本発明の第1の観点によれば、以下の構成の画像形成装置が提供される。即ち、感光ドラムに対して光を照射して静電潜像を形成するLEDヘッドと、このLEDヘッドが取り付けられるとともに、当該LEDヘッドを前記感光ドラムに近接させる近接位置と、前記感光ドラムから離間させる離間位置との間で移動可能なスライド部材と、前記LEDヘッドを前記感光ドラムに対して位置決めするための、当該スライド部材の移動方向と平行でない軸を有する位置決め体と、前記位置決め体と嵌合可能な相手側部材と、前記位置決め体の軸方向とほぼ平行に形成されるとともに、前記近接位置の近傍にある前記スライド部材又は前記LEDヘッドに接触可能な案内面と、を備える。前記スライド部材は、当該スライド部材の移動方向である第1の方向にスライド可能な基部側部材と、この基部側部材に対して前記第1の方向とは異なる第2の方向に変位可能な先端側部材と、を有している。前記第2の方向は、前記LEDヘッドの光照射方向と垂直な方向であって、前記位置決め体の向きと垂直な方向である。前記先端側部材に前記LEDヘッド及び前記位置決め体が備えられる。前記案内面は前記先端側部材又は前記LEDヘッドに接触可能に構成されている。前記スライド部材が前記離間位置から前記近接位置へ移動するときに、前記案内面は、前記先端側部材又は前記LEDヘッドに接触することで前記先端側部材を前記基部側部材に対して前記第2の方向に変位させ、前記位置決め体が前記相手側部材に形成された位置決め穴にスムーズに差し込まれるように、又は、前記位置決め体に形成された位置決め穴に前記相手側部材がスムーズに差し込まれるように案内する。
この構成により、スライド部材が近接位置の近傍にあるときに前記案内面によって大まかに案内することで、位置決め体の相手側部材に対する嵌合が容易になる。従って、位置決め体や相手側部材に大きな傾斜部等を設ける必要がないので、位置決め体と相手側部材との間の接触面積(嵌合部分)を大きく確保でき、LEDヘッドをガタつきなく位置決めすることができる。また、前記案内面の案内に応じて先端側部材が基端側部材に対して変位するので、位置決め体による円滑な位置決めを実現できる。
前記の画像形成装置においては、以下のように構成することが好ましい。即ち、前記スライド部材の移動方向はほぼ水平方向であるとともに、その基部側を片持ち支持される。前記LEDヘッドは前記スライド部材の先端側に配置される。前記案内面は、前記スライド部材の先端側部分又は前記LEDヘッドに下側から接触可能である。
この構成により、LEDヘッドが取り付けられ重心が先端側に寄っているスライド部材を、その先端側の下側から案内面によって支持することで、スライド部材の傾きや撓みを効果的に防止しつつ案内することができる。
前記の画像形成装置においては、前記スライド部材が前記近接位置にあるときは、前記案内面は前記スライド部材又は前記LEDヘッドから離間していることが好ましい。
前記の画像形成装置においては、以下のように構成することが好ましい。即ち、前記位置決め体は位置決めピンである。この位置決めピンは、前記感光ドラム側に備えられた位置決め穴に差込可能である。
本発明の第2の観点によれば、前記の画像形成装置で用いられるプロセスユニットであって、前記感光ドラムと、前記案内面とを少なくとも備えるプロセスユニットが提供される。
図1の外観斜視図に示すように、画像形成装置としてのコピーファクシミリ複合機501は、フラットベッドスキャナ及びオートドキュメントフィードスキャナとして機能する画像読取部511と、コピー部数やファクシミリ送信先等を指示するための操作パネル512と、記録媒体としての用紙に画像を形成する画像形成部等を内蔵した本体513と、前記用紙を順次供給する給紙カセット514と、を備えている。
コピーファクシミリ複合機501は、本体513の正面側(前記操作パネル512が設けられている側)にフロントカバー521を備えるとともに、一側の側面にジャムアクセスカバー522を備えている。これらフロントカバー521及びジャムアクセスカバー522は開閉自在に設けられており、例えばメンテナンス作業等を行う場合にはこれらのカバー521,522を開放することで、本体513の内部にアクセスすることができる。
コピーファクシミリ複合機501の本体513の内部の様子が図2に示される。この図2に示すように、本体513の下部には、用紙100を供給する給紙カセット514が備えられる。この給紙カセット514は装置正面側(図2の紙面手前側)に引出可能に構成されている。給紙カセット514の上方には画像形成部11が配置され、更にその上には定着部91及び排紙トレイ515が備えられている。
本体513の内部には、給紙カセット514から排紙トレイ515へ用紙100を搬送するための搬送路531が形成されている。この搬送路531は、給紙カセット514の一端側から上方に向かって延びて画像形成部11に至り、更に上方へ延びて定着部91を通過した後、水平方向へ湾曲して排紙トレイ515上に至るように構成されている。なお、図2では示していないが、前記排紙トレイ515の上方に前記画像読取部511及び操作パネル512が配置されている。
給紙カセット514は上方開放状に形成されており、その底部には板状のフラッパ532が回動自在に設けられている。用紙100は、このフラッパ532の上に複数枚重ねて積層される。このフラッパ532の上方には給紙ローラ21が配置されている。そして、図示しない付勢バネによって前記フラッパ532を上方へ押し上げつつ、前記給紙ローラ21が駆動されることで、最上層の用紙100が分離されてピックアップされ、前記搬送路531に向けて送り出される。
搬送路531において前記給紙ローラ21のすぐ下流側には、分離ローラ22が配置されている。この分離ローラ22は、それに対向配置されるローラとの間に用紙100をニップしつつ駆動されることで、用紙100を1枚ずつ分離する。分離ローラ22の下流側にはレジストローラ23が配置されている。このレジストローラ23は、それに対向配置されるローラとの間に用紙100をニップしつつ駆動されることで、用紙100の斜行を矯正しつつ下流側の画像形成部11へ搬送する。
画像形成部11は、図2及びその要部拡大図である図3に示すように、感光ドラム12の周囲に、帯電器13と、LEDヘッド14と、現像器15と、転写ローラ16と、クリーナ17と、を配置した構成になっている。
感光ドラム12は、表面に有機感光体による光導電膜が形成されるとともに、図示しない電動モータによって回転駆動されるように構成されている。帯電器13は、いわゆるスコロトロン帯電器と呼ばれる非接触のコロナ帯電方式のものに構成され、この帯電器13によって感光ドラム12の表面が均一に、例えば負に帯電されるようになっている。
露光器としてのLEDヘッド14は、前記帯電器13より下流側(感光ドラム12の回転方向の下流側をいう。以下、現像器15、転写ローラ16及びクリーナ17の説明において同じ。)に配置されており、発光ダイオード(LED)を用紙幅方向に多数並べて備えた構成となっている。このLEDヘッド14の表面には、屈折率分布型レンズを多数並べたレンズアレイが配置される。そしてLEDヘッド14は、電話回線を介して受信したファクシミリ原稿の画像データや、画像読取部511で読み取った画像データに対応して選択的に発光する。この結果、感光ドラム12の表面が選択的に露光され、露光部分の電荷エネルギーが消失することで静電潜像が形成される。
現像器15は前記LEDヘッド14の下流側に配置されている。この現像器15は、トナーとキャリアとを現像剤として用いる2成分現像方式に構成されている。具体的には、現像器15は、合成樹脂製の現像剤容器35と、この現像剤容器35の内部に配置されたスクリュー形状の2つの撹拌部材31,32と、前記感光ドラム12に対し僅かな隙間を形成しつつ近接配置されるとともに前記現像剤容器35に支持される現像剤担持体33と、この現像剤担持体33の表面に近接して配置される規制ブレード34と、を備えている。
撹拌部材31,32は回転駆動され、これによってトナーとキャリアとを均等に混合させつつ、2成分現像剤を現像剤容器35内で循環させるように構成されている。また、現像剤担持体33は非磁性体の材料で筒状に形成され、円柱状の磁気体36の外側に回転自在に嵌合される。そして、内部の磁気体36は、その磁気によって2成分現像剤を現像剤担持体33の表面に吸着し、この状態で現像剤担持体33を回転させることで、2成分現像剤は現像剤担持体33の表面に保持されつつ感光ドラム12側へ送られる。なお、現像剤担持体33の表面の2成分現像剤の厚みは、前記規制ブレード34によって均一となるよう規制される。
その後、感光ドラム12と現像剤担持体33との近接部分において、現像剤担持体33の表面の2成分現像剤のうちトナーが、前記LEDヘッド14による露光部に相当する部分においてのみ、感光ドラム12の表面へ選択的に移動する。この結果、感光ドラム12の表面上に、前記静電潜像に対応したトナー像が形成される。なお、2成分現像剤のうちキャリア、及び、感光ドラム12側へ移動しなかった残りのトナーは、現像剤容器35内に回収される。
転写ローラ16は、前記現像器15の下流側に配置されるとともに、感光ドラム12から搬送路531を挟んで反対側に配置されている。また、この転写ローラ16には電源からの所定の電圧が印加されている。従って、感光ドラム12の表面に形成されたトナー像は、感光ドラム12の回転によって転写ローラ16側へ近づくように移動し、その電界吸引力によって用紙100に転写される。
クリーナ17は、前記転写ローラ16の下流側に配置されており、転写ローラ16の部分で用紙100に転写されなかった残留トナーを除電するとともに、感光ドラム12の表面から掻きとって貯溜するように構成されている。
上記の画像形成部11の構成のうち、少なくとも感光ドラム12と、帯電器13と、現像器15と、クリーナ17は、合成樹脂製のカートリッジに収容され、プロセスカートリッジ(プロセスユニット)5として構成される。この画像形成部11においてトナー像が転写された用紙100は、感光ドラム12の回転によって、搬送路531の下流側の定着部91へ送られる。
図2や図3に示すように、定着部91は、加熱源(ハロゲンランプ等)を内蔵するとともに回転駆動されるヒートローラ92と、このヒートローラ92に対向して配置されるプレスローラ93と、を備えている。プレスローラ93は図略の付勢バネによってヒートローラ92に対して押し付けられている。この構成で、用紙100がヒートローラ92とプレスローラ93との間を通過すると、高温のヒートローラ92の熱及びプレスローラ93による圧力によって、トナー像のトナーが融解して用紙100に定着する。なお、定着部91には、用紙100がヒートローラ92に貼り付いたまま周囲に巻き付くことを防止するための分離爪94が設けられている。
図2に示すように、定着部91より下流側には搬送ローラ95が設けられ、更に下流側には排紙ローラ96が設けられる。この構成で、定着部91から送られてきた用紙100は、搬送ローラ95とそれに対向配置される従動ローラとの間でニップされ、下流側に送られる。更に用紙100は、排紙ローラ96とそれに対向配置される従動ローラとの間でニップされて、前記排紙トレイ515上に排出される。
次に、前記本体513を構成するフレームについて、図4の模式斜視図を参照して説明する。この本体513は、図4に示すように、正面側フレーム(第1フレーム)601と、背面側フレーム(第2フレーム)602と、側面フレーム(第3フレーム)603と、を備えている。これら3つのフレーム601〜603は何れも垂直方向に立てて配置される。背面側フレーム602には複数の補強フレーム630が固定されるとともに、前記画像形成部11等を駆動するための図略の駆動部が取り付けられる。
正面側フレーム601と背面側フレーム602との間には、ミドルフレーム605が水平に配置される。このミドルフレーム605は、正面側フレーム601の高さ方向中途部と背面側フレーム602の高さ方向中途部を連結している。この結果、正面側フレーム601と背面側フレーム602とミドルフレーム605とで、「H」字状の骨組が形成されている。図2に示すように、ミドルフレーム605の下側には前記給紙カセット514の収容空間が形成され、ミドルフレーム605の上側には画像形成部11や定着部91、装置の各部に電源を供給する電源部18等を収容する収容空間が形成される。
ここで、正面側フレーム601と背面側フレーム602とミドルフレーム605の三者の組立を容易にするための構成について、図5を参照して説明する。なお、前記正面側フレーム601、背面側フレーム602、及びミドルフレーム605は何れも金属板で構成されている。
図5(a)に示すように、水平に配置された第1シャーシとしての前記ミドルフレーム605の端部には、板状の第1突起571及び板状の第2突起572が、水平な向きに突出するように一体形成される。第1突起571及び第2突起572は、互いに平行な向きに突出されている。そして、第2突起572の先端からは、当該第2突起572の突出方向に対してほぼ90°の角度をなす方向(第1突起571の先端に近づく方向)に延びるように、水平な板状アーム573が一体形成される。
更に、この板状アーム573の先端部には、当該板状アーム573の厚み方向に突出するように規制突起575が一体形成される。これら第1突起571、第2突起572、板状アーム573、及び規制突起575は、ミドルフレーム605を製造するときのプレス打抜きによって形成される。
更に、前記ミドルフレーム605の端部は適宜の幅で折り曲げられて、垂直部576が形成される。更に、前記第1突起571及び第2突起572の基部の脇は段状に形成され、それぞれの段状部分に小さな当接面577が形成されている。この当接面577は第1突起571及び第2突起572の突出方向に対してほぼ垂直に配置される。また、この当接面577は、相手側の部材である背面側フレーム(第2シャーシ)602の、後述の凹陥部581の近傍部分に当接可能に構成されている。
一方、第2シャーシとしての背面側フレーム602には、打抜き状の凹陥部581が形成されている。この凹陥部581は細長い略長方形状に形成され、ミドルフレーム605の前記第1突起571、第2突起572及び板状アーム573を差し込むことができるように構成されている。この凹陥部581は、背面側フレーム602を製造するときのプレス打抜きによって形成される。
凹陥部581は、前記第1突起571及び第2突起572の四方を取り囲むように形成され、差し込まれた前記第1突起571及び第2突起572が当該差込方向以外の方向に移動することを規制する規制面582が構成されている。なお、前記凹陥部581の上縁には、2つの突起571,572のそれぞれに位置を合わせて円弧状の突起583,584が形成されており、前記規制面582は突起583,584の下端に構成されている。更に、前記凹陥部581の上縁において、円形の突起583,584の間には抜止め突起585が形成されている。
なお、ミドルフレーム605側に形成されている前記規制突起575は、背面側フレーム602の前記凹陥部581に差し込む方向の先頭側から徐々に突出量を増大させるように形成されており、規制突起575の上面には緩やかな斜面が形成されている。
この構成で、前記凹陥部581に前記第1突起571、第2突起572及び板状アーム573を図5(a)の太線矢印方向に差し込んでいく。なお、凹陥部581の上縁においては、規制面582は円形の突起583,584の先端に(のみ)構成されているので、差込時の摩擦は過大にならず、差込作業はスムーズである。
なお、上記の差込作業の途中で、前記規制突起575が抜止め突起585に接触する。そして更に差し込んでいくと、抜止め突起585が規制突起575の緩やかな斜面を下方へ押し込むので、板状アーム573を下方へ弾性変形させつつ、規制突起575が抜止め突起585の下側を通過する。そして、ミドルフレーム605の前記当接面577が前記背面側フレーム602に接触するのと殆ど同時に、規制突起575が抜止め突起585を完全に通過し、板状アーム573は復元力で元に戻り、抜止め突起585は規制突起575に差込方向で対面して抜止めが行われる。
こうして図5(b)に示す仮組状態が実現され、ミドルフレーム605は背面側フレーム602に対し動いたり抜けたりすることなく、垂直に連結して仮組みすることができる。なお、ミドルフレーム605と前記正面側フレーム601との間にも図5(a)と全く同様の連結構造が備えられており、同様に連結して仮組みすることで、正面側フレーム601と背面側フレーム602とミドルフレーム605の三者を「H」字状に仮組みできる。この結果、背面側フレーム602や正面側フレーム601を自立させることができ、背面側フレーム602や正面側フレーム601が倒れないように組立作業者が手で押さえたり治具を使ったりする必要もなくなるから、組立の効率を向上させることができる。
このような仮組を行った後、図5(b)に示すように、締結手段としてのタッピングネジ590をネジ止め孔591にネジ止めして、背面側フレーム602と正面側フレーム601とミドルフレーム605の三者を確実に締結する。なお、このタッピングネジ590でのネジ止め時には、ネジ止め孔591のネジ切りのためにミドルフレーム605がタッピングネジ590を介して相当の力で押されることになるが、抜止め突起585と規制突起575とによる抜止め作用により、背面側フレーム602(正面側フレーム601)がミドルフレーム605から外れてしまったり、背面側フレーム602(正面側フレーム601)が倒れたりすることもない。従って、タッピングネジ590での締結作業も極めて容易である。
なお、本実施形態ではタッピングネジ590を用いたが、タッピングネジ以外のネジを用いたり、他の締結手段を採用したりすることができる。また、フレームをH字状に連結する場合に限らず、例えばI字状、T字状に連結する場合にも、図5に示す仮組みのための構成を採用することができる。更に、第1突起571、第2突起572及び板状アーム573の形状、凹陥部581の形状等は、適宜変更することができる。
図4に戻り、フレームの構成を説明する。図4に示すように、ミドルフレーム605を介して連結される正面側フレーム601と背面側フレーム602との間には、連結フレーム(第4フレーム)604が水平に配置される。この連結フレーム604は細長い形状に構成されて、その長手方向の一端を正面側フレーム601に、他端を背面側フレーム602に、ネジ等の図略の固定手段によってそれぞれ連結している。
そして、前記側面フレーム603と前記連結フレーム604とを連結するように、合成樹脂製の排気ダクト621が略水平に配置される。この排気ダクト621は、横壁(下壁)622の両端から縦壁623,623を垂直に立ち上げた形状に成形され、上方開放状に構成されている。また、排気ダクト621の一端から他端に近づくにつれて、前記横壁622は幅を徐々に減少させる一方、前記縦壁623,623はその上下長さを徐々に増大させるように形成されている。
排気ダクト621の前記一端側(横壁622の幅が広い側)は、図2等に示すように、前記感光ドラム12、帯電器13及び前記定着部91等に近接している。また、排気ダクト621の前記一端側において、前記横壁622には貫通状の流通孔624が形成される。排気ダクト621の前記他端側には、排気ファン(排気手段)631及びオゾンフィルタ632が固定されている。また、排気ダクト621の前記他端側であって前記電源部18の近傍位置には、横壁622に導入孔637が形成されている。
これにより、前記排気ダクト621の内部にはほぼ水平向きの排気流路635が形成され、感光ドラム12から飛散したトナーや、帯電器13が発生するオゾンや、定着部91が発生する熱を含んだ空気を、排気ファン631を駆動することによって当該排気流路635を介して排出することができる。排気流路635を流れた空気は、最終的には、本体513を覆う樹脂カバーや前記排紙トレイ515に形成された排気孔636を通過して、外部に排出される。更に、前記電源部18の周囲の熱を含んだ空気も、導入孔637から排気ダクト621内に導入され、排気ファン631で排気される。なお、帯電器13が発生するオゾンは前記オゾンフィルタ632に吸着されるため、本体513の外部に排出されることはない。
なお、前記排紙トレイ515は前記排気ダクト621のすぐ上方に配置され、排気ダクト621の上方開放部を覆うように前記排気ダクト621が配置されている。従って、前記排気流路635の上側は排紙トレイ515によって覆われることになる。
次に、排気ダクト621の前記側面フレーム603及び連結フレーム604に対する取付けを詳細に説明する。図4の要部拡大図である図6に示すように、前記排気流路635の下流側端部に相当する部分において、前記排気ダクト621の両側の縦壁623,623からリブ部625,626がそれぞれ外側に向けて横向きに突出するように一体形成される。このリブ部625,626は、前記横壁622よりも若干高い位置に形成されている。また、それぞれのリブ部625,626の下面から丸棒状の突起627がそれぞれ下方に突出形成されている。更に、前記横壁622には貫通状の挿通孔628が形成されており、この挿通孔628に、固定手段としてのネジ629の軸部を挿通できるようになっている。
一方、垂直に向けて配置される側面フレーム603の上端部は所定の幅だけ折り曲げられ、水平部641を形成している。この水平部641には、前記突起627にそれぞれ位置を合わせて、貫通状の差込孔642が形成される。一方、側面フレーム603の上端部において、2つの差込孔642,642の間に凹部643が形成されており、当該凹部643に前記排気ダクト621の端部を嵌合できるようになっている。前記凹部643にはネジ止め孔644が形成されている。
以上の構成で、2つの前記突起627を前記差込孔642にそれぞれ上側から差し込んだ状態で、前記挿通孔628に前記ネジ629を上側から挿通して前記ネジ止め孔644にネジ止めすることで、排気ダクト621を側面フレーム603に固定することができる。
なお、前記排気ダクト621の中途部(排気流路635の方向における中途部)においても、当該排気ダクト621には挿通孔651が形成される。また、連結フレーム604には、前記挿通孔651に対応する位置にネジ止め孔652が形成される。従って、前記挿通孔651にネジ653を上側から挿通して前記ネジ止め孔652にネジ止めすることで、排気ダクト621を連結フレーム604に固定することができる。
以上により、側面フレーム603と連結フレーム604とを排気ダクト621を介して連結することができる。このように、合成樹脂製の排気ダクト621が側面フレーム603と連結フレーム604とを連結して補強する補強部材の役割を兼ねるので、簡素かつ軽量な構成でフレーム構造の剛性を向上させることができる。また、前記排気ダクト621は横壁622と縦壁623を一体形成した構成であるので、合成樹脂製であってもフレーム構造の剛性向上に効果的に寄与することができる。特に、排気ダクト621はほぼ水平方向に配置されるため、水平方向の強い外力にも耐え得るフレーム構造を実現できる。
排気ダクト621において、一側の縦壁623に突出形成したリブ部625の縁部には、細長いハーネス案内部661が形成されている。このハーネス案内部661は、互いに平行に配置されるガイド壁662及び断続壁663を備えている。2つの壁662,663は前記リブ部625の端部から上方突出状に一体形成され、これらガイド壁662及び断続壁663との間にハーネス収容空間665が形成されている。断続壁663は長手方向に複数の隙間を形成しつつ反復して配置される一方、当該断続壁663の各隙間の部分において、前記ガイド壁662の上端部から止め突起666が前記断続壁663側に近づく向きに突出される。
この構成で、前記排気ファン631に電力を供給するハーネス633を前記ハーネス収容空間665の内部に押し込んでセットすることで、ハーネス633を他の部品等に引っ掛けたりすることを防止して保護することができる。このように、本実施形態では排気ダクト621がハーネス633の案内部材も兼ねるので、構成のより一層の簡素化及び部品点数の低減を実現できる。
更に本実施形態では、前記排気ダクト621の排気流路635下流側の端部には、挿通孔628と突起627が備えられている。一方で、側面フレーム603には差込孔642が設けられている。そして、この差込孔642に排気ダクト621の突起627を差し込んだ状態で前記挿通孔628にネジ629を挿通させて前記側面フレーム603にネジ止めすることで、排気ダクト621と側面フレーム603とが固定される。この構成により、突起627と差込孔642とで側面フレーム603を位置決めすることができる。また、突起627が複数(2つ)あるので、多くの箇所(計3箇所)で排気ダクト621と側面フレーム603とを固定でき、側面フレーム603の撓みも抑制することができる。
また、排気流路635の上側を覆うように排紙トレイ515が配置されているので(図2参照)、排紙トレイ515が排気ダクト621とともに排気流路635を案内する役割を兼ねることになる。従って、構成が一層簡素化される。
なお、突起627及び差込孔642は、3個以上設けることもできるし、1個だけ設けることもできる。ただし、側面フレーム603の撓み防止の観点からは、複数設けることが好ましい。また、排気ダクト621と連結フレーム604との連結箇所においても、突起627と差込孔642を用いた連結構成を採用することができる。また、排気ダクト621の形状や、ハーネス案内部661の位置及び形状は、レイアウト上の必要等に応じて適宜変更することができる。
次に、前記プロセスカートリッジ5について、図7等を参照して説明する。外観斜視図である図7で示すように、プロセスカートリッジ5は、合成樹脂製のハウジング201を備え、その内部に前記感光ドラム12を回転自在に支持している。なお、このハウジング201は、図3に示すように、現像器15における現像剤容器35や、クリーナ17における残留トナーの貯溜容器等を兼ねている。
図7に示すように、このハウジング201には細長い開口202が形成されており、本体513側に備えられる前記LEDヘッド14を当該開口202から差込可能になっている(図3を参照)。この開口202の下側には現像器カバー203が配置される。この現像器カバー203は前記ハウジング201の一部を構成しており、図3に示すように、現像器15の前記現像剤容器35の上側を覆うように配置される。
図7で示すように、現像器カバー203は開口202の奥側まで水平に延出した後、感光ドラム12の近傍において折れ曲がっている。その折曲箇所より奥側においては、前記現像器カバー203は、感光ドラム12に近づくにつれて上昇する傾斜面204を形成している。
また、前記開口202の内部において、前記傾斜面204の両端(感光ドラム12の軸方向両端)には、上方突出状のリブ205,205が形成されている。このリブ205の長手方向は前記傾斜面204とほぼ平行に向けられている。また、感光ドラム12の両端側には位置決め穴形成部材206,206がそれぞれ配置されており、この位置決め穴形成部材206には位置決め穴207が形成されている。各位置決め穴207には、後述の位置決めピン46をそれぞれ挿入することで位置決め可能になっている。一方の位置決め穴形成部材206の位置決め穴207は前記位置決めピン46が隙間なく嵌合する丸穴状に形成されており、その軸方向断面が一様に円形である部分(位置決め部)によって位置決めを行うように構成されている。なお、他方の位置決め穴形成部材206の位置決め穴207は長穴状に形成し、位置決めピン46による位置決めを容易にしている。
プロセスカートリッジ5の前記ハウジング201は、前記感光ドラム12の軸方向中央において小さな水平方向の突出部208を有する形状になっている。前記現像器15においては、この突出部208付近に、トナー濃度を計測するための図略の濃度センサを配置している。この突出部208の一側には第1電気コネクタ211が備えられ、この第1電気コネクタ211から前記濃度センサの信号を出力できるようになっている。
次に、上記プロセスカートリッジ5を本体513に装着するための構成を、図8を参照して説明する。要部斜視図である図8において符号221は、前記正面側フレーム601(図4)の正面側に固定される、樹脂製の内部カバーである。なお、この内部カバー221は、図1に示すフロントカバー521を開放すると露出するようになっている。
図8に示すように、前記内部カバー221には、プロセスカートリッジ5を挿入するための装着開口222が形成されている。この装着開口222の(全体の)輪郭は、前記突出部208を含めたプロセスカートリッジ5の輪郭O2と、ほぼ一致させている。前記内部カバー221よりも本体内部側には、プロセスカートリッジ5の挿入空間225が形成されている。この挿入空間225の内部には、前記第1電気コネクタ211と電気的に接続可能な第2電気コネクタ212が設けられる。
そして、前記本体513側には、前記装着開口222を一部閉鎖するように開閉扉223が設けられる。この開閉扉223は垂直軸224まわりに回動自在となるように枢支され、図8に示す閉鎖位置と、当該閉鎖位置から本体513の内部側へ回動した開放位置(図10を参照)と、の間で切換可能に構成されている。また、開閉扉223には、当該開閉扉223を前記閉鎖位置に向けて付勢する付勢バネ(第1付勢部材)231が設けられている。
前記開閉扉223よりも本体513の内部側であって、前記挿入空間225の下方には、規制フラッパ(規制部材)241が設けられている。この規制フラッパ241は板状に形成されるとともに、その一端を、水平軸242まわりに回動自在となるように枢支される。この結果、規制フラッパ241は、図8に示す規制位置と、当該規制位置から下方回動した解除位置(図9を参照)と、の間で切換可能になっている。また、規制フラッパ241には、当該規制フラッパ241を前記規制位置に向けて付勢する図略の付勢バネ(第2付勢部材)が設けられている。
規制フラッパ241の上面には、第1規制爪(第1突起)251と、第2規制爪(第2突起)252と、がそれぞれ上方突出状に形成されている。第1規制爪251及び第2規制爪252は、開閉扉223の下部に当接して、当該開閉扉223の回動を規制できるように構成されている。
また、規制フラッパ241の上面には、規制解除カム253が上方突出状に形成されている。この規制解除カム253は、緩やかな斜面状の被押動面を備えている。一方、プロセスカートリッジ5のハウジング201の下面には、押動リブ215が突出形成されている。この押動リブ215は、プロセスカートリッジ5を装着開口222に差し込んだときに、前記規制解除カム253に接触するように構成されている。また、押動リブ215の長手方向は、前記プロセスカートリッジ5の挿入方向にほぼ沿うように構成されている。
以上の構成で、前記プロセスカートリッジ5を本体513に装着するときの様子が図8に示され、この図8の状態では前記開閉扉223は閉鎖位置とされるとともに、前記規制フラッパ241は図略の付勢バネによって上方の規制位置とされている。この結果、規制フラッパ241の第1規制爪251が開閉扉223の下部に接当して、開閉扉223が回動しないように規制している。
この図8の状態で、プロセスカートリッジ5を前記感光ドラム12の軸方向と平行に前記装着開口222に挿入する。なお、図8の状態では、前記装着開口222の一部は前記開閉扉223によって閉鎖されているので、装着開口222の輪郭は、前記プロセスカートリッジ5の挿入方向先頭部分の輪郭O1にほぼ一致している。従って、ユーザは、プロセスカートリッジ5の先頭部分の輪郭O1を装着開口222の輪郭に合わせれば良く、位置合わせに戸惑うことなく簡単にプロセスカートリッジ5を挿入することができる。
プロセスカートリッジ5を挿入空間225へ差し込んでいくと、図9に示すように、押動リブ215が前記規制フラッパ241の規制解除カム253に接触し、当該規制解除カム253の前記被押動面を介して規制フラッパ241を下方へ押動する。この結果、規制フラッパ241は、図略の付勢バネに抗して下方へ回動して規制解除位置となるので、前記第1規制爪251と前記開閉扉223との当接が解除される。この結果、開閉扉223は前記開放位置へ切換可能になる。なお、押動リブ215は細長い形状に構成しているので、この図9の状態からプロセスカートリッジ5をある程度差し込むまでは、前記規制フラッパ241の規制解除状態は維持される。
プロセスカートリッジ5を挿入空間225へ更に差し込んでいくと、図10に示すように、プロセスカートリッジ5の突出部208が開閉扉223に接触して、挿入空間225側へ押動する。この結果、突出部208は、開閉扉223を押し開いて開放位置へ切り換えつつ、装着開口222を通過することができる。
図10の状態から更にプロセスカートリッジ5を少し差し込むと、前記押動リブ215が規制解除カム253の部分を通り過ぎるので、規制フラッパ241は図略の付勢バネによって矢印のように上方回動し、規制位置に戻る。従って、開放位置にある開閉扉223の下部に前記第2規制爪252が当接するので、開閉扉223は規制フラッパ241によって開放位置で規制され、突出部208が装着開口222を通過した後も開放位置で固定される。
図10の状態から更にプロセスカートリッジ5を押し込んでいくと、挿入空間225内にプロセスカートリッジ5の大部分が入った状態となり、本体513へのプロセスカートリッジ5の装着が完了する。このとき、本体513側の第2電気コネクタ212にプロセスカートリッジ5の第1電気コネクタ211が電気的に接続されるので、プロセスカートリッジ5の現像器15におけるトナー濃度を表す信号を、コピーファクシミリ複合機501の図示しない制御部で認識することができる。
以上のように、本実施形態では、プロセスカートリッジ5の端部の輪郭O1よりも中途部の輪郭(突出部208を含む輪郭)O2が大きいにもかかわらず、その端部の輪郭O1を装着開口222の輪郭(開閉扉223で一部閉鎖されている状態での輪郭)に合わせれば簡単にプロセスカートリッジ5を挿入することができ、大きい輪郭O2の部分も開閉扉223を押し開くようにすることで装着開口222を問題なく通過することができる。従って、プロセスカートリッジ5の装着作業が極めて容易である。また、プロセスカートリッジ5を完全に装着した状態では開閉扉223が開放位置で規制されているから、プロセスカートリッジ5を取り外して突出部208が通過するときに開閉扉223が邪魔になることがない。
なお、プロセスカートリッジ5を本体513から取り外す場合は、上記と逆に考えればよい。即ち、プロセスカートリッジ5を装着開口222から引き抜いていくと、突出部208が装着開口222を通過している途中に、押動リブ215が規制解除カム253の被押動面を下方へ押動するので、規制フラッパ241は規制位置から下方へ回動して解除位置となる。これにより、規制フラッパ241の第2規制爪252による規制が解除されるので、開閉扉223は閉鎖位置へ切換可能になる。その後、突出部208が装着開口222を完全に通過するのと同時に、開閉扉223は付勢バネ231の付勢力によって閉鎖位置に切り換えられる。更にプロセスカートリッジ5を引き抜くと、押動リブ215が規制解除カム253を通り過ぎるので、規制フラッパ241は図略の付勢バネによって上方回動して規制位置になる。この結果、閉鎖位置にある開閉扉223の下部に前記第1規制爪251が当接するので、開閉扉223は規制フラッパ241によって閉鎖位置で規制される。
このように、プロセスカートリッジ5を取り外すときは、突出部208を含む大きい輪郭O2の部分が装着開口222を通過するのと同時に開閉扉223が閉鎖され、その後、開閉扉223が当該閉鎖位置で規制される。従って、取外し後再びプロセスカートリッジ5を装着する場合、端部の輪郭O1を開口202の輪郭(開閉扉223で一部閉鎖されているときの輪郭)に合わせれば簡単にプロセスカートリッジ5を挿入することができる。
また、前記規制フラッパ241は、閉鎖位置にある開閉扉223に当接する第1規制爪251と、開放位置にある開閉扉223に当接する第2規制爪252と、を備えている。従って、簡単な構成で開閉扉223を各位置で規制することができる。
また、規制フラッパ241は、その前記プロセスカートリッジ5を向く面(挿入空間225を向く面、即ち上面)に規制解除カム253を備え、この規制解除カム253は斜面状の被押動面を有している。更に、前記プロセスカートリッジ5の前記規制フラッパ241側を向く面(下面)には、前記規制解除カム253を介して規制フラッパ241を押動するための押動リブ215が設けられており、この押動リブ215の長手方向は、プロセスカートリッジ5の挿入方向に沿う向きに向けられている。従って、押動リブ215の長さや位置を適宜定めることにより、プロセスカートリッジ5の挿入時における開閉扉223の規制/規制解除のタイミングを簡単に設定することができる。
また本実施形態では、プロセスカートリッジ5の前記突出部208の部分に第1電気コネクタ211を備える一方、本体513側には第2電気コネクタ212が備えられる。そして、前記プロセスカートリッジ5を本体513に装着したときに前記第1電気コネクタ211と第2電気コネクタ212とが電気的に接続するように構成されている。従って、突出部208の付近にトナー濃度センサを配置したときに電気配線を簡素化できるとともに、プロセスカートリッジ5の本体513への装着時にはトナー濃度を本体側で確実に認識することができる。
なお、開閉扉223や規制フラッパ241は、回動自在に構成することに代えて、例えば平行移動自在に構成することができる。また、ハウジング201の形状、突出部208の形状、開閉扉223の位置や形状、装着開口222の形状、規制フラッパ241の位置や形状、及び規制爪251,252の位置や形状等は、適宜変更することができる。
次に、LEDヘッド14を感光ドラム12に対し近接及び離間させるための構成を詳細に説明する。即ち、前述したように、感光ドラム12、帯電器13、現像器15、クリーナ17は、プロセスカートリッジ5として一体的にまとめられており、上述のとおり、必要に応じて本体513から取り外して交換できるようになっている。しかしながら、画像形成を行うときは、図3に示すように、感光ドラム12とLEDヘッド14とは近接した状態にあるので、その状態でプロセスカートリッジ5の装着や取外し(図8〜図10)を行うと、LEDヘッド14を破損してしまう。この点に鑑み、本実施形態のコピーファクシミリ複合機501では、必要に応じてLEDヘッド14を感光ドラム12から離間させることが可能なLEDヘッド支持機構41を備えている。
図11及び図12は、LEDヘッド支持機構41の外観を互いに異なる方向から図示した斜視図である。また、図13は、スライド部材が近接位置にあるときのLEDヘッド支持機構41の正面図である。図11や図12に示すように、前記LEDヘッド支持機構41は、互いに平行に配置されるLED支持フレーム42,43を備えている。図12等に示すように、LED支持フレーム42,43の互いに対向する面には、ガイドレール44がそれぞれ設けられている。
そして、2つの前記LED支持フレーム42,43の間にスライド部材51が配置され、このスライド部材51に前記LEDヘッド14が取り付けられる。このスライド部材51は、いずれも合成樹脂(本実施形態では、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂)で形成された、基部側部材52と先端側部材(ヘッドホルダ)53とを有している。前記基部側部材52は若干細長い略長方形に形成されるとともに、その長手方向端部が、LED支持フレーム42,43に対し前記ガイドレール44を介して支持される。この結果、基部側部材52は、前記ガイドレール44に沿って水平方向(第1の方向D1)にスライド可能になっている。
前記感光ドラム12に近い側の前記基部側部材52の端部に、先端側部材53が連結されている。この先端側部材53の先端部には前記LEDヘッド14が取り付けられている。図13に示すように、LEDヘッド14は、水平方向から若干先端側を持ち上げた斜め上向きとなるように配置される。従って、感光ドラム12に対し光を照射する方向も斜め上向きである。図11に示すように、LEDヘッド14の表面には屈折率分布型レンズを多数並べたレンズアレイ45が配置される。LEDヘッド14において、レンズアレイ45の長手方向両端部付近には段差(角部)49が形成されている。
LEDヘッド14の長手方向両端には、位置決めピン(位置決め体)46が固着されている。この位置決めピン46は、LEDヘッド14の向き(前記の光照射方向)と平行に向けられている。この位置決めピン46は、前記プロセスカートリッジ5の位置決め穴形成部材(相手側部材)206に形成された位置決め穴207に嵌合することで、感光ドラム12に対してLEDヘッド14を精密に位置決めできるように構成されている。この位置決めピン46は先端に半球状部分を有する丸棒状に構成しており、軸方向断面が一様な円形を呈する円柱状の部分(位置決め部)によって位置決めを行うように構成している。
図13に示すように、前記基部側部材52の先端部には、案内平面47が形成されている。この案内平面47は、前記LEDヘッド14の光照射方向に垂直な方向(位置決めピン46と垂直な方向)に形成されている。一方、前記先端側部材53には、ポリアセタール樹脂からなる複数の円柱コロ(転動体)48が回転自在に支持されており、この円柱コロ48が前記案内平面47上を転動可能になっている。この結果、先端側部材53は基部側部材52に対し、前記案内平面47に沿う向きであって、垂直方向から若干傾いた方向(第2の方向D2)に変位可能になっている。
図11及び図12に示すように、前記LED支持フレーム42,43の間には、金属製の操作伝達軸55が回転自在に支持される。この操作伝達軸55の一端は、一側のLED支持フレーム42を貫通して延出し、その先端に操作レバー(操作部材)56が固定されている。一方、操作伝達軸55の他端はLED支持フレーム43を貫通して延出し、その先端に図略の付勢バネが取り付けられている。
操作伝達軸55の両端寄りの位置には、2つのピニオンギア57,57がそれぞれ固定される。このピニオンギア57,57は、円弧状に並べた複数の歯58を有している。なお、2つのピニオンギア57,57は全く同一の部品が用いられている。また、前記操作伝達軸55は断面D字状に形成されており、2つのピニオンギア57,57は互いに位相を一致させて前記操作伝達軸55に固定される。
前記スライド部材51の基部側部材52の一側の表面(上面)には、前記ピニオンギア57のそれぞれに噛合するラック59が形成されている。ラック59は一対で設けられ、互いに歯の位置を揃えて配置される。それぞれのラック59の歯先面は基部側部材52の表面と同一面上(両者の間に段差が無い状態)に構成される一方、歯底面は基部側部材52の表面から凹んだ位置に配置されている。また、スライド部材51の先端側部材53には、前記ラック59の端部から延長させるように、直線状の凹溝60が形成されている。
図11〜図13では、LEDヘッド14が感光ドラム12に近接している状態が示されており、このときのスライド部材51の位置を近接位置と称する。この状態からユーザが前記操作レバー56を回転操作すると、その操作力が操作伝達軸55を介してピニオンギア57に伝達され、ピニオンギア57の回転に伴ってスライド部材51が第1の方向D1に沿って感光ドラム12から退避する。この結果、図14に示すように、LEDヘッド14を感光ドラム12から離間させることができ、このときのスライド部材51の位置を離間位置と称する。以上のように、前記操作レバー56を操作することで、スライド部材51、ひいてはLEDヘッド14を近接位置と離間位置との間で切り換えることができる。
図11及び図12に示すように、前記LED支持フレーム42,43の上端同士を連結するように、金属製の支持板70が固定される。この支持板70の上面には、LEDヘッド14を制御するための回路基板78が設けられる。また、この回路基板78を覆って保護するためにカバー79が設けられている。図13に示すように、回路基板78は、前記スライド部材51と前記操作伝達軸55を挟んで反対側に位置している。
回路基板78からは、フレキシブルフラットケーブル80が引き出される。このフレキシブルフラットケーブル80は、前記回路基板78と前記LEDヘッド14との間を電気的に接続するために設けられている。
前記支持板70にはケーブル案内部材71が固定され、このケーブル案内部材71は、前記回路基板78と前記スライド部材51との間に配置される。このケーブル案内部材71は、前記フレキシブルフラットケーブル80を案内するための2つの案内部72,72を備えており、それぞれの案内部72は前記操作伝達軸55に近接して配置される。ケーブル案内部材71は絶縁体である合成樹脂を素材としており、図11に示すように、2つの案内部72,72を連結するように一体成形されている。
それぞれの案内部72は図13に示すように階段状に折り曲げて形成され、折曲げ状の経路に沿ってフレキシブルフラットケーブル80を案内するように構成している。この案内部72のスライド部材51側の端部(下端部)は、前記操作伝達軸55よりも前記スライド部材51に近くなるように位置している。
図11に示すように、前記スライド部材51の基部側部材52には、前記フレキシブルフラットケーブル80を収納するためのケーブル収容溝75が形成される。このケーブル収容溝75は基部側部材52の上面に凹設され、前記ケーブル案内部材71に近い側を開放するように形成されている。図13に示すように、ケーブル収容溝75の一端部には傾斜ガイド面(案内面)76が備えられる。前記フレキシブルフラットケーブル80は前記傾斜ガイド面76により、スライド部材51の上面から、前記感光ドラム12から離れるとともに前記回路基板78に近づく、斜め上向き方向(第3の方向D3)に引き出されるようにガイドされる。
図11に示すように、前記ケーブル収容溝75の上方開放側を閉鎖するように蓋カバー77が設置される。この蓋カバー77の表面は、前記基部側部材52の表面と面一となるように設けられている。
以上のように構成することで、フレキシブルフラットケーブル80が金属体である支持板70や操作伝達軸55に接触することがないように、ケーブル案内部材71の案内部72によって案内できる。従って、フレキシブルフラットケーブル80内部の信号線を流れる制御信号にノイズが混入することが防止され、LEDヘッド14の誤作動を回避できる。また、フレキシブルフラットケーブル80が操作伝達軸55に擦れて損傷することも回避できる。
また、ケーブル案内部材71の前記スライド部材51側の端部は、前記操作伝達軸55よりも前記スライド部材51に近い位置に配置されている。従って、フレキシブルフラットケーブル80が操作伝達軸55に接触してしまうことが確実に防止される。
また、ケーブル案内部材71は操作伝達軸55と干渉しないように折曲げ状に形成されるとともに、操作伝達軸55に近接して配置されている。従って、操作伝達軸55の近傍の空間をフレキシブルフラットケーブル80の配置のための空間として有効に活用でき、LEDヘッド支持機構41のコンパクト化を実現できる。
また、ケーブル案内部材71の前記スライド部材51側の端部が、前記操作伝達軸55よりも前記感光ドラム12から遠い位置にある。従って、スライド部材51の移動によってフレキシブルフラットケーブル80が弛んだとしても、操作伝達軸55に接触してしまうことを確実に防止できる。
なお、後述のLEDヘッド14の清掃機構64との関係に着目すると、前記ケーブル案内部材71のスライド部材51側の端部は、前記清掃機構64よりも前記スライド部材51に近い側であって、前記感光ドラム12からみて前記清掃機構64よりも遠い側に配置されている。従って、フレキシブルフラットケーブル80が清掃機構64に接触して、信号ノイズの原因となったり、フレキシブルフラットケーブル80の損傷の原因となったりすることを防止できる。
更に、前記スライド部材51は傾斜ガイド面76を備えており、この案内面は、感光ドラム12から遠ざかる方向であって且つ回路基板78に近づく方向(第3の方向D3)にスライド部材51からフレキシブルフラットケーブル80が引き出されるように、フレキシブルフラットケーブル80を案内している。また図14に示すように、スライド部材51が離間位置にあるときに前記フレキシブルフラットケーブル80がスライド部材51から引き出される位置は、前記感光ドラム12からみてケーブル案内部材71の案内部72よりも離れている。従って、スライド部材51を離間位置に切り換えても、図14に示すようにフレキシブルフラットケーブル80は操作伝達軸55から離れた位置で弛むので、フレキシブルフラットケーブル80が操作伝達軸55に接触してしまうことを確実に防止できる。
次に、LEDヘッド14の光照射面(レンズアレイ45の表面)を清掃するための清掃機構64を説明する。即ち、画像形成時においては図3等に示すように、LEDヘッド14は感光ドラム12に近接しているため、感光ドラム12から飛散する残留トナーや紙粉等がLEDヘッド14に付着して汚れ、露光に悪影響を与えてしまう。本実施形態ではこの点に鑑み、LEDヘッド支持機構41に、LEDヘッド14を清掃するための清掃機構64を備えている。
清掃機構64の構成を説明する。図11に示すように、2つの前記LED支持フレーム42,43の間には清掃ガイドレール(ガイド部材)66が架設される。この清掃ガイドレール66は、前記スライド部材51の上方に配置されるとともに、前記LEDヘッド14の長手方向に平行となるように向けられている。
この清掃ガイドレール66に沿って摺動自在にスライド体67が取り付けられる。このスライド体67にはロッド68の一端が連結されるとともに、このロッド68の他端は一側のLED支持フレーム42を貫通して延出され、その端部には清掃操作レバー(清掃操作部材)69が固定される。従って、この清掃操作レバー69を押込み/引出し操作することにより、スライド体67をLEDヘッド14の長手方向と平行な方向にスライド移動させることができる。
図11の要部拡大図としての図15に示すように、前記スライド体67には回動アーム(清掃アーム)81が軸支される。この回動アーム81は、ガイドレール44の長手方向に沿う軸線まわりに回動自在とされるとともに、当該軸線に沿って前記スライド体67とともに平行移動自在とされている。
この回動アーム81にはアタッチ部材82が取り付けられ、このアタッチ部材82はブラシ(清掃体)85を備えている。また、この回動アーム81の中途部には接触アーム83が設けられている。この接触アーム83の先端面(摺動面)89は、前記スライド部材51の基部側部材52の上面に接触して摺動可能に構成されている。また、この摺動面89の幅w1は、前記基部側部材52に形成したラック59の幅w2よりも大きくなるように設定されている。
更に、前記スライド体67と前記回動アーム81との間には付勢バネ(付勢部材)84が介在されている。この付勢バネ84は、前記回動アーム81を図14における時計回り方向に付勢する。
前記アタッチ部材82は、例えばアクリルモケットからなるブラシ(清掃体)85を備えており、このブラシ85によって、前記LEDヘッド14のレンズアレイ45の表面を清掃できるように構成されている。図15に示すように、回動アーム81の先端には2つの装着ピン97を突出状に形成するとともに、前記アタッチ部材82には、前記装着ピン97のそれぞれに嵌合可能な装着穴98を凹設している。アタッチ部材82は更にスナップフィット部(係止部)86を備えており、このスナップフィット部86は、前記回動アーム81に形成された溝87に係止可能になっている。この構成で、アタッチ部材82の装着穴98に回動アーム81の装着ピン97を差し込ませるようにしながら前記スナップフィット部86を前記溝87に係止することで、アタッチ部材82を回動アーム81に装着することができる。
以上の構成で、図11〜図13及び図15に示す近接位置では、前記スライド部材51の基部側部材52が接触アーム83を介して前記回動アーム81を持ち上げる。言い換えれば、接触アーム83の摺動面89がスライド部材51に当接して前記付勢バネ84の付勢力に抗するので、前記ブラシ85はスライド部材51に接触しない。このように、スライド部材51を近接位置としたときにブラシ85が他の部材に接触しないので、ブラシ85にヘタリを生じてLEDヘッド14の清掃能力を低下させることがない。
一方、図14に示す離間位置では、スライド部材51による回動アーム81の持上げが解除されるので、回動アーム81は付勢バネ84の付勢力によって、先端のブラシ85をLEDヘッド14に近接させる方向に回動する。従って、図14の実線で示すように、前記ブラシ85がLEDヘッド14のレンズアレイ45の表面に対して押圧される。この図14の状態で、ユーザが図11等に図示の清掃操作レバー69を押し引き操作すると、回動アーム81がスライド体67とともに平行移動するので、アタッチ部材82のブラシ85がLEDヘッド14の長手方向に沿って移動する。従って、レンズアレイ45の表面全体をブラシ85によって良好に清掃することができる。
なお図11等に示すように、前記スライド体67のスライド方向(回動アーム81のスライド方向)の両端部には、前記回動アーム81に接触可能な斜状カム(離間手段、カム体)88,88が配置される。この斜状カム88は、前記清掃ガイドレール66の両端を支持するLED支持フレーム42,43の互いに対向する面に、リブ状に突出形成させている。この斜状カム88は、スライド体67のスライドストローク(回動アーム81の平行移動ストローク)の中央側に向けて突出するように備えられている。
この構成で、図14の実線位置のようにブラシ85がLEDヘッド14に接触し、前記清掃操作レバー69の押込み/引出し操作によって清掃している状態を考える。平行移動ストロークの中央付近にあった前記回動アーム81が当該ストロークの両端部に差し掛かると、前記斜状カム88の斜面に前記回動アーム81が接触する。そして、回動アーム81は斜状カム88の傾斜面によって押されて、鎖線で示すように付勢バネ84に抗する向きに回動し、回動アーム81の先端のブラシ85はLEDヘッド14から離間する。
なお、通常は、前記清掃操作レバー69はその操作ストロークの一端(本体513の奥側)まで押し込まれた状態としておき、LEDヘッド14の清掃時は当該清掃操作レバー69を手前に引き出した後また押し込む操作を数回行い、最後にまた本体513の奥側まで押し込むようになっている。そして、清掃操作レバー69を奥まで押し込んだ状態では、前述したように、回動アーム81が斜状カム88によって付勢バネ84に抗して回動する、図14の鎖線の状態となる。このように、スライド部材51が離間位置にあるときでも、通常は、前記ブラシ85は斜状カム88によってLEDヘッド14から離れた状態とされる。この結果、ブラシ85がLEDヘッド14に長時間押し付けられてヘタリを生じ、清掃能力の低下の原因となるのを回避できる。
特に、前記ブラシ85がLEDヘッド14のレンズアレイ45の両端の段差49(図11に図示)を通過するときには、当該ブラシ85がLEDヘッド14から離間しているように、前記斜状カム88の傾斜面の位置が設定されている。これにより、ブラシ85が段差49に接触することによってアタッチ部材82からの剥がれを生じたり、ブラシ85を損傷したりすることが回避される。
また、前記斜状カム88は、前記清掃ガイドレール66の両端を支持するLED支持フレーム42,43に、リブ状に突出させて備えられている。また、斜状カム88は、回動アーム81の平行移動ストロークの中央側(スライド体67のスライドストロークの中央側)に向けて突出するように備えられている。従って、構成の簡素化及びコンパクト化を実現できる。
また、前記アタッチ部材82は回動アーム81に着脱自在に取り付けられるので、ブラシ85にトナー等の異物が蓄積した場合には、アタッチ部材82とともに容易に交換することができ、メンテナンス性を向上できる。しかも、スナップフィット部86を介してアタッチ部材82が着脱自在とされているので、取付ネジ等を不要とでき、上記の交換作業が一層容易となる。
なお、アタッチ部材82を介してでなく、回動アーム81にブラシ85が直接備えられていても良い。また、ブラシ85に代えて布等で前記LEDヘッド14を清掃するように構成しても良い。
なお、清掃操作レバー69はスライド部材51を離間位置(図14)に移動させた上で操作するものであるが、図11等で示す近接位置において、ユーザが誤って清掃操作レバー69を押込み/引出し操作してしまうことも考えられる。しかしながら本実施形態では、ラック59の歯先面がスライド部材51の表面と面一になっているので、接触アーム83の先端面(摺動面)89がラック59の部分で引っ掛かってラック59の歯や回動アーム81を破損させることもなく、回動アーム81はラック59に交差しながら清掃ガイドレール66に沿ってスムーズに平行移動することができる。また、基部側部材52のケーブル収容溝75も蓋カバー77によって閉鎖され、この蓋カバー77の表面も基部側部材52の表面と面一になっているので、回動アーム81はケーブル収容溝75の部分もスムーズに横切って平行移動することができる。
また、図15に示すように、前記回動アーム81に設けられた接触アーム83先端の摺動面89の幅w1は、ラック59の幅w2よりも大きくなるように構成されている。従って、上記のようなユーザの誤操作によって接触アーム83がラック59を横切るときに、当該ラック59の歯底に接触アーム83の先端の摺動面89が対面したとしても、ラック59の歯底に接触アーム83が入り込んで引っ掛かることはない。従って、ラック59の歯や回動アーム81の破損が防止される。
また、図11等に示すように、回動アーム81の平行移動ストロークの最端部の位置において、回動アーム81の備える摺動面89は、前記ラック59と全く重複しないように位置している。このようなレイアウトにおいても、回動アーム81の平行移動がラック59によって制限されないので、LEDヘッド14の長手方向全体にわたって清掃を確実に行うことができる。特に本実施形態では、回動アーム81の平行移動ストロークの最端部の位置において、前記ブラシ85を、LEDヘッド14の被清掃領域(段差49と段差49の間の領域にほぼ一致する)の幅を外れた位置としているので、前記被清掃領域の全体を確実に清掃することができる。
なお、上記の効果は、ラック59の配設位置の自由度が顕著に高まることを意味する。従って、本実施形態に示すように、ラック59が前記回動アーム81の平行移動ストロークの一端側と他端側に対で設けられ、それぞれの前記ラック59が前記LEDヘッド14の前記被清掃領域の長手方向端部よりも中央寄りの位置に配置するレイアウトとすることも可能であり、スペースの有効活用を図ってLEDヘッド支持機構41をコンパクト化することができる。
更に、本実施形態では、回動アーム81はポリアセタール樹脂で構成されており、スライド部材51(基部側部材52や先端側部材53)よりも摺動性の高い材料で構成されている。従って、スライド部材51を近接位置と離間位置との間で切り換える場合や、スライド部材51が近接位置にあるときに誤って清掃操作レバー69が操作された場合でも、回動アーム81はスライド部材51に対してスムーズに滑ることができる。また、スライド部材51の表面側を摺動性の高い材料で構成する場合よりも材料コストを低減できる。
また、前記回動アーム81は、そのスライド体67に対する軸支部分(軸孔)の部分も含めて、全体が前記ポリアセタール樹脂で一体形成されている。従って、回動アーム81のスムーズな回動と、スライド部材51に対する前記摺動面89のスムーズな滑りを実現できると同時に、製造コストも低減できる。
ただし、回動アーム81の全体をポリアセタール樹脂で形成することに代えて、例えば摺動面89の部分だけをポリアセタール樹脂で形成することもできる。また、他の摺動性の高い樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン樹脂を採用することができる。
なお、ラック59の歯先面は、基部側部材52の表面から凹んだ位置に配置されていても良い。この場合でも、ラック59の歯を損傷させることなく回動アーム81の接触アーム83が当該ラック59を横切って通過することができる。ただし、本実施形態のようにラック59の歯先面が基部側部材52の表面と面一になっていると、ラック59の部分を接触アーム83がよりスムーズに通過できる点で好ましい。
次に、LEDヘッド14の感光ドラム12に対する位置決めについて、図16を参照して説明する。図16には、スライド部材51を図14の離間位置から図13の近接位置へ切り換える途中の様子が示されている。
図16で示すように、スライド部材51が開口202に挿入されるときは、スライド部材51は、感光ドラム12より遠い側(基端側)を片持ち状に支持される形となる。従って、LEDヘッド14側が下がるようにスライド部材51が傾いてしまって、位置決めピン46の角度も傾き、位置決め穴207に位置決めピン46が嵌合しにくくなるおそれがある。
この点に鑑み、本実施形態では、スライド部材51が前記開口202に挿入されて前記近接位置の近傍にきたとき、当該スライド部材51の先端側(先端側部材53)の下面が前記リブ205,205の上面(案内面)によりガイドされる。この結果、先端側部材53をリブ205で支持して、LEDヘッド14に設けられた位置決めピン46が前記位置決め穴207にスムーズに差し込まれるようにガイドすることができる。
また、本実施形態では、スライド部材51のスライド方向(第1の方向D1)は水平である一方、LEDヘッド14から感光ドラム12へ光を照射する方向は斜め上を向いており、また、位置決めピン46の向きも同じく斜め上を向いている。このようにスライド部材51のスライド方向と位置決めピン46の方向が異なる場合は、位置決めピン46を先細テーパ状に形成したり、位置決め穴207を開口端側が広がるテーパ状に形成したりしなければ位置決めピン46を位置決め穴207に差し込むことができないが、これでは位置決めが確実に行われずLEDヘッド14のガタつきの原因になってしまう。
この点、本実施形態では、スライド部材51において、前記先端側部材53が基部側部材52に対して第2の方向D2に変位する。なお、この第2の方向D2は、LEDヘッド14の光照射方向と垂直な方向であって、前記位置決めピン46の向きと垂直な方向である。従って、スライド部材51が撓んだり、位置決めピン46が前記位置決め穴207をこじたりすることなく、LEDヘッド14を正確かつ円滑に感光ドラム12に対して位置決めすることができる。こうして図13に示す近接位置が実現される。
なお、先端側部材53と基部側部材52との間には円柱コロ48が介在されるので、構成を簡素化できるとともに、円柱コロ48の転動を介して先端側部材53の変位をスムーズに行わせることができる。また、前記円柱コロ48が転がる案内平面47は、先端側部材53の変位する方向である第2の方向D2と平行であるので、簡素な構成を実現できる。
なお、前記リブ205は位置決めピン46が位置決め穴207にスムーズに差し込まれるように案内するためのものであり、位置決めピン46の先端の球状部が位置決め穴207に入っていくのとほぼ同時に、先端側部材53の下面と前記リブ205とは若干の距離だけ離間するように構成している。これにより、位置決めピン46による位置決めをリブ205が妨げることもない。
なお、本実施形態では前記リブ205の上面はスライド部材51の先端側部材53に接触して案内するように構成しているが、リブ205が直接LEDヘッド14に接触して案内するように構成しても良い。
また、LEDヘッド14側に位置決め穴形成部材を備え、感光ドラム12側に位置決めピンを形成しても良い。この場合は、位置決め穴形成部材が位置決め体に相当することになる。
次に、前述のLEDヘッド支持機構41の組立てについて、図17を参照して説明する。図17に示すように、LEDヘッド支持機構41を組み立てる際は、2つのLED支持フレーム42,43の間に前記スライド部材51を太線矢印方向に差し込んで、基部側部材52の側部をガイドレール44に嵌合させる。
この差込作業に伴ってラック59とピニオンギア57とを噛合させるのであるが、ラック59の歯とピニオンギア57の歯58とは、正しい位相で噛み合う必要がある。例えばラック59とピニオンギア57の噛合いが1ピッチでもズレると、図13に示す近接位置におけるLEDヘッド14の位置もその分だけズレてしまい、感光ドラム12に静電潜像を正常に書き込むことができなくなる。
この点に鑑み、本実施形態のピニオンギア57においては、円弧状に並べられたうちの周方向の最端部の歯58eと、その隣に位置する歯58との歯間ピッチ(端部ピッチ)p1が、その他の歯58の歯間ピッチ(通常ピッチ)p2より大きくなっている(p1>p2)。
本実施形態においてピニオンギア57は、合成樹脂で上記の形状となるように成形されている。また、基部側部材52よりもスライド部材51の差込方向先頭側に位置する先端側部材53においては、前記ラック59を延長させるように凹溝60が形成されている。この凹溝60の形成深さは、前記ラック59の歯底面の深さとほぼ一致させている。
この構成において、スライド部材51をLED支持フレーム42,43の間に差し込むときには、前記ピニオンギア57の最端部の歯58eだけが前記凹溝60の内部に位置し、その他の歯58は凹溝60の外部に位置するように、前記操作伝達軸55の回転位相(ピニオンギア57の角度)を調節しておく。なお、上述したように、ピニオンギア57において、円弧状に並べられたうちの最端部の歯58eとその隣に位置する歯58との歯間ピッチp1が、他の歯間ピッチp2より大きいので、最端部の歯58eだけを凹溝60の内部に位置させるのは容易である。
その状態でスライド部材51を差し込んでいくと、ラック59の最端部の歯にピニオンギア57の最端部の歯58eが図17のように当接し、このときにピニオンギア57が回転を開始する。言い換えれば、この最端部の歯58eとラック59の最端部の歯とが当接することで、ピニオンギア57の回転位置が正確に位置決めされる。ピニオンギア57の回転開始後、直ちに、ピニオンギア57の最端部の歯58eに隣接する歯58、その次に隣接する歯58、・・・がラック59に順次噛合していく。このように、本実施形態のLEDヘッド支持機構41は、組立時にラック59及びピニオンギア57を容易に正確な位置で噛み合わせることができ、製造が容易である。
更に言えば、前記端部ピッチp1は、通常ピッチp2の2倍となっている(p1=p2×2)。言い換えれば、前記ピニオンギア57は、前記通常ピッチp2と等しいピッチで歯を並べた後、その最端部の歯の隣の歯だけを削って欠歯部としたような形状を有している。これにより、ピニオンギア57の形状が簡素化されるので、製造も容易である。
更に本実施形態では、ピニオンギア57の周方向の一端のみならず他端においても、端部ピッチp1が通常ピッチp2の2倍となるように形成されている。言い換えれば、ピニオンギア57の複数の歯58,58eは、円弧の中央点に関して対称配置されている。従って、仮にピニオンギア57の表裏が逆になっても、通常ピッチp2より大きな端部ピッチp1を形成した部分がラック59に面する。従って、組立時にピニオンギア57の取付向きを考慮せずに住むので、部品の取回しが便宜であり、組付ミスが防止される。
なお、上記の構成は、本実施形態のようにラック59を一対有し、それぞれのラック59に噛み合うようにピニオンギア57を複数有する場合、ピニオンギア57として同一部品を利用でき、部品の管理工数を低減できる点でも有用である。更に本実施形態では、2つのラック59を互いに歯の位置を揃えて配置する一方、2つのピニオンギア57は互いに位相を一致させて操作伝達軸55に固定しているので、2つのピニオンギア57を正確な位置で2つのラック59に同時に噛み合わせることも容易である。
なお、ピニオンギア57の歯58の配置は対称でなくても良い。また、前記端部ピッチp1が通常ピッチp2の2倍となることに限定されず、1倍より大きければ良い(p1>p2)。ただし、端部ピッチp1は通常ピッチp2の整数倍であることが極めて好ましい。
また、ラック59及びピニオンギア57は一対2つ設けられているが、3つ以上設けられていても良いし、1つだけ設けられていても良い。また、先端側部材53が基部側部材52に対して変位しないように構成する場合は、基部側部材52の部分までラック59が延長されていても良い。
なお、前記コピーファクシミリ複合機501に代えて、例えばプリンタ、コピー機、ファクシミリ装置等にも、本発明の構成を適用することができる。