JP5930398B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
図16に示す開発中の画像形成装置においては、各書込ヘッド70Y,M,C,Kを保持する保持体としての中カバー40が、上カバー50が軸部材51に回動自在に取り付けられている。各書込ヘッド70Y,M,C,Kは、一対のアーム部材76Y,M,C,Kにより中カバー40に対して揺動自在に取り付けられている。一対のアーム部材の一方は、書込ヘッドの長手方向一端を保持しており、他方は、書込ヘッドの長手方向他端を保持している。
このような知見に基づき、本発明は、他端側ガイド部の潜像形成位置から開口部側端部までの長さを、一端側ガイド部の上記潜像形成位置から前記開口部側端部までの長さよりも短くした。これにより、筐体内の潜像形成位置から離れた位置では、一端側ガイド部によりある程度の精度で潜像形成手段を潜像形成位置へガイドし、潜像形成位置近傍では、両方のガイド部で精度よく潜像形成位置へガイドすることができる。
また、短い方の他端側ガイド部よりも筐体の開口部側にスペースを生むことができる。よって、このスペースに、例えば、トナーボトルに駆動力を伝達する駆動伝達装置など、装置や部品を配置することが可能となり装置の小型化を図ることができる。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を作像するための4つの作像ユニット1Y,M,C,Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Kトナー像を作像するための作像ユニット1Kを例にすると、これは図2に示されるように、潜像担持体たるドラム状の感光体2K、ドラムクリーニング装置3K、除電装置(不図示)、帯電装置4K、潜像形成手段としての書込ヘッド70K、現像装置5K等を備えている。作像ユニット1Kは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
図3は、中カバー40の斜視図であり、図4は、K色のアーム機構170Kの概略構成図であり、図5は、Y色のアーム機構170Yの概略構成図である。
各書込ヘッド70Y,M,C,Kは、アーム機構170Y,M,C,Kにより中カバー40に対して所定範囲内で揺動自在に保持されている。複数の書込ヘッドうち、最も中カバー40の回動の支点(軸部材51)側に配置されるK色の書込ヘッド70Kを中カバー40に対して揺動自在に保持するためのK色のアーム機構170Kは、他のY,M,C色の書込ヘッド70Y,M,Cを揺動自在に保持するためのアーム機構170Y,M,Cとは異なる構成をしている。アーム機構170Y,M,Cは、同一の構成をしている。各書込ヘッド70Y,M,C,Kは、ヘッドホルダ71Y,M,C,Kに保持されている。また、図4,図5に示すように、書込ヘッドは、バネ部材73によって感光体2方向に付勢されている。
図に示すように、作像ユニット1Kのケース53には、位置決め突起53aが設けられている。書込ヘッド70Kの感光体2Kとの対向面の長手方向(感光体軸方向:図中X方向)両端には、位置決め穴701a,701bが設けられている。図中奥側の位置決め穴701aは、位置決めの主基準となる穴で、位置決め突起とほぼ同じ直径の丸穴である。一方、図中手前側の位置決め穴701bは、位置決めの従基準となる穴であり、長手方向に延びる長穴形状となっている。
筐体90は板金で構成されており、先の図4,図5および図7に示すように、筐体90の一端側側板90aには、筐体内部で書込ヘッド70の長手方向一端側を案内するための一端側ガイド部91aY,M,C,Kが設けられている。一端側ガイド部91aY,M,C,Kは、板金の一端側側板90aを絞り加工により一部を筐体内部に突出させることで、形成されている。このように、一端側ガイド部91aY,M,C,Kを、一端側側板90aと一体で形成することで、一端側ガイド部を一端側側板と別体にした場合に比べて部品点数を削減することができ、装置安価にすることができる。また、一端側ガイド部を側板90aと別体で構成し、一端側側板90aにネジなどにより固定する構成としてもよい。この場合は、一体形成した場合に比べて、ガイド部の自由度を高めることができる。一端側ガイド部91aY,M,C,Kは、作像ユニット1Y,M,C,Kの上面よりも十分に鉛直上方に延びている。
図8に示すように筐体90の他端側側板90bには、筐体内部で書込ヘッドの長手方向他端側を案内するための他端側ガイド部91bY,M,C,Kが設けられている。他端側ガイド部91bY,M,C,Kは、他端側側板90bとは別体で構成されており、他端側側板90bにネジなどで固定している。他端側ガイド部91bY,M,C,Kを、他端側側板90bと別体で形成することで、一体で形成する場合に比べて、ガイド形状の自由度を上げることができる。また、他端側ガイド部91bY,M,C,Kを、一端側ガイド部90aと同様に、板金の他端側側板90bを絞り加工により一部を筐体内部に突出させることで形成してもよい。このように、他端側ガイド部91bY,M,C,Kを、他端側側板90bと一体で形成することで、部品点数を削減することができ、装置安価にすることができる。他端側ガイド部91bY,M,Cは、一端側ガイド部91aY,M,Cよりも短くなっており、側板90bの上方にスペースS(図中点線で囲われた箇所)を有している。このスペースSに先の図4、図5に示した中カバー40に設けられたトナーボトルへ駆動力を伝達する駆動伝達機構80Y,M,C,Kが配置される。このように他端側ガイド部91bY,M,Cを短くすることで、その上方のスペースSに駆動伝達機構80Y,M,C,Kを配置することができ、他端側ガイド部91bY,M,Cが、一端側ガイド部と同じ長さのものに比べて、装置の小型化を図ることができる。
図9は、中カバー40を開き始め(15°開いた時)の様子を示す図であり、図10は、中カバー40を90°開いた状態を示す図。
先の図1に示した状態から上カバー50を開いた後、中カバー40を開いていくと、潜像形成位置に位置していた各書込ヘッド70Y,M,C,Kは、中カバー40により退避位置へと移動していく。
中カバー40に固定された第2回動部材77Y,M,Cは、中カバー40の回動の支点である軸部材51を中心にした円弧形状の軌跡を描きながら移動する。このため、第2回動部材77Y,M,Cが、軸部材51と同じ高さに達するまでは、第2回動部材77Y,M,Cが図中右側にも移動する。その結果、書込ヘッド70Y,M,Cが筐体90内移動中、第2回動部材77Y,M,Cは、図中右方向にも移動する。一方、アーム部材76Y,M,Cは、第2回動部材77Y,M,Cに対して回動自在に支持され、かつ、トーションスプリング78Y,M,C(図3参照)によりガイド部91Y,M,C側へ付勢されているため、第2回動部材77Y,M,Cが図中右方向に移動すると、アーム部材76Y,M,Cが図9中矢印B方向に揺動する。これにより、第1回動部材72Y,M,Cが鉛直方向に直線状に延びるガイド部91Y,M,Cに案内されながら直線状に移動する。また、第1回動部材72Y,M,Cは、アーム部材76Y,C,Mに対して回動自在に設けられている。よって、アーム部材76Y,M,Cが筐体内で図中矢印B方向に揺動したとき、書込ヘッド70Y,M,Cは、図中矢印C方向に揺動し、書込ヘッド70Y,M,Cの感光体との対向面が鉛直方向に対して直交する関係が維持される。その結果、書込ヘッド70Y,70M,70Cが、潜像形成位置から退避位置へ移動するとき、先の図6に示した位置決め突起53aを位置決め穴701a,701bからスムーズに抜き出すことができる。また、筐体90内部で書込ヘッド70Y,M,Cが鉛直方向(図中Z方向)直線状に移動できるので、現像装置5Kを書込ヘッド70Y,M,Cに対して近接配置しても、書込ヘッド70Y,M,C移動時に現像装置5Y,M,Cにぶつかってしまうことがない。これにより、装置のコンパクト化を図ることができる。
書込ヘッド70Kが潜像形成位置にあるとき、第1アーム部材101Kは、トーションスプリング103K(図3参照)により図中矢印B方向に回動する方向に付勢されている。このため、書込ヘッド70Kが潜像形成位置にあるときは、第1回動部材72Kが、ガイド部91Kの直線部901に突き当り、第2回動部材104Kは、案内孔42K(図3参照)の軸部材51側と反対側の端部に突き当っている。
図11に示すように、書込ヘッド70を保持する保持体としての上カバー50の回動の支点を、作像ユニット1Y,M,C,Kから十分に離して設けることができる場合、上カバー50を閉めるときにおける各書込ヘッド70Y,M,C,Kの円弧状軌跡の半径が大きくなる。その結果、筐体90内での各書込ヘッド70Y,M,C,Kの図中左右方向の移動量を抑えることができる。よって、上カバー50に揺動不能に各書込ヘッド70Y,M,C,Kを保持しても、各書込ヘッド70Y,M,C,Kが現像ユニット5などにぶつかることなく、装置本体にセットすることができる。
図12中の一点鎖線は、書込ヘッド長手方向一端側の第1回動部材72aの移動軌跡を示しており、図中実線は、書込ヘッド長手方向他端側の第1回動部材72bの移動軌跡を示している。また、以下の説明では、色符合(Y,M,C)を適宜省略する。
中カバー40を閉じていくと、一端側の第1回動部材72a、他端側の第1回動部材72bともに、中カバー40の回動の支点(軸部材51)を中心とした円弧状の軌跡を描きながら移動していく。一端側のガイド部91aは、上記円弧状の軌跡を横切る位置まで延びているので、一端側の第1回動部材72aは、一端側のガイド部91aに当接し、図中一点鎖線に示すように、一端側のガイド部91aに案内されながら下側へ移動する。
具体的には、Y,M,C色のアーム機構170Y,M,Cにおいて、書込ヘッド長手方向(図中X方向)一端側のアーム部材76aの不図示の規制部による規制位置と、他端側のアーム部材76bの規制部による規制位置とを、互いに異ならせ、退避位置にあるとき、書込ヘッド一端側を他端側よりも中カバー40に近い位置に位置させる。これにより、退避位置にあるとき、書込ヘッド70および書込ヘッド70を保持するヘッドホルダ71が捩れ、退避位置にあるとき、書込ヘッド70およびヘッドホルダ71は、主走査方向に傾いた状態で保持される。
図13,図14に示す線分Ay,Am,Ac,Akは、潜像形成位置と第2回動部材77の中心とを結んだ線分である。
図13に示すように、Y色の書込ヘッド70Yの一端側の潜像形成位置から退避位置へ移動するときの中カバー40に対して揺動角度θaYは、20°であり、退避位置から一端側の第1回動部材72aYが一端側ガイド部91aに当接するまでの軸部材51を中心とする円弧状の軌跡の半径raYは、279mmである。一方、図14に示すように、Y色の書込ヘッド70Yの他端側の潜像形成位置から退避位置へ移動するときの中カバー40に対する揺動角度θbYは、10°であり、退避位置から一端側の第1回動部材72aYが一端側ガイド部91aYに当接するまでの軸部材51を中心とする円弧状の軌跡の半径rbYは、299mmである。
図15は、他端側の上記円弧状の軌跡の半径rbが、一端側の上記円弧状の軌跡の半径raよりも大きくした場合の一端側第1回動部材72aの移動軌跡と、他端側第1回動部材の移動軌跡とを示す図である。
図15に示すように、一端側の第1回動部材72aが一端側のガイド部91aに当接したとき、他端側の第1回動部材72bは、一端側の第1回動部材72aよりも用紙搬送路側の点X1に位置する。この状態から中カバー40を閉めていくと、他端側は、円弧状の軌跡を取りながら、図中左側へ移動し、一端側は、図中下方へ移動する。これにより、書込ヘッド70とヘッドホルダ71との捩れが戻っていき、書込ヘッド70およびヘッドホルダ71の主走査方向の傾きが減少する。先の図12に示した構成(円弧状の移動軌跡が一端側と他端側と同じ)は、書込ヘッド70およびヘッドホルダ71を捩る方向であったが、この図15に示す例では、捩れを解消する方向となる。よって、一端側の第1回動部材72aと一端側のガイド部91aとの当接圧が減少していく。その結果、中カバー40を閉めるときの負荷が減少する。そして、円弧状の軌跡を描きながら、図15のBの位置まで、他端側第1回動部材72bが来た後は、先の図12と同様、一端側のガイド部91aには、一端側のトーションスプリング78aの付勢力、ヘッドホルダ71および書込ヘッド70の復元力、他端側トーションスプリング78bの付勢力が加わっていく。しかし、図12に示した構成に比べて、他端側の第1回動部材72bが図中下方へ真直ぐと移動する期間が短い。よって、図12に示した構成に比べて、一端側のガイド部91aに加わる他端側のトーションスプリング78bの付勢力は、図12に示した構成に比べて減少する。よって、先の図12に示した構成に比べて、一端側ガイド部91aへの当接圧が減少し、中カバー40を閉めるときの負荷を低減することができる。
(1)
感光体2などの潜像担持体、潜像担持体表面に潜像を形成する書込ヘッド70などの潜像形成手段を内部に収納し、開口部を有する筐体90と、潜像形成手段を保持し、筐体に対して一端側を支点にして揺動可能に支持され、揺動することで、自らが保持している潜像書込手段を潜像形成位置と退避位置との間で移動させる中カバー40などの保持体とを備えた画像形成装置において、上記潜像形成位置から上記筐体の開口部へ向けて延び、潜像形成手段短手方向の移動を規制しながら上記潜像形成手段の長手方向一端側を上記潜像形成位置までガイドする一端側ガイド部91aと、上記潜像形成位置から上記筐体の開口部へ向けて延び、潜像形成手段短手方向の移動を規制しながら上記潜像形成手段の長手方向他端側を上記潜像形成位置までガイドする他端側ガイド部91bとを備え、上記他端側ガイド部91bの上記潜像形成位置から前記開口部側端部までの長さを、上記一端側ガイド部91aの上記潜像形成位置から前記開口部側端部までの長さよりも短くした。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、他端側ガイド部91bの上方にスペースを生み出すことができ、このスペースに駆動伝達部80などを配置することができる。これにより、装置の小型化を図ることができる。また、筐体内で良好に潜像形成手段を潜像形成位置にガイドすることができる。
また、上記(1)に記載の態様の画像形成装置において、他端側ガイド部91bの先端に、保持体の揺動の支点側に傾斜した傾斜部901bを備えた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、傾斜部901bにより他端側の潜像形成手段を、他端側ガイド部91bに案内することができる。これにより、潜像形成位置近傍では、両端のガイド部91a,91bで良好に潜像形成位置へ潜像形成手段を案内することができる。
また、上記(1)または(2)に記載の画像形成装置において、書込ヘッド70などの潜像形成手段の他端側ガイド部91bにガイドされる側における中カバー40などの保持体の揺動の支点を中心とする円弧状の移動軌跡の移動半径rbを、潜像形成手段の長いガイド部91aにガイドされる側における保持体の揺動の支点を中心とする円弧状の移動軌跡の移動半径raよりも大きくした。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、中カバーを開閉するときの負荷を低減することができる。
上記(3)に記載の態様の画像形成装置において、上記書込ヘッド70などの潜像形成手段は、退避位置では主走査方向に傾き、潜像形成位置では、主走査方向と平行となるように、潜像形成位置と退避位置との間を移動する。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、潜像形成手段の一端側と他端側とで移動の軌跡を異ならせることができる。また、潜像形成位置では、潜像形成手段は、主走査方向に平行であるので、潜像担持体上の潜像画像が、傾くのを抑制することができる。
また、上記(4)に記載の態様の画像形成装置において、上記書込ヘッド70などの潜像形成手段は、主走査方向に傾いて中カバー40などの保持体に保持され、上記一端側ガイド部91aと他端側ガイド部91bとにより、潜像形成手段は、主走査方向の傾きが補正される。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、退避位置で潜像形成手段を主走査方向に傾かせることができ、潜像形成位置で潜像形成手段を主走査方向に平行にすることができる。
また、上記(5)に記載の態様の画像形成装置において、上記書込ヘッド70などの潜像形成手段の長手方向両端は、中カバー40などの保持体に対して揺動自在に支持されており、潜像形成手段一端側の上記保持体に対する揺動範囲を、上記他端側の上記保持体に対する揺動範囲よりも狭くした。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、退避位置で主走査方向に傾いていた潜像形成手段を、両端のガイド部91a,91bで主走査方向に対して平行に補正することができる。
また、上記(6)に記載の態様の画像形成装置において、書込ヘッド70などの潜像形成手段を、中カバー40などの保持体に対する揺動方向一方側に付勢するトーションスプリング78などの付勢手段を設けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、書込ヘッド70などの潜像形成手段を潜像形成位置と退避位置との間を移動中に装置に衝撃や振動などが生じても、ガイド部から潜像形成手段が離間するのを抑制することができる。これにより、潜像形成手段を潜像形成位置と退避位置との間を移動中に、潜像形成手段が筐体内の部品にぶつかるのを抑制することができる。
また、上記(6)または(7)に記載の態様の画像形成装置において、書込ヘッド70などの潜像形成手段の中カバー40に対する保持体に対する揺動を規制する帰省部などの規制手段を設けた。
かかる構成を備えることで実施形態で説明したように、装置振動などが生じた際に、アーム機構が所定角度を超えて揺動し、書込ヘッド70が装置の部品などにぶつかるのを抑制することができる。
また、上記(1)乃至(8)いずれかに記載の態様の画像形成装置において、上記一端側ガイド部および上記他端側ガイド部の少なくとも一方を、上記筐体との一体的に形成した。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、上記ガイド部と筐体とを別体で構成する場合に比べて、部品点数を削減でき、装置のコストダウンを図ることができる。
また、上記(1)乃至(8)いずれかに記載の態様の画像形成装置において、上記一端側ガイド部および上記他端側ガイド部の少なくとも一方を、上記筐体と別体とした。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、上記ガイド部と筐体とを一体成形する場合に比べて、ガイド部の形状の自由度を高めることができる。
また、上記(1)乃至(10)いずれかに記載の態様の画像形成装置において、上記作像ユニット1などの筐体90内に配置された部材の少なくともひとつを、上記筐体90の開口部から取り出し可能に構成した。
かかる構成を備えることで、上記筐体内に配置された部材を容易に交換することができる。
また、上記(1)乃至(11)いずれかに記載の態様の画像形成装置において、書込ヘッドなどの潜像形成手段は、潜像担持体の軸方向に複数の発光素子が配列された構成であって、上記発光素子として、LEDまたは有機EL素子を用いた。
かかる構成を備えることで、良好に潜像担持体に潜像を形成することができる。
また、上記(1)乃至(12)いずれかに記載の態様の画像形成装置において、上記筐体内での記録紙搬送方向が、上記筐体の開口部開口面に対して直交する方向であり、中カバー40などの保持体の揺動の支点を、上記筐体内記録紙搬送領域とは反対側の端部に設けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、上記筐体内記録紙搬送領域側端部に設けた構成に比べて、保持体の長さを短くでき、保持体の上方に大きなスペースを確保せずとも、保持体を開くことができる。また、保持体のコストダウンを図ることができる。さらに、記録紙搬送経路にジャムが発生したとき、保持体が、ジャム処理の邪魔となることがない。また、保持体が、記録紙搬送経路などに干渉しないように配置する必要もなく、また、中カバー40の構成を単純化することができ、コストアップを抑制することができる。
2:感光体
40:中カバー
41:ばね受け部
42:案内孔
50:上カバー
51:軸部材
53a:位置決め突起
70:書込ヘッド
71:ヘッドホルダ
72:第1回動部材
76:アーム部材
77:第2回動部材
78:トーションスプリング
79:バネ引っ掛け部
90:筐体
90a,90b:側板
91:ガイド部
101K:第1アーム部材
102K:第2アーム部材
103K:トーションスプリング
104K:第2回動部材
105K:第3回動部材
106K:バネ引っ掛け部
107K:バネ受け部
170:アーム機構
901:直線部
902:傾斜部
Claims (13)
- 潜像担持体、上記潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段を内部に収納し、開口部を有する筐体と、
上記潜像形成手段を揺動自在に保持し、該筐体に対して一端側を支点にして揺動可能に支持され、自らが保持している潜像書込手段を潜像形成位置と退避位置との間で移動させる保持体とを備えた画像形成装置において、
上記潜像形成位置から上記筐体の開口部へ向けて延び、潜像形成手段短手方向の移動を規制しながら上記潜像形成手段の長手方向一端側を上記潜像形成位置までガイドする一端側ガイド部と、
上記潜像形成位置から上記筐体の開口部へ向けて延び、潜像形成手段短手方向の移動を規制しながら上記潜像形成手段の長手方向他端側を上記潜像形成位置までガイドする他端側ガイド部とを備え、
上記他端側ガイド部の上記潜像形成位置から前記開口部側端部までの長さを、上記一端側ガイド部の上記潜像形成位置から前記開口部側端部までの長さよりも短くしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
上記他端側ガイド部の先端に、上記保持体の揺動の支点側に傾斜した傾斜部を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2の画像形成装置において、
上記潜像形成手段の長手方向他端側における上記保持体の揺動の支点を中心とする円弧状の移動軌跡の移動半径を、上記潜像形成手段一端側の揺動の支点を中心とする円弧状の移動軌跡の移動半径よりも大きくしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3の画像形成装置において、
上記潜像形成手段は、上記退避位置では主走査方向に傾き、上記潜像形成位置では、上記主走査方向と平行となるように、潜像形成位置と退避位置との間を移動することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4の画像形成装置において、
上記潜像形成手段は、主走査方向に傾いて上記保持体に保持され、
上記一端側のガイド部と他端側のガイド部とにより、上記潜像形成手段は、主走査方向の傾きが補正されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項5の画像形成装置において、
上記潜像形成手段の長手方向両端は、保持体に対して揺動自在に支持されており、
上記潜像形成手段一端側の上記保持体に対する揺動範囲を、上記他端側の上記保持体に対する揺動範囲よりも狭くしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6の画像形成装置において、
上記潜像形成手段を、上記保持体に対する揺動方向一方側に付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6または7の画像形成装置において、
上記潜像形成手段の保持体に対する揺動を規制する規制手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至8いずれかの画像形成装置において、
上記一端側ガイド部および上記他端側ガイド部の少なくとも一方を、上記筐体との一体的に形成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至8いずれかの画像形成装置において、
上記一端側ガイド部および上記他端側ガイド部の少なくとも一方を、上記筐体と別体としたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至10いずれかの画像形成装置において、
上記筐体内に配置された部材の少なくともひとつを、上記筐体の開口部から取り出し可能に構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至11いずれかの画像形成装置において、
上記潜像形成手段は、上記潜像担持体の軸方向に複数の発光素子が配列された構成であって、
上記発光素子として、LEDまたは有機EL素子を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至12いずれかの画像形成装置において、
上記筐体内での記録紙搬送方向が、上記筐体の開口部開口面に対して直交する方向であり、上記保持体の揺動の支点を、上記筐体内記録紙搬送領域とは反対側の端部に設けたことを特徴とする画像形成装置。
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