JP2008158381A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、装置本体に対するＬＥＤヘッドの位置精度を向上させることができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】カラープリンタ１には、本体２に対して着脱可能に設けられ、静電潜像が形成される感光ドラム８１を有したプロセスカートリッジ８と、本体２に変位不能に固定されたＬＥＤヘッド７１を有する露光ユニット７とが設けられている。そして、プロセスカートリッジ８および露光ユニット７には、ＬＥＤヘッド７１と感光ドラム８１とを互いに位置決めするための嵌合穴８５ｃおよび位置決め突起７２ｃが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤヘッドとプロセスカートリッジを備えた画像形成装置に関する。

一般に、画像形成装置として、帯電された感光ドラムに光を照射して、光で照射された部分の電位を変えて感光ドラム上に静電潜像を形成し、その静電潜像に現像剤を供給することにより形成される現像剤像を用紙に転写することで、用紙に所定の画像を形成するものが知られている。

このような画像形成装置としては、従来、光を照射するＬＥＤヘッドが装置本体にアームを介して揺動自在に支持されるとともに、感光ドラム等を備えたプロセスカートリッジが装置本体に着脱自在に装着されるものが知られている（特許文献１参照）。そして、この画像形成装置では、プロセスカートリッジを装置本体に装着してカバーを閉めると、カバーの一部と当接して作動する機構によってアームが揺動し、ＬＥＤヘッドがプロセスカートリッジ内の感光ドラムに近づけられて位置決めがなされるようになっている。すなわち、装置本体に対してプロセスカートリッジを位置決めした後、このプロセスカートリッジに対してＬＥＤヘッドを位置決めしている。なお、ＬＥＤヘッドとプロセスカートリッジとの位置決めは、ＬＥＤヘッド側の位置決め穴とプロセスカートリッジ側の突起とを嵌合させることで行われている。

特開平５−２４９７６７号公報

しかしながら、従来のような技術では、プロセスカートリッジに対してＬＥＤヘッドを位置決めしているので、装置本体とプロセスカートリッジとの位置決め誤差と、プロセスカートリッジとＬＥＤヘッドとの位置決め誤差の２つの誤差の影響で、装置本体に対するＬＥＤヘッドの位置精度が悪くなる可能性があった。なお、このようにＬＥＤヘッドの装置本体に対する位置精度が悪くなると、装置本体に対して位置決めされて搬送される用紙とＬＥＤヘッドとの位置精度が悪くなるため、印字位置がずれてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、装置本体に対するＬＥＤヘッドの位置精度を向上させることができる画像形成装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決する本発明は、電子写真方式の画像形成装置であって、画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられ、静電潜像が形成される感光ドラムを有したプロセスカートリッジと、前記感光ドラムに静電潜像を形成するＬＥＤヘッドを有する露光ユニットと、前記ＬＥＤヘッドと前記感光ドラムとを互いに位置決めする位置決め手段とを備え、前記ＬＥＤヘッドは、画像形成装置本体に変位不能に固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、ＬＥＤヘッドが画像形成装置本体に固定されているので、画像形成装置本体に対するＬＥＤヘッドの位置精度を向上させることができる。なお、感光ドラムが、画像形成装置本体に固定されたＬＥＤヘッドに対して位置決め手段を介して位置決めされるので、画像形成装置本体に対する感光ドラムの位置精度も良好にすることができる。

本発明によれば、ＬＥＤヘッドが画像形成装置本体に固定されているので、画像形成装置本体に対するＬＥＤヘッドの位置精度を向上させることができる。

《第１の実施形態》
次に、本発明の第１の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、第１の実施形態に係るカラープリンタを示す図であり、用紙に印刷を行う際の状態を示す側断面図（ａ）と、プロセスカートリッジを本体に取り付ける際の状態を示す側断面図（ｂ）である。なお、以下の説明においては、まず、カラープリンタの全体構成を簡単に説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することとする。ここで、図１（ａ）において、紙面に向かって左側を前（正面）側、紙面に向かって右側を後（背面）側、紙面に向かって手前側を左側、紙面に向かって奥側を右側、紙面に向かって上側を上側、紙面に向かって下側を下側とする。

＜カラープリンタの全体構成＞
図１（ａ）に示すように、カラープリンタ１は、電子写真方式およびタンデム方式のプリンタであり、筐体状の本体２と、用紙３を供給する給紙部４と、給紙された用紙３に画像を形成する画像形成部５と、画像が形成された用紙３を排出する排紙部６とを備えている。ここで、「タンデム方式のプリンタ」とは、複数の感光ドラムを直列に並べたタイプのプリンタをいう。より具体的には、「タンデム方式のプリンタ」とは、複数（４つ）の感光体ドラムが互いに平行な回転軸を有するとともにその回転軸と直交する方向に並べられ、それら複数の感光体ドラム上に形成された画像が用紙（記録シート）あるいは中間転写ベルト（中間転写体）へ重ね合わせられるタイプのプリンタをいう。

［本体２］
本体２は、上部に開口部を有する筐体部２１と、筐体部２１の上部に揺動自在に設けられる蓋部２２（図１（ｂ）参照）とを備えている。

［給紙部４］
給紙部４は、本体２の筐体部２１の下部へ着脱自在に装着される給紙トレイ４１と、給紙トレイ４１から用紙３を一枚ずつ画像形成部５へ搬送する用紙供給機構４２とからなる。なお、この用紙供給機構４２には、紙粉取りローラやピンチローラなどの各種ローラ４２ａが設けられる他、図示せぬ分離パッド等が設けられる。

［画像形成部５］
画像形成部５は、露光部５１、プロセス部５２、転写部５３、定着部５４を備えている。
露光部５１は、ＬＥＤヘッド７１を備えた４つの露光ユニット７で構成されている。ここで、ＬＥＤヘッド７１は、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）を配置して構成されたものである。そして、この露光部５１では、画像データに基づいてＬＥＤヘッド７１の各ＬＥＤを適宜ＯＮ・ＯＦＦさせることで、光を適宜明滅させて後記する感光ドラム８１に照射する。

プロセス部５２は、露光部５１と転写部５３の間に配置される４つのプロセスカートリッジ８で構成されている。各プロセスカートリッジ８には、感光ドラム８１、スコロトロン型帯電器８２、現像ローラ８３およびトナー収容部８４や、図示せぬ層厚規制ブレードなどが設けられている。なお、各プロセスカートリッジ８のトナー収容部８４には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナーが収容されている。

そして、このプロセス部５２では、スコロトロン型帯電器８２により感光ドラム８１の表面が一様に正帯電された後、露光部５１からの光により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、画像データに基づく静電潜像が形成される。ここで、「静電潜像」とは、一様に正帯電されている感光ドラム８１の表面のうち、光によって露光されて電位が下がっている露光部分をいう。次いで、現像ローラ８３の回転により、現像ローラ８３上に担持されているトナーが、感光ドラム８１に対向して接触する時に、感光ドラム８１の表面上に形成される静電潜像に供給される。そして、トナーは、感光ドラム８１の表面上で選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像によりトナー像が形成される。

転写部５３は、用紙３を搬送する搬送ベルト５３ａと、転写ローラ５３ｂとを主に備えている。そして、この転写部５３では、感光ドラム８１で担持されたトナー像を、電圧が印加された転写ローラ５３ｂで引き寄せることで、感光ドラム８１と搬送ベルト５３ａとの間を搬送されてくる用紙３にトナー像を転写させる。このようにして、用紙３には、４つの感光ドラム８１からのトナー像が重ね合わせられる。

定着部５４は、加熱ローラ５４ａと、加熱ローラ５４ａに向けて押圧される加圧ローラ５４ｂとを備えている。そして、この定着部５４では、用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ５４ａと加圧ローラ５４ｂとの間を通過する間に熱定着させる。

［排紙部６］
排紙部６は、排紙ローラ６１と排紙トレイ６２を備えている。そして、この排紙部６では、定着部５４から出てくる用紙３を、各排紙ローラ６１によって排紙トレイ６２上に搬送させる。

＜露光ユニットとプロセスカートリッジの位置決め構造＞
次に、本発明の特徴部分となる露光ユニット７とプロセスカートリッジ８の位置決め構造について詳細に説明する。参照する図面において、図２は、露光ユニットとプロセスカートリッジを示す斜視図（ａ）と、露光ユニットを示す平面図（ｂ）である。

［露光ユニット７］
図１（ｂ）に示すように、共通のフレームである筐体部２１は、露光ユニット７を挟んで左右方向において対向配置された一対のサイドフレームＳＦと露光ユニット７の下側に配されたロアフレームＬＦとを有し、４つの露光ユニット７は、これらサイドフレームＳＦとロアフレームＬＦとに固定されている。詳しくは、各露光ユニット７は、ＬＥＤヘッド７１の先端を上方（鉛直上方）へ向けた状態でサイドフレームＳＦの適所（給紙トレイ４１の上方）に変位不能に固定されている。また、露光ユニット７は、図２（ａ）に示すように、前記したＬＥＤヘッド７１を備える他、このＬＥＤヘッド７１を支持する露光側フレーム７２を備えている。
そして、この露光側フレーム７２は、ＬＥＤヘッド７１を支持する基部７２ａと、基部７２ａの幅方向両側（用紙３の搬送方向両側、つまり前後方向両側）から上方へ突出する一対の台座部７２ｂと、各台座部７２ｂの上面に設けられる４つの位置決め突起７２ｃとを有している。

位置決め突起７２ｃは、その先端が先細のテーパ状に形成される円柱状の突起であり、ＬＥＤヘッド７１の先端よりも上側（プロセスカートリッジ８側）へ突出するように形成されている。そして、図２（ｂ）に示すように、４つの位置決め突起７２ｃのうち２つの位置決め突起７２ｃは、前側に形成された広めの台座部７２ｂの幅方向（前後方向）外側に配され、残りの２つの位置決め突起７２ｃは、後側に形成された狭めの台座部７２ｂの幅方向中央に配されている。すなわち、各位置決め突起７２ｃは、ＬＥＤヘッド７１の平面視における中心ＣＰに対して非対称に配されている。ここで、ＬＥＤヘッド７１は平面視長方形状であり、「中心ＣＰ」とは、この長方形の短辺および長辺の垂直２等分線の交差する点を指す。また、各位置決め突起７２ｃは、ＬＥＤヘッド７１の平面視における長手方向（左右方向）両端部７１ａよりも内側に位置するように配されている。

［プロセスカートリッジ］
図１（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ８は、本体２の筐体部２１に対して上方から着脱可能な構造、詳しくは、筐体部２１の下側に固定された露光ユニット７に対して上方から着脱可能な構造となっている。このプロセスカートリッジ８は、図２（ａ）に示すように、前記した感光ドラム８１等を備える他、感光ドラム８１等を支持するプロセス側フレーム８５を備えている。そして、このプロセス側フレーム８５には、その上面に転写用開口部８５ａが形成されるとともに、その下面にヘッド用開口部８５ｂおよび４つの嵌合穴８５ｃが形成されている。

転写用開口部８５ａは、感光ドラム８１の一部を転写ローラ５３ｂ（図１参照）に向けて露出させる開口部である。そして、この転写用開口部８５ａは、感光ドラム８１の径よりも小さな短辺と、感光ドラム８１の長さと略同等の長辺とを有する長方形状に形成されている。

ヘッド用開口部８５ｂは、感光ドラム８１をＬＥＤヘッド７１に向けて露出させる開口部であり、転写用開口部８５ａに対向する位置に形成されている。そして、このヘッド用開口部８５ｂは、ＬＥＤヘッド７１をプロセスカートリッジ８内の感光ドラム８１の近傍まで挿入させるべく、ＬＥＤヘッド７１の平面視における大きさよりも一回り大きくなるように形成されている。

嵌合穴８５ｃは、前記した位置決め突起７２ｃと嵌合する嵌合部である。そして、この嵌合穴８５ｃは、位置決め突起７２ｃの径と略同じ径で形成されており、これにより、プロセスカートリッジ８が露光ユニット７に対して位置決めされるとともに、嵌合により固定される。

また、プロセス側フレーム８５の側壁のうち感光ドラム８１を支持する一対の側壁８５ｄには、その上部に感光ドラム８１の軸８１ａが外側へ突出するように配置されるとともに、その下部に軸８１ａと略同じ突出量で上下に延びる長尺状のガイド片８５ｅが形成されている。そして、この感光ドラム８１の軸８１ａとガイド片８５ｅは、上下方向に沿って並ぶように配置されている。

［本体２］
図１（ｂ）に示すように、本体２の筐体部２１の開口部には、前記したガイド片８５ｅおよび感光ドラム８１の軸８１ａと係合することで、感光ドラム８１の軸８１ａを所定の位置に案内する４つの案内溝２１ａが形成されている。そして、この案内溝２１ａは、ＬＥＤヘッド７１に近付くにつれて次第に幅狭となるテーパ部２１ｂと、テーパ部２１ｂの最も幅狭となる部分に連続するように形成される真直部２１ｃとで構成される。なお、真直部２１ｃの幅は、感光ドラム８１の軸８１ａの径よりも大きくなっている。
ここで、真直部２１ｃはプロセスカートリッジ８をＬＥＤヘッド７１へ向けて最終的に案内する溝であり、真直部２１ｃの案内方向下流端が伸びる方向はＬＥＤヘッド７１の先端が伸びる鉛直上向きと正反対の向きである鉛直下向きである。このような構成により、プロセスカートリッジ８の最終的に案内される向きが、ＬＥＤヘッド７１の先端が伸びる方向と正反対の向きとなる。

次に、ＬＥＤヘッド７１と感光ドラム８１の位置決め方法について説明する。
図１（ｂ）に示すように、まず、本体２の筐体部２１の適所に、４つの露光ユニット７の露光側フレーム７２をそれぞれ変位不能に固定する。なお、露光ユニット７は着脱する必要がないため、この露光側フレーム７２の固定の際には、公知の位置決め手段により十分に高精度に露光側フレーム７２の位置を決めて固定させればよい。その固定は、具体的には、ネジ止め、接着、溶着などが考えられる。これにより、露光側フレーム７２上のＬＥＤヘッド７１が、本体２に対して位置決めされる。

続いて、筐体部２１に固定した各露光ユニット７に対して、各プロセスカートリッジ８を上方から取り付けていく。このとき、作業者は、プロセスカートリッジ８の上面に形成される転写用開口部８５ａを、ヘッド用開口部８５ｂに見立ててＬＥＤヘッド７１と合わせつつ、プロセスカートリッジ８を上方から筐体部２１内へ挿入させていく。

このようにプロセスカートリッジ８のある程度の位置を目視で確認しつつ、プロセスカートリッジ８を筐体部２１内へ挿入させていくと、プロセスカートリッジ８のガイド片８５ｅと筐体部２１の案内溝２１ａのテーパ部２１ｂとが係合する。これにより、プロセスカートリッジ８の位置が正規の位置から多少ずれていても、案内溝２１ａのテーパ部２１ｂによって略正規の位置まで戻されることとなる。

その後、プロセスカートリッジ８をさらに下方に挿入すると、プロセスカートリッジ８の嵌合穴８５ｃと露光ユニット７の位置決め突起７２ｃのテーパ状の先端が係合する。これにより、プロセスカートリッジ８の位置が正規の位置から多少ずれていても、位置決め突起７２ｃのテーパ状の先端により正規の位置に戻されることとなる。なお、このようにプロセスカートリッジ８を露光ユニット７へ取り付ける際において、万一、嵌合穴８５ｃが位置決め突起７２ｃに係合しなかった場合（両者の位置が大きくずれた場合）には、プロセスカートリッジ８の下面が位置決め突起７２ｃで支持されることによって、ＬＥＤヘッド７１は保護される。

その後、位置決め突起７２ｃに嵌合穴８５ｃを嵌合させつつプロセスカートリッジ８をさらに下方に挿入させていき、露光側フレーム７２の台座部７２ｂに当接させると、プロセスカートリッジ８が露光ユニット７に対して位置決めされた状態で固定される。これにより、ＬＥＤヘッド７１と感光ドラム８１とが互いに位置決めされることとなる。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
ＬＥＤヘッド７１を有する露光ユニット７が本体２に変位不能に固定されているので、本体２に対するＬＥＤヘッド７１の位置精度を向上させることができる。また、感光ドラム８１が、本体２に固定されたＬＥＤヘッド７１に対して位置決めされるので、本体２に対する感光ドラム８１の位置精度も良好にすることができる。そして、このようにＬＥＤヘッド７１と感光ドラム８１が本体２に対して良好な位置精度となることにより、本体２に対して位置決めされる用紙３との位置精度も良好となり、印字位置ずれを抑制することができる。

また、ＬＥＤヘッド７１を有する露光ユニット７が本体２に変位不能に固定されることにより、従来のようにＬＥＤヘッドを揺動するためのスペースや機構等を設ける必要がなくなるので、装置の小型化や、部品点数の削減によるコストダウンを図ることができる。なお、従来の構造では、ＬＥＤヘッドを揺動させる機構の本体への位置決め、プロセスカートリッジの本体への位置決め、ＬＥＤヘッドのプロセスカートリッジへの位置決めといった少なくとも合計３回の位置決めが必要である。これに対し、本実施形態では、露光ユニット７の本体２への位置決め、プロセスカートリッジ８の露光ユニット７（本体２）への位置決めといった２回の位置決めを行うだけで済むので、その取付誤差を極力抑えることができる。

ＬＥＤヘッド７１が上向きの状態で本体２に配されるので、プロセスカートリッジ８を取り外した状態において、ユーザがＬＥＤヘッド７１の状態を上から容易に目視することができるため、ＬＥＤヘッド７１のメンテナンスやクリーニングが容易となる。また、４つのＬＥＤヘッド７１が各露光側フレーム７２を介して共通のサイドフレームＳＦおよびロアフレームＬＦに固定されるので、ＬＥＤヘッド７１同士の位置精度が高くなり、色ずれの発生を抑制することができる。

位置決め突起７２ｃがＬＥＤヘッド７１の先端よりもプロセスカートリッジ８側へ突出しているので、プロセスカートリッジ８の取付時におけるプロセスカートリッジ８とＬＥＤヘッド７１との干渉を抑制することができる。なお、本発明のように重量の大きなプロセスカートリッジ８を本体２に固定されたＬＥＤヘッド７１へ向けて装着する構成においては、ＬＥＤヘッド７１とプロセスカートリッジ８が強く衝突してＬＥＤヘッド７１が損傷する可能性があるため、このような位置決め突起７２ｃでＬＥＤヘッド７１を保護する構成は極めて有効な手段となる。

ＬＥＤヘッド７１に近付くにつれて次第に幅狭となるテーパ部２１ｂを有する案内溝２１ａが本体２に形成されているので、プロセスカートリッジ８の本体２に対する着脱が容易となる。
位置決め突起７２ｃの先端を先細のテーパ形状に形成することで、プロセスカートリッジ８の位置が正規の位置から多少ずれていても、プロセスカートリッジ８を正規の位置に戻すことができるので、プロセスカートリッジ８の位置決めが容易となる。

転写用開口部８５ａをヘッド用開口部８５ｂに対向する位置に設けたので、作業者が転写用開口部８５ａをヘッド用開口部８５ｂに見立てて取り付けを行うことができるので、取付作業を容易にするためのマーカなどを別途設けることなく、取付作業を容易にすることができる。
位置決め突起７２ｃを、基部７２ａから上方へ突出する台座部７２ｂ上に設けたので、位置決め突起７２ｃが必要以上に長くならず、その強度を向上させることができる。

なお、本発明は第１の実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
第１の実施形態では、位置決め突起７２ｃをＬＥＤヘッド７１の長手方向両端部７１ａよりも内側に配したが、本発明はこれに限定されず、図３（ａ）に示すように、外側に配してもよい。これによれば、ＬＥＤヘッド７１の両側に配した一対の位置決め突起７２ｃをＬＥＤヘッド７１の平面視における短手方向において互いに近付けることができるので、露光ユニット７をＬＥＤヘッド７１の短手方向（用紙搬送方向）において小型化することができる。また、この露光ユニット７の小型化に伴い、プロセスカートリッジも同様に用紙搬送方向において小型化することができる。

また、位置決め突起７２ｃの数は、第１の実施形態のように４本に限定されず、いくつであってもよい。例えば、図３（ａ）に示す形態における４本の位置決め突起７２ｃを、図３（ｂ）に示すように２本としてもよい。なお、この場合は、図のように、２本の位置決め突起７２ｃを、ＬＥＤヘッド７１の平面視長手方向に沿う中心線ＣＬ上に配するのが望ましい。ここで、ＬＥＤヘッド７１は平面視長方形状であり、「中心線ＣＬ」とは、この長方形の短辺の垂直２等分線を指す。これによれば、露光ユニット７やプロセスカートリッジを用紙搬送方向においてさらに小型化することができる。

第１の実施形態では、４本の位置決め突起７２ｃをＬＥＤヘッド７１の中心に対して非対称に配したが、本発明はこれに限定されず、例えば図３（ｃ）に示すように、ＬＥＤヘッド７１の平面視における中心ＣＰに対して対称に配してもよい。ここで、ＬＥＤヘッド７１は平面視長方形状であり、「中心ＣＰ」とは、この長方形の短辺および長辺の垂直２等分線の交差する点を指す。これによれば、ＬＥＤヘッド７１の周りに位置決め突起７２ｃがバランス良く配置されるので、ＬＥＤヘッド７１を各位置決め突起７２ｃによって効率良く保護することができる。また、ＬＥＤヘッド７１の中心ＣＰに対して対称に配された位置決め突起７２ｃからＬＥＤヘッド７１の位置を推定できるので、作業者が誤ってＬＥＤヘッド７１に触れることを抑制して、ＬＥＤヘッド７１への汚れの付着を抑制することができる。さらに、例えば仮にプロセスカートリッジ８の平面視における向きを誤って逆向きにしてプロセスカートリッジ８を装着してしまった場合であっても、ＬＥＤヘッド７１を、プロセスカートリッジ８の下面に衝突させずに、ヘッド用開口部８５ｂからプロセスカートリッジ８内に逃がすことができる。ちなみに、図２（ｂ）で代表して示すように位置決め突起７２ｃが非対称となる構造の場合には、プロセスカートリッジ８を平面視において逆向きとすると、その下面にＬＥＤヘッド７１が衝突する。ただし、図２を参照して説明した第１の実施形態では、プロセスカートリッジ８を平面視において逆向きにしても、プロセスカートリッジ８のガイド片８５ｅを本体２の案内溝２１ａに係合させることにより、嵌合穴８５ｃに位置決め突起７２ｃが入らないので、ＬＥＤヘッド７１がプロセスカートリッジ８の下面で損傷されることはない。

また、位置決め突起７２ｃを円柱状としたが、本発明はこれに限定されず、どのような形状としてもよい。例えば、図３（ｄ）に示すように、位置決め突起７２ｃ’の形状を四角柱状としてもよい。なお、この場合は、プロセスカートリッジ８の嵌合穴８５ｃ’を四角形状とする。また、この位置決め突起７２ｃ’の縦幅Ｙ（用紙搬送方向における幅、つまり前後方向における幅）は、プロセスカートリッジ８のヘッド用開口部８５ｂの横幅Ｘ（用紙搬送方向における幅）よりも大きく形成するのが望ましい。これによれば、位置決め突起７２ｃ’がヘッド用開口部８５ｂに入らないので、ユーザが万一、プロセスカートリッジ８の本体２への装着方法を誤っても、位置決め突起７２ｃ’と感光ドラム８１との当接を抑制することができる。

第１の実施形態では、プロセスカートリッジ８は、露光ユニット７に固定されたが、本発明はこれに限定されず、例えば本体２に対して固定されていてもよい。また、プロセスカートリッジ８の固定は、嵌合に限らず、所定のロック片や弾性変形可能な係合突起を露光ユニット７または本体２に引っ掛けることによって行ってもよい。

第１の実施形態では、位置決め手段として、露光ユニット７に設けた位置決め突起７２ｃと、プロセスカートリッジ８に設けた嵌合穴８５ｃとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、露光ユニットに嵌合穴を設け、プロセスカートリッジに位置決め突起を設けてもよいし、露光ユニットに嵌合穴と位置決め突起の両方を設け、プロセスカートリッジも同様に嵌合穴と位置決め突起の両方を設けてもよい。

第１の実施形態では、嵌合部として嵌合穴８５ｃを採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば溝などであってもよい。
第１の実施形態では、プロセスカートリッジ８を上方から取り付ける構造としたが、本発明はこれに限定されず、例えば図４（ａ）および（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ８を横から取り付ける構造としてもよい。なお、図４では、プロセスカートリッジ８の取付方向を変えただけの構造であるため、第１の実施形態と同じ機能の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は、前記した第１の実施形態に係るカラープリンタ１の構造を変更して、モノクロのプリンタ１’としたものであるため、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略することとする。参照する図面において、図５は、第２の実施形態に係るプリンタを示す図であり、プロセスカートリッジを本体に取り付ける前の状態を示す側断面図（ａ）と、プロセスカートリッジを本体に取り付けた後の状態を示す側断面図（ｂ）である。

図５（ａ）および（ｂ）に示すように、プリンタ１’は、第１の実施形態に係るカラープリンタ１とは異なる本体２’、露光部５１’、プロセス部５２’、転写部５３’を備えて構成されている。

［本体２’］
本体２’は、側方に開口部を有する筐体部２１’と、筐体部２１’の開口部に揺動自在に設けられる蓋部２２’とを備えている。そして、筐体部２１’の開口部の適所には、プロセスカートリッジ８’の感光ドラム８１の軸８１ａを所定の位置に案内する案内溝２１ａ’が形成されている。なお、この案内溝２１ａ’は、ＬＥＤヘッド７１に近付くにつれて次第に幅狭となるテーパ部２１ｂ’と、テーパ部２１ｂの最も幅狭となる部分に連続するように形成される真直部２１ｃ’とで構成されている。そして、テーパ部２１ｂ’は、横方向へ延びるように形成されるとともに、真直部２１ｃ’は、下方へ延びるように形成されている。また、蓋部２２’には、プロセスカートリッジ８’の上面に当接する保持片２２ａが設けられるとともに、給紙部４を構成する用紙供給機構４２が設けられている。
ここで、真直部２１ｃ’はプロセスカートリッジ８’をＬＥＤヘッド７１へ向けて最終的に案内する溝であり、真直部２１ｃ’の案内方向下流端が伸びる方向はＬＥＤヘッド７１の先端が伸びる鉛直上向きと正反対の向きである鉛直下向きである。このような構成により、プロセスカートリッジ８’の最終的に案内される向きが、ＬＥＤヘッド７１の先端が伸びる方向と正反対の向きとなる。

［露光部５１’］
露光部５１’は、１つの露光ユニット７で構成されている。なお、露光ユニット７は、第１の実施形態と同様の構成なので、その説明は省略する。

［プロセス部５２’および転写部５３’］
プロセス部５２’および転写部５３’は、１つのプロセスカートリッジ８’で構成されている。すなわち、このプロセスカートリッジ８’は、第１の実施形態に係るプロセスカートリッジ８の構成に加え、転写ローラ５３ｂを一体に備えた構成となっている。なお、この転写ローラ５３ｂは、感光ドラム８１の上方に設けられている。そして、プロセスカートリッジ８’の上壁のうち、転写ローラ５３ｂの上方の部分は、上方へ突出する凸部８ａとなっている。給紙部４から供給された用紙３は、感光ドラム８１と転写ローラ５３ｂとに挟まれたときに、感光体ドラム８１に形成されたトナー像が用紙３へ転写される。

次に、ＬＥＤヘッド７１と感光ドラム８１の位置決め方法について説明する。
図５（ａ）に示すように、まず、本体２’の筐体部２１’の適所に、露光ユニット７の露光側フレーム７２を第１の実施形態と同様にして固定する。これにより、露光側フレーム７２上のＬＥＤヘッド７１が、本体２’に対して位置決めされる。

続いて、筐体部２１’内へ、プロセスカートリッジ８’を横から挿入していくと、感光ドラム８１の軸８１ａと筐体部２１’の案内溝２１ａ’のテーパ部２１ｂ’とが係合する。これにより、感光ドラム８１の軸８１ａは、その位置が真直部２１ｃ’の上部開口よりも多少上方にずれていても、テーパ部２１ｂ’によって真直部２１ｃ’の上部開口まで戻されることとなる。

そして、感光ドラム８１の軸８１ａを真直部２１ｃ’の上部開口まで移動させた後（案内溝２１ａ’の奥側の壁に突き当てた後）、プロセスカートリッジ８’を下方へ移動させる。このとき、凸部８ａを押してプロセスカートリッジ８’を下方へ移動させると、感光ドラム８１の軸８１ａが真直部２１ｃ’に沿って良好に移動する。その後は、第１の実施形態と同様に、プロセスカートリッジ８’の嵌合穴８５ｃと露光ユニット７の位置決め突起７２ｃとを嵌合させ、ＬＥＤヘッド７１と感光ドラム８１との位置決めを行う。最後に、蓋部２２’を閉めることで、保持片２２ａでプロセスカートリッジ８’の上面が押さえられ、プロセスカートリッジ８’が確実に露光ユニット７に固定されることとなる。

以上、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる他、以下のような効果を得ることができる。

蓋部２２’に保持片２２ａを設けたことで、仮にプロセスカートリッジ８’が露光ユニット７の上面から浮いた状態であっても、保持片２２ａで押圧されることによってプロセスカートリッジ８’が露光ユニット７の上面に当接されるので、確実に位置決めを行うことができる。

《第３の実施形態》
次に、本発明の第３の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は、前記した第２の実施形態に係るプリンタ１’の構造を一部変更したものであるため、第２の実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略することとする。参照する図面において、図６は、第３の実施形態に係るプリンタを示す図であり、プロセスカートリッジを本体に取り付ける前の状態を示す側断面図（ａ）と、プロセスカートリッジを本体に取り付けた後の状態を示す側断面図（ｂ）である。

図６（ａ）および（ｂ）に示すように、プリンタ１”は、第２の実施形態に係るプリンタ１’とは異なる露光ユニット７”、プロセスカートリッジ８”および案内溝２１ａ”を備えて構成されている。

露光ユニット７”は、サイドフレームＳＦおよびロアフレームＬＦに上向きで固定されており、第２の実施形態と同様のＬＥＤヘッド７１を備える他、第２の実施形態とは異なる露光側フレーム７３を備えて構成されている。露光側フレーム７３は、ＬＥＤヘッド７１を支持する基部７３ａと、基部７３ａの左右方向両端部から上方へ突出する一対の軸支持部７３ｂと、一対の軸支持部７３ｂを繋ぐカートリッジ支持部７３ｃとを有している。

軸支持部７３ｂには、その上部における筐体部２１’の開口側の適所に、感光ドラム８１の軸８１ａをＬＥＤヘッド７１に対して位置決めするための位置決め溝７３ｅが設けられている。そして、この位置決め溝７３ｅは、ＬＥＤヘッド７１に近付くにつれて次第に幅狭となるように形成されるテーパ部７３ｆと、テーパ部２１ｂの最も幅狭となる部分に連続するように形成される真直部７３ｇとで構成される。なお、真直部７３ｇの幅は、感光ドラム８１の軸８１ａの径と略同じ大きさとなっている。すなわち、本実施形態においては、感光ドラム８１の軸８１ａと位置決め溝７３ｅとが、位置決め手段として機能している。
ここで、真直部７３ｇはプロセスカートリッジ８”をＬＥＤヘッド７１へ向けて最終的に案内する溝であり、真直部７３ｇの案内方向下流端が伸びる方向はＬＥＤヘッド７１の先端が伸びる鉛直上向きと正反対の向きである鉛直下向きである。このような構成により、プロセスカートリッジ８”の最終的に案内される向きが、ＬＥＤヘッド７１の先端が伸びる方向と正反対の向きとなる。

カートリッジ支持部７３ｃは、軸支持部７３ｂの下部のうち筐体部２１’の開口側へ突出する部分の先端に設けられている。そして、このカートリッジ支持部７３ｃは、その上面でプロセスカートリッジ８”の下面を支持するようになっている。

プロセスカートリッジ８”は、図５に示すような嵌合穴８５ｃが形成されない点で第２の実施形態とは異なっている。

案内溝２１ａ”は、ＬＥＤヘッド７１に近付くにつれて次第に幅狭となるように形成されている。詳しくは、この案内溝２１ａ”は、露光側フレーム７３の位置決め溝７３ｅのテーパ部７３ｆと連続するような形状で形成されている。

次に、ＬＥＤヘッド７１と感光ドラム８１の位置決め方法について説明する。
図６（ａ）に示すように、まず、本体２’の筐体部２１’の適所に、露光ユニット７”の露光側フレーム７３を第１の実施形態と同様にして固定する。これにより、露光側フレーム７３上のＬＥＤヘッド７１が、本体２’に対して位置決めされる。

続いて、筐体部２１’に対して、プロセスカートリッジ８”を横から挿入させていくと、感光ドラム８１の軸８１ａと筐体部２１’の案内溝２１ａ”とが係合する。これにより、感光ドラム８１の軸８１ａは、その位置が位置決め溝７３ｅの真直部７３ｇの上部開口よりも多少上方にずれていても、案内溝２１ａ”と位置決め溝７３ｅのテーパ部７３ｆとによって真直部７３ｇの上部開口まで戻されることとなる。

そして、感光ドラム８１の軸８１ａを位置決め溝７３ｅの真直部７３ｇの上部開口まで移動させた後（位置決め溝７３ｅの奥側の壁に突き当てた後）、プロセスカートリッジ８”を下方へ移動させる。このとき、凸部８ａを押してプロセスカートリッジ８’を下方へ移動させると、感光ドラム８１の軸８１ａが真直部７３ｇに沿って良好に移動する。その後は、感光ドラム８１の軸８１ａが真直部７３ｇの下端に当接するまで、プロセスカートリッジ８”を下方に挿入させることで、ＬＥＤヘッド７１と感光ドラム８１との位置決めが完了する。なお、このとき、プロセスカートリッジ８”の下面は、露光側フレーム７３のカートリッジ支持部７３ｃに当接しており、これにより、プロセスカートリッジ８”が、真直部７３ｇの下端とカートリッジ支持部７３ｃとにより良好に支持される。また、最後に、蓋部２２’を閉めることで、保持片２２ａでプロセスカートリッジ８’の上面が押さえられ、プロセスカートリッジ８”が確実に露光ユニット７”に固定されることとなる。

以上、第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果が得られる他、以下のような効果を得ることができる。
感光ドラム８１の軸８１ａを位置決め溝７３ｅに係合させることで位置決めを行うので、感光ドラム８１を露光側フレーム７３に対して直接位置決めすることができる。そのため、例えば第２の実施形態のようなプロセスカートリッジ８’の筐体を露光側フレーム７２に対して位置決めすることで、露光側フレーム７２に対して間接的に感光ドラム８１を位置決めする構造に比べ、感光ドラムと露光側フレーム上のＬＥＤヘッドとの位置精度を向上させることができる。

ＬＥＤヘッド７１に近付くにつれて次第に幅狭となる案内溝２１ａ”および位置決め溝７３ｅのテーパ部７３ｆを設けたので、露光ユニット７”に対するプロセスカートリッジ８”の着脱が容易となる。
露光側フレーム７３にカートリッジ支持部７３ｃを設けたので、このカートリッジ支持部７３ｃと保持片２２ａとの間でプロセスカートリッジ８”を確実に固定することができる。

なお、前記した各実施形態では、カラープリンタ１やプリンタ１’，１”に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。

第１の実施形態に係るカラープリンタを示す図であり、用紙に印刷を行う際の状態を示す側断面図（ａ）と、プロセスカートリッジを本体に取り付ける際の状態を示す側断面図（ｂ）である。 露光ユニットとプロセスカートリッジを示す斜視図（ａ）と、露光ユニットを示す平面図（ｂ）である。 位置決め突起の配置の変形例を示す図であり、ＬＥＤヘッドの長手方向外側に位置決め突起を配置した例を示す平面図（ａ）と、ＬＥＤヘッドの中心線上に位置決め突起を配置した例を示す平面図（ｂ）と、ＬＥＤヘッドの中心に対して対称に位置決め突起を配置した例を示す平面図（ｃ）と、位置決め突起を四角柱状に形成した例を示す平面図（ｄ）である。 プロセスカートリッジが横から取り付けられるタイプのカラープリンタを示す図であり、プロセスカートリッジを本体に取り付ける前の状態を示す側断面図（ａ）と、プロセスカートリッジを本体に取り付けた後の状態を示す側断面図（ｂ）である。 第２の実施形態に係るプリンタを示す図であり、プロセスカートリッジを本体に取り付ける前の状態を示す側断面図（ａ）と、プロセスカートリッジを本体に取り付けた後の状態を示す側断面図（ｂ）である。 第３の実施形態に係るプリンタを示す図であり、プロセスカートリッジを本体に取り付ける前の状態を示す側断面図（ａ）と、プロセスカートリッジを本体に取り付けた後の状態を示す側断面図（ｂ）である。

符号の説明

１ カラープリンタ
２ 本体
７ 露光ユニット
８ プロセスカートリッジ
２１ 筐体部
２１ａ 案内溝
２１ｂ テーパ部
２１ｃ 真直部
２２ 蓋部
７１ ＬＥＤヘッド
７１ａ 長手方向両端部
７２ 露光側フレーム
７２ａ 基部
７２ｂ 台座部
７２ｃ 位置決め突起
８１ 感光ドラム
８１ａ 軸
８５ プロセス側フレーム
８５ａ 転写用開口部
８５ｂ ヘッド用開口部
８５ｃ 嵌合穴
８５ｄ 側壁
８５ｅ ガイド片
ＳＦ サイドフレーム

Claims (13)

1. 電子写真方式の画像形成装置であって、
   画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられ、静電潜像が形成される感光ドラムを有したプロセスカートリッジと、
   前記感光ドラムに静電潜像を形成するＬＥＤヘッドを有する露光ユニットと、
   前記ＬＥＤヘッドと前記感光ドラムとを互いに位置決めする位置決め手段とを備え、
   前記ＬＥＤヘッドは、画像形成装置本体に変位不能に固定されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ＬＥＤヘッドは、画像形成装置本体に上向きで配され、
   前記プロセスカートリッジは、画像形成装置本体に対して、上方から着脱されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. タンデム方式の画像形成装置であって、
   複数のＬＥＤヘッドは共通のフレームに固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記位置決め手段は、
   前記ＬＥＤヘッドの先端よりも前記プロセスカートリッジ側へ突出するように前記露光ユニットに設けられた位置決め突起と、
   前記位置決め突起と嵌合するように前記プロセスカートリッジに設けられた嵌合部とを備えていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記位置決め突起は、前記ＬＥＤヘッドの長手方向両端部よりも、外側に配されたことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記位置決め突起は、前記ＬＥＤヘッドの長手方向に沿う中心線上に配されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記位置決め突起は、前記ＬＥＤヘッドの中心に対して対称に配されていることを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記プロセスカートリッジには、前記感光ドラムを前記ＬＥＤヘッドに向けて露出させるための開口部が設けられ、
   前記位置決め突起は、その用紙搬送方向における幅が、前記開口部の用紙搬送方向における幅よりも大きいことを特徴とする請求項４〜請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記露光ユニットには、前記感光ドラムの軸を位置決めするための位置決め溝が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記位置決め溝は、前記ＬＥＤヘッドに近付くにつれて次第に幅狭となるように形成されていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記位置決め溝は前記プロセスカートリッジをＬＥＤヘッドへ向けて最終的に案内する溝であり、前記位置決め溝の案内方向下流端の伸びる方向が、前記ＬＥＤヘッドの先端が伸びる向きと正反対の向きとなるように形成されたことを特徴とする請求項９または１０に記載の画像形成装置。
12. 前記画像形成装置本体には、前記感光ドラムの軸を所定の位置に案内するための案内溝が形成されており、
    前記案内溝は、前記ＬＥＤヘッドに近付くにつれて次第に幅狭となるように形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記案内溝は前記プロセスカートリッジをＬＥＤヘッドへ向けて最終的に案内する溝であり、前記案内溝の案内方向下流端の伸びる方向が、前記ＬＥＤヘッドの先端が伸びる向きと正反対の向きとなるように形成されたことを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。

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