくL字型の板金であっても構わない。また、本実施例ではFFC160の幅広面が左右方向を向くように基板502に取り付けられているが、幅広面が前後方向を向くように基板502に取り付けても構わない。
図10(a)を用いてスライド部525とFFC160の互いの位置関係について説明する。図10(a)に示すように、スライド部525は、感光ドラムの回転軸線方向と光プリントヘッド105が移動機構640によって往復移動する方向との双方に垂直な垂直方向においてFFC160の一部と重なって配置されている。また、図10(a)および図10(b)に示すように、スライド部525とFFC160との間には、第3支持部材525に設けられた後述する保護部材162の一部が位置する。これにより、スライド部525とFFC160とが接触することはない。
ここで、第3支持部526のような金属製の部材の加工方法について説明する。一般に金属加工の手法として、せん断加工が知られる。なお、ここで言うせん断加工とは、広義のせん断加工を意味しており、工具を用いて金属板を塑性変形(せん断変形)させて、材料の破壊までもっていき、所望の形状・寸法に材料を切断する加工方法をいい、プレス機械およびプレス金型を用いて行う打抜き加工を含む。このようなせん断加工では、被加工材の切断面にバリが生じる。切断面に生じるバリの向きは、被加工材料に対する打ち抜き方向と一致する。せん断加工によって第3支持部526に開口部161を設けた場合、切断面163(図10(b)中の点線で囲んだ部分)にもバリが生じる。本実施の形態では切断面163から第3支持部526の内側に向けてバリが形成されている。開口部161を通過するFFC160を切断面163のバリから守る工夫が必要である。せん断加工後に形成されたバリを面取り加工等で、ある程度除去することも可能であるが、例え面取りが施された切断面163であってもFFC160が金属製の板金の切断面163に摺擦されることは望ましくない。これはFFC160の長寿命化を実現する観点から言えば最良の構成とは言い難い。
そこで、図10(b)に示すように、切断面163を覆うように保護部材162(第1カバー部と第2カバー部が一体成形された成形物の一例)を第3支持部526に設けることを考える。保護部材162は、FFC160の一方の面(表面)に対向する対向面162a(第1カバー部の一例)とFFC160の他方の面(裏面)に対向する対向面162bとを有する。本実施例において、保護部材162は樹脂製であるがゴム製やシリコン製のものでも構わない。図10(a)および図10(b)に示す光プリントヘッド105は、露光位置に位置する状態である。すなわち、光プリントヘッド105が交換位置に位置する場合と比べて第3支持部526からの距離が離れている。そのため、図10(b)に示すようにFFC160は上下方向に張った状態である。しかし、光プリントヘッド105が交換位置に移動されるとFFC160は弛んでしまう。FFC160が弛むと保護部材162に接触するが、FFC160が接触する保護部材162は樹脂製であるため、FFC160は損傷しない。仮に、切断面163に保護部材162が設けられていなかった場合、光プリントヘッド105が移動機構によって移動させられるたびにFFC160と切断面163とが接触する。本実施例に示すように、例えば樹脂製の保護部材162で切断面163を覆い、FFC160と切断面163とが非接触となるようにすることで、FFC160の長寿命化が期待できる。なお、保護部材162とFFC160とは常に接触している構造としてもよい。
図10に示すFFC160と基板502との取り付け構造では、FFC160の幅方向が前後方向と一致、FFC160の厚さ方向が左右方向と一致するような取り付け構造であるため、光プリントヘッド105が交換位置に移動されるとFFC160は左右方向に折り畳まれる。したがって、保護部材162が無いと仮定した場合、FFC160の幅広面(左右方向両側の面)と切断面163とが接触してしまう可能性が高い。そのため、保護部材162は、開口部161の切断面163のうち、感光ドラム103の回転軸線方向(前後方向)と光プリントヘッド105が移動機構640によって往復移動される方向(往復移動方向:露光位置と交換位置とを移動する方向)との双方に垂直な方向に関してFFC160と重なる位置に設ければよい。すなわち、保護部材162は切断面163の全域に亘って設けられていることが望ましいが、FFC160の表裏面と対向する位置に設けておけば、FFC160が切断面163に接触することによって損傷することを十分に抑制できる。当然ながら、FFC160と切断面163との接触を防ぐことが出来れば、保護部材162は切断面163の一部だけ覆うように第2支持部526に設けられていても構わない。
また、図10(b)に示すように保護部材162はスライド部525よりも上方(基板側)まで延びている。これは、FFC160が第3支持部526に対しスライド移動するスライド部525に接触し、損傷することを防ぐためである。ここで、スライド部525は強度を確保する観点から、図10(a)および図10(b)に示すようにコの字型の板金であることが望ましいが、L字型の板金であっても構わない。
また、図10(a)に示すように、スライド部525のうち保護部材162と左右方向に関して重なる領域において、スライド部525の上部には切り欠けが形成されている。これは、スライド部525が保護部材162に接触することを防ぐための構造である。
図11は第3支持部526の開口部161を下側から見た図である。図11に示すように、保護部材162は第3支持部526とは別体の部材であって、例えばスナップフィット機構によって、開口部161に取り付け・取り外し可能な構造となっている。ここで言うスナップフィット機構とは、材料の弾性を利用して開口に嵌め込むことで2つの部材を固定する機構であって、ネジやビスを不要とする部品の締結機構を意味する。
図12(a)は第3支持部526の前側が取り付けられる第1支持部527の概略斜視図である。第1支持部527は、第1座面586と、壁部127と、突起601と、ビス孔602と、位置決めボス(603、604)と、ビス孔605と、接触面681とを備える。
第1座面586は、露光位置から交換位置に向けて移動する保持体505の前側の下端が、鉛直方向上側から当接する部分である。保持体505が第1座面586に当接し、光プリントヘッド105が交換位置となる。
第1支持部527は前側板642に固定される。前側板642には位置決めボス(603、604)や、固定用のビスそれぞれに対応する複数の孔が形成されている(不図示)。位置決めボス(603、604)は、前側板642に設けられた孔に挿入される。その状態で第1支持部527のビス孔602から通されたビスによって第1支持部527と前側板642とが固定される。
壁部127は、保持体505の下側から突き出た第1当接部材514を左右方向から挟むように、第1支持部527から後方に向けて立設されている。第1当接部材514の左右側に対向する位置に壁部127が設けられていることで、第1当接部材514は左右方向への移動が制限される。これにより、第1当接部材514が固定されている保持体505の前側も左右方向への移動が制限される。
図12(b)は、第3支持部526の前側が図12(a)に示す点線で囲まれた部分に挿入される様子を説明するための図である。図12(c)は第3支持部526の前側が図12(a)に示す点線で囲まれた部分に挿入された図である。図12(b)および(c)に示すように、第3支持部526はコの字型に折り曲げられた板金である。板金の材料としては、例えばアルミニウムが用いられる。また、第3支持部526の前側には切欠きが設けられている。当該切欠きと第1支持部527の突起601とが係合することで第1支持部527に対して第3支持部526の左右方向の位置が決まる。第3支持部526は接触面681に接触した状態で、ビス孔602から挿入されたビスによって第1支持部527に対して固定される。
図13(a)は、第3支持部526の後側が取り付けられる第2支持部528の概略斜視図である。第2支持部528は、第2座面587と、壁部128を備える。
第2座面587は、前述した第1座面586と同様の機能を有する。第2座面587には、露光位置から交換位置に向けて移動する保持体505の後側の下側が当接する。すなわち、交換位置に位置する光プリントヘッド105の保持体505は、第1座面586と第2座面587とによって支持されている。
壁部128は、保持体505の下側から突き出た第2当接部材515を左右方向から挟むように、第2支持部528から前方に向けて立設されている。第2当接部材515の左右側に対向する位置に壁部128が設けられていることで、第2当接部材515は左右方向への移動が制限される。これにより、第2当接部材515が固定されている保持体505の後側も左右方向への移動が制限される。先に説明した壁部127が第1当接部材514の左右方向への移動を制限し、かつ壁部128が第2当接部材515の左右方向への移動を制限することで、保持体505は長手方向に亘って左右方向への移動が制限される。すなわち、光プリントヘッド105が、交換位置から露光位置に向けての移動中に左右方向へ移動してしまう虞を低減できる。当該効果を得るためには、第1支持部527と第2支持部528の双方に壁部127(壁部128)が形成されていることが望ましいが、いずれか一方のみでも構わない。
図13(b)に示すように、第2支持部528は後側板643の前側の面に固定されている。第2支持部528は、位置決めボスおよびビスによって後側板643に固定されている。露光ユニット500が、前側板642に形成された開口部から図13(b)中に示す矢印方向に挿入され、第3支持部526が第2支持部528に固定される。
図13(c)は、第3支持部526の後側が図13(a)に示す点線で囲まれた部分に挿入された状態を示す。第3支持部526は前側が第1支持部527によって支持され、後側が第2支持部528によって支持される。すなわち、第1支持部527および第2支持部528は、共に画像形成装置1本体に対して固定されている。よって、第3支持部526はその長手方向の一端側(前側)と他端側(後側)とが画像形成装置1本体に対して固定され動かない。
なお、第2支持部528と後側板643とはビス留めされていない構成であっても構わない。この場合、例えば第2支持部528には凹部が形成されており、後側板643に形成された凸部に嵌ることで、後側板643に対する第2支持部528の位置が決まる構造とする。
(カートリッジカバー)
次に図14を用いてカバー558について説明する。
図14(a)は移動機構640に取り付けられたカバー558を右側から見た斜視図、図14(b)は移動機構640に取り付けられたカバー558を左側から見た斜視図、図14(c)はカバー558が取り付けられた前側板642を説明する図、図14(d)はカバー558を不図示とした前側板642の図である。ユーザやメンテナンス者などの作業者は、カバー558を開状態(図14(c))にすることでドラムユニット518を装置本体から取り外すことができる。閉じられたカバー558はドラムユニット518、現像ユニット641の挿抜経路上に位置する。そのため、カバー558が閉状態であると、作業者はドラムユニット518、現像ユニット641の交換作業を行うことができない。作業者は、カバー558を開くことによってドラムユニット518を交換することができ、作業終了後にカバー558を閉じる。
図14(a)および図14(b)に示すように、カバー558は回動軸部(559、560)と加圧部561とを備える。回動軸部559はカバー558の右側に突出する円柱形状の突起である。一方、回動軸部560はカバー558の左側に突出する円柱形状の突起である。なお、回動軸線563は、回動軸部(559、560)を回動中心として回動するカバー558の回動中心軸である。
図14(b)に示すように、加圧部561は、カバー558が前側板642に取り付けられた状態の時、スライド部525の前側に設けられたスペース内に位置する。カバー558が回動軸線563を回動中心として回動すると、その回動に連動して加圧部561がスライド部525を前後方向に移動させる。具体的には、作業者がカバー558を閉状態から開状態に向けて回動させると、加圧部561はスライド部525を前側から後側へ向けて移動させる。スライド部525が前側から後側へ向けて移動することに連動して光プリントヘッド105は露光位置から交換位置へ向けて移動する。すなわち、作業者がカバー558を開けると光プリントヘッド105が交換位置へ向けて移動し、感光ドラム103と光プリントヘッド105との間隔が広がる。これにより、作業者はドラムユニット518を光プリントヘッド105に接触させることなく、ドラムユニット518の交換作業を行うことができる。一方、作業者がカバー558を開状態から閉状態に向けて回動させると、加圧部561はスライド部525を後側から前側へ向けて移動させる。スライド部525が後側から前側へ向けて移動することに連動して光プリントヘッド105は交換位置から露光位置へ向けて移動する。
なお、スライド部525をスライド移動させる構成はカバー558に限定されるものではない。例えば、不図示の前扉の開閉に連動してスライド部525がスライド移動するように構成しても良い。また、カバー558や扉のような被覆部材ではなく、レバーのような回動部材の回動に連動してスライド部525がスライド移動するように構成しても良い。
図14(c)および図14(d)に示すように、前側板642には、カバー558の回動軸部559が嵌合する軸受部材621と、回動軸部560が嵌合する軸受部材622が設けられている。そして、図14(c)に示すように、カバー558の回動軸部559が前側板642の軸受部材621に回動可能に嵌合し、回動軸部560が前側板642の軸受部材622に回動可能に嵌合している。
実施例1ではFFC160と開口部161の切断面163との接触によるFFC160の損傷を抑制するため、切断面163に樹脂製の保護部材162を設ける構成を説明した。実施例2では、図15(a)に示すように、曲げ面が設けられた保護部材164(第1カバー部164aと第2カバー部164bの一例)を切断面163に設ける構成を説明する。なお、実施例2の説明をするにあたり、保護部材164以外の構成は実施例1と同様であるため、同じ構成には同符号を付すことにより詳細な説明を省略する。
図15(a)に示すように、保護部材164は、FFC160の一方の面(表面)に対向する曲げ面164aとFFC160の他方の面(裏面)に対向する曲げ面164bとを有する。これら曲げ面164aと曲げ面164bとがFFC160の幅広面に対向するように、保護部材164が第3支持部526に設けられている。これにより、FFC160の幅広面が切断面163に接触することはない。
実施例1で説明した保護部材162は樹脂製であったが、実施例2で説明する保護部材164は金属製であっても構わない。しかしながら、保護部材164がせん断加工された金属である場合、その端部にはバリが生じる。FFC160と切断面163との接触を防ぐことが出来ても、保護部材164の端部に形成されたバリと接触してしまうとFFC160は損傷してしまう。そのため、図15(a)に示すように、保護部材164はその曲げ面が端部のバリよりもFFC160側となるよう曲げ加工が施される。これにより、光プリントヘッド105が交換位置に移動してFFC160が弛み保護部材164に接触した場合でも曲げ面以外の領域には接触しない。
また、図15(a)に示す第1カバー部164aの一部がスライド部525とFFC160との間にも位置するように、第1カバー部164aを第3支持部材526に設けることで、スライド部525とFFC160とが接触することを防ぐことが出来る。
実施例3では、図15(b)に示すように、切断面163よりもFFC160側にせり出すように開口部161のへり173に保護部材168(第1突き当て部168aと第2突き当て部168bの一例)が設けられている構成を説明する。なお、実施例3の説明をするにあたり、保護部材168以外の構成は実施例1と同様であるため、同じ構成には同符号を付すことにより詳細な説明を省略する。なお、本実施形態では、へり173は開口部161の切断面163から10mm以内の領域を指す。
図15(b)に示すように保護部材168は、FFC160の一方の面(表面)に向けて突出した第1突き当て部168aとFFC160の他方の面(裏面)に向けて突出した第2突き当て部168bとを有する。保護部材168を開口部161のへり173に設けることで、FFC160が弛んだ場合でも、FFC160は保護部材168の先端に接触することでFFC160と切断面163との間に間隙が形成され、切断面163とは接触しない。保護部材168は例えば樹脂で成形された部材であって、その先端は曲面状となるように滑らかに加工されている。これにより、FFC160は、保護部材168と接触した場合でも損傷しない。保護部材168は第3支持部526に対してネジやビスによって固定されていても構わないし、接着剤によって固定されていても構わない。
実施例4では、図15(c)に示すように開口部165のへりに曲げ加工を施し曲げ面167を形成することによってFFC160と切断面166との接触を防ぐ構成を説明する。なお、実施例4の説明をするに当たり、開口部165と切断面166と曲げ面167以外の構成は実施例1と同様であるため、同じ構成には同符号を付すことにより詳細な説明を省略する。
実施例4の特徴は曲げ面167が切断面166よりもFFC160の幅広面に近接するように、開口部165のへりに曲げ加工が施されている点にある。曲げ面167はFFC160の一方の面(表面)に対向する対向面167aとFFC160の他方の面(裏面)に対向する対向面167bとを有する。この構成を実現する構造の一例として、図15(c)に示すように、開口部165のへりを切断面166がFFC160から離れる方向を向くように曲げ加工する構造がある。このような構造にすることで、FFC160と切断面166とが接触することはない。実施例3では、実施例1~3に記載の保護部材(162、164、168)に相当する部材を設けない。弛んだFFC160は金属製の第3支持部526に接触するが、当該接触部分は曲げ加工が施された領域であるため切断面166と比べ滑らかである。そのため、第3支持部526と接触するFFC160に生じる摩擦も切断面166と接触する場合に比べて小さくなる。また、FFC160がバリに接触することもない。
実施例5では、FFC160に保護部材169を設けることで、切断面163からFFC160を保護する構成を考える。
図16(a)は光プリントヘッド105が露光位置に位置する場合における、保護部材169と切断面163との位置関係を説明するための図である。一方、図16(b)は光プリントヘッド105が交換位置に位置する場合における、保護部材169と切断面163との位置関係を説明するための図である。
図16に示すように、FFC160に保護部材169を設ける領域は、例えば移動機構640によって光プリントヘッド105と共に移動するFFC160が、切断面163に対向し得る幅広面の領域(対向領域)である。この対向領域を樹脂製の保護部材169で覆うことで、光プリントヘッド105が露光位置に位置する場合でも交換位置に位置する場合でも、保護部材169が切断面163に対向するため、FFC160が切断面163に接触することはない。
なお、保護部材169はFFC160の対向領域の一部に設けてあれば十分であり、FFC160の全域に亘って設けてある必要はない。
保護部材169は例えばポリ塩化ビニル樹脂などを材料とするフィルム状の部材であって、機械的な摩耗からFFC160を保護する。
105 光プリントヘッド
160 フレキシブルフラットケーブル(FFC)
161 開口部
162 保護部材
163 切断面
504 コネクタ
525 スライド部
526 第3支持部

Claims (10)

  1. 装置本体に対して回転可能な感光ドラムを含むドラムユニットと、
    前記感光ドラムを露光するための光を発する発光素子を備える光プリントヘッドと、
    感光ドラムを露光する露光位置と前記露光位置よりも前記感光ドラムから離れた離間位置とに前記光プリントヘッドを往復移動させる移動機構と、
    前記装置本体に固定され、前記移動機構を支持する金属製の支持部材であって、開口が形成された支持部材と、
    前記装置本体に固定され、前記発光素子を駆動するための駆動信号を出力する制御部が設けられた本体基板と、
    前記開口を通過するように配置され、前記制御部と前記光プリントヘッドとを接続し、前記駆動信号を前記制御部から前記光プリントヘッドに供給するフレキシブルフラットケーブルと、
    前記感光ドラムの回転軸線方向と前記往復移動する方向との双方に垂直な垂直方向において前記フレキシブルフラットケーブルの一部と重なって配置され、前記光プリントヘッドと前記支持部材との間において前記装置本体に対して前記回転軸線方向にスライド移動する金属製のスライド部と、
    を備え、
    前記移動機構は、前記スライド部がスライド移動することに伴い前記光プリントヘッドを前記往復移動する方向に移動させ、
    前記支持部材には、前記開口の切断面の前記フレキシブルフラットケーブルの一方の面に対向する部分を覆う樹脂製の第1カバー部と、前記開口の切断面の前記フレキシブルフラットケーブルの前記一方の面の裏面に対向する部分を覆う樹脂製の第2カバー部と、が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第1カバー部は前記フレキシブルフラットケーブルの一方の面が対向する前記開口の切断面の全域を覆い、かつ、前記第2カバー部は前記フレキシブルフラットケーブルの他方の面が対向する前記開口の切断面の全域を覆うことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記第1カバー部と前記第2カバー部とは一体的に成形された樹脂製の成形物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第1カバー部と前記第2カバー部とのうち少なくとも一方は、前記フレキシブルフラットケーブルと前記スライド部との間に位置するように前記支持部材に設けられており、前記移動機構によって移動する前記光プリントヘッドとともに移動する前記フレキシブルフラットケーブルと前記スライド部とが接触することを防ぐことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  5. 装置本体に対して回転可能な感光ドラムを含むドラムユニットと、
    前記感光ドラムを露光するための光を発する発光素子を備える光プリントヘッドと、
    感光ドラムを露光する露光位置と前記露光位置よりも前記感光ドラムから離れた離間位置とに前記光プリントヘッドを往復移動させる移動機構と、
    前記装置本体に固定され、前記移動機構を支持する金属製の支持部材であって、開口が形成された支持部材と、
    前記装置本体に固定され、前記発光素子を駆動するための駆動信号を出力する制御部が設けられた本体基板と、
    前記開口を通過するように配置され、前記制御部と前記光プリントヘッドとを接続し、前記駆動信号を前記制御部から前記光プリントヘッドに供給するフレキシブルフラットケーブルと、
    前記感光ドラムの回転軸線方向と前記往復移動する方向との双方に垂直な垂直方向において前記フレキシブルフラットケーブルの一部と重なって配置され、前記光プリントヘッドと前記支持部材との間において前記装置本体に対して前記回転軸線方向にスライド移動する金属製のスライド部と、
    を備え、
    前記移動機構は、前記スライド部がスライド移動することに伴い前記光プリントヘッドを前記往復移動する方向に移動させ、
    前記開口のへりの前記フレキシブルフラットケーブルの一方の面に対向する領域と前記開口のへりの前記フレキシブルフラットケーブルの前記一方の面の裏面に対向する領域とには前記フレキシブルフラットケーブルが接触する曲げ面が形成されていることを特徴とする画像形成装置。
  6. 前記曲げ面は前記開口のへりの全域に形成されていることを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
  7. 前記曲げ面の一部は、前記フレキシブルフラットケーブルと前記スライド部との間に位置するように前記開口のへりに形成されており、前記移動機構によって移動する前記光プリントヘッドとともに移動する前記フレキシブルフラットケーブルと前記スライド部とが接触することを防ぐことを特徴とする請求項5又は6に記載の画像形成装置。
  8. 装置本体に対して回転可能な感光ドラムを含むドラムユニットと、
    前記感光ドラムを露光するための光を発する発光素子を備える光プリントヘッドと、
    感光ドラムを露光する露光位置と前記露光位置よりも前記感光ドラムから離れた離間位置とに前記光プリントヘッドを往復移動させる移動機構と、
    前記装置本体に固定され、前記移動機構を支持する金属製の支持部材であって、開口が形成された支持部材と、
    前記装置本体に固定され、前記発光素子を駆動するための駆動信号を出力する制御部が設けられた本体基板と、
    前記開口を通過するように配置され、前記制御部と前記光プリントヘッドとを接続し、前記駆動信号を前記制御部から前記光プリントヘッドに供給するフレキシブルフラットケーブルと、
    前記感光ドラムの回転軸線方向と前記往復移動する方向との双方に垂直な垂直方向において前記フレキシブルフラットケーブルの一部と重なって配置され、前記光プリントヘッドと前記支持部材との間において前記装置本体に対して前記回転軸線方向にスライド移動する金属製のスライド部と、
    を備え、
    前記移動機構は、前記スライド部がスライド移動することに伴い前記光プリントヘッドを前記往復移動する方向に移動させ、
    前記フレキシブルフラットケーブルが前記開口の切断面に接触することを防ぐために、前記フレキシブルフラットケーブルのうち前記感光ドラムの回転軸線方向と前記往復移動方向との双方に垂直な垂直方向において前記切断面と対向し得る領域である対向領域に樹脂製の保護部材が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
  9. 前記保護部材は、前記対向領域の全域を覆うように前記フレキシブルフラットケーブルに設けられていることを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
  10. 前記保護部材は、当該保護部材の一部が前記フレキシブルフラットケーブルと前記スライド部との間に位置するように前記フレキシブルフラットケーブルに設けられており、前記移動機構によって移動する前記光プリントヘッドとともに移動する前記フレキシブルフラットケーブルと前記スライド部とが接触することを防ぐことを特徴とする請求項8又は9に記載の画像形成装置。
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