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特開2023-10149接合ユニット、光走査装置、及び、画像形成装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023010149
(43)【公開日】2023-01-20
(54)【発明の名称】接合ユニット、光走査装置、及び、画像形成装置
(51)【国際特許分類】
   G02B 26/10 20060101AFI20230113BHJP
   G02B 26/12 20060101ALI20230113BHJP
   G03G 15/04 20060101ALI20230113BHJP
   G03G 21/16 20060101ALI20230113BHJP
   B41J 2/47 20060101ALI20230113BHJP
   H05K 5/06 20060101ALI20230113BHJP
【FI】
G02B26/10 F
G02B26/12
G03G15/04 111
G03G21/16 119
B41J2/47 101D
H05K5/06 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021114067
(22)【出願日】2021-07-09
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100117215
【弁理士】
【氏名又は名称】北島 有二
(72)【発明者】
【氏名】野田 信
(72)【発明者】
【氏名】成田 進
(72)【発明者】
【氏名】山川 健志
(72)【発明者】
【氏名】坂上 嘉信
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 令
【テーマコード(参考)】
2C362
2H045
2H076
2H171
4E360
【Fターム(参考)】
2C362AA03
2C362BA04
2C362BA90
2C362DA12
2H045AA35
2H045BA22
2H045BA34
2H045DA02
2H045DA04
2H076AB05
2H076AB48
2H076BA96
2H076EA14
2H171FA01
2H171FA07
2H171FA12
2H171GA15
2H171HA22
2H171HA23
2H171HA27
2H171JA23
2H171JA27
2H171JA29
2H171JA31
2H171JA32
2H171KA02
2H171KA18
2H171KA22
2H171KA23
2H171PA03
2H171PA06
2H171PA12
2H171PA17
2H171QA04
2H171QA08
2H171QA24
2H171QB03
2H171QB15
2H171QB17
2H171QB32
2H171QC03
2H171QC22
2H171QC36
2H171SA11
2H171SA14
2H171SA22
2H171SA26
2H171SA31
4E360AB02
4E360AB33
4E360BA01
4E360BB22
4E360BD03
4E360BD05
4E360CA02
4E360ED07
4E360GB48
(57)【要約】
【課題】比較的安価に、組み付け作業性を高めて、第1部材や第2部材の変形を少なくして、密閉性を高める。
【解決手段】カバー600(第1部材)とハウジング500(第2部材)とが接合される接合ユニットであって、カバー600は、粘弾性を有するホットメルトHM(シール材)を充填可能な略環状の溝部600aが形成され、ハウジング500(第2部材)は、溝部600aにホットメルトHMを介して嵌合可能な略環状の突起部500aが形成されている。そして、溝部600aは、基準溝幅部600a2(他の部分)に比べて溝幅が広い広溝幅部600a1を具備している。また、突起部500aは、広溝幅部600a1に嵌合される部分のうち少なくとも一部の突起方向の高さが、基準溝幅部600a2(他の部分)に嵌合される部分の突起方向の高さに比べて低くなるように形成されている。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1部材と第2部材とが接合される接合ユニットであって、
前記第1部材は、粘弾性を有するシール材を充填可能な略環状の溝部が形成され、
前記第2部材は、前記溝部に前記シール材を介して嵌合可能な略環状の突起部が形成され、
前記溝部は、他の部分に比べて溝幅が広い広溝幅部を具備し、
前記突起部は、前記広溝幅部に嵌合される部分のうち少なくとも一部の突起方向の高さが、前記他の部分に嵌合される部分の突起方向の高さに比べて低くなるように形成されたことを特徴とする接合ユニット。
【請求項2】
前記溝部は、前記シール材を充填する充填手段の前記第1部材に対する相対的な移動を案内可能に形成され、
前記広溝幅部は、前記充填手段の移動が開始される位置と終了する位置とが隣接する部分であることを特徴とする請求項1に記載の接合ユニット。
【請求項3】
前記溝部における前記他の部分は、角部を除いて、その溝幅が略一定になるように形成され、
前記広溝幅部は、前記他の部分の一端側に繋がる部分と他端側に繋がる部分とが前記溝部が延びる方向に対して略方向に直交する方向にずれて繋がった部分であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の接合ユニット。
【請求項4】
前記突起部において前記広溝幅部に嵌合される部分は、少なくともその一部が、両端部から中央部に向けて突起方向の高さが漸減するように形成されたことを特徴とする請求項1~請求項3のいずれかに記載の接合ユニット。
【請求項5】
前記中央部が曲面状に形成されたことを特徴とする請求項4に記載の接合ユニット。
【請求項6】
前記突起部において前記他の部分に嵌合される部分は、その突起方向の高さが略一定になるように形成されたことを特徴とする請求項1~請求項4のいずれかに記載の接合ユニット。
【請求項7】
前記第1部材と前記第2部材との隙間が前記シール材によって封止されることを特徴とする請求項1~請求項6のいずれかに記載の接合ユニット。
【請求項8】
前記シール材は、ホットメルトであることを特徴とする請求項1~請求項8のいずれかに記載の接合ユニット。
【請求項9】
請求項1~請求項8のいずれかに記載の接合ユニットとしての光走査装置であって、
前記第2部材は、光源から出射された光を偏向する光偏向器が設置されたハウジング、又は、前記ハウジングを覆うカバーあって、
前記第1部材は、前記カバー、又は、前記ハウジングであることを特徴とする光走査装置。
【請求項10】
請求項1~請求項8のいずれかに記載の接合ユニット、又は、請求項9に記載の光走査装置、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、カバーなどの第1部材とハウジングなどの第2部材とが接合された接合ユニットと、光偏向器などが設置された光走査装置と、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、カバー(ケース部材)などの第1部材が、ハウジング(光学ハウジング)などの第2部材に接合された接合ユニット(光走査装置)を設置する技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
一方、特許文献1には、ケース部材(第1部材)と光学ハウジング(第2部材)との隙間にスポンジ材料からなるシール部材(シール材)を介在させて、書込み装置(接合ユニット)内の密閉性(防塵性)を高める技術が開示されている。
また、特許文献1には、シール部材に厚みの薄い部分を形成して、圧縮変形するシール部材の反力によって光学ハウジングやカバー部材が局所的に変形する不具合を防止する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の接合ユニットは、第1部材と第2部材との間に介在されるシール材が高価であるとともに、その貼り付け作業が難しかった。
このような不具合を解決するために、ホットメルトなどの粘弾性を有するシール材を第1部材と第2部材との間に介在させる方策が考えられる。しかし、そのような場合にも、圧縮変形するシール材の反力によって第1部材や第2部材が局所的に変形する不具合を防止する必要がある。
【0005】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、比較的安価で、組み付け作業性が高く、第1部材や第2部材の変形が少なく、密閉性の高い、接合ユニット、光走査装置、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明における接合ユニットは、第1部材と第2部材とが接合される接合ユニットであって、前記第1部材は、粘弾性を有するシール材を充填可能な略環状の溝部が形成され、前記第2部材は、前記溝部に前記シール材を介して嵌合可能な略環状の突起部が形成され、前記溝部は、他の部分に比べて溝幅が広い広溝幅部を具備し、前記突起部は、前記広溝幅部に嵌合される部分のうち少なくとも一部の突起方向の高さが、前記他の部分に嵌合される部分の突起方向の高さに比べて低くなるように形成されたものである。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、比較的安価で、組み付け作業性が高く、第1部材や第2部材の変形が少なく、密閉性の高い、接合ユニット、光走査装置、及び、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
図2】画像形成装置における作像部を示す断面図である。
図3】光走査装置の内部を示す斜視図である。
図4】(A)光走査装置を示す側面図と、(B)その側面図の破線で囲んだ部分を拡大して示した図と、である。
図5】カバーとハウジングとが接合される手順を示す図である。
図6】溝部に突起部が嵌合される手順を示す図である。
図7】(A)図5(B)における断面A1-A1断面を示す図と、(B)図5(B)における断面A2-A2断面を示す図と、である
図8】(A)図5(C)における突起部の断面B1-B1断面を示す図と、(B)図5(C)における突起部の断面B2-B2断面を示す図と、である
図9】シール材が充填された広溝幅部に突起部が嵌合される動作を示す図である。
図10】比較例として、シール材が充填された広溝幅部に突起部が嵌合される動作を示す図である。
図11】変形例としての、広溝幅部に嵌合されるハウジングの突起部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【0010】
まず、図1及び図2にて、画像形成装置100における全体の構成・動作について説明する。
図1に示すように、画像形成装置本体100の中央には、中間転写ベルト装置15が設置されている。また、中間転写ベルト装置15の中間転写ベルト8に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応したプロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6BKが並設されている。さらに、プロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6BKの上方には、2つの接合ユニットとしての光走査装置5A、5Bが並設されている。
【0011】
図2を参照して、イエローに対応したプロセスカートリッジ6Yは、像担持体としての感光体ドラム1Yと、感光体ドラム1Yの周囲に配設された帯電装置4Y(帯電部)、現像装置3Y(現像部)、クリーニング装置2Y(クリーニング部)、除電部(不図示)等と、が1つのユニットとして画像形成装置本体100に対して着脱可能(交換可能)に構成されている。そして、感光体ドラム1Y上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、除電工程)がおこなわれて、感光体ドラム1Y上にイエロー画像が形成されることになる。すなわち、プロセスカートリッジ6Yは、1次転写ローラ9Y(1次転写装置)などとともに、作像部を構成している。
【0012】
なお、他の3つのプロセスカートリッジ6M、6C、6BK(作像部)も、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応したプロセスカートリッジ6Y(作像部)とほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の3つのプロセスカートリッジ6M、6C、6BK(作像部)の説明を適宜に省略して、イエローに対応したプロセスカートリッジ6Y(作像部)のみの説明をおこなうことにする。
【0013】
図2を参照して、感光体ドラム1Y(像担持体)は、不図示のモータによって時計方向に回転駆動される。そして、帯電装置4Y(帯電ローラ)の位置で、感光体ドラム1Yの表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、光走査装置5A、5B(接合ユニット)から発せられた露光光L(レーザー光)の照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
【0014】
その後、感光体ドラム1Yの表面は、現像装置3Yとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、中間転写ベルト8及び1次転写ローラ9Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム1Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【0015】
その後、感光体ドラム1Yの表面は、クリーニング装置2Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード2aによってクリーニング装置2Y内に回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム1Yの表面は、除電部(不図示)との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム1Y上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
【0016】
なお、上述した作像プロセスは、他のプロセスカートリッジ6M、6C、6BK(作像部)でも、イエロー用のプロセスカートリッジ6Y(作像部)と同様におこなわれる。すなわち、作像部の上方に配設された光走査装置5A、5Bから、画像情報に基いた露光光Lが、各プロセスカートリッジ6M、6C、6BKの感光体ドラム上に向けて照射される。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
【0017】
ここで、中間転写ベルト装置15は、図1を参照して、中間転写ベルト8、4つの1次転写ローラ9Y(図2参照)、駆動ローラ、従動ローラ、等で構成される。中間転写ベルト8は、駆動ローラと従動ローラと1次転写ローラとによって張架・支持されるとともに、駆動ローラの回転駆動によって図1中の矢印方向(反時計方向)に無端移動される。
【0018】
1次転写ローラ9Yは、中間転写ベルト8を感光体ドラム1Yとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写ローラ9Yに、トナーの極性とは逆の転写電圧(転写バイアス)が印加される。
そして、中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、各1次転写ローラ(9Y)の1次転写ニップを順次通過する。こうして、各感光体ドラム(1Y)上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。
【0019】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト8は、2次転写ローラ19との対向位置に達する。この位置では、駆動ローラ(2次転写対向ローラ)が、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト8上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された転写紙等のシートP上に転写される(2次転写工程である。)。このとき、中間転写ベルト8には、シートPに転写されなかった未転写トナーが残存する。
【0020】
その後、中間転写ベルト8は、中間転写クリーニング装置16(中間転写クリーニングブレード)の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト8上の未転写トナーが、中間転写ベルト8に圧接する中間転写クリーニングブレード(中間転写クリーニング装置16)によって機械的に除去される。なお、中間転写クリーニングブレードは、ウレタンゴム等の弾性材料で形成された略板状部材であって、中間転写ベルト8に対して所定の当接圧及び当接角で当接している。
こうして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【0021】
ここで、図1を参照して、2次転写ニップの位置に搬送されるシートPは、装置本体100の下方に配設された給紙部26から、給紙ローラ27やレジストローラ対28(タイミングローラ対)等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部26には、用紙等のシートPが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上のシートPがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
【0022】
レジストローラ対28に搬送されたシートPは、回転駆動を停止したレジストローラ対28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト8上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されて、シートPが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、シートP上に、所望のカラー画像が転写される。
【0023】
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写されたシートPは、定着装置20の位置(定着ニップ)に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト21(定着部材)及び加圧ローラ22(加圧部材)による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像(トナー像)がシートP上に定着される(定着工程である。)。
その後、シートPは、排紙ローラ対によって装置外へと排出される。排紙ローラ対によって装置外に排出されたシートPは、出力画像として、スタック部(本体カバー110)上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
【0024】
以下、図3図4等を用いて、光走査装置5A、5Bについて説明する。
先に図1を用いて説明したように、本実施の形態における画像形成装置100には、2つの光走査装置(第1の光走査装置5Aと、第2の光走査装置5Bと、である。)が設置されている。第1の光走査装置5Aは、ブラック用のプロセスカートリッジ6BKの感光体ドラムと、シアン用のプロセスカートリッジ6Cの感光体ドラムと、に対してそれぞれ露光工程をおこなうためのものである。第2の光走査装置5Bは、マゼンタ用のプロセスカートリッジ6Mの感光体ドラムと、イエロー用のプロセスカートリッジ6Yの感光体ドラムと、に対してそれぞれ露光工程をおこなうためのものである。
【0025】
2つの光走査装置5A、5B(書込み装置)は、上述したように露光光を照射する対象が異なる以外は、ほぼ同様に構成されているため、以下、第2の光走査装置5Bの説明を適宜に省略して、第1の光走査装置5Aのみの説明をおこなうことにする。
なお、図4(A)等を参照して、本実施の形態において、2つの光走査装置5A、5Bは、それぞれ、第1部材としてのカバー600と第2部材としてのハウジング500(光学ハウジング)とが接合された接合ユニットとして機能しているが、これについては後で詳しく説明する。
【0026】
図3図4(A)を参照して、光走査装置5A(接合ユニット)は、LDユニット51、光偏向器53(ポリゴンスキャナユニット)、走査レンズ54(fθレンズ)、反射ミラー55C、55BK,56BK、副走査方向にパワーを持つ走査レンズ57BK、57C、などの光学部品が、ハウジング500(第2部材)の内部に設置されている。図4に示すように、ハウジング500(第2部材)の天井部はカバー(第1部材)によって覆われていて、光走査装置5Aの内部が略密閉された空間になって、内部に粉塵が侵入する不具合を防止している。LDユニット51と光偏向器53とは、ハウジング500の端部側(図3図4(A)の左方側である。)に設置されている。
【0027】
LDユニット51には、ブラック用のプロセスカートリッジ6BKの感光体ドラムの表面に向けて露光光LBK(走査光線)を照射するための半導体レーザからなるブラック用の光源52BKと、シアン用のプロセスカートリッジ6Cの感光体ドラムの表面に向けて露光光LC(走査光線)を照射するための半導体レーザからなるシアン用の光源52Cと、が設けられている。LDユニット51は、ブラック用の光源52BKから出射された光(光束)と、シアン用の光源52Cから出射された光(光束)と、がポリゴンミラー53aの同じ位置に照射されるように、それぞれの光源52BK、52Cが装着保持されている。
【0028】
光偏向器53は、正多角柱状に形成されたポリゴンミラー53a(回転多面鏡)、ポリゴンミラー53aを回転駆動するポリゴンモータ53b、ポリゴンミラー53aとポリゴンモータ53bとを保持する基板53c、等で構成されている。基板53cには、ポリゴンモータ53bの回転駆動を制御するための電子部品(回路基板)なども搭載されている。ポリゴンミラー53aは、その6つの側面にそれぞれ反射鏡が形成されている。本実施の形態では、ポリゴンミラー53aを正六角柱状に形成したが、ポリゴンミラー53aの形状はこれに限定されることはない。
【0029】
そして、このように構成された光走査装置5Aは、以下のように動作する。
まず、LDユニット51に固定されたブラック用の光源52BKから出射された光束は、LDユニット51とポリゴンミラー53aとの間の光路上に配置されたコリメートレンズ59aにより、発散光束が平行光束に変換された後に、シリンドリカルレンズ59bを透過することで、副走査方向(感光体ドラム表面において感光体ドラムの移動方向(回転方向)に相当する方向である。)に集光されて、ポリゴンミラー53aに入射する。ポリゴンミラー53aに入射した光は、ポリゴンミラー53aの反射鏡に反射されながら主走査方向(感光体ドラム表面において感光体ドラムの回転軸方向に相当する方向である。)に偏向されて、その後に走査レンズ54を通過して、ポリゴンミラー53aによって一定の角速度で主走査方向に偏向された光束の偏向方向の移動速度が等速に変換される。そして、走査レンズ54を通過した光は、第1反射ミラー55BK、第2反射ミラー56BKの位置で順次反射された後に、副走査方向にパワーを持つ走査レンズ57BKを通過して、ポリゴンミラー53aの面倒れが補正される。そして、走査レンズ57BKを通過した光は、ハウジング500の底面に形成された開口部504BKを覆うようにして設けられた防塵ガラス58BKを透過して、ブラック用のプロセスカートリッジ6BKの感光体ドラムの表面に照射される(光走査される)。
【0030】
なお、LDユニット51に固定されたシアン用の光源52Cから出射された光が、シアン用のプロセスカートリッジ6Cの感光体ドラムの表面に照射されるまでの動作も、走査レンズ54を通過した後の光路(反射ミラー55C、走査レンズ57C、防塵ガラス58C(開口部504C)が設置された光路である。)が異なる以外は、上述したブラック用のものと同様におこなわれる。
【0031】
以下、図3図9等を用いて、本実施の形態における接合ユニットとしての光走査装置5A(5B)において、特徴的な構成・動作について詳述する。
なお、図5(C)に示すハウジング500の突起部500aは、図3に示すものを簡略化して図示したものである。また、それに合わせて、図5に示すカバー600も、簡略化して図示している。
【0032】
図4(A)に示すように、本実施の形態において、光走査装置5Aは、第1部材としてのカバー600と、第2部材としてのハウジング500(光学ハウジング)と、が接合される接合ユニットとして機能している。
先に図3図4(A)を用いて説明したように、第2部材としてのハウジング500は、光源52BK、52Cから出射された光を偏向する光偏向器53などが設置されていて、第1部材としてのカバー600は、ハウジングを覆うものである。
【0033】
ここで、図5(A)、(B)等を参照して、本実施の形態において、第1部材としてのカバー600には、粘弾性を有するシール材としてのホットメルトHMを充填可能な略環状の溝部600a(底面と両壁面とで囲まれた部分であって、切れ間なく一回りして繋がった溝部である。)が形成されている。なお、本実施の形態における溝部600aは、図5(A)に示すように、略凸環状に形成したが、溝部600aは、略環状のものであればこれに限定されることはない。
そして、溝部600a1には、他の部分(基準溝幅部600a2である。)に比べて溝幅が広い広溝幅部600a1が設けられている。
【0034】
詳しくは、溝部600aにおける他の部分(基準溝幅部600a2)は、角部K(溝部が所定の角度で屈曲する部分である。)を除いて、その溝幅D0(内壁部と外壁部との間隔である。)が略一定になるように形成されている。これに対して、広溝幅部600a1は、その溝幅D1が、基準溝幅部600a2の溝幅D0よりも広くなるように形成されている(D1>D0)。
そして、広溝幅部600a1は、基準溝幅部600a2(他の部分)の一端側に繋がる部分と他端側に繋がる部分とが溝部600aが延びる方向に対して略方向に直交する方向(図5の上下方向である。)にずれて繋がった部分である。すなわち、広溝幅部600a1は、基準溝幅部600a2(他の部分)の一端側に繋がる部分と他端側に繋がる部分とが溝部600aが延びる方向に並ぶのではなくて、その一端側に繋がる部分と他端側に繋がる部分とが溝幅方向(図5(A)の上下方向)に重なるように(距離をあけずに)ずれている。したがって、広溝幅部600a1の溝幅D1は、基準溝幅部600a2の溝幅D0の約2倍になっている(D1≒2×D0)。
【0035】
さらに、図5(A)を参照して、本実施の形態において、溝部600aは、シール材としてのホットメルトHMを充填する充填手段としての充填ノズル700(図6(B)参照)のカバー600(第1部材)に対する相対的な移動を案内可能に形成されている。
具体的に、充填装置(不図示)に収容されたホットメルトHMは、充填装置の充填ノズル700から吐出される。そして、図5(A)に示すように、この充填ノズル700は、固定台(不図示)に固定されたカバー600の溝部600aに沿うように溝部600aに案内されて、移動開始位置700aから移動終了位置700bまで略環状に矢印方向(時計回り)に1周移動しながら溝部600aの全域にホットメルトHMを充填することになる(図5(B)の状態である。)。なお、このような充填ノズル700の動作をスムーズにおこなうため、充填ノズル700は、その外径が、基準溝幅部600a2の溝幅D0に対して、同等か、僅かに大きくなるように形成されている。
【0036】
そして、広溝幅部600a1は、充填ノズル700(充填手段)の移動が開始される位置(移動開始位置700a)と終了する位置(移動終了位置700b)とが隣接する部分となっている。
詳しくは、本実施の形態において、広溝幅部600a1は、充填ノズル700の移動開始位置700aから移動する軌跡と、充填ノズル700が移動終了位置700bまで移動する軌跡と、が溝幅方向にずれて僅かにオーバーラップして隣接する部分となっている。
【0037】
ホットメルトHMは、充填時に粘弾性を有するものであって、その充填を開始する位置(移動開始位置700a)と終了する位置(移動終了位置700b)とを一致させることが難しい。そのため、上述したような形状の広溝幅部600a1が必要になる。
また、溝部600aに隙間なくホットメルトHMを充填させるためには、移動開始位置700aと移動終了位置700bとでホットメルトHMを繋ぐ必要がある。そのため、広溝幅部600a1において、移動開始位置700aに対応する部分と、移動終了位置700bに対応する部分と、はあまり離れていない方が好ましい。
【0038】
一方、図4(B)、図5(C)、図6(C)等に示すように、第2部材としてのハウジング500には、溝部600aにホットメルトHM(シール材)を介して嵌合可能な略環状の突起部500aが形成されている。
詳しくは、図3図4(A)に示すように、突起部500aは、光走査装置5Aの底面からカバー600が設置される方向に起立するように略環状に形成された壁部(リブ)である。また、突起部500aは、図5(C)に示すように、カバー600の溝部600aに沿って、溝部600aの溝幅の略中央に位置するように形成されている。
【0039】
そして、図4等に示すように、カバー600(第1部材)とハウジング500(第2部材)との隙間がホットメルトHM(シール材)によって封止される。
これにより、光走査装置5A(接合ユニット)内の密閉性(防塵性)が高められて、粉塵混入による異常画像の発生などの不具合が軽減されることになる。
なお、ホットメルトHMは、公知のものと同様に、充填時(高温時)に粘弾性を有して、経時で温度が低下することで硬化(冷却固化)するシール材である。そして、このようなホットメルトHMをシール材として用いることで、スポンジ材料からなるものを用いる場合に比べて、シール材が低コスト化されるとともに、カバー600へのシール材の貼り付け作業も容易になり作業コストも低廉化される。
【0040】
以下、図5図6を参照して、ハウジング500にカバー600を接合する作業手順について説明する。
まず、図5(A)、図6(A)に示すように、溝部600aが上方に開口するようにカバー600を充填装置(不図示)にセットする。その後、図5(A)、図6(B)に示すように、充填装置の充填ノズル700が溝部600aの移動開始位置700aに挿入される。
その後、充填ノズル700が移動開始位置700aから溝部600aに沿って図5(A)の矢印方向(時計回り)に移動されながら、充填ノズル700から溝部600aにホットメルトHMが充填される。そして、充填ノズル700が移動終了位置700bに達して、図5(B)に示すように溝部600aの全域(全周)にホットメルトHMが充填されると、充填ノズル700が溝部600aから離脱される。
その後、図5(C)、図6(C)に示すように、溝部600aにホットメルトHMを介して突起部500aが嵌合するように、カバー600に対してハウジング500が上方から接合(装着)される。そして、ホットメルトHMが硬化した時点で、接合ユニットとしての光走査装置5Aの組み立てが完了する。
【0041】
ここで、図5(C)、図8を参照して、本実施の形態において、ハウジング500の突起部500aは、広溝幅部600a1に嵌合される部分(凹面突起部500a1である。)のうち少なくとも一部(V字状部500a10である。)の突起方向(図5の紙面垂直方向であって、図8の上下方向である。)の高さが、他の部分(基準溝幅部600a2)に嵌合される部分(平面突起部500a2である。)の突起方向の高さに比べて低くなるように形成されている。
【0042】
詳しくは、図8(B)に示すように、平面突起部500a2(突起部500aにおいて基準溝幅部600a2(他の部分)に嵌合される部分である。)は、その突起方向の高さが略一定になるように形成されている。また、平面突起部500a2の厚みE0は、基準溝幅部600a2の溝幅D0よりも小さくなるように構成されている(E0<D0)。具体的に、平面突起部500a2の先端部(基準溝幅部600a2の底面に対向する部分である。)は平面状に形成されている。
これに対して、図8(A)に示すように、凹面突起部500a1(突起部500aにおいて広溝幅部600a1に嵌合される部分である。)は、少なくともその一部が、両端部から中央部に向けて突起方向の高さが漸減するように形成されている。具体的に、凹面突起部500a1の厚みE1は、平面突起部500a2の厚みE0よりも大きく、広溝幅部600a1の溝幅D1よりも小さくなるように構成されている(E0<E1<D1)。そして、凹面突起部500a1の先端部(広溝幅部600a1の底面に対向する部分である。)にV字状部500a10(略V字状の溝である。)が形成されている。
なお、凹面突起部500a1は、本実施の形態のものに限定されず、少なくともその一部の突起方向の高さが平面突起部500a2の突起方向の高さに比べて低くなるように形成されたものであれば良く、例えば、その全部が両端部から中央部に向けて突起方向の高さが漸減するように形成されたものであっても良い。
【0043】
このように、凹面突起部500a1の突起方向の高さを、平面突起部500a2の突起方向の高さに比べて低くすることで、図5(C)、図6(C)に示すようにハウジング500とカバー600とを嵌合させるときに、圧縮変形するホットメルトHMの黒矢印方向の反力によってハウジング500やカバー600が局所的に変形する不具合を軽減することができる。
【0044】
詳しくは、図7(B)(及び、図5(B))に示すように、基準溝幅部600a2に充填されたホットメルトHMは、多少は山状に形成されることがあるものの、その高さは溝幅方向やそれに直交する方向(溝が延びる方向)にわたって概ね均一であって、いずれの方向にも局所的に大きな盛り上がりが形成されることはない。したがって、ホットメルトHMが充填された基準溝幅部600a2に平面突起部500a2を嵌合しても、平面突起部500a2がホットメルトHMから受ける力(ホットメルトMHが突起部によって図6(C)の白矢印方向に押動されるときに生じる黒矢印方向の反力である。)はほぼ均一であって、ハウジング500やカバー600が局所的に変形する不具合は生じにくい。
【0045】
これに対して、図7(A)(及び、図5(B))に示すように、広溝幅部600a1に充填されたホットメルトHMは、移動開始位置700aで充填されたホットメルトHMの一部と、移動終了位置700bで充填されたホットメルトHTの一部と、がオーバーラップして、基準溝幅部600a2に充填されたホットメルトHMの高さよりも極めて高い、局所的な盛上り部HM1が形成されてしまう。
そのため、図10に示すように、先端部が平面状に形成された突起部1500a1が、そのように盛上り部HM1のあるホットメルトHMが充填された広溝幅部600a1に嵌合されると、突起部1500a1がホットメルトHMから受ける力F2が局所的に大きくなって、ハウジング500やカバー600が局所的に変形しやすくなる。そして、そのような局所的な変形が生じると、光走査装置5Aに設置した種々の光学素子の位置精度が低くなり書込み不良などによる異常画像が生じてしまうことになる。
これに対して、本実施の形態では、図9に示すように、先端部にV字状部500a10が形成された凹面突起部500a1が、盛上り部HM1のあるホットメルトHMが充填された広溝幅部600a1に嵌合されることになるため、盛上り部HM1の一部がV字状部500a10に流動して、凹面突起部500a1がホットメルトHMから受ける力F1が小さく略均一になる。そのため、ハウジング500やカバー600が局所的に変形する不具合が生じにくくなる。
なお、このようなメカニズムから、凹面突起部500a1におけるV字状部500a10は、盛上り部HM1の位置に合わせて形成することが好ましい。
【0046】
<変形例>
図11は、カバー600の広溝幅部600a1に嵌合されるハウジング500の凹面突起部500a1を示す断面図であって、先に説明した図8(A)に対応する図である。
図11に示すように、変形例におけるハウジング500の凹面突起部500a1は、その中央部(溝幅方向の中央部である。)が曲面状に形成されている。具体的に、凹面突起部500a1には、V字状部500a10にR先端部500a10aが形成されている。換言すると、V字状部500a10の頂部は、角状に形成されているのではなくて、R状に形成されている。
このように構成することで、凹面突起部500a1が広溝幅部600a1に嵌合されて、ホットメルトHMの盛上り部HM1(図9(A)参照)がV字状部500a10に流動しても、V字状部500a10の頂部が角状に形成される場合に比べて、頂部においてホットメルトHMから受ける力F1が分散されやすくなる。そのため、ハウジング500やカバー600が局所的に変形する不具合がさらに生じにくくなる。
【0047】
以上説明したように、本実施の形態における光走査装置5A、5Bは、カバー600(第1部材)とハウジング500(第2部材)とが接合される接合ユニットであって、カバー600は、粘弾性を有するホットメルトHM(シール材)を充填可能な略環状の溝部600aが形成され、ハウジング500(第2部材)は、溝部600aにホットメルトHMを介して嵌合可能な略環状の突起部500aが形成されている。そして、溝部600aは、基準溝幅部600a2(他の部分)に比べて溝幅が広い広溝幅部600a1を具備している。また、突起部500aは、広溝幅部600a1に嵌合される部分のうち少なくとも一部の突起方向の高さが、基準溝幅部600a2(他の部分)に嵌合される部分の突起方向の高さに比べて低くなるように形成されている。
これにより、比較的安価で、組み付け作業性が高く、カバー600(第1部材)やハウジング500(第2部材)の変形が少なく、密閉性を高くすることができる。
【0048】
なお、本実施の形態では、カラーの画像形成装置100に設置される光走査装置5A、5Bに対して本発明を適用したが、モノクロの画像形成装置に設置される光走査装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、内部に2色にそれぞれ対応した2つの露光光Lの光路が形成される光走査装置5A、5Bに対して本発明を適用したが、内部に1つ又は3つ以上の露光光の光路が形成される光走査装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
【0049】
また、本実施の形態では、ハウジング500(第2部材)の上方をカバー600(第1部材)で覆うように構成したが、ハウジング(第2部材)の上方を第1のカバー(第1の第1部材)で覆うとともに、ハウジング(第2部材)の下方を第2のカバー(第2の第1部材)で覆うように構成することもできる。
また、本実施の形態では、カバー600を第1部材として溝部600aを設けて、ハウジング500を第2部材として突起部500aを設けた。これに対して、カバーを第2部材として突起部を設けて、ハウジングを第1部材として溝部を設けることもできる。
また、本実施の形態では、粘弾性を有するシール材としてホットメルトHMを用いたが、シール材はこれに限定されることなく、例えば、充填時は粘弾性を有して経時で空気に触れることで硬化するシーリング材などを用いることもできる。
また、本実施の形態では、画像形成装置100における接合ユニットとしての光走査装置5A、5Bに対して本発明を適用したが、画像形成装置における他の接合ユニットであっても第1部材と第2部材とが接合されるもののすべてに対して本発明を適用することができるし、画像形成装置以外の機器に設置される接合ユニットであっても第1部材と第2部材とが接合されるもののすべてに対して本発明を適用することができるし、スタンドアローン(単独)の接合ユニットであっても第1部材と第2部材とが接合されるもののすべてに対して本発明を適用することができる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
【0050】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【0051】
なお、本願明細書等において、「略環状」の溝部(又は、突起部)とは、角部がなく曲面のみからなる輪っか状のものはもちろんのこと、1つ又は複数の角部があり略輪っか状のもの(例えば、図5に示すようなものである。)など、無端状に繋がった形状のもののすべてを含むものと定義する。
【符号の説明】
【0052】
5A、5B 光走査装置(接合ユニット)、
53 光偏向器、
100 画像形成装置(画像形成装置本体)、
500 ハウジング(第2部材)、
500a 突起部、
500a1 凹面突起部(広溝幅部に嵌合する突起部)、
500a2 平面突起部(他の部分に嵌合する突起部)、
500a10 V字状部、
500a10a R先端部、
600 カバー(第2部材)、
600a 溝部、
600a1 広溝幅部、
600a2 基準溝幅部、
700 充填ノズル(充填手段)、
700a 移動開始位置、 700b 移動終了位置、
HM ホットメルト(シール材)、
HM1 盛上り部、 K 角部。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0053】
【特許文献1】特開2010-66431号公報
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11