JP5625663B2

JP5625663B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5625663B2
Application number: JP2010206693A
Authority: JP
Inventors: 橋本　晴央; 晴央橋本; 信彦喜多; 元太萩原; 正史高比良
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2030-09-15
Also published as: EP2431817A1; JP2012063515A

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、詳しくは、露光手段としてのＬＥＤヘッドアレイと着脱式のプロセスカートリッジとを備える画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置に用いられる露光手段として近年、ＬＥＤヘッドアレイを用いたものが広く採用されている。

ＬＥＤヘッドアレイは通常感光体に近接して配置される。そのため露光手段にポリゴンミラー等を用いた画像形成装置に比べ、装置本体を小型化できる一方、消耗品である感光体や現像装置で構成された、いわゆるプロセスカートリッジの交換の際には、感光体とＬＥＤヘッドアレイが近接しているため、ＬＥＤヘッドアレイのレンズ表面を傷つけることや、飛散したトナーが付着しレンズを汚す等の恐れがあった。

そこで、プロセスカートリッジの交換の際に、レンズの傷つきや汚れを防止する目的で、ＬＥＤヘッドアレイを感光体から退避（離隔）させる退避手段を備えるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載された従来の技術においては、ＬＥＤヘッドアレイの退避手段は、プロセスカートリッジの交換作業に関係なく、給紙カセットの抜き差し操作や、ジャム処理時の外装カバーの開閉操作に連動して退避動作をするものであるため、プロセスカートリッジの交換以外の状況でも無駄にＬＥＤヘッドアレイを退避させていた。

このため、頻繁にＬＥＤヘッドアレイが退避動作すると位置精度に狂いが生じ、画像情報が感光体表面に正しく照射されず、色ずれ等の画像欠陥が発生する恐れがあった。

また、給紙カセットの抜き差し操作や外装カバーの開閉操作等に連動してＬＥＤヘッドアレイを退避させる構成では、連動部材の増加によるコストアップや構造が複雑になるため、故障する可能性が大きくなる等の問題があった。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、簡単な構成でＬＥＤヘッドアレイを感光体から退避させ、プロセスカートリッジ交換時のＬＥＤヘッドアレイのレンズの傷つきや、飛散トナーの付着によるレンズの汚れを防止することができる画像形成装置を提供するものである。

本発明に係る画像形成装置は、感光体を収納し、装置本体の装着位置に着脱自在に設けられたプロセスカートリッジと、前記装置本体に設けられ、前記装置本体に装着された前記プロセスカートリッジが収納する前記感光体に露光光を照射するＬＥＤヘッドアレイと、を備えた画像形成装置であって、前記装置本体の前記装着位置に前記プロセスカートリッジが装着されていない状態では、前記ＬＥＤヘッドアレイを前記プロセスカートリッジから離隔した退避位置に退避させる退避手段と、前記装置本体の前記装着位置への前記プロセスカートリッジの装着と連動し、前記プロセスカートリッジの装着を駆動力として、前記ＬＥＤヘッドアレイを前記プロセスカートリッジに近接した照射位置に移動させる移動手段と、前記プロセスカートリッジ側に設けられ、前記装置本体の前記装着位置に前記プロセスカートリッジが装着された状態で、前記プロセスカートリッジを前記装置本体における前記装着位置に固定するとともに、前記ＬＥＤヘッドアレイを前記装置本体における前記照射位置に固定する固定手段と、を備えることを特徴とする。

この構成により、プロセスカートリッジの抜き差し操作でのみＬＥＤヘッドアレイが感光体から退避する動作を行う構成のため、他の消耗品の交換やジャム処理操作等に連動する連動部材や連動機構を必要としない。

したがって、簡単な構成でＬＥＤヘッドアレイを感光体から退避させ、プロセスカートリッジ交換時のＬＥＤヘッドアレイのレンズの傷つきや、飛散トナーの付着によるレンズの汚れを防止することができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、前記退避手段が、前記装置本体側に設けられ、前記移動手段が、前記プロセスカートリッジ側に設けられていることを特徴とする。

この構成により、簡単な構成でＬＥＤヘッドアレイを感光体から退避させ、プロセスカートリッジ交換時のＬＥＤヘッドアレイのレンズの傷つきや、飛散トナーの付着によるレンズの汚れを防止することができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、前記固定手段が、前記プロセスカートリッジの前記装置本体における前記装着位置への固定と、前記ＬＥＤヘッドアレイの前記装置本体における前記照射位置への固定を同時に行うことを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、前記固定手段が、前記プロセスカートリッジの端部に開閉自在に設けられた開閉部材であることを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、前記固定手段が、前記プロセスカートリッジを前記装置本体から引き抜くための把持部を有することを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、前記プロセスカートリッジが記録紙の搬送方向と直交する方向に前記装置本体から引き抜かれることを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成でＬＥＤヘッドアレイを感光体から退避させ、プロセスカートリッジ交換時のＬＥＤヘッドアレイのレンズの傷つきや、飛散トナーの付着によるレンズの汚れを防止することができる画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の主断面を示す側断面図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置のプロセスカートリッジが装置本体に装着された状態を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置のプロセスカートリッジが装置本体から引き抜かれる状態を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置のプロセスカートリッジが装置本体に装着された状態を示す上面図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置のプロセスカートリッジが装置本体に装着された状態を示す側断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

まず、構成について説明する。

図１は、本発明に係る画像形成装置の主断面を示す側断面図である。本発明は、露光手段としてＬＥＤヘッドアレイ８ａを用いた画像形成装置において、プロセスカートリッジ３ａの抜き差し操作に際して、以下の特徴を有する。要するに、プロセスカートリッジ３ａの抜き差し操作でのみＬＥＤヘッドアレイ８ａが感光体４ａから退避する動作を行う構成のため、他の消耗品の交換やジャム処理操作等に連動する連動部材や連動機構を必要としないことが特徴になっている。本発明の特徴について、以下、詳細に説明する。

図１の画像形成装置５０において、装置本体１は以下を主たる構成部品としている。画像形成部２には、複数のプロセスカートリッジ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが装置本体１に対して着脱可能に設置されている。なお、本実施の形態では、プロセスカートリッジ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、図の手前側に着脱可能な構成となっている。

各プロセスカートリッジ３ａ〜３ｄは、像担持体である複数のドラム状の感光体４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを収納し、その各感光体４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、互いに異なった色のトナー像がそれぞれ形成される。

図示した例では、感光体４ａ〜４ｄの表面に、黒トナー像、シアントナー像、マゼンダトナー像、イエロートナー像がそれぞれ形成される。

各感光体４ａ〜４ｄは、所定の間隔を空けて互いに平行に配置されている。この感光体４ａ〜４ｄの下部に対向して中間転写体として構成された中間転写ベルト４が配置されている。この中間転写体としてはドラムを用いることもできるが、図示した例では、複数の支持ローラ（支持ローラ５、６）に巻き掛けられて駆動される無端ベルトである中間転写ベルト４を用いている。なお、支持ローラ５、６のうち支持ローラ６は駆動ローラである。

感光体４ａ〜４ｄの各周囲には、感光体４ａ〜４ｄの表面に帯電処理を行う帯電装置７ａ〜７ｄと、画像情報を感光体４ａ〜４ｄ表面に光照射するＬＥＤヘッドアレイ８ａ〜８ｄと、露光により感光体４ａ〜４ｄの表面に形成された静電潜像を可視像化する現像装置９ａ〜９ｄが設けられている。各ＬＥＤヘッドアレイ８ａ〜８ｄの感光体４ａ〜４ｄ側の出光部には、光を集光する図示しないレンズが設けられている。

次に画像形成装置の動作について説明する。

図示しないホストからの印字開始信号により、画像形成が開始されると、感光体４ａが、図示しない駆動源によって回転駆動され、このとき帯電装置７ａによって感光体４ａの表面が所定の極性に帯電される。

次いで、その帯電面に、ＬＥＤヘッドアレイ８ａから画像情報に基づく露光光（レーザ光）が照射され、これによって感光体４ａに静電潜像が形成される。

そして、感光体４ａの表面に形成された静電潜像は、現像装置９ａによってトナー像として可視像化され、感光体４ａ上のトナー像は、一次転写ローラ１０ａによって中間転写ベルト４上に転写される。

カラー画像形成時は前述の画像形成動作が全ての感光体４ａ〜４ｄで行われ、これによって各感光体４ａ〜４ｄにそれぞれ形成された黒トナー像、シアントナー像、マゼンダトナー像、イエロートナー像が中間転写ベルト４上に順次重ねて転写される。

また、装置本体１には中間転写ベルト４を挟んで、駆動ローラである支持ローラ６に対向して二次転写ローラ１２が配置されている。

一方、画像形成部２の下部に配置された給紙カセット２１には、用紙２３が積載されており、積載された用紙２３を送り出すための給紙ローラ２２が設けられている。給紙カセット２１から給紙された用紙２３は、レジストローラ１１に向けて送り出され、用紙２３の先端は停止しているレジストローラ１１に突き当てられる。

これによって、用紙２３が整合された後、中間転写ベルト４上に形成されたカラートナー像が二次転写ローラ１２を設けた二次転写部（二次転写ローラ１２と支持ローラ６とのニップ部）で用紙２３の先端部と合致するようなタイミングでレジストローラ１１が回転を再開し、二次転写部に向けて用紙２３が送り出される。

二次転写部で未定着トナー像が転写された用紙２３は、定着部１３に送られ、用紙２３に未定着トナー像が定着された後、排紙ローラ１４により、図中の矢印Ａ方向に排出され、装置本体１の上部に設けられた排紙トレイ１５に排出される。

図２、図３は、それぞれプロセスカートリッジ３ａが装置本体１内に装着された状態と引き抜かれる状態を示す斜視図である。また、図４、図５は、それぞれプロセスカートリッジ３ａが装置本体１内に装着された状態の上面図および側断面図である。

まず、プロセスカートリッジ３ａの着脱機構の構成について説明する。

プロセスカートリッジ３ａには、ＬＥＤヘッドアレイ８ａを感光体４ａに近接または離隔（退避）させるための揺動シャフト２６と、プロセスカートリッジ３ａを装置本体１に固定および、引き抜くための取っ手を兼ねた蓋３４と、が設けられている。揺動シャフト２６は、その両端に止め輪４１ａ、４１ｂが取り付けられ、プロセスカートリッジ３ａに内蔵された揺動シャフト２６の軸受けを兼ねたストッパー４０ａ、４０ｂにより、移動量が抑制されている。

一方、装置本体１側には、長手方向の両端に嵌合穴３３ａ、３３ｂを有するＬＥＤヘッドアレイ８ａが、装置本体１に設けられたガイド棒３１ａ、３１ｂに上下動可能に嵌合され、更にＬＥＤヘッドアレイ８ａの上方には、ＬＥＤヘッドアレイ８ａを上方に付勢するための弾性部材３２ａ、３２ｂと、ＬＥＤヘッドアレイ８ａを感光体４ａに近接または離隔（退避）させるための揺動部材２７と、が設けられている。

画像形成装置５０は、装置本体１の装着位置にプロセスカートリッジ３ａが装着されていない状態ではＬＥＤヘッドアレイ８ａをプロセスカートリッジ３ａから離隔した退避位置に退避させる退避手段としての弾性部材３２ａ、３２ｂおよび揺動部材２７と、装置本体１の装着位置へのプロセスカートリッジ３ａの装着と連動し、プロセスカートリッジ３ａの装着を駆動力として、ＬＥＤヘッドアレイ８ａをプロセスカートリッジ３ａに近接した照射位置に移動させる移動手段としての揺動シャフト２６と、装置本体１の装着位置にプロセスカートリッジ３ａが装着された状態でプロセスカートリッジ３ａを装置本体１における装着位置に固定するとともに、ＬＥＤヘッドアレイ８ａを装置本体１における照射位置に固定する固定手段としての蓋３４を備える。ここで、退避手段としての弾性部材３２ａ、３２ｂおよび揺動部材２７は、装置本体１側に設けられ、移動手段としての揺動シャフト２６は、プロセスカートリッジ３ａ側に設けられている。また、固定手段としての蓋３４は、閉じたときに、プロセスカートリッジ３ａの装置本体１における装着位置への固定と、ＬＥＤヘッドアレイ８ａの装置本体１における照射位置への固定を同時に行うものであり、プロセスカートリッジ３ａ側に設けられている。また、蓋３４は、プロセスカートリッジ３ａの端部に開閉自在に設けられた開閉部材であり、プロセスカートリッジ３ａを装置本体１から引き抜くための把持部としての穴３５を有する。また、プロセスカートリッジ３ａは、記録紙の搬送方向と直交する方向に装置本体１から引き抜かれるようになっている。

次に、プロセスカートリッジ３ａの着脱機構の各構成部品の動作について説明する。

蓋３４は、プロセスカートリッジ３ａを引き抜くための取っ手（把持部）となる手指を差し入れるための穴３５と、装置本体１に固定するためのロック爪３６ａ、３６ｂと、蓋３４を回動させるための回動軸３７ａ、３７ｂと、を有し、回動軸３７ａ、３７ｂを図中の矢印Ｅ方向に回動可能となっている。

なお、ロック爪３６ａ、３６ｂは、所謂スナップフィット方式で図中の矢印Ｇ方向に弾性変形可能となっており、図４に示すように、装置本体１側に設けられた引掛け穴３８、３８´に嵌合し固定される。

揺動部材２７は、一端にＬＥＤヘッドアレイ８ａを押し下げるための押し部２９と、他端にプロセスカートリッジ３ａに設けられた揺動シャフト２６の受け部３０と、揺動部材２７自身が回動するための回動軸２８を有し、装置本体１に軸支されて図中の矢印Ｃ方向に回動可能となっている。

プロセスカートリッジ３ａが装置本体１に装着された場合は図２、図４、図５の状態となり、蓋３４によりプロセスカートリッジ３ａを固定すると同時にプロセスカートリッジ３ａに内蔵された揺動シャフト２６が図中の矢印Ｂ方向に押されることにより、揺動部材２７の受け部３０も同方向に押圧され、回動軸２８を支点として図中の矢印Ｃ方向に回動する。

これにより、回動した揺動部材２７の一端である押し部２９が、弾性部材３２ａ、３２ｂによる上方（矢印Ｄ´方向）への付勢力に抗してＬＥＤヘッドアレイ８ａを下方（矢印Ｄ方向）に押し下げ、感光体４ａの近傍に移動させる。本実施の形態では、弾性部材３２ａ、３２ｂとして引張りばね（引きばね）を用いている。

このとき、装置本体１に設けられたガイド棒３１ａ、３１ｂによりＬＥＤヘッドアレイ８ａは位置ずれを生じることが無く移動することが可能となっている。

一方、上記とは逆にプロセスカートリッジ３ａを装置本体１から抜き出す場合は、図３の状態となり、まず、蓋３４を開くと揺動シャフト２６が蓋３４の押圧力から開放されると同時に揺動部材２７も開放されるため、揺動部材２７の押し部２９により押圧されていたＬＥＤヘッドアレイ８ａも開放され、弾性部材３２ａ、３２ｂの付勢力によりＬＥＤヘッドアレイ８ａが上方（矢印Ｄ´方向）に押し上げられる。

以上の構成を有することで、プロセスカートリッジ３ａの交換作業によるＬＥＤヘッドアレイの８ａのレンズの傷つきや汚れを防止し、更に操作性の良好な画像形成装置５０を提供することができる。

以上のように、本実施の形態に係る画像形成装置５０は、感光体４ａを収納し、装置本体１の装着位置に着脱自在に設けられたプロセスカートリッジ３ａと、装置本体１に設けられ、装置本体１に装着されたプロセスカートリッジ３ａが収納する感光体４ａに露光光を照射するＬＥＤヘッドアレイ８ａと、を備えた画像形成装置５０であって、装置本体１の装着位置にプロセスカートリッジ３ａが装着されていない状態では、ＬＥＤヘッドアレイ８ａをプロセスカートリッジ３ａから離隔した退避位置に退避させる退避手段としての弾性部材３２ａ、３２ｂおよび揺動部材２７と、装置本体１の装着位置へのプロセスカートリッジ３ａの装着と連動し、プロセスカートリッジ３ａの装着を駆動力として、ＬＥＤヘッドアレイ８ａをプロセスカートリッジ３ａに近接した照射位置に移動させる移動手段としての揺動シャフト２６と、装置本体１の装着位置にプロセスカートリッジ３ａが装着された状態で、プロセスカートリッジ３ａを装置本体１における装着位置に固定するとともに、ＬＥＤヘッドアレイ８ａを装置本体１における照射位置に固定する固定手段としての蓋３４を備えることを特徴とする。

この構成により、プロセスカートリッジ３ａの抜き差し操作でのみＬＥＤヘッドアレイ８ａが感光体から退避する動作を行う構成のため、他の消耗品の交換やジャム処理操作等に連動する連動部材や連動機構を必要としない。

したがって、簡単な構成でＬＥＤヘッドアレイ８ａを感光体から退避させ、プロセスカートリッジ３ａ交換時のＬＥＤヘッドアレイ８ａのレンズの傷つきや、飛散トナーの付着によるレンズの汚れを防止することができる。

また、本実施の形態に係る画像形成装置５０は、退避手段が、装置本体１側に設けられ、移動手段が、プロセスカートリッジ３ａ側に設けられていることを特徴とする。

この構成により、簡単な構成でＬＥＤヘッドアレイ８ａを感光体から退避させ、プロセスカートリッジ３ａ交換時のＬＥＤヘッドアレイ８ａのレンズの傷つきや、飛散トナーの付着によるレンズの汚れを防止することができる。

また、本実施の形態に係る画像形成装置５０は、固定手段としての蓋３４が、プロセスカートリッジ３ａの装置本体１における装着位置への固定と、ＬＥＤヘッドアレイ８ａの装置本体１における照射位置への固定を同時に行うことを特徴とする。

また、本実施の形態に係る画像形成装置５０は、固定手段としての蓋３４が、プロセスカートリッジ３ａ側に設けられていることを特徴とする。

また、本実施の形態に係る画像形成装置５０は、固定手段としての蓋３４が、プロセスカートリッジ３ａの端部に開閉自在に設けられた開閉部材であることを特徴とする。

また、本実施の形態に係る画像形成装置５０は、固定手段としての蓋３４が、プロセスカートリッジ３ａを装置本体１から引き抜くための把持部としての穴３５を有することを特徴とする。

また、本実施の形態に係る画像形成装置５０は、プロセスカートリッジ３ａが記録紙の搬送方向と直交する方向に装置本体１から引き抜かれることを特徴とする。

以上説明したように、本発明に係る画像形成装置は、簡単な構成でＬＥＤヘッドアレイを感光体から退避させ、プロセスカートリッジ交換時のＬＥＤヘッドアレイのレンズの傷つきや、飛散トナーの付着によるレンズの汚れを防止することができるという効果を有し、露光手段としてのＬＥＤヘッドアレイと着脱式のプロセスカートリッジとを備える画像形成装置として有用である。

１装置本体
２画像形成部
３ａ〜３ｄプロセスカートリッジ
４中間転写ベルト
４ａ〜４ｄ感光体
５、６支持ローラ
７ａ〜７ｄ帯電装置
８ａ〜８ｄＬＥＤヘッドアレイ
９ａ〜９ｄ現像装置
１０ａ一次転写ローラ
１１レジストローラ
１２二次転写ローラ
１３定着部
１４排紙ローラ
１５排紙トレイ
２１給紙カセット
２２給紙ローラ
２３用紙
２６揺動シャフト（移動手段）
２７揺動部材（退避手段）
２８回動軸
２９押し部
３０受け部
３１ａ、３１ｂガイド棒
３２ａ、３２ｂ弾性部材（退避手段）
３３ａ、３３ｂ嵌合穴
３４蓋（固定手段、開閉部材）
３５穴（把持部）
３６ａ、３６ｂロック爪
３７ａ、３７ｂ回動軸
４０ａ、４０ｂストッパー
４１ａ、４１ｂ止め輪
５０画像形成装置

特開２００１−１７５０４６号公報

Claims

感光体を収納し、装置本体の装着位置に着脱自在に設けられたプロセスカートリッジと、
前記装置本体に設けられ、前記装置本体に装着された前記プロセスカートリッジが収納する前記感光体に露光光を照射するＬＥＤヘッドアレイと、を備えた画像形成装置であって、
前記装置本体の前記装着位置に前記プロセスカートリッジが装着されていない状態では、前記ＬＥＤヘッドアレイを前記プロセスカートリッジから離隔した退避位置に退避させる退避手段と、
前記装置本体の前記装着位置への前記プロセスカートリッジの装着と連動し、前記プロセスカートリッジの装着を駆動力として、前記ＬＥＤヘッドアレイを前記プロセスカートリッジに近接した照射位置に移動させる移動手段と、
前記プロセスカートリッジ側に設けられ、前記装置本体の前記装着位置に前記プロセスカートリッジが装着された状態で、前記プロセスカートリッジを前記装置本体における前記装着位置に固定するとともに、前記ＬＥＤヘッドアレイを前記装置本体における前記照射位置に固定する固定手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記退避手段が、前記装置本体側に設けられ、
前記移動手段が、前記プロセスカートリッジ側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記固定手段が、前記プロセスカートリッジの前記装置本体における前記装着位置への固定と、前記ＬＥＤヘッドアレイの前記装置本体における前記照射位置への固定を同時に行う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。
前記固定手段が、前記プロセスカートリッジの端部に開閉自在に設けられた開閉部材であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の画像形成装置。
前記固定手段が、前記プロセスカートリッジを前記装置本体から引き抜くための把持部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の画像形成装置。
前記プロセスカートリッジが記録紙の搬送方向と直交する方向に前記装置本体から引き抜かれることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の画像形成装置。