JP4803312B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
LED露光方式を採用した画像形成装置には、たとえば、感光体ベルトを有するプロセスカートリッジと、感光体ベルトの外周面を露光するための像露光手段とを備えたものがある(たとえば、特許文献1参照)。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記第2ア
ームの前記一端部は、前記露光部材が前記感光ドラムから最も退避された状態で、前記着脱口から離反する離反方向に向けられることを特徴としている。
また、請求項6に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記付勢部材は、前記第1アームと前記第2アームとの間に介在されていることを特徴としている。
また、請求項8に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記固定軸と一体的に回転する第1ギヤと、円周上の一部にギヤ歯を有しており、前記ギヤ歯が前記第1ギヤと噛合して、前記第1ギヤに前記露光部材を進退させるための動力を伝達し、前記露光部材が前記感光ドラムに最も近接した状態で、前記第1ギヤに対する前記ギヤ歯の噛合が解除される第2ギヤ(セクターギヤ、欠歯ギヤ)とを備え、前記付勢部材は、前記装置本体と前記第1アームとの間に介在されていることを特徴としている。
請求項3に記載の発明によれば、第2アームの一端部は、露光部材が感光ドラムから最も退避された状態で、着脱口から離反する方向に向けられる。これにより、露光部材が装置本体の着脱口側に向かって露出しないので、露光部材に傷やゴミが付着することを防止することができる。
請求項6に記載の発明によれば、付勢部材は、第1アームと第2アームとの間に介在されている。これにより、第1アームをベースとして、第2アームを感光ドラムに向けて付勢することができる。そして、第2アームが付勢されることにより、第2アームの一端部に取り付けられた露光部材が感光ドラムに向けて付勢され、感光ドラムに対する一定位置に露光部材を位置決めすることができる。
請求項8に記載の発明によれば、付勢部材は、装置本体と第1アームとの間に介在されている。画像形成装置は、第1ギヤと第2ギヤとを備えている。第1ギヤは、固定軸と一体的に回転する。また、第2ギヤは、円周上の一部にギヤ歯を有しており、このギヤ歯が第1ギヤと噛合して、第1ギヤに露光部材を進退させるための動力を伝達する。そして、露光部材が感光ドラムから最も近接した状態では、第1ギヤに対する第2ギヤ(ギヤ歯)の噛合が解除される。この状態では、第2ギヤに対して第1ギヤがフリーであるので、第1アームが固定軸を中心に揺動可能である。したがって、露光部材が感光ドラムから最も近接した状態で、第1アームが付勢されることにより、露光部材を感光ドラムに対する一定位置に位置決めすることができる。
ら最も離れた位置に配置された露光部材は、その他の露光部材と比較して、感光ドラムに対する移動量が小さい。そのため、着脱口から最も離れた位置に配置された露光部材を感光ドラムから退避させるために必要なスペースが小さくすむ。よって、そのスペース分の装置サイズの縮小を図ることができる。または、そのスペースに他の部材を配置するなど、装置本体内のスペースの有効利用を図ることができる。
1.プリンタの全体構成
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例としてのプリンタの側断面図である。
プリンタ1は、ボックス形状に形成された装置本体2と、装置本体2上に支持部材3により支持されたフラットベッドスキャナ4とを備える、いわゆる複合機である。
(1)装置本体
装置本体2内には、感光体ユニットの一例としてのドラムユニット6が装着されている。ドラムユニット6は、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの4色の感光体の一例としての感光ドラム8を備えている。4色の感光ドラム8は、後述する搬送ベルト20による用紙Pの搬送方向に等間隔に並べて配置されている。さらに、ドラムユニット6には、各感光ドラム8に対応して、ドラムサブユニット9および現像器の一例としての現像カートリッジ10が備えられている。
感光ドラム8の回転に伴って、感光ドラム8の表面は、ドラムサブユニット9に備えられているスコロトロン型帯電器11によって一様に帯電された後、LEDユニット24からの光によって選択的に露光される。この露光により、感光ドラム8の表面には、画像データに基づく静電潜像が形成される。感光ドラム8の回転に伴って、静電潜像が現像カートリッジ10に備えられている現像ローラ16に対向すると、現像ローラ16から静電潜像にトナーが供給され、静電潜像がトナーによって可視像化される。これにより、感光ドラム8の表面上に、トナー像が形成される。
なお、以下の説明では、搬送ベルト20による用紙Pの搬送方向の上流側を前側(正面側)とし、その反対側の下流側を後側(背面側)とする。また、プリンタ1を前側から見たときを左右の基準とする。
(2)支持部材
図3は、図1に示すプリンタのIII−III線断面図である。
各脚部28は、下方に向けて開放されるように形成されており、その内側の空間は、LEDユニット24の少なくとも一部を収容する収容空間として利用されている。
(3)フラットベッドスキャナ
フラットベッドスキャナ4は、支持部材3に固定される原稿台31と、原稿台31にヒンジ34を介して揺動可能に支持される押えカバー32とを備えている。
2.フロントカバー
図2は、図1に示すプリンタにおいて、フロントカバーが開放された状態を示す側断面図である。
3.ドラムユニット
ドラムユニット6は、着脱口7が開放された状態で、前後方向のスライドにより、着脱口7を介して、装置本体2内に対して着脱させることができる。すなわち、着脱口7を開放して、ドラムユニット6を装置本体2内に向けて(後方に)押し込むことにより、ドラムユニット6を装置本体2内に装着することができる。また、着脱口7を開放して、装置本体2内からドラムユニット6を前方に引き出すことにより、ドラムユニット6を装置本体2内から離脱させることができる。
板25に固定されている。
4.LEDユニット
4つのLEDユニット24は、各感光ドラム8に対応して、前後方向に並列に設けられている。各LEDユニット24は、感光ドラム8の表面を露光するための露光部材の一例としてのLEDヘッド18と、このLEDヘッド18を感光ドラム8に対して進退させるための左右1対の進退機構51とを備えている。
(1)LEDヘッド
LEDヘッド18は、多数のLEDを左右方向に並べた構成のLEDアレイ(図示せず)を内蔵している。LEDヘッド18の左端部および右端部には、それぞれ外方に突出する位置決めボス43が設けられている。
(2)進退機構
左右1対の進退機構51は、それぞれLEDヘッド18の左端部および右端部に接続されている。各右方向両端部にそれぞれ左右1対設けられている。各進退機構51は、固定軸52、第1アーム53、移動軸54および第2アーム55を備えている。
右側の脚部28内において、最前方に配置された固定軸52には、次に述べる第1アーム53の一端部に固定された入力ギヤ56が回動可能に支持されている。また、左右各側の脚部28内において、それぞれ最後方に配置された固定軸52には、第1アーム53の一端部に固定された伝達ギヤ59が回動可能に支持されている。
移動軸54は、その軸線が左右方向に延び、第1アーム53の先端部(固定軸52に支持されている端部と反対側の端部)に回転不能に設けられている。これにより、移動軸54は、第1アーム55の揺動によって、固定軸52の軸線を中心とする円弧状の軌跡を描いて移動する。
5.動力伝達機構
フロントカバー5と入力ギヤ56との間には、フロントカバー5の開閉に連動して、入力ギヤ56に進退機構51を動作させるための動力を伝達する動力伝達機構61が介在されている。
ラックギヤ62は、揺動軸26を中心とする側面視略1/4円弧状に形成されており、その外周面に多数のギヤ歯を有している。ラックギヤ62の一端部は、フロントカバー5の内面の上下方向中央部に固定されている。
なお、図面(図1など)では、ラックギヤ62の外形のみが示され、側板25などがラックギヤ62を透過して示されている。
6.同期機構
左右の伝達ギヤ59の間には、左右両側において最後方に配置された進退機構51の動きを同期させるための同期機構81が接続されている。
より左側の伝達ギヤ59に伝達され、左側の伝達ギヤ59が側面視で右側の伝達ギヤ59と同じ方向に回転する。
7.LEDヘッドの進退動作
図1に示すように、フロントカバー5が着脱口7を閉塞した状態では、各LEDユニット24が露光姿勢をなす。この露光姿勢では、各LEDユニット24は、各現像カートリッジ10の後方に配置され、前後方向において現像カートリッジ10と重なる。具体的には、各LEDユニット24は、第1アーム53および第2アーム54が固定軸52と感光ドラム8との間で略直線状をなして伸長し、LEDヘッド18が感光ドラム8に上方から最も近接して対向する。そして、LEDヘッド18に設けられた各位置決めボス43は、先端が案内部71の下端に配置され、その左右方向の内側において、側板25の位置決め用溝42に嵌まり、コイルばね57の付勢力により位置決め用溝42の下端縁に押しつけられている。これにより、4つのLEDヘッド18は、それぞれ対応する感光ドラム8に対する一定位置に位置決めされ、その感光ドラム8の表面を良好に露光することができる。
各移動軸54が前側上方に移動することにより、各第2アーム55が上方に持ち上げられる。この各第2アーム55の移動に伴って、各LEDヘッド18が上方に移動する。各LEDヘッド18に設けられた位置決めボス43が案内部71に嵌っているので、このとき位置決めボス43が案内部71に案内され、各LEDヘッド18は、案内部71に沿って上方に移動する。このように、移動軸54が前側上方に移動し、LEDヘッド18が案内部71に沿って上方に移動することにより、第1アーム53および第2アーム55は、第2アーム55の先端部(LEDヘッド18)が後側に向いたV字状に折りたたまれる(屈折する)。
ドラムユニット6の着脱経路から離脱する。そして、左右の進退機構51は、第1アーム53および第2アーム55が最も鋭角をなすように折りたたまれた状態で、その一部がそれぞれ左右の脚部28に収容される。
8.作用効果
以上のように、装置本体2には、着脱口7が形成されている。装置本体2内には、着脱口7を介して、感光ドラム8を有するドラムユニット6が着脱可能に装着される。また、装置本体2内には、感光ドラム8を露光するためのLEDヘッド18と、このLEDヘッド18を装置本体2に対するドラムユニット6の着脱方向と交差する方向において、感光ドラム8に対して進退させるための進退機構51とが備えられている。
また、移動軸54は、LEDヘッド18が感光ドラム8から退避されるときに、前方に向けて移動される。これにより、LEDヘッド18が感光ドラム8から退避されるときに、第2アーム55の一端部が後方に向けられるとともに、第2アーム55の他端部が前方に配置される。
いる。これにより、LEDヘッド18は、コイルばね57による付勢力を受けて、感光ドラム8を露光可能な位置に位置決めされる。
上記の実施形態において、コイルばね57は、移動軸54と第2アーム55との間に介在されているとしたが、コイルばね57は、第1アーム53と第2アーム55との間に介在されていればよい。これにより、第2アーム55を感光ドラム8に向けて付勢することができ、第2アーム55の一端部に取り付けられたLEDヘッド18を、感光ドラム8を露光可能な位置に位置決めすることができる。
9.第2の実施形態
図4は、本発明の他の実施形態に係るプリンタの側断面図である。また、図5は、図4に示すプリンタにおいて、カバーが開放された状態を示す側断面図である。なお、図4および5において、図1および2に示す各部に相当する部分には、それらの各部と同一の参照符号を付している。また、以下では、図4および5に示す構成に関して、図1および2に示す構成との相違点を中心に説明し、図1および2に示す各部に相当する部分についての説明を省略する。
また、第1ギヤの一例としての入力ギヤ56に噛合する第2ギヤの一例としてのギヤ63は、その周面の一部にギヤ歯が形成されていない欠け歯部分63aを有する欠け歯ギヤとなっている。フロントカバー5が閉じられ、LEDユニット24が露光姿勢をなすときに、そのギヤ63の欠け歯部分63aが入力ギヤ56に対向し、ギヤ63と入力ギヤ56との噛合が解除される。この状態からギヤ63が回転すると、ギヤ63が入力ギヤ56に噛合し、ギヤ63の回転に伴って、入力ギヤ56が回転する。
このような構成により、各LEDユニット24が露光姿勢をなすときに、ギヤ63の欠け歯部分63aが入力ギヤ56と対向する範囲内において、その入力ギヤ56に固定された第1アーム53は揺動可能である。また、その他の第1アーム53は、貫通孔102内で移動軸54が移動可能な範囲内において揺動可能である。そして、各第1アーム53がコイルばね101の付勢力により後方に付勢されることにより、各LEDヘッド18に設けられた各位置決めボス43が位置決め用溝42の下端縁に押しつけられ、4つのLEDヘッド18は、それぞれ対応する感光ドラム8に対する一定位置に位置決めされる。
なお、入力ギヤ56に噛合するギヤ63は、欠け歯ギヤであるとしたが、このギヤ63としてセクタギヤが採用されてもよい。
10.第3の実施形態
図6は、本発明のさらに他の実施形態に係るプリンタの側断面図である。また、図7は、図6に示すプリンタにおいて、カバーが開放された状態を示す側断面図である。なお、図6および図7において、図1および2に示す各部に相当する部分には、それらの各部と同一の参照符号を付している。また、以下では、図6および7に示す構成に関して、図1および2に示す構成との相違点を中心に説明し、図1および2に示す各部に相当する部分についての説明を省略する。
に向けて延びている。より具体的には、各連結部材58の後端部は、LEDユニット24が露光姿勢から退避姿勢へと変位されるときに連結部材58が移動する方向と逆方向に延びている。そして、その後側下方に延びる部分には、屈曲部分に沿った形状の長孔111が形成されており、最後方の左右の進退機構51の移動軸54がスライド可能に挿通されている。
11.変形例
たとえば、前述の各実施形態において、同期機構81が省略され、右側の最前方の進退機構51にも入力ギヤ56が設けられ、この入力ギヤ56との間に動力伝達機構61が介在されてもよい。
また、図4および5に示すプリンタ100では、各第1アーム53にコイルばね101が接続されているが、コイルばね101は、少なくとも1つ設けられ、いずれかの第1アーム53に接続されていればよい。この場合、各移動軸54は、連結部材58に遊びなく挿通される。これにより、コイルばね101が連結されている第1アーム53が付勢されると、その付勢力が連結部材58を介して他の第1アーム53に伝達される。
る他の構成のものを採用することもできる。複数の発光部は、1つの発光素子から構成されていてもよい。たとえば、発光素子として、蛍光灯などのバックライトを一つ用意し、バックライトの外側に、左右方向に一列に並んだ液晶またはPLZT素子の光学シャッタが設けられた構成が採用されてもよい。つまり、1つの発光素子と1列の光学シャッタを合わせることで1列に並んだ複数の発光部を形成することができる。また、発光部は、左右方向に1列に並べる構成ではなく、複数列並べる構成としてもよい。さらに、発光素子としては、LEDに限らず、EL(エレクトロ・ルミネッセンス)素子および蛍光体などを用いることができる。
2 装置本体
5 カバー
6 ドラムユニット
7 着脱口
8 感光ドラム
10 現像カートリッジ
18 LEDヘッド
51 進退機構
52 固定軸
53 第1アーム
54 移動軸
55 第2アーム
56 第1ギヤ
57 コイルばね
61 動力伝達機構
63a 第2ギヤ
71 案内部
101 コイルばね
Claims (9)
- 着脱口が形成された装置本体と、
感光ドラムを有し、前記着脱口を介して前記装置本体内に着脱可能に装着される感光体ユニットと、
前記装置本体に前記感光ドラムに沿って延びるように取り付けられ、前記感光ドラムを露光するための露光部材と、
前記装置本体に対する前記感光体ユニットの着脱方向と交差する方向において、前記露光部材を前記感光ドラムに対して進退させるための進退機構とを備え、
前記進退機構は、前記装置本体に対して軸線が前記感光ドラムの中心線に沿って固定された固定軸と、一端部が前記固定軸の軸線を中心に回動可能に支持された第1アームと、軸線が前記感光ドラムの中心線に沿いつつ前記装置本体に対して移動可能な移動軸と、一端部が前記露光部材を保持し、他端部が前記移動軸を介して前記第1アームの前記一端部に連結されており、前記移動軸の軸線を中心に揺動可能に設けられた第2アームとを含むことを特徴とする、画像形成装置。 - 前記着脱口を開閉するカバーと、
前記カバーと前記進退機構とに連結され、前記カバーの開放に連動して、前記進退機構に前記露光部材を前記感光ドラムから退避させるための動力を伝達する動力伝達機構とを備えることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記第2アームの前記一端部は、前記露光部材が前記感光ドラムから最も退避された状態で、前記着脱口から離反する離反方向に向けられることを特徴とする、請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記移動軸は、前記露光部材が前記感光ドラムから退避されるときに、前記離反方向と逆方向に向けて移動されることを特徴とする、請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記露光部材を前記感光ドラムに向けて付勢する付勢部材をさらに備えることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記付勢部材は、前記第1アームと前記第2アームとの間に介在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。
- 前記第2アームの前記他端部は、前記移動軸に対して揺動可能に支持され、
前記付勢部材は、前記移動軸と前記第2アームとの間に介在されていることを特徴とする、請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記固定軸と一体的に回転する第1ギヤと、
円周上の一部にギヤ歯を有しており、前記ギヤ歯が前記第1ギヤと噛合して、前記第1ギヤに前記露光部材を進退させるための動力を伝達し、前記露光部材が前記感光ドラムに最も近接した状態で、前記第1ギヤに対する前記ギヤ歯の噛合が解除される第2ギヤとを備え、
前記付勢部材は、前記装置本体と前記第1アームとの間に介在されていることを特徴とする、請求項7に記載の画像形成装置。 - 前記感光ドラムは、前記着脱方向に並列に複数設けられ、
前記露光部材は、各前記感光ドラムに対応して、前記着脱方向に並列に複数設けられており、
前記着脱口から最も離れた位置に配置された前記露光部材は、その他の前記露光部材と比較して、前記感光ドラムに対する移動量が小さいことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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