JP2012189867A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】感光体と、当該感光体に静電潜像を書き込む複数の光書込み素子、及び各光書込み素子を整列状態で保持するフレームを有する光書込みヘッド6と、感光体に書き込まれた静電潜像を現像剤を用いて顕像化する現像手段と、当該現像手段に供給する現像剤を収納する現像剤収容部25と、発光素子33及び受光素子34を有し、発光素子33及び受光素子34間の光の透過量に基づいて現像剤収容部25における現像剤量を検知する現像剤量検知手段31とを備える画像形成装置である。発光素子33及び受光素子34の少なくとも一方を、光書込みヘッド6に取り付けた。
【選択図】図3
Description
この方法では、発光素子から発せられた光が、現像剤収容部に設けられたプリズムやミラー等から成る第1及び第2の導光部材を通って受光素子に導かれるように光路を構成する。現像剤収容部内に現像剤が十分に存在している場合は、第1の導光部材と第2の導光部材との間の光路が現像剤によって遮られることにより、受光素子まで光が届かない。しかし、現像剤量が減少して所定量以下になり、前記導光部材間の光路が現像剤によって遮られなくなると、受光素子まで光が届くようになる。このときの受光素子による出力を測定することで、現像剤量が所定量以下になったタイミングを検知することができるようになっている(特許文献1,2又は3参照)。
図1に示す画像形成装置は、カラーレーザープリンタであり、その装置本体100には、画像形成ユニットとしての4つのプロセスユニット1Y,1M,1C,1Kが着脱可能に装着されている。各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Kは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。なお、本実施形態では、現像剤としてトナーとキャリアから成る二成分現像剤を用いている。
作像動作が開始されると、各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Kの感光体2が図の時計回りに回転駆動され、帯電装置3によって各感光体2の表面が所定の極性に一様に帯電される。図示しない読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、各感光体の帯電面に光書込みヘッド6によって静電潜像が書き込まれる。このとき、各感光体2に書き込まれる画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体2上に形成された静電潜像に、各現像装置4によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化(可視像化)される。
図2に示すように、現像装置4は、現像剤により感光体2上の静電潜像を顕像化する現像部24と、現像部24に供給するための現像剤を収容する現像剤収容部25とを有する。現像部24には、現像剤を担持する現像剤担持体(又は現像手段)としての現像ローラ26と、現像ローラ26に現像剤を供給する現像剤供給部材としての供給ローラ27と、現像ローラ26上に担持された現像剤を薄層化する層規制部材としての薄層化ブレード28と、現像剤撹拌部材としての撹拌パドル29とが配設されている。また、現像部24の上方に配設されている現像剤収容部25には、現像剤撹拌部材としてのアジテータ30等が配設されている。
アジテータ30や撹拌パドル29が回転すると、現像剤収容部25内の現像剤は撹拌されながら自重によって供給ローラ27側へ移動する。供給ローラ27は、金属製の芯金と、これの表面に被覆された発泡樹脂等から成るローラ部とを有しており、ローラ部の表面に現像剤を付着させながら回転する。供給ローラ27の表面に付着した現像剤は、現像ローラ26と供給ローラ27との当接部で現像ローラ26の表面に供給され担持される。現像ローラ26の表面に担持された現像剤は、現像ローラ26の回転に伴って薄層化ブレード28と現像ローラ26との当接位置を通過する際に、現像ローラ26上で層厚が規制され薄層化される。そして、薄層化された現像剤は、現像ローラ26と感光体2との当接部である現像領域において、感光体2上の静電潜像に付着する。これにより、静電潜像が顕像化されトナー画像が形成される。
以下、この導光手段32及び現像剤量検知手段31の構成について詳しく説明する。
図3に示すように、現像剤量検知手段31は、発光素子33と受光素子34とを有する。また、現像剤収容部25に設けられた導光手段32は、第1の導光部材35と第2の導光部材36とを有している。第1及び第2の導光部材35,36は、光透過性の材料を用いて形成されている。各導光部材35,36を樹脂で形成する場合は、透明度の高いアクリルやポリカーボネートなどが適当である。また、導光部材として、より良好な光学特性が得られる強化ガラスなどを用いることも可能である。あるいは、各導光部材35,36を光ファイバーで構成することもできる。この場合、光路の設計自由度が向上するといった利点がある。
図5に示すように、光書込みヘッド6は、複数の光書込み素子及び複数のロッドレンズを感光体の長手方向に整列状態に配設した回路基板部38と、その回路基板部38を囲むように保持するコの字形状のフレーム39とを有する。すなわち、フレーム39は、一端が自由端を成す一対の腕部39aを互いに離間した状態で有しており、これら腕部39aの間に回路基板部38を介在させている。本実施形態のフレーム39は、板金をコの字にプレス加工して構成したものであるが、アルミダイキャストなどでフレーム39を構成してもよい。また、発光素子33及び受光素子34は、導電パターン等を設けた回路基板40に取り付けられており、さらに、回路基板40はフレーム39に取り付けられるホルダ41によって保持されている。
また、図7に示すように、フレーム39がホルダ41によって狭められるように変形した場合も、同様に、感光体2に対する光書込みヘッド6の焦点距離がずれ、画質が低下する。
従って、光書込みヘッド6の焦点距離を精度良く設定するには、現像剤量検知手段31(発光素子33及び受光素子34)の光書込みヘッド6への取り付けによってフレーム39が変形しないようにしなければならない。
図8に示すように、ホルダ41の下面には、下方に突出した一対の脚部41aが設けてあり、両脚部41aはフレーム39の一対の腕部39aの離間方向(図の横方向)と同じ方向に互いに離間している。図8に示す状態では、両脚部41aが一対の腕部39aの内側に嵌合しており、これにより、ホルダ41とフレーム39との腕部39aの離間方向の相対移動が制限されている。
図12に示すように、第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、ホルダ41に設けた一対の脚部41aを一対の腕部39aの外側に嵌合させている。ただし、この場合も、各腕部39aと各脚部41aとの間の各嵌合部はいずれも隙間嵌めとなっている。すなわち、この場合は、図13において、両脚部41aの腕部39aと嵌合する嵌合面(内側面)410間の距離をD1、両腕部39aの脚部41aと嵌合する嵌合面(外側面)390間の距離をD2とすると、D1≧D2となるように設定している。これにより、一対の脚部41aを一対の腕部39aの外側に嵌合した場合でも、両腕部39aの間隔が狭められるようにフレーム39が変形することはない。
図14に示す第3実施形態では、ホルダ41に互いに離間する一対の脚部41aを設け、両脚部41aの間にフレーム39の片方の腕部39aを挟んで嵌合している。この場合、ホルダ41は片方の腕部39aだけに取り付けられるので、ホルダ41を取り付けても、フレーム39が押し広げられたり狭められたりして変形することはない。
第4実施形態では、フレーム39の一対の腕部39aの片方を上方に延伸させて取付部39cを形成し、その取付部39cに発光素子33及び受光素子34を保持する回路基板40を取り付けている。ここでは、回路基板40を両面粘着テープ等の粘着部材42で取付部39cに貼り付けているが(図16参照)、接着剤等により回路基板40を取付部39cに接着してもよい。また、フレーム39が金属製である場合は、回路基板40をフレーム39に直接取り付けるとショートする虞がある。その場合、回路基板40とフレーム39(取付部39c)との間に絶縁材43を介在させることにより(図16参照)、ショートの発生を防止できる。
第5実施形態は、上記第4実施形態とほぼ同様の構成であるが、取付部39cへの回路基板44の取付をネジ等の締結部材44で行っている点で異なっている。
4 現像装置
6 光書込みヘッド
25 現像剤収容部
26 現像ローラ(現像手段)
31 現像剤量検知手段
33 発光素子
34 受光素子
39 フレーム
39a 腕部
39b 切り欠き
40 回路基板
41 ホルダ
41a 脚部
41b 爪部
43 絶縁材
Claims (14)
- 感光体と、当該感光体に静電潜像を書き込む複数の光書込み素子、及び各光書込み素子を整列状態で保持するフレームを有する光書込みヘッドと、前記感光体に書き込まれた静電潜像を現像剤を用いて顕像化する現像手段と、当該現像手段に供給する現像剤を収納する現像剤収容部と、発光素子及び受光素子を有し、発光素子及び受光素子間の光の透過量に基づいて前記現像剤収容部における現像剤量を検知する現像剤量検知手段とを備える画像形成装置において、
前記発光素子及び前記受光素子の少なくとも一方を、前記光書込みヘッドに取り付けたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記光書込みヘッドの前記フレームに、一端が自由端を成し、かつ前記光書込み素子を間に介在させた状態で離間した一対の腕部を設け、前記発光素子及び前記受光素子の少なくとも一方をホルダで保持し、当該ホルダを前記一対の腕部の双方に嵌合することでホルダと前記フレームとの前記腕部の離間方向の相対移動を制限し、かつ前記一対の腕部と前記ホルダとの間の各嵌合部をいずれも隙間嵌めとした請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記ホルダに、前記腕部の離間方向に離間した一対の脚部を設け、両脚部を前記フレームの一対の腕部の内側に嵌合させ、両脚部の腕部と嵌合する嵌合面間の距離をD1、両腕部の脚部と嵌合する嵌合面間の距離をD2として、D1≦D2に設定した請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記ホルダに、前記腕部の離間方向に離間した一対の脚部を設け、両脚部を前記フレームの一対の腕部の外側に嵌合させ、両脚部の腕部と嵌合する嵌合面間の距離をD1、両腕部の脚部と嵌合する嵌合面間の距離をD2として、D1≧D2に設定した請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記腕部の離間方向をX軸方向として、これに直交するY軸方向及びZ軸方向における前記ホルダと前記フレームとの相対移動を、ホルダとフレームのうち一方に設けた爪部と他方に設けた切り欠きとの係合でそれぞれ制限した請求項2から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 少なくとも一つの前記爪部を、その弾性変形で前記切り欠きに係合させた請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記フレームに、一端が自由端を成す腕部を設け、前記発光素子及び前記受光素子の少なくとも一方をホルダで保持し、当該ホルダを前記腕部に取り付けた請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記ホルダに、互いに離間する一対の脚部を設け、両脚部の間に前記フレームの腕部を嵌合することで前記ホルダと前記フレームとの前記脚部の離間方向の相対移動を制限した請求項7記載の画像形成装置。
- 前記脚部の離間方向をX軸方向として、これに直交するY軸方向及びZ軸方向における前記ホルダと前記フレームとの相対移動を、ホルダとフレームのうち一方に設けた爪部と他方に設けた切り欠きとの係合でそれぞれ制限した請求項8記載の画像形成装置。
- 少なくとも一つの前記爪部を、その弾性変形で前記切り欠きに係合させた請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記フレームに一端が自由端を成す腕部を設け、前記発光素子及び前記受光素子の少なくとも一方を回路基板で保持し、前記回路基板を前記腕部に取り付けた請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記腕部を含むフレームを金属製とし、当該腕部と前記回路基板との間に絶縁材を介在させた請求項11に記載の画像形成装置。
- 前記現像剤収容部を前記感光体の上方に配置した請求項1から12のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記発光素子及び前記受光素子を、前記現像剤収容部の長手方向の中央部に対応させて配置した請求項1から13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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