JP7374022B2 - 移動機構および画像形成装置 - Google Patents
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Description
移動機構は、露光デバイスを感光体ユニットに当接する当接位置と、感光体ユニットから離間する離間位置との間で露光デバイスを移動させる。当接位置においては、露光デバイスは、出射光が感光体ドラムの表面における露光位置に集光されるように、感光体に対して位置決めされる。
例えば、部品誤差、組立誤差などによって、移動機構における移動経路がばらつくと、当接位置における位置決めに支障がでる可能性がある。
図1は、実施形態の画像形成装置の全体構成例を示す断面の模式図である。
図1に示すように、本実施形態の画像形成装置100は、コントロールパネル1、スキャナ部2、プリンタ部3、シート供給部4、搬送部5、手差しユニット10、および制御部6を持つ。
以下、画像形成装置100における相対位置を参照する場合に、図中に示すX1方向、X2方向、Y1方向、Y2方向、Z1方向、およびZ2方向を用いる場合がある。X1方向は、画像形成装置100の正面(図1の紙面前側)に立ったとき、左から右に向かう方向である。X2方向は、X1方向と逆方向である。Y1方向は、画像形成装置100の背面から正面に向かう方向である。Y2方向は、Y1方向と逆方向である。Z1方向は、鉛直上向き方向である。Z2方向は、鉛直下向き方向である。X1(Y1、Z1)方向、X2(Y2、Z2)方向の向きを問わない場合または両方向を含む場合には、単に、X(Y、Z)方向と記す。
X方向に法線を持つ平面をYZ平面、Y方向に法線を持つ平面をZX平面、Z方向に法線を持つ平面をXY平面と記す。ZX平面は、画像形成装置100において、シートSの搬送方向に平行な平面である。XY平面は、水平面である。
特に断らない限り、画像形成装置100の各部材の形状および配置は、画像形成装置100に配置された状態に基づいて説明する。
スキャナ部2は、複写対象物の画像情報を光の明暗として読み取る。スキャナ部2は、読み取った画像情報をプリンタ部3に出力する。
プリンタ部3は、トナーを含む現像剤により出力画像(トナー像)を形成する。プリンタ部3は、トナー像をシートSの表面上に転写する。プリンタ部3は、シートSの表面上のトナー像に熱と圧力をかけてトナー像をシートSに定着する。
シート供給部4は、給紙カセット20と、カセット給紙部21と、を持つ。
給紙カセット20は、種々のサイズのシートSを収容する。
カセット給紙部21は、給紙カセット20のX1方向の端部の上方にある。カセット給紙部21は、ピックアップローラ22B、給紙ローラ22A、および分離ローラ22Cを持つ。
給紙ローラ22Aは、ニップ部に搬送されたシートSを搬送部5へ搬送する。
分離ローラ22Cは、複数のシートSが搬送された場合に1枚のシートSを分離する。
レジストローラ24は、給紙ローラ22Aで給紙されたシートSの先端をニップNPにおいて整合させる。レジストローラ24は、プリンタ部3がトナー像をシートSに転写するタイミングに応じてシートSを搬送する。レジストローラ24は、シートSを転写部28に向けて搬送する。
画像形成部25Y、25M、25C、25Kの各々は、シートSに転写するトナー像を中間転写ベルト27上に形成する。
画像形成部25Y、25M、25C、25Kは、それぞれ感光体ドラム7を持つ。感光体ドラム7は、表面に感光層を有しており、静電潜像を担持するための感光体の一例である。
画像形成部25Y、25M、25C、25Kは、各感光体ドラム7の静電潜像を現像することによって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像をそれぞれの感光体ドラム7に形成する。
各感光体ドラム7の周囲には、帯電器、露光部26、現像器8、1次転写ローラ、クリーニングユニット、および除電器がそれぞれ配置される。1次転写ローラは、感光体ドラム7と対向する。1次転写ローラと感光体ドラム7との間には、中間転写ベルト27が挟まれる。
トナーカートリッジ33Y、33M、33C、33Kの各トナーは、図示略のトナー補給管によって、画像形成部25Y、25M、25C、25Kに供給される。
各露光部26には、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応する画像情報が供給される。各露光部26は、各感光体ドラム7の表面に、画像情報に基づく静電潜像を形成する。
図2に画像形成部25Kにおける露光部26の例を示すように、露光部26は、プリンタ部3内に設けられたベース11上に配置されている。
ベース11は、露光部26を4つ配置可能な4つの凹所11aを持つ。各凹所11aは、Y方向に長い溝である。各凹所11aは、各露光部26の底部および各側部をそれぞれ位置決めする。
支持ローラ28aは、転写部28の一部をなす。支持ローラ28aは、中間転写ベルト27を2次転写位置に導く。
転写ベルトローラ32は、中間転写ベルト27をクリーニング位置に導く。
画像形成部25Y、25M、25C、25Kの各1次転写ローラには、1次転写位置にトナー像が到達すると転写バイアスが与えられる。各1次転写ローラは、各感光体ドラム7の表面のトナー像を中間転写ベルト27上に1次転写する。
転写部28は、支持ローラ28aと、2次転写ローラ28bとを持つ。2次転写ローラ28bと支持ローラ28aとは、中間転写ベルト27を挟持する。2次転写ローラ28bおよび中間手転写ベルト27が互いに当接する位置は、2次転写位置である。
転写部28は、中間転写ベルト27上の帯電しているトナー像を2次転写位置においてシートSの表面上に転写する。転写部28は、転写バイアスを2次転写位置に与える。転写部28は、転写バイアスにより中間転写ベルト27上のトナー像をシートSに転写する。
転写ベルトクリーニングユニット35は、転写ベルトローラ32に対向する。転写ベルトクリーニングユニット35は中間転写ベルト27を挟んでいる。転写ベルトクリーニングユニット35は、中間転写ベルト27の表面のトナーを掻き取る。
各搬送路30A、30B、30Cは、シートSを間に挟んで互いに対向する搬送ガイド部と、搬送ローラと、を持つ。
手差しユニット10は、シート供給部4と同様の、ピックアップローラ、給紙ローラ、および分離ローラを持つ。
制御部6の装置構成としては、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサが用いられてもよい。
図3は、実施形態の画像形成装置における感光体、露光部、および移動機構を示す側面視の模式図である。図4は、実施形態の画像形成装置において感光体を収容するケースの斜視の模式図である。
例えば、第2方向は、露光部26から出射される光の光軸方向とされる。第1位置は、露光デバイス43から出射される光で感光体ドラム7上に静電潜像を形成するときの配置位置である。第1位置では、第2方向において、露光部26と感光体ユニット25Dとが互いに当接することによって、露光デバイス43と感光体ドラム7との間の距離が一定に保たれる。第2位置では、第2方向において、露光部26が感光体ユニット25Dから離間し、露光デバイス43と感光体ユニット25Dとの間に、第1位置よりも広い隙間が形成される。
感光体ドラム7は、Y方向に長く、Y方向の両端にそれぞれ回転軸7aを持つ。各回転軸7aは、Y方向に平行な中心軸線Oと同軸である。Y2方向における回転軸7aの先端にはギヤ7cが設けられている。ギヤ7cには、感光体ドラム7を回転する駆動力が伝達される。
ケース25Aは、底板25cと、側板25aF、25aRと、当接部25fF、25fRと、第1位置決め部25eF、25eRと、を持つ。
第1位置決め部25eF、25eRは、感光体ユニットに支持される第1端子の一例である。
底板25cは露光部26の上方にある。底板25cには、露光部26から上方に出射される光を透過する開口部25dが形成されている。例えば、開口部25dは、底板25cを厚さ方向に貫通し、Y方向に長い孔である。例えば、Z2方向から見た開口部25dの形状は矩形状である。
底板25cのY1方向における端には、Z1方向に突出する側板25aFが設けられている。底板25cのY2方向における端には、Z1方向に突出する側板25aRが設けられている。側板25aF、25aRには、回転軸7aを中心軸線O回りに回転可能に支持する軸受部25bがそれぞれ設けられている。
底板25cの下面において、開口部25dからY2方向に離れた部位には、2つの当接部25fRと第1位置決め部25eRとがY2方向においてこの順、に互いに離間して設けられている。2つの当接部25fRはX方向において互いに隣り合っている。
当接部25fFおよび各当接部25fRの形状は、露光部26の上板53aと当接することによって、露光部26と感光体ドラム7との距離を一定に保つことができれば、特に限定されない。当接部25fF、25fRの先端と上板53aとの接触形態は、点接触、線接触、面接触のいずれでもよい。
例えば、当接部25fFおよび各当接部25fRは、円柱状、角柱状、半球状、板状などであってもよい。当接部25fFおよび各当接部25fRの先端は、平面であってもよいし、湾曲面であってもよい。
例えば、当接部25fFおよび各当接部25fRは、先端が中心軸線Oと平行な平面からなる円柱であってもよい。
図5に示すように、露光デバイス43は、光源50と、レンズ51と、ホルダ52と、を持つ。
例えば、複数の発光素子50aはLEDアレイ、有機ELアレイなどであってもよい。
複数の発光素子50aの個数は、画像形成における主走査方向の画素数以上である。
複数の発光素子50aのそれぞれは、回路基板50bが供給する駆動電流に応じて光L1を発光する。
回路基板50bは、制御部6から送出される制御信号に応じて複数の発光素子50aに対する駆動電流を制御することによって、複数の発光素子50aを点灯および消灯させる。
複数の発光素子50aからの各光L1、L2の光軸Lは、互いに平行であり、ZX平面において鉛直線に対してθだけ傾斜している。光軸Lの傾斜方向は図5における時計回り方向である。
露光デバイス43が第1位置にあるとき、各光L2が集光される焦点位置は、画像形成装置100内に装着された感光体ドラム7の表面上にある。
感光体ドラム7に対する光L2の光軸Lの入射角は、特に限定されない。
筐体40は、底面部40a、第1側壁40b、上カバー部40c、および第2側壁40dを持つ。底面部40a、第1側壁40b、上カバー部40c、および第2側壁40dは、露光デバイス43、ステージ60、およびスライダ41のいずれよりもY方向に長い。
本実施形態における底面部40aの上面は、少なくとも付勢部材44F、44Rを配置する部位において、第2方向Mを法線方向とする傾斜面を持つ。
第1側壁40bは、底面部40aのX1方向の端から、凹所11aの右側面11cに沿ってZ1方向に延びている。第1側壁40bのX2方向側の底面部40a上には、スライダ41が近接して配置されている。
上カバー部40cは、ZX平面においてL字状の板状部である。上カバー部40cは、スライダ41の上面を上側から覆う範囲に形成されている。上カバー部40cのX2方向の端部には、第2方向MおよびY方向に平行な傾斜面40eが形成されている。
第2側壁40dは、底面部40aのX2方向の端から、第2方向MおよびY方向に平行な平板状の壁部である。第2側壁40dの下端部は、凹所11aの左側面11dに近接して隣り合っている。
スライダ41が載置された底面部40aの上面は、スライダ41をY方向に摺動に支持する。上カバー部40cの下面は、スライダ41の上面をY方向に案内している。第1側壁40bのX2方向側の側面は、スライダ41のX1方向側の側面をY方向に案内している。
空間40gは、スライダ41のY方向における直線的な移動を可能にしている。
筐体40において、第2側壁40dのX1方向側の傾斜面40fと、上カバー部40cの傾斜面40eと、の面間距離は、ZX平面内において第2方向Mに直交する方向における露光デバイス43の幅よりもわずかに広い。傾斜面40f、40eの間には、第2方向Mにおいて露光デバイス43と、ステージ60の一部と、が移動可能な空間40hが形成されている。
取付部40iには、操作部46を取り付けるボス40jが設けられている、ボス40jは、取付部40iの側部からX2方向に突出している。
保持部材53は、ホルダ52に固定された光源50とレンズ51とを保持する。保持部材53の材料は、金属でもよいし、樹脂でもよい。保持部材53は、金属および樹脂の複合材料で形成されてもよい。図5、図6に示す例では、保持部材53は、軟鋼板、ステンレス鋼板などの金属板が折り曲げられた箱状である。
図5、図6に示すように、保持部材53は、上板53a、左側板53b、右側板53c(図5参照)、後側板53fR(図6参照)、および前側板53fF(図6参照)を持つ。
図5に示すように、上板53aのX方向の中心部には開口部53dが形成されている。開口部53dには、レンズ51を保持したホルダ52の上端が挿入されている。
図7に示すようにステージ60は、第2位置決め部53hF、53hRを持つ。第2位置決め部53hF、53hRは、第1端子と嵌合して感光体との第1方向Nの相対移動を規制する第2端子の例である。
ここで、第1方向Nは、第2方向MおよびY方向に直交する方向のうち、左側板53bから右側板53cに向かう方向である。
第2位置決め部53hFは、Y1方向における上板53aの端部に設けられている。Y1方向における上板53aの端部とは、Y1方向における上板53aの端と、同じくレンズ51の端と、の間の範囲の上板53aを意味する。図7に示す例では、第2位置決め部53hFは、Y1方向における上板53aの端部において、Y1方向における上板53aの端に近い領域に設けられている。
第2位置決め部53hFは、ケース25Aの第1位置決め部25eFと凹凸嵌合可能である。本実施形態では、第1位置決め部25eFが凸部、第2位置決め部53hFが凹部である。第2位置決め部53hFは、第1位置決め部25eFをY方向およびX方向において位置決めする。例えば、第2位置決め部53hFは、第1位置決め部25eFの円柱部25eaを挿抜可能に嵌合する。図8に示すように、第2位置決め部53hFは、第2方向Mと反対方向に延びる円筒状の筒状部53hFaと、筒状部53hFaの上端から上板53aに向かって円弧状の曲線に沿って滑らかに湾曲する湾曲部53hFbと、を持つ。湾曲部53hFbの内径は、第2方向Mにおいて、筒状部53hFaの内径からホーン状に増大する。
第2位置決め部53hRは、ケース25Aの第1位置決め部25eRと凹凸嵌合可能である。本実施形態では、第1位置決め部25eRが凸部、第2位置決め部53hRが凹部である。第2位置決め部53hRは、第1位置決め部25eRをX方向に位置決めする。例えば、第2位置決め部53hRはY方向に長い長孔である。第2位置決め部53hRはX方向において第1位置決め部25eRの円柱部25eaを挿抜可能に嵌合する短手幅と、第1位置決め部25eRの円柱部25eaの直径よりも長い長手幅と、を持つ。
第2位置決め部53hRは、第2方向Mと反対方向に延びる長孔筒状の筒状部53hRaと、筒状部53hRaの上端から上板53aに向かって円弧状の曲線に沿って滑らかに湾曲する湾曲部53hRbと、を持つ。図8に示すように、湾曲部53hRbの短手幅は、湾曲部53hFbと同様、第2方向Mにおいて、筒状部53hRaの短手幅からホーン状に増大する。長手幅の断面形状も同様である。
第1位置決め部25eF、25eRは、感光体ユニット25Dに設けられ、第1位置においてステージ60の第2位置決め部53hF、53hRと凹凸嵌合し、ステージ60を第2方向Mに交差する方向に位置決めする。本実施形態では、第2方向Mに交差する方向は、上板53aに沿う方向のうち、上板53aの短手方向および長手方向である。
ステージ60は、第1端子に第2端子を嵌合させるように感光体へ近づく第1位置から、第1位置よりも感光体から第2方向に遠い第2位置へ、移動可能である。
Y2方向の上板53aの端部において、第2位置決め部53hRのY1方向の隣には、当接部25fRの先端が当接可能な当接部53gRが設けられている。当接部53gRの形状は、当接部25fRと当接可能であれば特に限定されない。図7に示す例では、当接部53gFは、当接部53gFと同様、2つのスリット53iで挟まれた上板53aの平面状の表面である。
右側板53cは、上板53aのX1方向の端から第2方向Mと反対方向に折り曲げられている。
X1方向から見た左側板53bの外形は、Y方向に長い矩形状である(図6参照)。X2方向から見た右側板53cの外形は、左側板53bと同様のY方向に長い矩形状である図9参照)。
前側板53fFは、上板53aのY1方向の端からZ2方向に折り曲げられている。前側板53fFのZ方向の長さは、左側板53bのZ方向の長さと略等しい。
図9に示すように、右側板53cには、左側板53bにおけると同様の位置において、孔53A、53B、53C、53Dが厚さ方向に貫通している。
ステー42は、例えば、樹脂製である。
ステー42は、側板部42b、42cを持つ。側板部42b、42cは、第2方向MおよびY方向に平行な平板である。側板部42b、42cは、X1方向においてこの順に配置され、それぞれの板厚方向において互いに対向している。側板部42b、42cは、複数のリブにより、対向方向において互いに連結されている。
図6に示すように、側板部42bには、左側板53bにおける孔53A、53B、53C、53Dに、それぞれ内側から嵌合する突起42A、42B、42C、42Dが、側板部42c(図7参照)と反対側に突出している。
図9に示すように、側板部42cには、右側板53cにおける孔53A、53B、53C、53Dに、それぞれ内側から嵌合する突起42A、42B、42C、42Dが、側板部42b(図7参照)と反対側に突出している。側板部42cに設けられた突起42A、42B、42C、42Dの形状は、突出方向を除いて、側板部42bに設けられた突起42A、42B、42C、42Dと同様である。
各孔53A、53B、53C、53Dと各突起42A、42B、42C、42Dとの嵌合によって、保持部材53とステー42とは互いに結合される。結合時に、各突起42A、42B、42C、42Dは、左側板53bおよび右側板53cの外側に突出しないか、突出してもごくわずかである。簡単のため、以下では各突起42A、42B、42C、42Dは、左側板53bおよび右側板53cの外側に突出しない例で説明する。
第1方向Nにおけるステージ60の幅(以下、短手幅)は、傾斜面40e、40fの間隔よりも狭い。ステージ60は、筐体40における傾斜面40e、40fの間で、第2方向Mと、第1方向Nと、において移動可能である。
図9に示すように、側板部42cのX1方向の表面にはY方向において互いに隣り合う突起42B、42Cの間と、突起42C、42Dの間と、にそれぞれY方向に長い段部42iが突出している。各段部42iの短手幅の範囲は、ステー42に結合された右側板53cの下端から側板部42cの下端までである。
各段部42iの突出高さは、互いに等しい。図5に示すように、各段部42iの突出方向における表面は、右側板53cのX1方向側の表面とほぼ同一平面上にある。
図5に一例を示すように、各第1突起42jは側面部42hから第2方向Mと交差する方向に突出している。本実施形態では、各第1突起42jは、X1方向に突出している。各第1突起42jは、側面部42hの法線に対しては、ZX平面において図5における反時計回りに角度θだけ傾斜している。
第1突起42jの形状は、少なくとも、上面がスライダ41に摺動可能に係止できれば特に限定されない。例えば、第1突起42jは、円柱、楕円柱、Z1方向の端面が円筒面状に丸められた棒、多角柱などであってもよい。
図10に示すように、本実施形態における第1突起42jは、第1湾曲面42ja、側面42jb、第2湾曲面42jc、およびスリット42jdを持つ。
第1湾曲面42jaは、第1突起42jの上面であり、上側に凸の半円がX1方向に延ばされた円筒面状である。
側面42jbは、第1湾曲面42jaの両下端からZ1方向にそれぞれ延びている。各側面42jbはZX平面に平行な平面である。
第2湾曲面42jcは、第1突起42jの下面であり、下側に凸の半円がX1方向に延ばされた円筒面状である。
スリット42jdは、第2湾曲面42jcの中央部からZ1方向に形成され、X1方向に長い溝部である。スリット42jdは、第1突起42jにおける平均肉厚を低減するために設けられている。
第2突起42kは、第1突起42jのZ1方向およびZ2方向の少なくとも一方の表面から突出していればよい。図10に示す例における第2突起42kは、第1突起42jの全周の表面からわたって突出するフランジ状である。
第2突起42kは、X2方向から見ると略円形の外形を有する板状である。図5に示すように、第2突起42kにおける段部42i側に向く表面42kaは、側面部42hと平行な平面である。
付勢部材44F、44Rは、保持部材53を第2方向Mに付勢できれば、特に限定されない。例えば、付勢部材44F、44Rは、弾性バネ、弾性体等が用いられてもよい。図6に示す例では、付勢部材44F、44Rは、圧縮コイルバネである。
付勢部材44Fは、保持部材53におけるY1方向の端部を上板53aの裏面から付勢する。例えば、付勢部材44Fは、第2方向Mにおいて当接部53gFと重なる位置で保持部材53を付勢してもよい。
付勢部材44Rは、保持部材53におけるY2方向の端部を上板53aの裏面から付勢する。例えば、付勢部材44Rは、第2方向Mにおいて当接部53gRと重なる位置で保持部材53を付勢してもよい。
図11は、実施形態の移動機構におけるスライダ全体を示す斜視の模式図である。
図11に示すように、スライダ41は、全体としてX方向に薄い板状であり、Y方向に長い。
図5に示すように、スライダ41のZX平面に平行な断面は、筐体40の空間40gに収容される略台形状である。スライダ41は、空間40gの内部において、ステー42に対してX1方向の隣に配置される。
スライダ41は、外周部に、底面41a、側板41b、上面部41c、および側面41dを持つ。
底面41aは、Y方向に摺動可能な平面状である。底面部40aは、Y方向における複数箇所に形成されている。
側板41bは、筐体40の第1側壁40bに沿ってZ1方向に延びる。側板41bの上端および下端には、Y方向に長い突条41eがそれぞれ設けられている。各突条41eは、第1側壁40bの内面に当接可能である。各突条41eは、第1側壁40bと当接する際、スライダ41のY方向の摺動抵抗を低減する。
上面部41cは、筐体40の上カバー部40cの下面とY方向に摺動可能な面形状を持つ。
側面41dは、スライダ41におけるX2方向の端面を形成する。側面41dは、Y2方向から見て、YZ平面に対して時計回りに角度θだけ傾斜した傾斜面である。側面41dは、空間40gにおけるスライダ41のX方向の可動範囲において、筐体40の傾斜面40eと同一平面よりもX2方向に飛び出ない位置に形成されている。側面41dは、X1方向にステージ60における側面部42hおよび右側板53cと隙間をあけて対向している。
ボス41fに操作部46からY方向の外力が作用すると、スライダ41は、筐体40内で、Y方向に移動可能である。
Y1方向またはY2方向は、第2方向Mと、第1方向の例であるX1方向と、交差する第3方向の例である。
ガイド部材41A、41B、41Cは、スライダ41のY方向の運動をZ1方向における運動に変換して、各第1突起42jに伝達する。
ガイド部材41A、41B、41Cは、ステー42における3つの第1突起42jと同様な配置間隔でスライダ41上に形成されている。
ガイド部材41A、41B、41Cの構成は互いに同一なので、以下、ガイド部材41Aの例で説明する。
図12は、実施形態の移動機構におけるスライダの要部を示す斜視の模式図である。図13は、実施形態の移動機構におけるガイド部材の左側面視の模式図である。図14は、実施形態の移動機構におけるガイド部材を示す斜視の模式図である。
板Pは、貫通孔GよりもZ1方向側の第1ガイド板41iと、貫通孔GよりもZ2方向側の第2ガイド板41jと、を持つ。第1ガイド板41iのZ2方向の端縁は、貫通孔GのZ1方向の内面を形成する。第2ガイド板41jのZ1方向の端縁は、貫通孔GのZ2方向の内面を形成する。
第1ガイドG1は、ガイド部材41AのY2方向の端からY1方向に向かう孔部である。第1ガイドG1におけるZ1方向の内面は、Z1方向において第1突起42jを係止する係止部41mである。係止部41mに第1突起42jが係止したとき、ステージ60は、第2位置にある。係止部41mは、第2方向Mにおけるステージ60の移動範囲において、ステージ60も最も下側に移動させる。
係止部41mは、ステージ60が第2位置にあるときの第1突起42jと当接する第2位置規制部の例である。
本実施形態では、係止部41mは、XY平面に平行な平面である。
第1ガイドG1におけるZ2方向の内面は、係止部41mに平行な下面41rである。
ガイド部41pは、第1位置に近づく際のステージ60の上昇量をガイド部41nよりも緩やかに変化させる。第2位置から第1位置まで、一定の割合でステージ60を上昇させてもよい場合には、ガイド部41pは省略されてもよい。
ストッパ面41qは、ステージ60が第1位置にあるときの第1突起42jの第2方向Mの位置を規制する第1位置規制部の例である。第1位置規制部と第2位置規制部とは互いに第3方向であるY方向において互いに離れている。
挿入孔部G4は、第3ガイドG3のY1方向の端から貫通孔GのY1方向の端に向かう孔部である。
挿入孔部G4は、第2突起42kの外形よりも大きい開口を持つ。挿入孔部G4は、製造時に、第2突起42kを貫通孔Gに挿入するために用いられる。
例えば、スライダ41が最もY1方向に移動したとき、第1突起42jは、第1突起42j1で示すように、Z方向において係止部41mと対向する。係止部41mと係止した第1突起42jと下面41rとの間には隙間が形成されている。
例えば、スライダ41が最もY2方向に移動したとき、第1突起42jは、第1突起42j3で示すように、Z方向においてストッパ面41qと対向する。
例えば、スライダ41が移動ストロークの中間に移動したとき、第1突起42jは、第1突起42j2で示すように、Z方向においてガイド部41nと対向する。
上面部41cには、X1方向から見て、第3ガイドG3の一部と挿入孔部G4に重なる範囲に、貫通する上部開口41hが形成されている。
上部開口41hには、ステージ60が第1位置に移動したとき、第2突起42kが進入可能である(図5参照)。
例えば、図14に示すように、ガイド部41n、41pのX1方向の板厚は、第2方向Mに進むにつれて、係止部41mにおける板厚から一様に減少している。
第1ガイド板41iと側板41bの隙間、および第2ガイド板41jと側板41bとの隙間は、第2方向Mに進むにつれて、板厚が一様に増大している。
板Pはこのような板厚を持つので、第1方向Nにおけるストッパ面41qの厚さは、係止部41mの厚さよりも薄い。
スライダ41は、樹脂製である。板Pの板厚の減少率は、スライダ41の平均抜き勾配に基づく減少率よりも大きい。
操作部46は、細長いレバー本体46bと、レバー本体46bをスライダ41に連結するリンク46dと、を持つ。
レバー本体46bの長さ方向において第1端部と反対側の第2端部には、ユーザが把持可能な把持部46aが設けられている。
レバー本体46bの長さ方向において第1端部と第2端部との間には、リンク46dと連結する回動ジョイント46fが設けられている。
リンク46dの長さ方向において第1端部と反対の第2端部は、スライダ41のボス41fの先端と、回動ジョイント46eを介して回動可能に連結されている。
リンク46dは、回動ジョイント46cを中心として回動するレバー本体46bに対して、回動ジョイント46fを中心としてレバー本体46bに対して相対的に回動可能である。
移動機構47は、ステージ60を、第2方向Mにおいて筐体40に対して昇降させることができる。
図3に示すように、操作部46が起立し、回動ジョイント46eが回動ジョイント46cの略真上にあると、ステージ60の保持部材53は、当接部25fF、25fRと当接部53gF、53gRにおいて当接する。ステージ60は第1位置にある。第1位置では、レンズ51の後側焦点は、感光体ドラム7の表面にある。
保持部材53は、付勢部材44F、44Rからの付勢力によって当接部25fF、25fRを第2方向Mに押圧している。
図15に示すように、レバー本体46bが起立状態から図示時計回りに回動すると、スライダ41はY1方向に移動する。ステージ60はスライダ41とともに、第2方向Mにおいて下降する。ステージ60は第2位置にある。第2位置では、保持部材53は、移動機構47によって付勢部材44F、44Rの付勢力に抗して当接部25fF、25fRから離間されている。
図16は、実施形態の画像形成装置における移動機構の動作を説明する模式図である。図16は、実施形態の画像形成装置におけるステーに作用する力を示す模式図である。図、16において、(a)は第1位置の場合、(b)は第2位置の場合を示す。
各第1突起42jは、ガイド部41nにガイドされながら第3ガイドG3よりも低い第1ガイドG1に移動する。第1ガイドG1では、各第1突起42jは、係止部41mと当接し、係止部41mによって第2方向Mと反対方向に押圧される。
図17、18、19は、実施形態の移動機構のステージの昇降動作を示す模式図である。
保持部材53の左側板53bと傾斜面40fとの間、右側板53cと傾斜面40eとの間の隙間は、それぞれdである。
側面部42hと傾斜面40eとの間の距離は、wである。
第1方向Nにおける、表面42kaの最下端と、第2ガイド板41jと、の間隔は距離δ1である。第1方向Nにおける、第1湾曲面42jaと表面42kaとの交差部と、第1ガイド板41iと、の間隔は距離Δ1である。第2方向Mに進むにつれて板Pの板厚が薄くなっているため、Δ1はδ1よりも大きい。
wおよびδ1の大きさをdよりも小さくすることによって、第1方向Nにおけるステージ60の移動範囲は、dよりも小さくなる。wおよびδ1が小さいほど、第2位置におけるステージ60の第1方向Nにおける位置のブレを抑制できる。
第2方向Mに進むにつれて板Pの板厚が薄くなっているので、δ2はδ1よりも大きく、Δ2はΔ1よりも大きい。
δ2の大きさをdよりも小さくすることによって、第1方向Nにおけるステージ60の移動範囲は、dよりも小さくなる。δ2はδ1よりも大きいので、ステージ60は、第2位置におけるステージ60よりも第1方向Nにおける移動範囲が増大する。
第1方向Nにおけるガイド部41nの幅は係止部41mの幅よりも狭いので、第1突起42jと第1ガイド板41iとの当接長さは、第2位置における当接長さに比べると、小さい。第1突起42jと第1ガイド板41iとの当接長さは、ステージ60が上昇するにつれて、漸次減少するので、第1突起42jと第1ガイド板41iとの間に発生する摩擦力が漸次減少する。
ステー42の牽引力は、ステージ60が上昇するにつれて減少するので、操作部46の操作力が低減される。
本実施形態では、筒状部53hFaの上端に上側に拡径する湾曲部53hFbを持っており、かつ第1位置決め部25eFの下端にテーパー部25ebが形成されているので、第1位置決め部25eFの軸心と、筒状部53hFaの中心軸線と、のずれをある程度吸収できる。
本実施形態では、ステージ60が上昇するほど、第1方向Nにおけるステージ60の移動範囲が広がる点でも、第1位置決め部25eFの軸心と、筒状部53hFaの中心軸線と、のずれが吸収しやすい。
第1位置決め部25eFの円柱部25eaは、筒状部53hFaと嵌合し、ステージ60は、第1方向NおよびY方向に位置決めされる。上板53aは当接部25fFに当接するので、ステージ60は第2方向Mにおける第1位置に位置決めされる。
第1突起42jは、第3ガイドG3の内部に移動しており、第2ガイド板41jからは離れている。ステー42には、第1突起42jを通して第2ガイド板41jからの外力が作用しないので、ステージ60は、付勢部材44Fの付勢力で、当接部25fFに押圧される。
第1位置決め部25eRおよび第2位置決め部53hRの相対動作は、第2位置決め部53hRが、第1位置決め部25eRのY方向には位置決めしない以外は、第1位置決め部25eRおよび第2位置決め部53hRの相対動作と同様である。
まず、画像形成装置100の画像形成動作について簡単に説明する。
図1に示す画像形成装置100では、各露光部26は、保持部材53を第1位置になるように、プリンタ部3内に装着される。第1位置では、レンズ51の焦点位置が感光体ドラム7の表面に位置合わせされている。
コントロールパネル1の操作または外部信号により、画像形成が開始される。画像情報は、スキャナ部2で複写対象物を読み取ってプリンタ部3に送出されるか、または外部からプリンタ部3に送出される。プリンタ部3は、コントロールパネル1の操作または外部信号に基づいて、制御部6が生成する制御信号に基づいて、シート供給部4におけるシートS、または手差しユニット10におけるシートSを、レジストローラ24に供給する。
コントロールパネル1から画像形成の操作入力がなされると、制御部6は、例えば、シートSの給紙と画像形成とを開始する制御を行う。
各トナー像は、各転写ローラによって、中間転写ベルト27に1次転写される。各トナー像は、中間転写ベルト27の移動とともに、色ズレを起こすことなく順次重ね合わされ、転写部28に送られる。
シートSはレジストローラ24から転写部28まで給送される。転写部28に到達したトナー像は、シートSに2次転写される。2次転写されたトナー像は、定着器29によってシートSに定着される。これにより、シートSに画像が形成される。
感光体ユニット25Dのメンテナンスが終了したら、感光体ユニット25Dをプリンタ部3内に戻した後、操作部46を起立させてステージ60を第1位置に移動する。
移動機構47によれば、スライダ41の第1ガイド板41iおよび第2ガイド板41jの板厚が、第2方向Mに進むにつれて薄くなっている。第2位置では、第1方向Nにおけるステージ60の位置ブレが抑制される。移動機構47は、ステージ60を第2位置に安定的に保持できる。
第1位置の近傍では、第1方向Nにおけるステージ60の移動可能域が増大するので、例えば、部品のバラツキ、製造時の組立誤差などによって第1位置決め部25eF、25eRの軸心と、第2位置決め部53hF、53hRの中心軸線と、がずれていても、第2位置決め部53hF、53hRに第1位置決め部25eF、25eRを円滑に嵌合させることができる。移動機構47は、ステージ60を正確かつ円滑に第1位置に移動することができる。
本実施形態によれば、ステージ60の位置決めおよびステージ60の操作が容易な移動機構47および画像形成装置100を提供することができる。
図20は、実施形態の第1変形例の移動機構を示す断面の模式図である。
図20に示す第1変形例の移動機構47Aは、実施形態の移動機構47のスライダ41に代えてスライダ141を持つ。移動機構47Aは、移動機構47に代えて画像形成装置100に用いることができる。
スライダ141は、スライダ41の第1ガイド板41iに代えて第1ガイド板41iAを持つ。
第1ガイド板41iAは、スライダ41の板Pに代えて、板PAを持つ。板PAは、第1方向Nにおける表面が、側面41dと平行な側面Paと、側面Paの上端から第2方向Mに進むにつれて、側面41dに近づく傾斜面Pbと、を持つ点が、板Pと異なる。
側面Paは、板PAのZ2方向の端から係止部41mまでの高さに形成されている。
傾斜面Pbは、係止部41mよりも第2方向M側の第1ガイド板41iおよび第2ガイド板41jに形成されている。
傾斜面Pbと、第2突起42kの表面42kaとの距離は、傾斜面Pbの傾斜量に応じて決まり、第2方向Mに進むにつれてδ1から漸次減少する。
本変形例によれば、側面Paに対向する第2突起42kの上端および下端が、それぞれ第1方向Nのステージ60の移動範囲を規制するので、第2位置におけるステージ60の位置の安定性が向上する。
図21に示す第2変形例の移動機構47Bは、実施形態の移動機構47のステー42に代えてステー242を持つ。移動機構47Bは、移動機構47に代えて画像形成装置100に用いることができる。
ステー242は、スライダ41の第2突起42kに代えて第2突起42kBを持つ。
第2突起42kBは、下端部が第2湾曲面42jcよりも突出していないフランジ状である。第2突起42kBの表面42kaは、第1ガイド板41iの第1方向N側の表面と対向するが、第2ガイド板41jとは対向しない。
本変形例では、第1湾曲面42jaと表面42kaとの交差部と、第1ガイド板41iと、の間隔をδ1にしている。第2突起42kBは、第2湾曲面42jcよりも下方に突出しないので、上端と第1ガイド板41iとの間隔をδ1のように狭めても、第2突起42kBの下端部が第2ガイド板41jと干渉することはない。
本変形例は、第2ガイド板41jがステージ60の第1方向Nの移動範囲の規制に使用されない場合の例である。
本変形例によれば、例えば、強度上の必要がなければ、貫通孔Gの一部を構成する第2ガイド板41jを削除することも可能である。
凹凸嵌合に用いる凹部は、孔以外の凹部でもよい。例えば、有底の穴部でもよい。
凹凸嵌合に用いる凸部は、円柱以外の種々の断面形状のピン、突起が用いられてよい。
100…画像形成装置、L…光軸、M…第2方向、N…第1方向、P,PA…板、Pa…側面、Pb…傾斜面
Claims (5)
- 静電潜像を担持するための感光体を含む感光体ユニットと、
前記感光体ユニットに支持される第1端子と、
前記第1端子と嵌合して前記感光体との第1方向の相対移動を規制する第2端子を有し、前記第1端子に前記第2端子を嵌合させるように前記感光体へ近づく第1位置から、前記第1位置よりも前記感光体から第2方向に遠い第2位置へ、移動可能なステージと、
前記ステージに設けられた基部から前記第2方向と交差する方向に突出する第1突起と、
前記基部から前記第1方向に離れた位置で前記第1突起から前記第1方向に交差する方向に突出する第2突起と、
前記第2方向および前記第1方向と交差する第3方向に移動し、
前記ステージが前記第1位置にあるときの前記第1突起の前記第2方向の位置を規制する第1位置規制部の前記第1方向における厚さが
前記ステージが前記第2位置にあるときの前記第1突起と当接する第2位置規制部の前記第1方向における厚さよりも薄く、
前記第1位置規制部と前記第2位置規制部とを互いに前記第3方向に離れた位置に有し、
前記基部と前記第2突起との間で前記第1突起と摺動し、前記第2位置規制部から前記第1位置規制部までの間で前記第3方向に長いガイド部を有する、
スライダと、
前記ステージに支持され、前記感光体に静電潜像を描くために光を出射する露光デバイスと、
を備える、画像形成装置。 - 前記第1方向における前記第2位置規制部の前記厚さは、前記基部および前記第2突起の間の隙間に嵌合する大きさである、
請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記ガイド部は、前記第1方向から見て、前記第2方向と斜めに交差する方向に傾斜している、
請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 前記第1端子は、前記第2方向に長い軸部材を有し、
前記第2端子は、前記第1端子と少なくとも前記第1方向において嵌合可能な筒状部と、前記筒状部の前記第2方向の端から前記第2方向に向かって漸次拡径する湾曲部と、を有する、
請求項1~3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 静電潜像を担持するための感光体を含む感光体ユニットと、前記感光体ユニットに支持される第1端子と、前記感光体に静電潜像を描くために光を出射する露光デバイスと、を有する画像形成装置に用いる移動機構であって、
前記第1端子と嵌合して前記感光体との第1方向の相対移動を規制する第2端子を有し、前記第1端子に前記第2端子を嵌合させるように前記感光体へ近づく第1位置から、前記第1位置よりも前記感光体から第2方向に遠い第2位置へ、移動可能であり、前記露光デバイスを支持するステージと、
前記ステージに設けられた基部から前記第2方向と交差する方向に突出する第1突起と、
前記基部から前記第1方向に離れた位置で前記第1突起から前記第1方向に交差する方向に突出する第2突起と、
前記第2方向および前記第1方向と交差する第3方向に移動し、
前記ステージが前記第1位置にあるときの前記第1突起の前記第2方向の位置を規制する第1位置規制部の前記第1方向における厚さが
前記ステージが前記第2位置にあるときの前記第1突起と当接する第2位置規制部の前記第1方向における厚さよりも薄く、
前記第1位置規制部と前記第2位置規制部とを互いに前記第3方向に離れた位置に有し、
前記基部と前記第2突起との間で前記第1突起と摺動し、前記第2位置規制部から前記第1位置規制部までの間で前記第3方向に長いガイド部を有する、
スライダと、
を備える、移動機構。
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