JP2004066611A

JP2004066611A - 像担持体カートリッジ及びそれを用いた画像形成装置

Info

Publication number: JP2004066611A
Application number: JP2002228309A
Authority: JP
Inventors: Yujiro Nomura; 野村　雄二郎; Atsunori Kitazawa; 北澤　淳憲; Kiyoshi Tsujino; 辻野　浄士
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2002-08-06
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-06
Also published as: JP4214368B2; CN2758828Y

Abstract

【課題】露光手段として有機ＥＬアレイ露光ヘッドが一体的に装着された像担持体カートリッジの有機ＥＬアレイ露光ヘッドの紫外線による劣化を防止する。
【解決手段】回転自在に支持された少なくとも１つの像担持体２０と、像担持体２０の露光位置に配置された露光手段２３とを少なくとも備え、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成された像担持体カートリッジ２５において、露光手段２３として、有機ＥＬ発光素子アレイとその前面に配置された結像光学系とを備え、露光手段２３の周囲に少なくとも紫外線を遮蔽する光遮蔽部材５２、５３を設けた像担持体カートリッジ。
【選択図】　　　　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体カートリッジ及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に、露光手段として有機ＥＬアレイ露光ヘッドが一体的に装着された像担持体カートリッジとそれを用いて小型化した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真法を用いる複写機、プリンター、ファックス等の画像形成装置においては、光書き込み手段としてレーザ走査光学系を用いるのが一般的にであった。
【０００３】
このような中、像担持体カートリッジへＥＬアレイ露光ヘッドを位置決めして装着し、像担持体に対するＥＬアレイ露光ヘッドの位置決め精度を向上させるものが特開２００２−２３５９３において提案されている。
【０００４】
また、特開平１１−１３８８９９号においては、有機ＥＬ発光素子を単一チップ上に集積させて、発光特性のバラツキを解消して低コスト化を図るものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画像形成装置の光書込み手段として有機ＥＬアレイを用いる場合、単一基板上に発光部と駆動部を構成できるため、ＬＥＤよりさらに素子位置精度が高く、素子の幅も小さくすることができる。しかし、有機ＥＬ発光素子は、紫外線の影響を受けて素子が劣化し、発光光量や発光効率が低下するという問題がある。特に、像担持体カートリッジに有機ＥＬアレイ露光ヘッドを取り付けた場合、像担持体カートリッジの着脱や、ジャム処理のために、有機ＥＬアレイ露光ヘッドは像担持体カートリッジと共に機外に出されたり外光に露出される。このとき、蛍光灯や太陽からの紫外線が有機ＥＬアレイ露光ヘッドの有機ＥＬ発光材料に照射され、有機ＥＬ発光素子が劣化する問題点がある。このような有機ＥＬ発光素子の劣化は、素子の発光光量の低下、素子間の発光光量のバラツキを引き起し、印字等の画質を劣化させてしまう。
【０００６】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、露光手段として有機ＥＬアレイ露光ヘッドが一体的に装着された像担持体カートリッジにおいて、有機ＥＬアレイ露光ヘッドの紫外線による劣化を防止することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の像担持体カートリッジは、回転自在に支持された少なくとも１つの像担持体と、前記像担持体の露光位置に配置された露光手段とを少なくとも備え、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成された像担持体カートリッジにおいて、
前記露光手段として、有機ＥＬ発光素子アレイとその前面に配置された結像光学系とを備え、
前記露光手段の周囲に少なくとも紫外線を遮蔽する光遮蔽部材を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
この場合に、その光遮蔽部材は、有機ＥＬ発光素子アレイを覆うように配置された第１の光遮蔽部材を有することが望ましい。
【０００９】
また、その光遮蔽部材は、露光手段近傍の前記像担持体を覆うように配置された第２の光遮蔽部材を有し、像担持体の露光位置に外部から紫外線が入射することを防止するものであることが望ましい。
【００１０】
また、その場合、像担持体の現像位置に配置される現像手段が、像担持体カートリッジに対して相対的に着脱自在になっており、現像手段が像担持体に対して離接可能な位置と露光手段との間にその第２の光遮蔽部材が配置されていることが望ましい。
【００１１】
また、結像光学系の像担持体に面した面を清掃するクリーニング手段が設けられていることが望ましい。
【００１２】
また、結像光学系の像担持体に面した面側に紫外線をカットする紫外線カット部材が設けられていることが望ましい。
【００１３】
その場合に、紫外線カット部材は、結像光学系の像担持体に面した面に沿ってスライド可能なスライド部材に設けられており、その紫外線カット部材にスライド接触するようにクリーンング部材が設けられていることが望ましい。
【００１４】
また、本発明の像担持体カートリッジは、複数の像担持体と各像担持体に対応した複数の露光手段とを備えているものとすることができる。
【００１５】
本発明の以上の何れかの像担持体カートリッジを装着して、像担持体の周囲に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段を配した状態で、像担持体上に形成されたトナー像を転写媒体に転写させるようにした画像形成装置を含むものである。
【００１６】
本発明においては、露光手段として、有機ＥＬ発光素子アレイとその前面に配置された結像光学系とを備え、その露光手段の周囲に少なくとも紫外線を遮蔽する光遮蔽部材が設けられているので、消耗品の交換やジャム処理等のために像担持体カートリッジを画像形成装置本体から取り外したり露出させて、蛍光灯や太陽からの紫外線が当たるようになった場合でも、その光遮蔽部材によりその紫外線が有機ＥＬ発光素子アレイの発光部へ達することが防止され、有機ＥＬ発光素子が紫外線により劣化することを防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像形成装置とそれに用いる像担持体カートリッジの１実施例を図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１は、本発明の画像形成装置の１実施例の全体構成を示す模式的断面図である。本実施例は、転写ベルトとして中間転写ベルトを用いる例である。
【００１９】
図１において、本実施例の画像形成装置１は、ハウジング本体２と、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された第１の開閉部材３と、ハウジング本体２の上面に開閉自在に装着された第２の開閉部材（排紙トレイを兼用している）４とを有し、さらに、第１の開閉部材３には、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された開閉蓋３’を備え、開閉蓋３’は第１の開閉部材３と連動して、または独立して開閉可能にされている。
【００２０】
ハウジング本体２内には、電源回路基板及び制御回路基板を内蔵する電装品ボックス５、画像形成ユニット６、送風ファン７、転写ベルトユニット９、給紙ユニット１０が配設され、第１の開閉部材３内には、二次転写ユニット１１、定着ユニット１２、記録媒体搬送手段１３が配設されている。画像形成ユニット６及び給紙ユニット１０内の消耗品は、本体に対して着脱可能な構成であり、その場合には、転写ベルトユニット９を含めて取り外して修理又は交換を行うことが可能な構成になっている。
【００２１】
ハウジング本体２の前面下部の両側には、回動軸３ｂを介して第１の開閉部材３がハウジング本体２に開閉自在に装着されている。
【００２２】
本実施例においては、後述するように、装置の前面のみからのアクセスで各ユニットの着脱を可能とし、装置を室内にコンパクトに設置することができるようにしている。
【００２３】
図１において、転写ベルトユニット９は、ハウジング本体２の下方に配設され図示しない駆動源により回転駆動される駆動ローラ１４と、駆動ローラ１４の斜め上方に配設される従動ローラ１５と、この２本のローラ１４、１５間に張架されて図示矢印方向へ循環駆動される中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６の表面に離当接されるクリーニング手段１７とを備え、従動ローラ１５及び中間転写ベルト１６が駆動ローラ１４に対して図で左側に傾斜する方向に配設されている。これにより、中間転写ベルト１６駆動時のベルト搬送方向が下向きになるベルト面１６ａが下方に位置するようにされている。本実施例においては、前記ベルト面１６ａはベルト駆動時のベルト張り面（駆動ローラ１４により引っ張られる面）である。
【００２４】
上記駆動ローラ１４及び従動ローラ１５は、支持フレーム９ａに回転自在に支持され、支持フレーム９ａの下端には回動部９ｂが形成され、この回動部９ｂはハウジング本体２に設けられた回動軸（回動支点）２ｂに嵌合され、これにより、支持フレーム９ａはハウジング本体２に対して回動自在に装着されている。また、支持フレーム９ａの上端にはロックレバー９ｃが回動自在に設けられ、ロックレバー９ｃはハウジング本体２に設けられた係止軸２ｃに係止可能にされている。
【００２５】
駆動ローラ１４は、二次転写ユニット１１を構成する二次転写ローラ１９のバックアップローラを兼ねている。また、従動ローラ１５をクリーニング手段１７のバックアップローラとして兼用させている。また、クリーニング手段１７は、搬送方向下向きのベルト面１６ａ側に設けられている。
【００２６】
また、中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａ裏面には、後述する各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０に対向して板バネ電極からなる一次転写部材２１がその弾性力で当接され、一次転写部材２１には転写バイアスが印加されている。
【００２７】
転写ベルトユニット９の支持フレーム９ａには、駆動ローラ１４に近接してテストパターンセンサ１８が設置されている。このテストパターンセンサ１８は、中間転写ベルト１６上の各色トナー像の位置決めを行うとともに、各色トナー像の濃度を検出し、各色画像の色ずれや画像濃度を補正するためのセンサである。
【００２８】
画像形成ユニット６は、複数（本実施例では４つ）の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションＹ（イェロー用）、Ｍ（マゼンタ用）、Ｃ（シアン用）、Ｋ（ブラック用）を備え、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにはそれぞれ、感光ドラムからなる像担持体２０と、像担持体２０の周囲に配設された、帯電手段２２、像書込手段２３及び現像手段２４を有している。なお、帯電手段２２、像書込手段２３及び現像手段２４は、画像形成ステーションＹのみに図番を付けて、他の画像形成ステーションについては構成が同一のため、図番を省略する。また、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの配置順序は任意である。
【００２９】
そして、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０が中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａに当接されるようにされ、その結果、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋも駆動ローラ１４に対して図で左側に傾斜する方向に配設されることになる。像担持体２０は、図示矢印に示すように、中間転写ベルト１６の搬送方向に回転駆動される。
【００３０】
帯電手段２２は、高電圧発生源に接続された導電性ブラシローラで構成され、ブラシ外周が感光体である像担持体２０に対して逆方向で、かつ、２〜３倍の周速度で当接回転して像担持体２０の表面を一様に帯電させる。また、本実施例のように、クリーナレス構成の画像形成装置にこのような導電性ブラシローラを用いる場合には、非画像形成時にブラシローラへトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加することで、ブラシローラに付着した転写残りトナーを像担持体２０に放出させ、一次転写部で中間転写ベルト１６上に転写して、中間転写ベルト１６のクリーニング手段１７で回収する構成とすることができる。
【００３１】
このような帯電手段２２を用いることで、極めて少ない電流によって像担持体表面を帯電させることができるので、コロナ帯電方式のように装置内外を多量のオゾンによって汚染することがない。また、像担持体２０との当接がソフトであるので、ローラ帯電方式を用いたときに発生する転写残りトナーの帯電ローラへの固着も発生し難く、安定した画質と装置の信頼性を確保することができる。
【００３２】
像書込手段２３は、後述するように、有機ＥＬ発光素子を像担持体２０の軸方向に列状に配列した有機ＥＬアレイ露光ヘッドを用いている。有機ＥＬアレイ露光ヘッドは、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトであり、像担持体２０に対して近接配置が可能であり、装置全体を小型化できるという利点を有する。本実施例においては、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０、帯電手段２２及び像書込手段２３を１つの像担持体ユニット２５としてユニット化し、転写ベルトユニット９と共に支持フレーム９ａに交換可能にすることにより、有機ＥＬアレイ露光ヘッドの像担持体２０に対する位置決めを保持する構成とし、像担持体ユニット２５の交換時には有機ＥＬアレイ露光ヘッドを含めて交換する構成としている。
【００３３】
次に、現像手段２４の詳細について、画像形成ステーションＫを代表して説明する。本実施例においては、各画像ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋが斜め方向に配設され、かつ、像担持体２０が中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａに当接される関係上、トナー貯留容器２６を斜め下方に傾斜して配置している。そのため、現像手段２４として特別の構成を採用している。
【００３４】
すなわち、現像手段２４は、トナー（図のハッチング部）を貯留するトナー貯留容器２６と、このトナー貯留容器２６内に形成されたトナー貯留部２７と、トナー貯留部２７内に配設されたトナー撹拌部材２９と、トナー貯留部２７の上部に区画形成された仕切部材３０と、仕切部材３０の上方に配設されたトナー供給ローラ３１と、仕切部材３０に設けられトナー供給ローラ３１に当接されるブレード３２と、トナー供給ローラ３１及び像担持体２０に当接するように配設される現像ローラ３３と、現像ローラ３３に当接される規制ブレード３４とから構成されている。
【００３５】
像担持体２０は中間転写ベルト１６の搬送方向に回転され、現像ローラ３３及び供給ローラ３１は、図示矢印に示すように、像担持体２０の回転方向とは逆方向に回転駆動され、一方、撹拌部材２９は供給ローラ３１の回転方向とは逆方向に回転駆動される。トナー貯留部２７において撹拌部材２９により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材３０の上面に沿ってトナー供給ローラ３１に供給され、供給されたトナーはブレード３２と摺擦して供給ローラ３１の表面凹凸部への機械的付着力と摩擦帯電力による付着力によって、現像ローラ３３の表面に供給される。現像ローラ３３に供給されたトナーは規制ブレード３４により所定厚さの層厚に規制され、薄層化したトナー層は、像担持体２０へと搬送されて現像ローラ３３と像担持体２０が接触して構成するニップ部及びこの近傍で像担持体２０の潜像部を現像する。
【００３６】
本実施例においては、像担持体２０と対向する側の現像ローラ３３、トナー供給ローラ３１及び現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部がトナー貯留部２７内のトナーに埋没しない構成としている。この構成によって、貯留トナーの減少によって現像ローラ３３に対する規制ブレード３４の当接圧力の変動を防ぐことができると共に、規制ブレード３４によって現像ローラ３３から掻き落とされた余剰トナーがトナー貯留部２７へ落下するので、現像ローラ３３のフィルミングを防ぐことができる。
【００３７】
また、供給ローラ３１と現像ローラ３３の当接位置下方に現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部を位置させ、供給ローラ３１によって現像ローラ３３へ供給されて現像ローラ３３に移行しなかった余剰トナーと、規制ブレード３４によって現像ローラ３３から規制除去された余剰トナーを現像手段下部のトナー貯留部２７へ戻す経路を設け、トナー貯留部２７へ戻ったトナーは撹拌部材２９によってトナー貯留部２７内のトナーと撹拌され、撹拌部材２９によって再度、供給ローラ３１近傍のトナー導入部へ供給される。したがって、余剰トナーを供給ローラ３１と現像ローラ３３の摺擦部や現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部に渋滞させずに下部へ落下させてトナー貯留部２７のトナーと撹拌を行うので、現像手段内のトナーの劣化が徐々に進行し、現像手段の交換直後に急激な画質変化が発生することを防ぐことができる。
【００３８】
また、給紙ユニット１０は、記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット３５と、給紙カセット３５から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ３６とからなる給紙部を備えている。
【００３９】
第１の開閉部材３内には、二次転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するレジストローラ対３７と、駆動ローラ１４及び中間転写ベルト１６に圧接される二次転写手段としての二次転写ユニット１１と、定着ユニット１２と、記録媒体搬送手段１３と、排紙ローラ対３９と、両面プリント用搬送路４０を備えている。
【００４０】
定着ユニット１２は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ４５と、この加熱ローラ４５を押圧付勢する加圧ローラ４６と、加圧ローラ４６に揺動可能に配設されたベルト張架部材４７と、加圧ローラ４５とベルト張架部材４７間に張架された耐熱ベルト４９を有し、記録媒体に二次転写されたカラー画像は、加熱ローラ４５と耐熱ベルト４９で形成するニップ部で所定の温度で記録媒体に定着される。本実施例においては、中間転写ベルト１６の斜め上方に形成される空間、換言すれば、中間転写ベルト１６に対して画像形成ユニット６と反対側の空間に定着ユニット１２を配設することが可能になり、電装品ボックス５、画像形成ユニット６及び中間転写ベルト１６への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動作を行う頻度を少なくすることができる。
【００４１】
以上のような本実施例の画像形成装置全体の作動の概要は次の通りである。
（１）図示しないホストコンピュータ等（パーソナルコンピュータ等）からの印字指令信号（画像形成信号）が電装品ボックス５内の制御回路に入力されると、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０、現像手段２４の各ローラ、及び中間転写ベルト１６が回転駆動される。
（２）像担持体２０の表面が帯電手段２２によって一様に帯電される。
（３）各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいて一様に帯電した像担持体２０の表面に、像書込手段２３によって各色の画像情報に応じた選択的な露光がなされ、各色用の静電潜像が形成される。
（４）それぞれの像担持体２０に形成された静電潜像が現像手段２４によりトナー像が現像される。
（５）中間転写ベルト１６の一次転写部材２１には、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、像担持体２０上に形成されたトナー像が一次転写部において中間転写ベルト１６の移動に伴って順次、中間転写ベルト１６上に重ねて転写される。
（７）この一次画像を一次転写した中間転写ベルト１６の移動に同期して、給紙カセット３５に収納された記録媒体Ｐが、レジストローラ対３７を経て二次転写ローラ１９に給送される。
（８）一次転写画像は、二次転写部位で記録媒体と同期合流し、押圧機構によって中間転写ベルト１６の駆動ローラ１４に向かって押圧された二次転写ローラ１９で、一次転写画像とは逆極性のバイアスが印加され、中間転写ベルト１６上に形成された一次転写画像は、同期給送された記録媒体に二次転写される。
（９）二次転写における転写残りのトナーは、従動ローラ１５方向へと搬送されて、このローラ１５に対向して配置したクリーニング手段１７によって掻き取られ、そして、中間転写ベルト１６はリフレッシュされて再び上記サイクルの繰り返しを可能にされる。
（１０）記録媒体が定着手段１２を通過することによって記録媒体上のトナー像が定着し、その後、記録媒体が所定の位置に向け（両面印刷でない場合には排紙トレイ４に向け、両面印刷の場合には両面プリント用搬送路４０に向け）搬送される。
【００４２】
次に、図２、図３を参照にして、消耗品の交換やジャム処理について説明する。図２は、第１の開閉部材３を開閉蓋３’と共に回動軸３ｂを支点として下方に回動し、定着ユニット１２及び二次転写ユニット１１を露出させ、また、転写ベルトユニット９のフレーム９ａの上部に設けたロックレバー９ｃを回動して係止軸２ｃとの係合を外し、フレーム９ａを回動軸２ｂを支点として右方に回動させ、フレーム９ａに支持されている転写ベルトユニット９及び像担持体ユニット２５を露出させ、ハウジング本体２側に支持されている現像手段２４もこのような操作で露出させた状態を示しており、この状態で、図３に示すように、フレーム９ａから像担持体ユニット２５と転写ベルトユニット９を取り外して交換可能にすることができ、また、現像手段２４も独立して選択的に交換可能にすることができる。さらには、搬送路中に詰まった用紙のジャム処理もできる。
【００４３】
次に、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０、帯電手段２２及び像書込手段２３を一体化してなる本発明の１実施例の像担持体ユニット（像担持体カートリッジ）２５について、図４〜図８を参照にして説明する。図４に像担持体ユニット２５を現像手段２４側から見た斜視図を、図５にその断面図を示す。像担持体ユニット２５は、中間転写ベルト１６に接する側が開口した不透明な金属板等からなるケース５０中に、相互に離間して平行に画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４本の像担持体（感光体ドラム）２０が回転可能に支持されており、その各像担持体２０の所定位置で当接回転するように帯電手段２２の導電性ブラシローラが支持されており、帯電手段２２の下流側に各々有機ＥＬアレイ露光ヘッドからなる像書込手段２３が各像担持体２０に位置決めしてそれに平行に支持されている。そして、その像書込手段２３の下流側のケース５０の壁面には、各像担持体２０に対応して現像手段２４の現像ローラ３３を当接させる開口５１が設けられている。各開口５１と像書込手段２３の間には、ケース５０の遮蔽部分５２が残されており、また、帯電手段２２と像書込手段２３の間にケース５０の遮蔽部分５３が残されている。後で説明するように、この遮蔽部分５２、５３、特に、開口５１と像書込手段２３の間の遮蔽部分５２が像書込手段２３中の有機ＥＬ材料からなる発光部へ外から紫外線が達するのを防いでいる。
【００４４】
図６に、像書込手段２３の断面図を示す。像書込手段２３は、像担持体２０に面して内外に通じるように中央部に屈折率分布型ロッドレンズ６５’（図８）を俵積みしてなる屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５を取り付けている不透明なハウジング６０と、そのハウジング６０中の屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５の後面に面して取り付けられた有機ＥＬ発光素子アレイ６１と、ハウジング６０の背面からその中の有機ＥＬ発光素子アレイ６１を遮蔽する不透明なカバー６６とからなり、固定板バネ６７によりハウジング６０背面に対してカバー６６を押圧してハウジング６０内を光密に密閉するようになっている。
【００４５】
図７は、図６の像書込手段２３の有機ＥＬ発光素子アレイ６１の発光部６３近傍の１例の断面図を示しており、有機ＥＬ発光素子アレイ６１は、例えば０．５ｍｍ厚のガラス基板６２上に、各発光部６３の発光を制御する厚さ５０ｎｍのポリシリコンからなるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）７１が例えば千鳥配置の２列の発光部６３各々に対応して欄外に設けられており、ガラス基板６２上にはそのＴＦＴ７１上のコンタクトホールを除いて厚さ１００ｎｍ程度のＳｉＯ_２からなる絶縁膜７２が成膜され、コンタクトホールを介してＴＦＴ７１に接続するように発光部６３位置に厚さ１５０ｎｍのＩＴＯからなる陽極７３が形成されている。次いで、発光部６３以外の位置に対応する部分には厚さ１２０ｎｍ程度のＳｉＯ_２からなる別の絶縁膜７４が成膜され、その上に発光部６３に対応する穴７６を形成した厚さ２μｍのポリイミドからなるバンク７５が設けられ、そのバンク７５の穴７６内に、陽極７３側から順に、厚さ５０ｎｍの正孔注入層７７、厚さ５０ｎｍの発光層７８が成膜され、その発光層７８の上面と穴７６の内面及びバンク７５の外面を覆うように厚さ１００ｎｍのＣａからなる陰極第１層７９ａと厚さ２００ｎｍのＡｌからなる陰極第２層７９ｂとが順に成膜されて、その上に窒素ガス等の不活性ガス８０を介して厚さ１ｍｍ程度のカバーガラス６４でカバーされて有機ＥＬ発光素子アレイ６１の発光部６３が構成されている。発光部６３からの発光はガラス基板６２側に行われる。
【００４６】
なお、発光層７８に用いる材料、正孔注入層７７に用いる材料については、例えば、特開平１０−１２３７７号、特開２０００−３２３２７６等で公知の種々のものが利用でき、詳細は省く。
【００４７】
図８には、像担持体ユニット２５に取り付けられた各像担持体（感光体ドラム）２０に対して像書込手段２３を正確に位置決めするための機構の１例を示す。像担持体２０は、その軸で像担持体ユニット２５のケース５０に回転可能に取り付けられており、一方、有機ＥＬ発光素子アレイ６１は、図６に示すように長尺のハウジング６０中に保持されている。長尺のハウジング６０の両端に設けた位置決めピン６９をケース５０の対向する位置決め穴に嵌入させると共に、長尺のハウジング６０の両端に設けたねじ挿入孔６８を通して固定ねじをケース５０のねじ穴にねじ込んで固定することにより、各像書込手段２３が所定位置に固定される。
【００４８】
以上のような構成からなるので、例えば図２や図３のように、消耗品の交換やジャム処理のために、像担持体ユニット２５から現像手段２４を外して像担持体ユニット２５を外光に露出させると、像担持体ユニット２５の開口５１から蛍光灯や太陽からの紫外線がケース５０内に入るが、開口５１と像書込手段２３の間にケース５０の遮蔽部分５２が残されているので、その紫外線が直接露光位置に入射してその位置の像担持体２０で反射され、屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５を介して像書込手段２３中の有機ＥＬ発光素子アレイ６１の発光部６３へ達することが防止される。また、ケース５０の中間転写ベルト１６に接する側の開口から入射する紫外線も帯電手段２２と、帯電手段２２と像書込手段２３の間のケース５０の遮蔽部分５３とによって遮蔽されるので、同様に発光部６３へその紫外線が達することが防止される。なお、ケース５０の内面が紫外線を吸収する黒色に塗ってあると、以上の紫外線遮蔽作用はより確実なものとなる。
【００４９】
一方、像書込手段２３のハウジング６０は不透明であり、その背面には不透明なカバー６６により覆われているので、有機ＥＬ発光素子アレイ６１の背面に入射する蛍光灯や太陽からの紫外線も有機ＥＬ発光素子アレイ６１の発光部６３へ達することは防止される。
【００５０】
したがって、消耗品の交換やジャム処理のために像担持体ユニット２５が紫外線に曝されても、それと一体の像書込手段２３中の有機ＥＬ発光素子アレイ６１の発光部６３にはその紫外線は達せず、有機ＥＬ発光素子が紫外線により劣化することは防止される。
【００５１】
図９は、図４〜図８の実施例の変形例を示す図５と同様の断面図であり、図５の実施例と異なる点は、各開口５１の像書込手段２３側のエッジに遮蔽フィルム５４を配置して、開口５１の像書込手段２３側のエッジと像担持体２０の間から多重反射により像書込手段２３中の有機ＥＬ発光素子アレイ６１の発光部６３に紫外線が達するのを完全に防止するようにした点であり、他の構成は図４〜図８の実施例と同様である。
【００５２】
ところで、像担持体ユニット２５を以上のように像書込手段２３の両側に遮蔽部分５２、５３を設け、また、有機ＥＬ発光素子アレイ６１の背面を不透明なカバー６６で遮蔽するため、像担持体ユニット２５は密閉性の高いものとなり、有機ＥＬ発光素子アレイ６１を前面から覆う屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５が汚れた場合に、屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５を像担持体ユニット２５から取り外してクリーニングすることは容易ではない。
【００５３】
そこで、像担持体ユニット２５を分解することなく屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５の先端をクリーニングするクリーニング手段を設けることが望ましい。その例を図１０〜図１２に示す。図１０は像担持体ユニット２５の１つの像担持体２０に対応する部分の断面図であり、図１１はその部分に設けるクリーニング部材を示す斜視図であり、図１２はこの変形例の図４と同様な斜視図である。各画像形成ステーションに対応する屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５の先端面近傍に、図１１に示すようなクリーニング部材８１が配置される。このクリーニング部材８１は像担持体２０の長手方向長さより若干長い長尺の板部材からなり、その先端にクリーンングパッド８２が取り付けられ、その反対端に把手８４が取り付けられており、その間の中間部に屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５の先端面に対応する形状の長い開口８３が設けられている。このクリーニング部材８１は、像担持体ユニット２５の各像書込手段２３の屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５の先端面に対応する位置各々にその長手方向に沿ってスライド可能に像担持体ユニット２５のケース５０に取り付けられており、把手８４を摘んでクリーニング部材８１をケース５０から引き出すと、その先端のクリーンングパッド８２が屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５の先端面を一端から他端にわたって拭きその面の汚れをクリーニングする。そして、把手８４でクリーニング部材８１をケース５０中に押し戻すと、クリーンングパッド８２は再び屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５の先端面を反対方向に拭いて屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５の先端面から外れると共に、クリーニング部材８１の開口８３が屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５の先端面を覆うことになり、この状態で露光が行われるので、クリーニング部材８１は露光の邪魔にはならない。
【００５４】
上記の更なる変形例として、クリーニング部材８１の開口８３中に紫外線をカットする窓部材を嵌め込み、クリーンングパッド８２をケース５０側に取り付けて構成し、クリーニング部材８１をケース５０中に押し込んだ状態で、図２や図３のように、消耗品の交換やジャム処理のために像担持体ユニット２５を外光に露出させても、像担持体ユニット２５の開口５１から入射した紫外線はこのクリーニング部材８１の開口８３中の窓部材によって遮蔽されるため、屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５を介して像書込手段２３中の有機ＥＬ発光素子アレイ６１の発光部６３へその紫外線が達することは防止される。この場合には、遮蔽部分５２、５３はなくてもよいが、像書込手段２３の不透明なハウジング６０と不透明なカバー６６とは図４〜図８の実施例と同様に必須のものである。
【００５５】
なお、この構成の場合には、クリーニング部材８１をケース５０から引き出し、再び押し戻すことによって、ケース５０側に取り付けられたクリーンングパッド８２とその開口８３中の窓部材がスライド接触するので、簡単にクリーニングできる。
【００５６】
さらに、図１０〜図１２の構成の別の変形として、各屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５の先端面上に紫外線カットフィルムを貼り付けておくようにしてもよい。こうすることで、像担持体ユニット２５の開口５１から入射した紫外線はこの紫外線カットフィルムによって遮蔽されるため、屈折率分布型ロッドレンズアレイ６５を介して像書込手段２３中の有機ＥＬ発光素子アレイ６１の発光部６３へその紫外線が達することは防止される。この場合にも、遮蔽部分５２、５３はなくてもよいが、像書込手段２３の不透明なハウジング６０と不透明なカバー６６とは図４〜図８の実施例と同様に必須のものである。
【００５７】
以上、本発明の像担持体カートリッジとそれを用いた画像形成装置をいくつかの実施例に基づいて説明したが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の像担持体カートリッジとそれを用いた画像形成装置によると、露光手段として、有機ＥＬ発光素子アレイとその前面に配置された結像光学系とを備え、その露光手段の周囲に少なくとも紫外線を遮蔽する光遮蔽部材が設けられているので、消耗品の交換やジャム処理等のために像担持体カートリッジを画像形成装置本体から取り外したり露出させて、蛍光灯や太陽からの紫外線が当たるようになった場合でも、その光遮蔽部材によりその紫外線が有機ＥＬ発光素子アレイの発光部へ達することが防止され、有機ＥＬ発光素子が紫外線により劣化することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の１実施例の全体構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１の装置において定着ユニット、二次転写ユニット、転写ベルトユニット、像担持体ユニット、現像手段を露出させた状態を示す図である。
【図３】図２の状態で像担持体ユニットと転写ベルトユニットを取り外して交換可能にした状態を示す図である。
【図４】図１の装置に用いる像担持体ユニットを現像手段側から見た斜視図である。
【図５】図４の像担持体ユニットの断面図である。
【図６】図４の像担持体ユニットに用いる像書込手段の断面図である。
【図７】図６の像書込手段の有機ＥＬ発光素子アレイの発光部近傍の１例の断面図である。
【図８】像担持体ユニットに取り付けられた各像担持体に対して像書込手段を正確に位置決めするための機構の１例を示す斜視図である。
【図９】図４〜図８の実施例の変形例を示す図５と同様の断面図である。
【図１０】別の変形例の像担持体ユニットの１つの像担持体に対応する部分の断面図である。
【図１１】図１０の部分に設けるクリーニング部材を示す斜視図である。
【図１２】図１０の変形例の図４と同様な斜視図である。
【符号の説明】
Ｐ…記録媒体
１…画像形成装置
２…ハウジング本体
２ｂ…回動軸（回動支点）
２ｃ…係止軸
３…第１の開閉部材
３’…開閉蓋
３ｂ…回動軸
４…第２の開閉部材
５…電装品ボックス
６…画像形成ユニット
７…送風ファン
９…転写ベルトユニット
９ａ…支持フレーム
９ｂ…回動部
９ｃ…ロックレバー
１０…給紙ユニット
１１…二次転写ユニット
１２…定着ユニット
１３…記録媒体搬送手段
１４…駆動ローラ
１５…従動ローラ
１６…中間転写ベルト
１６ａ…中間転写ベルト駆動時のベルト搬送方向が下向きになるベルト面
１７…クリーニング手段
１８…テストパターンセンサ
１９…二次転写ローラ
２０…像担持体
２１…一次転写部材
２２…帯電手段
２３…像書込手段
２４…現像手段
２５…像担持体ユニット（像担持体カートリッジ）
２６…トナー貯留容器
２７…トナー貯留部
２９…トナー撹拌部材
３０…仕切部材
３１…トナー供給ローラ
３２…ブレード
３３…現像ローラ
３４…規制ブレード
３５…給紙カセット
３６…ピックアップローラ
３７…レジストローラ対
３９…排紙ローラ対
４０…両面プリント用搬送路
４５…加熱ローラ
４６…加圧ローラ
４７…ベルト張架部材
４９…耐熱ベルト
５０…ケース
５１…開口
５２…遮蔽部分
５３…遮蔽部分
５４…遮蔽フィルム
６０…ハウジング
６１…有機ＥＬ発光素子アレイ
６２…ガラス基板
６３…発光部
６４…カバーガラス
６５…屈折率分布型ロッドレンズアレイ
６５’…屈折率分布型ロッドレンズ
６６…カバー
６７…固定板バネ
６８…ねじ挿入孔
６９…位置決めピン
７１…ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
７２…絶縁膜
７３…陽極
７４…絶縁膜
７５…バンク
７６…バンクの穴
７７…正孔注入層
７８…発光層
７９ａ…陰極第１層
７９ｂ…陰極第２層
８０…不活性ガス
８１…クリーニング部材
８２…クリーンングパッド
８３…開口
８４…把手

Claims

回転自在に支持された少なくとも１つの像担持体と、前記像担持体の露光位置に配置された露光手段とを少なくとも備え、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成された像担持体カートリッジにおいて、
前記露光手段として、有機ＥＬ発光素子アレイとその前面に配置された結像光学系とを備え、
前記露光手段の周囲に少なくとも紫外線を遮蔽する光遮蔽部材を設けたことを特徴とする像担持体カートリッジ。
前記光遮蔽部材は、前記有機ＥＬ発光素子アレイを覆うように配置された第１の光遮蔽部材を有することを特徴とする請求項１記載の像担持体カートリッジ。
前記光遮蔽部材は、前記露光手段近傍の前記像担持体を覆うように配置された第２の光遮蔽部材を有し、前記像担持体の露光位置に外部から紫外線が入射することを防止することを特徴とする請求項１又は２記載の像担持体カートリッジ。
前記像担持体の現像位置に配置される現像手段が、像担持体カートリッジに対して相対的に着脱自在になっており、前記現像手段が前記像担持体に対して離接可能な位置と前記露光手段との間に前記第２の光遮蔽部材が配置されていることを特徴とする請求項３記載の像担持体カートリッジ。
前記結像光学系の前記像担持体に面した面を清掃するクリーニング手段が設けられていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載の像担持体カートリッジ。
前記結像光学系の前記像担持体に面した面側に紫外線をカットする紫外線カット部材が設けられていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載の像担持体カートリッジ。
前記紫外線カット部材は、前記結像光学系の前記像担持体に面した面に沿ってスライド可能なスライド部材に設けられており、前記紫外線カット部材にスライド接触するようにクリーンング部材が設けられていることを特徴とする請求項６記載の像担持体カートリッジ。
前記像担持体カートリッジは、複数の前記像担持体と各像担持体に対応した複数の露光手段とを備えていることを特徴とする請求項１から７の何れか１項記載の像担持体カートリッジ。
請求項１から７の何れか１項記載の像担持体カートリッジを装着して、前記像担持体の周囲に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段を配した状態で、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写媒体に転写させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。