JP7492433B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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この発明は画像形成装置に関し、特にたとえば、像担持体の表面に静電潜像を形成する露光ユニットと、露光ユニットが着脱可能に収容される露光ユニット収容部とを備える、画像形成装置に関する。
従来の画像形成装置の一例が特許文献1に開示されている。特許文献1の画像形成装置は、支持部材を備える。この支持部材は、一端側と他端側とをつなぐ空洞が形成された空洞の部材であり、一端側および他端側のそれぞれが画像形成装置の枠体(フレーム)に取り付けられ、画像形成装置の内部(露光ユニット収容部)において露光装置(露光ユニット)を鉛直方向下側から支持する。
特開2013-86304号公報
フレーム間に固定した横棒状の支持部材によって露光ユニットを支持する画像形成装置では、像担持体などの回転による振動が、フレームおよび支持部材を介して露光ユニットに伝わり、露光ユニットによって像担持体の表面に形成される静電潜像(書き込み画像)にずれが生じる恐れがある。
特許文献1の技術では、支持部材として中空シャフト部材を用いて支持部材の固有振動数を高周波側にシフトさせることで、露光ユニットへの振動の影響を小さくしようとしている。しかしながら、支持部材の振動自体は抑制(減衰)されないので、支持部材の振動が露光ユニットに悪影響を及ぼす懸念は残る。
それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、画像形成装置を提供することである。
この発明の他の目的は、露光ユニットを支持する支持部材の振動を適切に減衰でき、像担持体上に形成される静電潜像が乱れることを防止できる、画像形成装置を提供することである。
第1の発明は、像担持体の表面に静電潜像を形成する露光ユニットと、露光ユニットが収容される露光ユニット収容部とを備える画像形成装置であって、露光ユニット収容部は、露光ユニットの装着方向に沿って延び、互いに対向する縦板状の一対のサイドフレーム、一対のサイドフレームどうしを連結する連結フレーム、露光ユニット収容部の装着方向における奥部に設けられ、一対のサイドフレームによって両端部が支持されると共に、露光ユニットの装着方向における前端部を支持する横棒状の支持部材、および弾性を有し、支持部材と連結フレームとを連結する振動減衰部材を備える、画像形成装置である。
第1の発明によれば、像担持体などの回転による振動がサイドフレームを介して支持部材に伝わっても、支持部材の振動は、支持部材と連結フレームとを連結する振動減衰部材の弾性によって適切に減衰ないし吸収される。したがって、露光ユニットに振動が伝達されることを防止でき、像担持体上に形成される静電潜像に乱れが生じることを防止できる。
第2の発明は、第1の発明に従属し、振動減衰部材は、コイル部と、コイル部の両端部から外側に延出された一対の腕部とを有するねじりコイルばねであって、コイル部は、支持部材に外嵌めされ、一対の腕部の一方は、連結フレームに形成された係合部と係合され、一対の腕部の他方は、連結フレームに当接される。
第3の発明は、第2の発明に従属し、一対の腕部は、コイル部の軸方向から見て、互いに交差する方向に延びる。
第4の発明は、第2または第3の発明に従属し、連結フレームに形成される係合部は、長孔状に形成される。
第5の発明は、第2から第4のいずれかの発明に従属し、一対の腕部の他方は、円弧状に湾曲した湾曲部を有し、湾曲部において連結フレームに当接される。
第6の発明は、第2から第5のいずれかの発明に従属し、支持部材は、コイル部が配置される位置の少なくとも片側に、当該コイル部の軸方向における振動減衰部材の移動を規制する規制部を有する。
第7の発明は、第1の発明に従属し、振動減衰部材は、圧縮コイルばねであって、一方端部側が連結フレームに固定され、他端部側が支持部材に当接される。
第8の発明は、第1の発明に従属し、振動減衰部材は、板ばねであって、一方端部側が連結フレームに固定され、他端部側が支持部材に当接される。
この発明によれば、振動減衰部材よって支持部材の振動を適切に減衰ないし吸収できるので、露光ユニットに振動が伝達されることを防止でき、像担持体上に形成される静電潜像に乱れが生じることを防止できる。
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う後述の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
この発明の第1実施例の画像形成装置の内部構造を示す概略断面図である。 露光ユニット収容部および露光ユニットを示す斜視図である。 露光ユニット収容部および露光ユニットを示す平面図である。 露光ユニット収容部の内部を示す斜視図である。 振動減衰部材の周辺部分を示す斜視図である。 振動減衰部材を示す正面図である。 露光ユニットを示す斜視図である。 露光ユニット収容部に露光ユニットを装着するときの様子を示す図解図である。 露光ユニットの装着完了時の振動減衰部材の周辺部分を示す図解図である。 この発明の第2実施例の画像形成装置が備える振動減衰部材の周辺部分を示す斜視図である。 この発明の第3実施例の画像形成装置が備える振動減衰部材の周辺部分を示す斜視図である。
[第1実施例]
図1を参照して、この発明の一実施例である画像形成装置10は、複写機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能などを有する複合機であって、電子写真方式によって用紙(記録媒体)に多色または単色の画像を形成する。詳細は後述するように、画像形成装置10は、露光ユニット32と、露光ユニット32が着脱可能に収容される露光ユニット収容部60とを備える。露光ユニット32は、露光ユニット収容部60に収容(装着)された状態において、その前端部が横棒状の支持部材78によって支持される。
先ず、画像形成装置10の基本構成について概略的に説明する。なお、この第1実施例では、画像形成装置10を操作するユーザの立ち位置に対向する面、つまり操作パネル(図示せず)が設けられる側の面を前面(正面)として画像形成装置10およびその構成部材の前後方向(奥行方向)を規定する。また、画像形成装置10およびその構成部材の左右方向(横方向)は、ユーザから画像形成装置10を見た状態を基準として規定する。
図1に示すように、画像形成装置10は、画像形成部30等を備える装置本体12、およびその上方に配置される画像読取装置14を含む。
画像読取装置14は、透明材によって形成される原稿載置台16を備える。原稿載置台16の上方には、ヒンジ等を介して原稿押えカバー18が開閉自在に取り付けられる。この原稿押えカバー18には、原稿載置トレイ20に載置された原稿を画像読取位置22に対して1枚ずつ自動的に給紙するADF(自動原稿送り装置)24が設けられる。また、図示は省略するが、原稿載置台16の前面側には、ユーザによる印刷指示などの入力操作を受け付ける操作パネルが設けられる。この操作パネルには、タッチパネルディスプレイ等のディスプレイおよび各種の操作ボタン等が適宜設けられる。
また、画像読取装置14には、光源、複数のミラー、結像レンズおよびラインセンサ等を備える画像読取部26が内蔵される。画像読取部26は、原稿表面を光源によって露光し、原稿表面から反射した反射光を複数のミラーによって結像レンズに導く。そして、結像レンズによって反射光をラインセンサの受光素子に結像させる。ラインセンサでは、受光素子に結像した反射光の輝度や色度が検出され、原稿表面の画像に基づく画像データが生成される。ラインセンサとしては、CCD(Charge Coupled Device)やCIS(Contact Image Sensor)等が用いられる。
装置本体12には、CPUやメモリ等を含む制御部(図示せず)および画像形成部30等が内蔵される。制御部は、タッチパネル等の操作部への入力操作などに応じて、画像形成装置10の各部位に制御信号を送信し、画像形成装置10に種々の動作を実行させる。
画像形成部30は、露光ユニット32、現像ユニット34、感光体ドラム36、クリーナユニット38、帯電器40、中間転写ベルトユニット42、転写ローラ44および定着ユニット46等を備え、給紙トレイ48等から搬送される用紙上に画像を形成し、画像形成済みの用紙を排紙トレイ50に排出する。用紙上に画像を形成するための画像データとしては、画像読取部26で読み取った画像データまたは外部コンピュータから送信された画像データ等が利用される。
なお、画像形成装置10において扱われる画像データは、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)およびイエロー(Y)の4色のカラー画像に応じたものである。このため、現像ユニット34、感光体ドラム36、クリーナユニット38および帯電器40のそれぞれは、各色に応じた4種類の潜像を形成するように4個ずつ設けられ、これらによって4つの画像ステーションが構成される。
感光体ドラム36は、導電性を有する円筒状の基体の表面に感光層が形成された静電潜像担持体であり、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能とされる。帯電器40は、この感光体ドラム36の表面を所定の電位に帯電させる部材である。
露光ユニット32は、レーザダイオード(LD)およびポリゴンミラー等を備えたレーザスキャニングユニットとして構成され、感光体ドラム36の下方に配置される。露光ユニット32は、帯電された感光体ドラム36の表面を露光することによって、画像データに応じた静電潜像を感光体ドラム36の表面に形成する。このような露光ユニット32は、装置本体12に設けられた露光ユニット収容部60(図2参照)に対して、装置本体12の左側面側から着脱可能に収容(装着)される。露光ユニット収容部60における露光ユニット32の支持構造については、後述する。
現像ユニット34は、感光体ドラム36の表面に形成された静電潜像を4色(YMCK)のトナーによって顕像化する(トナー像を形成する)ものであって、感光体ドラム36にトナーを供給する現像ローラ等を備える。クリーナユニット38は、中間転写ベルト52へのトナー像の転写後において、感光体ドラム36の表面に残留したトナーを除去して回収する。
中間転写ベルトユニット42は、中間転写ベルト52、駆動ローラ、従動ローラおよび4つの中間転写ローラ54等を備え、感光体ドラム36の上方に配置される。中間転写ベルト52は、各感光体ドラム36に接触するように設けられており、中間転写ローラ54を用いて、各感光体ドラム36に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト52に順次重ねて転写することによって、中間転写ベルト52上に多色のトナー像が形成される。また、駆動ローラの近傍には、転写ローラ44が配置されており、中間転写ベルト52と転写ローラ44との間のニップ域を用紙が通過することによって、中間転写ベルト52に形成されたトナー像が用紙に転写される。
定着ユニット46は、ヒートローラおよび加圧ローラを備え、転写ローラ44の上方に配置される。ヒートローラは、所定の定着温度となるように設定されており、ヒートローラと加圧ローラとの間のニップ域を用紙が通過することによって、用紙に転写されたトナー像が溶融、混合および圧接されて、用紙に対してトナー像が熱定着される。
また、装置本体12内には、給紙トレイ48等からの用紙をレジストローラ56、転写ローラ44および定着ユニット46を経由させて排紙トレイ50に送るための第1用紙搬送路L1が形成される。また、用紙に対して両面印刷を行う際に、片面印刷が終了して定着ユニット46を通過した後の用紙を、転写ローラ44の用紙搬送方向の上流側において第1用紙搬送路L1に戻すための第2用紙搬送路L2が形成される。この第1用紙搬送路L1および第2用紙搬送路L2には、用紙に補助的に推進力を与えるための複数の搬送ローラ58が適宜設けられる。
上述のように、露光ユニット32は、装置本体12に設けられた露光ユニット収容部60に対して着脱可能に装着される。以下、図2~図7を参照して、露光ユニット収容部60における露光ユニット32の支持構造について説明する。
図2および図3に示すように、露光ユニット収容部60は、装置本体12内に設けられる本体フレームによって、装置本体12の左右方向に延びる溝状に形成される。具体的には、露光ユニット収容部60は、一対のサイドフレーム62,64、すなわち前フレーム62および後フレーム64と、一対のサイドフレーム62,64どうしを連結する連結フレーム66とを備える。一対のサイドフレーム62,64のそれぞれは、露光ユニット32の装着方向に沿って延びる縦板状に形成され、互いに対向するように配置される。ただし、一対のサイドフレーム62,64は、装置本体12に設けられる他の部品ないし装置などの支持にも用いられる。
図2および図3と共に図4を参照して、連結フレーム66は、横方向に延びる底壁68と底壁68の右端縁から立ち上がる右壁70とを含み、全体として略L字板状に形成される。底壁68の右端部上面には、一対のサイドガイド72が設けられる。サイドガイド72は、露光ユニット32が露光ユニット収容部60に装着されるときに、露光ユニット32を両側(前側および後側)から規制して、露光ユニット収容部60の前後方向中央部に露光ユニット32を案内する。また、右壁70には、後述する露光ユニット32の位置決め突起84が挿通される位置決め孔74が形成される。
また、露光ユニット収容部60の右端部(露光ユニット32の装着方向における奥部)には、右壁70に沿って前後方向に延びる横棒状(円柱状)の支持部材78が設けられる。支持部材78は、露光ユニット32の右端部(露光ユニット32の装着方向における前端部)を支持する金属製の部材であって、支持部材78の両端部は、一対のサイドフレーム62,64によって支持される。ただし、図4では一対のサイドフレーム62,64を省略している。このような横棒状の支持部材78は、板金製のフレームよりも真直度を出し易いので、支持部材78を用いて露光ユニット32を支持することで、露光ユニット32を傾かせることなく精度よく位置決めできる。なお、支持部材78は、中実体であってもよいし、中空体であってもよい。
一方、図5に示すように、露光ユニット32の筐体80には、その右側面80a(露光ユニット32の装着方向における前端部)の両側部に、一対の係合支持部82が設けられる。係合支持部82のそれぞれは、右側に向かって開口するU字溝状に形成されており、この係合支持部82に支持部材78が嵌め合わされることで、支持部材78によって露光ユニット32の右端部が支持される。また、後部側の係合支持部82の上部には、連結フレーム66の位置決め孔74と嵌め合わされる位置決め突起84が形成される。さらに、筐体80の右側面80aの前後方向中央部には、後述する振動減衰部材90のコイル部90aの左側部を受け入れる凹部86が形成される。
このような画像形成装置10においては、画像形成時に、感光体ドラム36などの回転による振動が一対のサイドフレーム62,64および支持部材78を介して露光ユニット32に伝わり、露光ユニット32によって感光体ドラム36の表面に形成される静電潜像にずれが生じてしまう恐れがあった。
そこで、この第1実施例では、弾性を有する振動減衰部材90によって支持部材78と連結フレーム66とを連結することで、支持部材78の振動を速やかに減衰し、露光ユニット32に振動が伝達されることを防止するようにした。以下、具体的に説明する。
図3および図4と共に図6および図7を参照して、この第1実施例では、振動減衰部材90は、ねじりコイルばね(キックばね或いはトーションばねとも言う。)であって、支持部材78の前後方向(軸方向)中央部に取り付けられる。
具体的には、振動減衰部材90は、コイル部90aと、コイル部90aの両端部から外側に延出された一対の腕部90b,90c(第1腕部90bおよび第2腕部90c)とを有する。一対の腕部90b,90cは、コイル部90aの軸方向から見て、互いに交差する方向に延びており、一対の腕部90b,90cを互いに開く方向に変形することによってコイル部90aが縮径する。また、第1腕部90b(一対の腕部の一方)の先端部は、第2腕部90c(一対の腕部の他方)に近づく方向に屈曲している。さらに、第2腕部90cの先端部には、第1腕部90bから遠ざかる方向に円弧状に湾曲した湾曲部90dが形成される。
このような振動減衰部材90は、コイル部90aが支持部材78に外嵌めされる。また、第1腕部90bの先端部が連結フレーム66の右壁70に形成された係合部92と係合されると共に、第2腕部90cの湾曲部90dが連結フレーム66の右壁70の内面(左側面)に当接される。この際、振動減衰部材90は、初期状態(取り付け前の状態)よりも一対の腕部90b,90cを互いに開く方向に変形させた状態、つまり一対の腕部90b,90cによって連結フレーム66の右壁70を押圧する状態で、支持部材78に取り付けられる。すなわち、振動減衰部材90は、支持部材78を左方向(右壁70から離れる方向)に付勢し、主として左右方向に弾性変形可能な状態で支持部材78と連結フレーム66の右壁70とを連結する。また、一対の腕部90b,90cを互いに開く方向に変形させることでコイル部90aが縮径するので、支持部材78の外周面に対してコイル部90aを適切に密着させることができる。
また、この第1実施例では、連結フレーム66の係合部92は、上下方向に長い長孔状に形成されている。これにより、支持部材78に取り付けた状態の振動減衰部材90の第1腕部90bを係合部92と係合させ易くなる。つまり、組立性が向上する。また、第2腕部90cを湾曲部90dで連結フレーム66に当接させることで、第2腕部90cと連結フレーム66との当接性がよくなり、延いては支持部材78の外周面に対してコイル部90aを確実に密着させることができる。
さらに、支持部材78には、振動減衰部材90のコイル部90aの配置位置の両側に、周方向に延びる環状溝が形成されており、これら環状溝のそれぞれに、コイル部90aの軸方向における振動減衰部材90の移動を規制する規制部94が設けられる。規制部94は、周方向の一部に切欠きを有する円環板状に形成され、支持部材78の外周面から外方に突出するように設けられる。ただし、規制部94は、コイル部90aが配置される位置の片側に設けられるだけでもよい。
露光ユニット収容部60に露光ユニット32を装着する際には、図8に示すように、露光ユニット32がサイドガイド72によって露光ユニット収容部60の前後方向中央部に案内される。そして、図9に示すように、露光ユニット32の装着完了時には、位置決め突起84が位置決め孔74に挿通されることによって、露光ユニット32が前後方向および上下方向に位置決めされる。また、係合支持部82に支持部材78が嵌め合わされることで、支持部材78によって露光ユニット32の右端部が支持される。さらに、コイル部90aの左側部が凹部86に入り込むことで、露光ユニット32と振動減衰部材90との干渉が避けられる。
このような画像形成装置10では、画像形成時において、感光体ドラム36などの回転による振動がサイドフレーム62,64等を介して支持部材78に伝わっても、支持部材78の振動は、支持部材78と連結フレーム66とを連結する振動減衰部材90の弾性によって適切に減衰ないし吸収される。
以上のように、この第1実施例によれば、振動減衰部材90の弾性によって支持部材78の振動を適切に減衰ないし吸収できるので、露光ユニット32に振動が伝達されることを防止できる。したがって、感光体ドラム36上に形成される静電潜像に乱れ(ずれ)が生じることを適切に防止できる。
[第2実施例]
次に、図10を参照して、この発明の第2実施例である画像形成装置10について説明する。この第2実施例では、振動減衰部材の構成が上述の第1実施例と異なる。その他の部分については同様であるので、上述の第1実施例と重複する説明は、省略または簡略化する。
第2実施例では、振動減衰部材96は、圧縮コイルばねであって、円筒状または円錐台状のコイル部96aと、コイル部96aの基端部に設けられる矩形板状の固定部96bとを備える。振動減衰部材96は、固定部96b(振動減衰部材96の一方端部)が連結フレーム66の右壁70にビス等を用いて固定されると共に、コイル部96aの先端部(振動減衰部材96の他端部)が支持部材78に当接される。この際、コイル部96aは、圧縮された状態にされる。これにより、振動減衰部材96は、支持部材78を左方向に付勢し、主として左右方向に弾性変形可能な状態で支持部材78と連結フレーム66の右壁70とを連結する。
この第2実施例においても、第1実施例と同様に、振動減衰部材90の弾性によって支持部材78の振動を適切に減衰ないし吸収できるので、感光体ドラム36上に形成される静電潜像に乱れが生じることを適切に防止できる。
[第3実施例]
続いて、図11を参照して、この発明の第3実施例である画像形成装置10について説明する。この第3実施例では、振動減衰部材の構成が上述の第1実施例と異なる。その他の部分については同様であるので、上述の第1実施例と重複する説明は、省略または簡略化する。
第3実施例では、振動減衰部材98は、板ばね(薄板ばねとも言う。)であって、円弧板状のばね部98aと、ばね部98aの一方端部に設けられる矩形板状の固定部98bとを備える。振動減衰部材98は、固定部98b(振動減衰部材96の一方端部)が連結フレーム66の右壁70にビス等を用いて固定されると共に、ばね部98a(振動減衰部材96の他端部)が支持部材78に当接される。この際、ばね部98aは、右壁70側に押圧変形された状態にされる。これにより、振動減衰部材98は、支持部材78を左方向に付勢し、主として左右方向に弾性変形可能な状態で支持部材78と連結フレーム66の右壁70とを連結する。
この第3実施例においても、第1実施例と同様に、振動減衰部材90の弾性によって支持部材78の振動を適切に減衰ないし吸収できるので、感光体ドラム36上に形成される静電潜像に乱れが生じることを適切に防止できる。
なお、上述の各実施例では、1つの振動減衰部材を設けたが、複数の振動減衰部材を設けることもできる。また、振動減衰部材としてばね部材を用いたが、弾性を有する振動減衰部材としては、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)等によって形成されるゴム部材を用いることもできる。
また、上述の各実施例では、振動防止部材は、支持部材と連結フレームの右壁とを連結しているが、支持部材と連結フレームの底壁とを連結することもできる。
なお、本明細書中で挙げた、画像形成装置10の具体的な構成は、いずれも単なる一例であり、実際の製品の仕様に応じて適宜変更可能である。たとえば、画像形成装置は、必ずしも複合機である必要はなく、複写機、ファクシミリおよびプリンタ等のいずれか、またはこれらの少なくとも2つを組み合わせた複合機であってもよい。また、画像形成装置10は、記録媒体に対して単色の画像を形成するモノクロ機であってもよい。
また、上で挙げた具体的な部品形状および寸法などは、いずれも単なる一例であり、製品の仕様などの必要に応じて適宜変更可能である。
10 …画像形成装置
12 …装置本体
32 …露光ユニット
36 …感光体ドラム(像担持体)
60 …露光ユニット収容部
62,64 …サイドフレーム
66 …連結フレーム
78 …支持部材
90,96,98 …振動減衰部材

Claims (8)

  1. 像担持体の表面に静電潜像を形成する露光ユニットと、前記露光ユニットが収容される露光ユニット収容部とを備える画像形成装置であって、
    前記露光ユニット収容部は、
    前記露光ユニットの装着方向に沿って延び、互いに対向する縦板状の一対のサイドフレーム、
    前記一対のサイドフレームどうしを連結する連結フレーム、
    前記露光ユニット収容部の前記装着方向における奥部に設けられ、前記一対のサイドフレームによって両端部が支持されると共に、前記露光ユニットの前記装着方向における前端部を支持する横棒状の支持部材、および
    弾性を有し、前記支持部材と前記連結フレームとを連結する振動減衰部材を備える、画像形成装置。
  2. 前記振動減衰部材は、コイル部と、前記コイル部の両端部から外側に延出された一対の腕部とを有するねじりコイルばねであって、
    前記コイル部は、前記支持部材に外嵌めされ、
    前記一対の腕部の一方は、前記連結フレームに形成された係合部と係合され、
    前記一対の腕部の他方は、前記連結フレームに当接される、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記一対の腕部は、前記コイル部の軸方向から見て、互いに交差する方向に延びる、請求項2記載の画像形成装置。
  4. 前記係合部は、長孔状に形成される、請求項2または3記載の画像形成装置。
  5. 前記一対の腕部の他方は、円弧状に湾曲した湾曲部を有し、前記湾曲部において前記連結フレームに当接される、請求項2から4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 前記支持部材は、前記コイル部が配置される位置の少なくとも片側に、当該コイル部の軸方向における前記振動減衰部材の移動を規制する規制部を有する、請求項2から5のいずれかに記載の画像形成装置。
  7. 前記振動減衰部材は、圧縮コイルばねであって、一方端部側が前記連結フレームに固定され、他端部側が前記支持部材に当接される、請求項1記載の画像形成装置。
  8. 前記振動減衰部材は、板ばねであって、一方端部側が前記連結フレームに固定され、他端部側が前記支持部材に当接される、請求項1記載の画像形成装置。
JP2020174179A 2020-10-15 2020-10-15 画像形成装置 Active JP7492433B2 (ja)

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JP4190263B2 (ja) 2002-11-25 2008-12-03 三洋電機株式会社 立体視用映像提供方法及び立体映像表示装置

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