特許 7394548 光源装置およびこれを備えた画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-30

(45)【発行日】2023-12-08

(54)【発明の名称】光源装置およびこれを備えた画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/16 20060101AFI20231201BHJP

   G03G 21/18 20060101ALI20231201BHJP

   G03G 21/08 20060101ALI20231201BHJP

【ＦＩ】

G03G21/16 161

G03G21/16 109

G03G21/18 142

G03G21/08

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2019125512

(22)【出願日】2019-07-04

(65)【公開番号】P2021012262

(43)【公開日】2021-02-04

【審査請求日】2022-03-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000947

【氏名又は名称】弁理士法人あーく事務所

(72)【発明者】

【氏名】門脇 英明

【審査官】小池 俊次

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０１８２１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ ２１／１６

Ｇ０３Ｇ ２１／１８

Ｇ０３Ｇ ２１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入光部と出光部とを有する導光体と、
光源と、
前記光源を保持する光源ホルダと、
前記光源ホルダを支持する光源ホルダ支持部を有する装置本体と、を備え、
前記光源ホルダは、
前記光源を支持する光源保持部と、
円状に複数並んで配置され、それぞれが前記円の径方向に弾性的に変位可能な前記光源ホルダ支持部と接触する位置決め部と、
前記円の中心を内側に有し前記円と直交する方向に形成された嵌合孔部を有し、前記各位置決め部を支持する嵌合部と、を備え、
前記導光体は、前記嵌合孔部と嵌合する係合部を有するユニットに支持されており、前記導光体の前記入光部は、前記係合部と前記嵌合孔部とが嵌合した状態において、前記ユニットの前記光源と対向する位置に配置され、
前記嵌合部には、前記位置決め部の固定部が形成されており、前記位置決め部は、前記固定部から前記円の周方向に延伸されたアーム部を有する、光源装置。

【請求項2】

前記位置決め部は、前記アーム部より前記円の外側に向かって突出した突出部を有する、請求項１に記載の光源装置。

【請求項3】

前記光源ホルダ支持部は、前記各位置決め部の外側を結ぶ外接円よりも小さい内径を有する円筒形係合部を有する、請求項１または請求項２に記載の光源装置。

【請求項4】

前記嵌合部は、前記位置決め部と異なる前記円の周方向の位置に、前記嵌合孔部が形成される方向に延伸された複数のフック部を有し、前記光源ホルダ支持部は、前記各フック部と対応する位置にフック案内部とフック係止部とを有する、請求項３に記載の光源装置。

【請求項5】

前記フック案内部は、前記円筒形係合部の内周部に、前記円筒型係合部の軸方向に形成された溝部を有し、前記フック係止部は、前記溝部の前記フック部が挿入される側と反対側に形成される、請求項４に記載の光源装置。

【請求項6】

前記光源ホルダ支持部は、前記円筒形係合部の周方向に、前記各位置決め部を係止する段差部を有する、請求項３から請求項５の何れか一つに記載の光源装置。

【請求項7】

前記各段差部は、前記周方向に沿って高さが変わる傾斜部をそれぞれ有する、請求項６に記載の光源装置。

【請求項8】

前記嵌合部の前記嵌合孔部は、周方向の一部に段差を有する円筒形状で、前記ユニットの前記係合部は、前記嵌合孔部と嵌合する略同一形状を有する、請求項１から請求項７の何れか一つに記載の光源装置。

【請求項9】

前記光源保持部は、前記光源ホルダの前記嵌合孔部の外側に配置される、請求項１から請求項８の何れか一つに記載の光源装置。

【請求項10】

前記光源保持部は、前記嵌合孔部の内側に配置される、請求項１から請求項８の何れか一つに記載の光源装置。

【請求項11】

前記ユニットは、像担持体を有し、前記導光体の前記出光部は、前記像担持体に向かって配置される、請求項１から請求項１０の何れか一つに記載の光源装置。

【請求項12】

入光部と出光部とを有する導光体と、
光源と、
前記光源を保持する光源ホルダと、
前記光源ホルダを支持する光源ホルダ支持部を有する装置本体と、を備え、
前記光源ホルダは、
前記光源を支持する光源保持部と、
円状に複数並んで配置され、それぞれが前記円の径方向に弾性的に変位可能な前記光源ホルダ支持部と接触する位置決め部と、
前記円の中心を内側に有し前記円と直交する方向に形成された嵌合孔部を有し、前記各位置決め部を支持する嵌合部と、を備え、
前記導光体は、前記嵌合孔部と嵌合する係合部を有するユニットに支持されており、前記導光体の前記入光部は、前記係合部と前記嵌合孔部とが嵌合した状態において、前記ユニットの前記光源と対向する位置に配置され、
前記ユニットは、像担持体を有し、
前記ユニットの前記係合部は、前記像担持体の回転軸の外周部に配置され、前記装置本体は、前記像担持体の軸受を支持する軸受支持部を前記嵌合部とは別に有する、光源装置。

【請求項13】

請求項１から請求項１２の何れか一つに記載の前記光源装置を備えた画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光源装置およびこれを備えた画像形成装置に関する。特に、光源と導光体とを有する光源装置、およびその光源装置を備えた画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複写機などの画像形成装置においては、画像形成部を複数のユニットに分割し、各ユニットを画像形成装置に着脱可能に取り付けることで、必要に応じてユニットを交換できるようにするのが一般的である。

【0003】

画像形成部を構成する部品の一つである像担持体は、プロセスユニットと呼ばれるユニットに収容されることが多い。像担持体を備えるプロセスユニットには、像担持体上に形成された静電潜像を、光を照射することで消去する光除電を行うために、光源と光源からの光を像担持体に導く導光体とが設けられる。

【0004】

例えば、特許文献１には、像担持体を光除電する光源を画像形成装置に配置することで、プロセスカートリッジの構成部品を少なくする光源保持構成が開示されている。この構成では、光源は、位置決め凹部を有し、コイルスプリングによって光源の光軸が伸びる方向に付勢されたランプハウジングに収容固定されている。そして、プロセスカートリッジが画像形成装置に取り付けられたときに、ランプハウジングの位置決め凹部とプロセスカートリッジの導光体に設けられた位置決め凸部とが係合することで、導光体に対する光源の位置が決まるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第４７８４１２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に開示された光源保持構成では、ランプハウジングを光源の光軸方向に移動させる移動機構が必要となる。そのため、光源の光軸方向にコイルスプリングと案内ガイド部の配置スペースを設ける必要があり、光源保持部の薄型化が困難で、装置が大型化するおそれがある。

【0007】

また、位置決め部やストッパ部材等を有するランプハウジングを、コイルスプリングを介して画像形成装置に取り付ける構成であるので、組立構造および取付構造が複雑になる。

【0008】

さらに、特許文献１に開示された光源保持構成は、プロセスカートリッジ装着時の導光体に対する光源の位置決めは意図されてはいるが、例えば、画像形成装置本体に取り付けられている光源を取り外したり交換したりすることまでは一切考慮されていない。つまり、光源を交換等しようとすれば、多くの構成部品を分解したり取り外したりする必要があり、交換作業に手間と時間を要するというおそれがある。

【0009】

本発明は、前記従来の問題点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、装置への取付交換と、導光体と光源の位置決めが簡単な光源装置を提供するとともに、そのような光源装置を備えた画像形成装置を提供することである。特に、簡単で省スペースな取付構造を有する新規な光源装置、およびそれを備えた画像形成装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、光源装置として、入光部と出光部とを有する導光体と、光源と、前記光源を保持する光源ホルダと、前記光源ホルダを支持する光源ホルダ支持部を有する装置本体と、を備えている。そして、前記光源ホルダは、前記光源を支持する光源保持部と、円状に複数並んで配置され、それぞれが前記円の径方向に弾性的に変位可能な前記光源ホルダ支持部と接触する位置決め部と、前記円の中心を内側に有し前記円と直交する方向に形成された嵌合孔部を有し、前記各位置決め部を支持する嵌合部とを備え、前記導光体は、前記嵌合孔部と嵌合する係合部を有するユニットに支持されており、前記導光体の前記入光部は、前記係合部と前記嵌合孔部とが嵌合した状態において、前記ユニットの前記光源と対向する位置に配置されることを特徴としている。

【0011】

この特定事項により、取付構造を複雑化することなく、前記導光体へ光を入射させる光源を本体フレームに対して精度よく位置合わせして取り付けることが可能になる。また、前記光源ホルダに前記光源を保持させて前記光源ホルダを着脱することによって、そのメンテナンス性も向上させることができる。

【0012】

前記構成の光源装置において、前記嵌合部には、前記位置決め部の固定部が形成されており、前記位置決め部は、前記固定部から前記円の周方向に延伸されたアーム部を有することが好ましい。また、前記位置決め部は、前記アーム部より前記円の外側に向かって突出した突出部を有する構成とされてもよい。

【0013】

このように構成されることにより、前記光源装置では前記光源ホルダがアーム部によって浮動的に支持され、前記ユニットの係合部を基準にして前記光源と前記導光体の入光部とを対向する位置に、精度よく容易に位置合わせして配置することが可能となる。

【0014】

また、前記光源装置を備えた画像形成装置も本発明の技術的思想の範疇である。すなわち、画像形成装置として、前記構成を有する光源装置を備えていることにより、前記導光体と前記光源の位置決めを精度よく簡単に行うことが可能となり、省スペースな取付構造を有して、小型化およびメンテナンス性を向上させることが可能となる。

【発明の効果】

【0015】

本発明により、装置本体に対して光源の着脱を容易に行うことができ、かつ着脱式のユニットに設けられた導光体の入光部位置に対して確実に光源を配置することができる。さらには、光源の装置本体への取付構造が簡単であって厚みを薄くできるので、装置自体の小型化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置を正面から見て示す概略断面図である。

【図2】前記画像形成装置に設けられるプロセスユニットの一例を示す斜視図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る光源装置を示し、光源ホルダに対する光源の取付位置を説明する斜視図である。

【図4】前記光源を支持する光源ホルダの一例を示す図であり、図４（ａ）は光源ホルダの背面側を示す斜視図、図４（ｂ）は光源ホルダの正面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）におけるＡ－Ａ断面図である。

【図5】前記画像形成装置の本体フレームに備えられる光源ホルダの取付部を示す斜視図である。

【図6】前記本体フレームに前記光源ホルダを取り付けた状態を示す斜視図である。

【図7】前記光源ホルダが前記本体フレームに係止された状態を、前記本体フレームの背面側から見て示す斜視図である。

【図8】図８（ａ）は、前記光源ホルダが前記本体フレームに係止された状態を示す正面図、図８（ｂ）は、前記光源ホルダの突出部が位置決め段差部に乗り上げる様子を示す部分拡大図である。

【図9】前記光源ホルダおよび前記プロセスユニットの前記本体フレームへの取付構造を示す斜視図である。

【図10】前記光源ホルダおよび前記駆動ユニットの前記本体フレームへの取付構造を示す斜視図である。

【図11】前記光源ホルダおよび前記プロセスユニットが前記本体フレームに取り付けられた状態を示す部分断面図である。

【図12】本発明の第２の実施形態に係る光源装置を示し、図１２（ａ）は正面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）におけるＤ－Ｄ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態に係る光源装置とその詳細構造およびそれを備える画像形成装置について、図面を参照しつつ説明する。

【0018】

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１を正面側から見た概略断面図である。ここで、図１において、符号Ｘは、画像形成装置１を正面から見た場合の奥行方向を示し、符号Ｙは、画像形成装置１を正面から見た場合の左右方向を示す。そして、符号Ｚは、画像形成装置１の上下方向を示す。なお本明細書では、奥行方向Ｘにおいて、画像形成装置１の正面側を正面側Ｘ１、正面側の反対側を背面側Ｘ２と規定して説明する。

【0019】

実施形態に係る画像形成装置１は、装置本体１０に、露光装置１１、現像装置１２、感光体ドラム１３、クリーナ装置１４、帯電器１５、中間転写ベルト装置１６、定着装置１７、給紙トレイ１８、排紙トレイ１９、および用紙搬送経路２００を備える構成とされており、外部から伝達された画像データに応じて、所定の用紙に対して多色および単色の画像を形成する。

【0020】

画像形成装置１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）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。現像装置１２、感光体ドラム１３、帯電器１５、およびクリーナ装置１４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが構成されている。

【0021】

像担持体としての感光体ドラム１３は、画像形成装置１の上下方向Ｚの略中央に配置されている。帯電器１５は、感光体ドラム１３の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光装置１１は、感光体ドラム１３の表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置１２は、感光体ドラム１３の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム１３の表面にトナー像を形成する。

【0022】

このような一連の動作によって、各感光体ドラム１３の表面に各色のトナー像が形成される。クリーナ装置１４は、現像および画像転写の後に感光体ドラム１３の表面の残留トナーを除去および回収する。

【0023】

中間転写ベルト装置１６は、感光体ドラム１３の上側に配置され、中間転写ベルト２１、中間転写ベルト駆動ローラ２２、中間転写ベルト従動ローラ２３、中間転写ローラ２４、および中間転写ベルトクリーニング装置２５を備えている。なお、中間転写ローラ２４は、ＹＭＣＫ用の各色の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄに対応して４本設けられている。

【0024】

中間転写ベルト駆動ローラ２２、中間転写ベルト従動ローラ２３、および中間転写ローラ２４は、中間転写ベルト２１を張架して、中間転写ベルト２１の表面を所定方向（図中矢符Ｎ方向）に移動させる。

【0025】

中間転写ベルト２１は、矢符Ｎの方向へ周回移動し、中間転写ベルトクリーニング装置２５によって残留トナーを除去および回収された後、各感光体ドラム１３の表面に形成された各色のトナー像が順次転写して重ね合わされて、中間転写ベルト２１の表面にカラーのトナー像が形成される。

【0026】

画像形成装置１は、転写ローラ２６ａを含む２次転写装置２６をさらに備えている。転写ローラ２６ａは、中間転写ベルト２１との間にニップ域が形成されており、用紙搬送経路２００を通じて搬送された用紙をニップ域に挟み込んで搬送する。用紙は、ニップ域を通過する際に、中間転写ベルト２１の表面のトナー像が転写される。

【0027】

なお、図１には示されていないが、感光体ドラム１３の中間転写ローラ２４と帯電器１５の間の領域には、後述する光源装置４１が配置されている。本実施形態では光源装置４１は、中間転写ローラ２４とクリーナ装置１４の間に配置されているが、クリーナ装置１４と帯電器１５の間に配置してもよい。

【0028】

光源装置４１は、感光体ドラム１３上に形成された静電潜像を消去するために配置される。感光体ドラム１３は、絶縁体であるが光が照射された箇所は導電性となる特性をもつ。そのため、一様電位に帯電させた感光体ドラム１３に画像パターンに応じてレーザ光を照射することで、画像と対応した電位分布をもつ静電潜像を作成できる（露光）。画像形成装置１では、この静電潜像に、現像装置１２で帯電したトナーを付着させ、画像の顕像化（現像）を行うが、中間転写ローラ２４でトナー画像を転写した後も、静電潜像を形成した電位分布は残ったまま消えない。この状態で再び帯電を行うと、感光体ドラム１３上の表面電位は一様にならず、その状態のままで露光を行うと、前回の静電潜像が再び現像されるおそれがある。そこで、転写後に残った電位分布を毎回消去するために転写後の感光体ドラム１３に光源から光が照射される。これによって、静電潜像を形成した電位分布は消去される（光除電）ので、毎回、感光体ドラム１３の表面を一様電位に帯電できるようになる。

【0029】

給紙トレイ１８は、画像形成に使用する用紙を蓄積しておくためのトレイであり、露光装置１１の下側に設けられている。また、排紙トレイ１９は、画像形成装置１の上側に設けられており、画像形成済みの用紙を載置するためのトレイである。

【0030】

用紙搬送経路２００は、主経路２０１と、主経路２０１の途中で分岐して再合流する反転経路２０２とを備え、主経路２０１に沿って、ピックアップローラ３１、レジスト前ローラ３３、レジストローラ３２、２次転写装置２６、定着装置１７、および排紙ローラ３４が配置されている。反転経路２０２は、定着装置１７と排紙ローラ３４との間から分岐し、複数の搬送ローラ３５を経由してレジスト前ローラ３３とレジストローラ３２との間に再合流する。

【0031】

ピックアップローラ３１は、給紙トレイ１８の端部近傍に備えられ、給紙トレイ１８から用紙を１枚ずつ用紙搬送経路２００に供給する呼び込みローラである。レジストローラ３２は、給紙トレイ１８から搬送されている用紙を一旦保持し、感光体ドラム１３上のトナー像の先端と用紙の先端とを合わせるタイミングで用紙を転写ローラ２６ａに搬送する。レジスト前ローラ３３は、用紙の搬送を促進補助するための小型のローラである。

【0032】

定着装置１７では、未定着のトナー像が形成された用紙を受け取り、用紙を図示しない熱源によって加熱された定着ベルト１７１と加圧ローラ１７２との間に挟み込んで搬送する。未定着トナー画像は、用紙が定着ベルト１７１と加圧ローラ１７２に挟持された際に、熱と圧力を受けて用紙上に溶融定着される。定着後の用紙は、排紙ローラ３４によって排紙トレイ１９上に排出される。

【0033】

用紙の表面だけでなく、裏面に画像形成を行う場合、用紙を排紙ローラ３４から反転経路２０２へと逆方向に搬送して、用紙の表裏を反転させ、用紙をレジストローラ３２へと再度導き、表面と同様にして裏面に画像形成を行い、用紙を排紙トレイ１９へと搬出する。

【0034】

なお、４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのうち少なくとも１つを用いて、モノクロ画像を形成し、モノクロ画像を中間転写ベルト装置１６の中間転写ベルト２１に転写することも可能である。このモノクロ画像も、カラー画像と同様に、中間転写ベルト２１から用紙に転写され、定着される。

【0035】

［第１実施形態］
－プロセスユニット－
本実施形態に係る画像形成装置１では、４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄがそれぞれユニット化され、プロセスユニット４４として装置本体１０に着脱可能に備えられている。

【0036】

図２は、プロセスユニット４４の一例を示す斜視図である。なお、図２は、プロセスユニット４４の導光体カバー４５を上方に取り外し、内側の導光体４３が確認できる状態を示している。

【0037】

例示の形態に係るプロセスユニット４４は、感光体ドラム１３を備えている。感光体ドラム１３は、表面に静電潜像およびトナー像が形成される感光膜を有するローラ状部材であり、奥行方向Ｘの背面側Ｘ２に軸受１３１と駆動ギア１３４を有し、プロセスユニット４４に回転可能に支持されている。なお、感光体ドラム１３の回転軸線１３５とプロセスユニット４４の装置本体１０への着脱方向は、ともに奥行方向Ｘと平行である。

【0038】

また、プロセスユニット４４は、後述する光源装置４１の一部である導光体４３を備えている。導光体カバー４５は、遮光性材料で形成されている。

【0039】

導光体４３は、透明な材料で形成されており、感光体ドラム１３の回転軸線１３５方向に回転ドラム１３の表面と平行に配置された細長い出光部４３２と、出光部４３２の片側端部側に配置され、図示しない光源からの光が入射される入光部４３１とを備えている。入光部４３１と出光部４３２は、何れも平滑な平面形状をしており、互いに直交する方向に配置される。

【0040】

導光体４３は、導光体４３の出光部４３２と反対側の面、つまり出光部４３２と対向する面側に、多数の凹凸が形成された光反射部４３３を有する。光反射部４３３は、多数の凹凸によって入光部４３１から入射した光を出光部４３２側に反射させる。光反射部４３３で反射した光は、出光部４３２から出光して感光体ドラム１３を照射する。その結果、感光体ドラム１３は光除電される。

【0041】

なお、光反射部４３３は、出光部４３２との間隔が、入光部４３１から遠ざかるほど狭くなるように配置される。このように光反射部４３３と出光部４３２の間隔を入光部４３１からの距離に応じて変更することによって、感光体ドラム１３を照射する光を均一にすることができる。

【0042】

導光体４３の入光部４３１は、プロセスユニット４４の奥行方向Ｘの背面側Ｘ２端部に配置され、プロセスユニット４４には光源４２は取り付けられていない。光源４２については後述する。

【0043】

－光源装置と光源－
本実施形態に係る光源装置４１は、上述したプロセスユニット４４に支持される導光体４３と、導光体４３に光を送る光源４２と、光源４２を装置本体１０に取り付ける光源ホルダ６０とを含んで構成されている。

【0044】

ここでは、光源４２の構成と光源ホルダ６０への取付構造について、図３を参照しつつ説明する。

【0045】

図３は、光源ホルダ６０の背面側Ｘ２を示す斜視図である。図３では、光源４２は、光源ホルダ６０の上方に描かれており、光源ホルダ６０に取り付けられる前の状態を示している。

【0046】

光源４２は、基板４２１と、発光部４２２（図４（ｃ）参照）と、コネクタ４２３（雌型コネクタ４２３１）とを備えている。

【0047】

発光部４２２は、基板実装タイプの発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、基板４２１上に実装されている。

【0048】

雌型コネクタ４２３１は、装置本体１０が備える電源部（図示なし）に接続された電気コード４２４を接続するためのもので、基板４２１上に実装されている。

【0049】

基板４２１には、発光部４２２と雌型コネクタ４２３１とを電気的に接続する導電パターンが設けられている。つまり、発光部４２２は、基板４２１の導電パターンと電源コード４２４を介して電源部に接続される。

【0050】

なお、電気コード４２４は、雌型コネクタ４２３１と係合する雄型コネクタ４２３２に接続されており、雌型コネクタ４２３１と着脱可能に取り付けられる。これによって、光源４２は装置本体１０に対して着脱可能に取り付けられている。

【0051】

次に、光源４２の光源ホルダ６０に対する取付構造について説明する。

【0052】

光源ホルダ６０には、ホルダ本体６１に光源４２を取り付けるための光源保持部６２が形成されている。光源保持部６２は、基板取付部６２１と、基板係止爪６２２（爪６２２１、６２２２）と、発光部案内面６２４を有する発光部取付孔６２３とを備えている。

【0053】

基板取付部６２１は、基板４２１を取り付けるために平面形状を有しており、一部に基板４２１の取付位置を決めるための位置決めリブ６２５が立設されている。

【0054】

基板係止爪６２２を構成する爪６２２１、６２２２は、基板４２１を基板取付部６２１に固定するために、互いに向かい合って配置されている。

【0055】

発光部取付孔６２３は、基板４２１に実装された発光部４２２を、所定の位置に取り付けるためのもので、発光部４２２と係合する発光部案内面６２４を有している。

【0056】

次に、光源４２が、光源保持部６２に取り付けられる過程を順に説明する。まず、基板４２１の発光部４２２が配置された側の端部を、基板係止爪６２２の対応する爪６２２１に引掛ける。次に、発光部４２２が発光部取付孔６２３の発光部案内面６２４に沿うように、基板４２１を移動させる。このとき、基板４２１は、爪６２２２を基板４２１と反対側に押しながら、位置決めリブ６２５と当接する。そして基板４２１が位置決めリブ６２５に案内されて基板取付部６２１に到達すると、基板係止爪６２２の爪６２２２によって基板取付部６２１に係止される。

【0057】

以上のような過程を経て、光源４２を、光源ホルダ６０に簡単かつ精度よく取り付けることができる。なお、本実施形態において、光源ホルダ６０は、樹脂で一体的に形成されている。

【0058】

―光源ホルダ―
ここでは、光源４２を装置本体１０へ取り付けるための光源ホルダ６０の構造について、図３、および図４（ａ）から図４（ｃ）を参照しつつ説明する。

【0059】

図４（ａ）は、光源４２を取り付けた状態の光源ホルダ６０の背面側Ｘ２を示す斜視図、図４（ｂ）は、図４（ａ）の状態を正面側Ｘ１から見て示す光源ホルダ６０の正面図である。図４（ｃ）は、光源４２と嵌合部６３の断面を示した図で、図４（ｂ）におけるＡ－Ａ断面図である。

【0060】

図３および図４（ａ）に示すように、光源ホルダ６０は、上述した光源保持部６２以外に、嵌合部６３と、位置決め部６４と、取付係合部６５とを備えている。

【0061】

位置決め部６４と取付係合部６５は、装置本体１０に対して光源ホルダ６０の取付位置を決め、係止するためのものである。また、嵌合部６３は、後述するが、プロセスユニット４４の係合部と嵌合し、光源４２とプロセスユニット４４の支持する導光体４３との位置を合わせるためのものである。

【0062】

まず、位置決め部６４について説明する。位置決め部６４は、図４（ｂ）に示すように、円状に並んで配置される。より詳しくは、同一円上に均等間隔（均等角度α）に配置される。本実施形態では、位置決め部６４は、同一円状に、１／３円周、つまり１２０度間隔で配置されている。なお。位置決め部６４は、少なくとも３つ以上が円状に並んでいればよい。

【0063】

各位置決め部６４は、突出部６４１と、アーム部６４２と、基部（固定部）６４３とを含む。各突出部６４１は、円状に並んで配置されており、並んだ円の外側方向に突出した形状を有する。各アーム部６４２は、各突出部６４１が並んだ円の周方向に、各突出部６４１から延伸され、嵌合部６３に形成された各基部６４３に接続される。言い換えると、各突出部６４１は、それぞれアーム部６４２を介して嵌合部６３に支持される。

【0064】

以上のように、各突出部６４１は、対応するアーム部６４２によって嵌合部６３に支持されるので、各突出部６４１が並んだ円の径方向に、弾性的に変位することが可能となる。つまり、突出部６４１は、アーム部６４２の弾性変形によって変位可能に嵌合部６３に支持されている。

【0065】

なお、各突出部６４１の背面側（奥行方向Ｘの背面側Ｘ２）の端面には、傾斜部６４１１が形成されている。これについては後述する。

【0066】

次に、嵌合部６３について説明する。嵌合部６３は、各位置決め部６４が並ぶ円の中心Ｃを内側に有する嵌合孔６３１を有する。嵌合孔６３１は、各位置決め部６４が並ぶ円面と直交する方向（奥行方向Ｘと平行）に形成されており、内側に嵌合面６３２を有する。

【0067】

本実施形態では、嵌合孔６３１は、円筒形で、円筒の中心は、各位置決め部６４が並ぶ円の中心Ｃと一致する。つまり嵌合孔６３１と各位置決め部６４は、同じ中心（軸）周りに形成されている。

【0068】

また、嵌合孔６３１は、周方向の一部に段差部（リブ嵌合部）６６が設けられている。これについては後述する。

【0069】

さらに、嵌合部６３は、嵌合孔６３１の外側に筒状に形成された筒部６３３を有し、位置決め部６４の基部６４３は、筒部６３３に形成される。

【0070】

次に、取付係合部６５について説明する。取付係合部６５は、フック部６５１と抑え部６５２とを含んで構成される。

【0071】

フック部６５１は、嵌合部６３の筒部６３３の外周部に、等間隔に並んで複数形成されている。本実施形態では、複数のフック部６５１は、位置決め部材６４と同様に、互いに１２０度間隔で配設されている。

【0072】

各フック部６５１は、筒部６３３の背面側（奥行方向Ｘの背面側Ｘ２）の端部から、さらに背面側に向かって延伸され、延伸先の端部が筒部６３３の外側に突出した鉤形状を有する。また、フック部６５１は、筒部６３３の位置決め部６４が形成された周方向位置とは異なる周方向位置に形成されている。

【0073】

また、嵌合部６３の正面側（奥行方向Ｘの正面側Ｘ２）の端部には、フック部６５１と対向する面を有する抑え部６５２が形成されている。抑え部６５２は、フック部６５１と同様に、嵌合部６３の筒部３３の外周部に、等間隔に並んで複数配設されている。各抑え部６５２は、筒部６３３のフック部６５１が形成された周方向位置とは異なる周方向位置に形成されている。

【0074】

―光源ホルダの取付構造―
次に、光源ホルダ６０の装置本体１０への取付構造について、図５から図８を参照しつつ説明する。

【0075】

図５～図８は、光源ホルダ６０を装置本体１０が備える本体フレーム５０に取付ける過程を順に示したものである。

【0076】

図５は、本体フレーム５０が備える光源ホルダ６０の取付部を正面側から見て示す斜視図であり、光源ホルダ６０が取り付けられる前の状態を示している。図６は、光源ホルダ６０が本体フレーム５０の筒状支持部５１に挿入された状態を、正面側から見て示す斜視図である。図７は、光源ホルダ６０が本体フレーム５０の筒状支持部５１に係止された状態を、背面側から見て示す斜視図で、光源ホルダ６０の係止状態を示した図である。図８（ａ）は、光源ホルダ６０が本体フレーム５０の筒状支持部５１に係止された状態を示す正面図である。図８（ｂ）は、突出部６４１が、位置決め段差部５１２を乗り上げた状態を示す部分拡大図である。

【0077】

まず、図５を参照して、本体フレーム５０が備える光源ホルダ６０を取り付ける筒状支持部５１について説明する。

【0078】

本体フレーム５０は、プロセスユニット４４やその他画像形成に必要な部品が取り付けられる樹脂製のフレームである。

【0079】

図５に示すように、本体フレーム５０の背面側壁部には、プロセスユニット４４の駆動ギア１３４に回転力を伝達する伝達ギア７３が配置されている。この背面側壁部には、筒状支持部５１が設けられている。筒状支持部５１は円筒形の孔状で、円状に並ぶ複数の位置決め案内部６４の外側を結ぶ外接円よりも小さい内径を有する。言い換えると、円状に配置された複数の突出部６４１の外側を結ぶ外接円よりも小さい内径を有する。

【0080】

筒状支持部５１の内周面には、筒状支持部５１の形成方向に沿って溝型の挿入凹部（フック案内部）５１１が形成されている。挿入凹部５１１は、光源ホルダ６０のフック部６５１と対応する位置に、それぞれ形成されている。

【0081】

筒状支持部５１の内周面には、周方向に沿って、複数の位置決め段差部５１２が形成されている。複数の位置決め段差部５１２は、周方向に高さが徐々に変わる傾斜面５１２１、５１２２を有し、傾斜面５１２１、５１２２は、それぞれ傾く方向が異なり、隣り合うように位置決め段差部５１２に形成される。複数の位置決め段差部５１２は、筒状支持部５１の周方向に均一な間隔で設置されている。

【0082】

図６は、筒状支持部５１に光源ホルダ６０が差し込まれた状態を示している。

【0083】

光源ホルダ６０は、各フック部６５１が、筒状支持部５１の各挿入凹部５１１に沿って、筒状支持部５１にはめ込まれた状態にある。各位置決め部６４の突出部６４１は、外側を結ぶ外周円が、筒状支持部５１の内径より大きいため、光源ホルダ６０を筒状支持部５１に挿入する際は、突出部６４１の背面側に形成された傾斜部６４１１によって、筒状支持部５１の内周と当接しながら筒状支持部５１内に挿入される。このとき、各アーム部６４２は弾性変形することで、各突出部６４１と筒状支持部５１の接触状態が保たれる。

【0084】

この状態から、光源ホルダ６０を図中の矢符Ｂ１方向に回転させると、各フック部６５１が筒状支持部５１の対応したフック係止部５１４と係合し、本体フレーム５０に係止される。

【0085】

次に、光源ホルダ６０が本体フレーム５０に係止された状態を示した図７を参照して、図６の状態にあった光源ホルダ６０が、係止される位置に移動するまでの過程を説明する。

【0086】

図６の状態にある光源ホルダ６０を、矢符Ｂ１の方向に回転させると、各フック部６５１は、挿入凹部５１１の背面側端部に形成されたフック係止部５１４と係合する。さらに、光源ホルダ７０を矢符Ｂ１の方向に回転させると、各位置決め部６４の各突出部６４１が対応する位置決め段差５１２の傾斜面５１２１に乗り上げる。このとき、各突出部６４１は、アーム部６４２によって弾性的に変位するので、位置決め段差部５１２を乗り越えることができる。

【0087】

さらに回転を続けると、各フック部６５１が係止突部５１３と当接し、光源ホルダ６０の回転は停止する。このとき、矢符Ｂ１方向（回転方向）と反対方向（矢符Ｂ２方向）に光源ホルダ６０を回転させようとしても、今度は、突出部６４１が位置決め段差部５１２の傾斜面５１２２に乗り上げて、回転が止まる。つまり、所定以上の力を入れて光源ホルダ６０を回さない限り、傾斜面５１２２は乗り越えられないので、位置決め段差部５１２と係止突部５１３によって、光源ホルダ６０は所定位置に係止される。なお、光源ホルダ６０を矢符Ｂ１と反対の矢符Ｂ２方向に力を入れて回せば、突出部６４１が弾性的に変位し傾斜面５１２２を乗り越えることができるので、簡単に取り外すことができる。

【0088】

なお、筒状支持部５１と、位置決め部６４、取付係合部６５の位置関係を分かりやすくするために一部の抑え部６５２を省略して表示している。

【0089】

図８（ａ）に示すように、取付係合部６５のフック部６５１は、筒状支持部５１の挿入凹部５１１の位置に差し込まれた後、矢符Ｂ１の方向に回転した位置に移動することで、フック係止部５１４と係合する。これによって、光源ホルダ６０の奥行方向Ｘの正面側Ｘ１（紙面に面して手前側）への移動が規制される。なお、筒状支持部５１の奥行方向Ｘの正面側Ｘ１には、抑え部６５２が配置されているので、光源ホルダ６０の奥行方向Ｘの背面側Ｘ２への移動も規制される（図１１参照）。

【0090】

位置決め部６４の突出部６４１は、光源ホルダ６０を矢符Ｂ１方向に回転させることで、筒状支持部５１の各位置決め段差部５１２を乗り越えた位置に移動する。図８（ｂ）に示すように、突出部６４１の位置は、アーム部６４２の弾性変形によって変位し位置決め段差部５１２を乗り越えることができる。そして、前述したように各フック部６５１が筒状支持部５１の各係止突部５１３と接触した時点で停止し、筒状支持部５１の周方向の所定位置に係止される。

【0091】

以上のように、光源ホルダ６０は、本体フレーム５０に簡単に取り付けることができる。なお、光源ホルダ６０の取り外しは、上述した作業を逆に行えば簡単に行える。

【0092】

光源ホルダ６０が、筒状支持部５１に取り付けられた状態にあるとき、複数の位置決め部６４の突出部６４１は、突出部６４１の外側を結ぶ外接円より小さい内径を有する筒状支持部５１に接触しているため、各アーム部６４２によって径方向の内側に弾性的に変位した状態にある。言い換えると、各突出部６４１は、それぞれのアーム部６４２が弾性変形し、筒状支持部５１の中心から外側に向かった付勢力を受けて筒状支持部５１と接触した状態にある。そのため、光源ホルダ６０の嵌合部６０は、筒状支持部５１の内側で、各アーム部６４２の弾性変形の範囲内で、上下左右方向に移動可能に支持されている。つまり、光源ホルダ６０は、筒状支持部５１に対して各アーム部６４２の弾性変形によって浮動的に支持されている。

【0093】

―光源ホルダとプロセスユニット―
次に、光源ホルダ６０が取り付けられた本体フレーム５０を有する装置本体１０に対して、プロセスユニット４４を取り付ける取付構造と、発光部４２２と導光体４３との位置関係について説明する。

【0094】

図９は、光源ホルダ６０が取り付けられた本体フレーム５０に、プロセスユニット４４が取り付けられる状態を、正面側Ｘ１の斜め上から見た斜視図である。図１０は、本体フレーム５０への光源ホルダ６０の取付構造と、プロセスユニット４４の感光体ドラム１３の支持部と感光体ドラム１３の駆動ギア１３４に回転力を伝える伝達ギア７３の取付構造を示した図で、正面側Ｘ１の斜め上から本体フレーム５０を見た斜視図である。図１１は、光源ホルダ６０の嵌合部６３がプロセスユニット４４の係合部１３３と係合した状態を示す部分断面図で、発光部４２２と導光体４３の位置関係を示したものである。図１１においては、伝達ギア７３は省略して係合構造を確認しやすくしている。また、図１１中の矢印は、導光体４３の入光部４３１から入光した光が、導光体４３内部を反射して進む様子を示したものである。

【0095】

図９に示すように、プロセスユニット４４は、駆動ギア１３４を先頭に、本体フレーム５０に取り付けられた光源ユニット６０の嵌合部６３に向かって取り付けられる。

【0096】

次に、図１０に示すように、本体フレーム５０における光源ホルダ６０が取り付けられた側と反対側（奥行方向Ｘの背面側Ｘ２の面）には、感光体ドラム１３の軸受１３１を支持する軸受保持部７４と、駆動ギア１３４に回転力を伝達する伝達ギア７３と、その駆動源（モータ）７１とが支持された駆動ユニット７０が、図中矢印の方向に取り付けられる。そして、駆動ユニット７０が本体フレーム５０に取り付けられたとき、軸受保持７４と光源ホルダ６０の嵌合部６３は、略同軸上に配置される。

【0097】

次に、プロセスユニット４４の本体フレーム５０への取付状態を説明する。

【0098】

プロセスユニット４４は、本体フレーム５０に取り付けられた駆動ユニット７０の軸受保持部７４に軸受１３１が係合することで取付位置が決まる。このとき、光源ホルダ６０の嵌合部６３は、プロセスユニット４４の軸受１３１付近に設けられた係合部１３３と嵌合する。そして、係合部１３３に設けられたリブ１３２が、嵌合孔６３１の段差部（リブ案内部）６６と係合することで、プロセスユニット４４に対する光源ホルダ６０の取付位置が確定される。

【0099】

光源ホルダ６０の発光部取付穴６２３と嵌合孔６３１との位置関係は、プロセスユニット４４の導光体４３の入光部４３１と感光体ドラム１３の係合部１３３との位置関係と同じになるように形成されているため、導光体４３の入光部４３１と対向する位置に発光部４２２が精度よく配置される。

【0100】

つまり、プロセスユニット４４は、感光体ドラム１３の軸受１３１を基準として本体フレーム５０に支持されるのに対して、光源ホルダ６０は、本体フレーム５０に各アーム部６４２によって浮動的に支持されているため、プロセスユニット４４の係合部１３３を基準にしてプロセスユニット４４と係合できる。これによって、導光体４３の入光部４３１の位置に対して精度よく発光部４２２を配置することができる。

【0101】

言い換えると、本体フレーム５０に対して駆動ユニット７０の取付位置が多少ばらついても、光源ホルダ６０は、プロセスユニット４４を基準に係合できるように、本体フレーム５０に浮動的に支持されているので、発光部４２２と導光体４３の位置を精度よく合わせることができる。また、発光部取付孔６２３の発光部案内面６２４によって、光を確実に入光部４３１側に送ることができる。

【0102】

また、アーム部６４２の弾性変形方向が、嵌合孔６３１が形成される方向と直交しているため、光源ホルダ６０の厚みを薄くできる。つまり、光源４２の本体フレーム５０への取付部を薄型化でき、装置本体１０を小型化することができる。

【0103】

以上のように、本実施形態によれば、プロセスユニット４４の取付方向に付勢部材を設けなくとも、プロセスユニット４４に設けられた導光体４３の入光部４３１位置と対向する位置に発光部４２２を精度よく配置できる。すなわち、光源４２の取付構造を薄型にすることができ、ひいては装置本体１０の小型化が可能となる。また、光源４２を光源ホルダ６０ごと簡単に着脱できるのでメンテナンス性を向上させることができる。さらには、部品点数を減らすことができる。

【0104】

［第２実施形態］
図１２（ａ）は、第２実施形態に係る光源装置４１において、光源ホルダ６０ａを正面から見た正面図で、図１２（ｂ）は図１２（ａ）におけるＤ－Ｄ断面図である。

【0105】

第２実施形態に係る光源装置４１は、発光部４２２ａが、嵌合部６３ａの嵌合孔６３１ａ内に配置される以外は、第１実施形態と同じである。よってここでは、光源ホルダ６０ａの構成について、図１２（ａ）と図１２（ｂ）を参照しつつ説明する。

【0106】

第２実施形態では、発光部４２２ａに砲弾型のレンズ形状を有するＬＥＤが使用されており、嵌合部６３ａの嵌合孔６３１ａ内に支持されている。発光部４２２ａの嵌合部６３ａの背面側には、リード線（４２４ａ）もしくは接続端子が配置されており、装置本体１０の図示しない電源と接続される。

【0107】

プロセスユニット４４の係合部１３３は、本実施形態では、図示しないが導光体４３の入光部４３１の周囲に設けられている。

【0108】

そのため光源ホルダ６０ａの嵌合孔６３１ａは、導光体４３の入光部４３１の周囲に設けられた係合部１３３と係合することで、光源ホルダ６０ａのプロセスユニット４４に対する位置が決まる。つまり、導光体４３の入光部４３１と対向する位置に、精度良く発光部４２２ａを配置することができる。また、光源ホルダ６０ａの本体フレーム１０への取付構造は、第１実施形態と同じであるので、説明は省略する。

【0109】

以上のように本実施形態によれば、第１実施形態と同じく、プロセスユニット４４の取付方向に付勢部材を設けなくとも、プロセスユニット４４に設けられた導光体４３の入光部４３１位置と対向する位置に発光部４２２ａを精度よく配置できる。すなわち、光源４２の取付構造を薄型にでき、ひいては装置本体１０の小型化が可能となる。また、光源４２を光源ホルダ６０ａごと簡単に着脱できるのでメンテナンス性を向上できる。さらには、部品点数を減らすことができる。

【0110】

本発明は、請求項に示される範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0111】

１ 画像形成装置
１０ 装置本体
１３ 感光体ドラム（像担持体）
１３１ 軸受
１３２ リブ
１３３ 係合部
１３４ 駆動ギア
１３５ 回転軸線
１４ クリーナ装置
４１ 光源装置
４２ 光源
４２１ 基板
４２２ 発光部
４２３ コネクタ
４２４ 電気コード
４３ 導光体
４３１ 入光部
４３２ 出光部
４３３ 光反射部
４４ プロセスユニット
４５ 導光体カバー
５０ 本体フレーム
５１ 筒状支持部（光源ホルダ支持部）
５１１ 挿入凹部（フック案内部）
５１２ 位置決め段差部（段差部）
５１２１、５１２２ 傾斜面
５１３ 係止突部（ストッパ）
５１４ フック係止部
６０ 光源ホルダ
６１ ホルダ本体
６２ 光源保持部
６２１ 基板取付部
６２２ 基板係止爪
６２２１、６２２２ 爪
６２３ 発光部取付孔
６２４ 発光部案内面
６２５ 位置決めリブ
６３ 嵌合部
６３１ 嵌合孔
６３２ 嵌合面
６３３ 筒部
６４ 位置決め部
６４１ 突出部
６４１１ 傾斜部
６４２ アーム部
６４３ 基部（固定部）
６５ 取付係合部
６５１ フック部
６５２ 抑え部
６６ 段差部（リブ案内部）
７３ 伝達ギア
７４ 軸受保持部
Ｘ 奥行方向
Ｙ 左右方向
Ｚ 上下方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】