JPH01179168A

JPH01179168A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH01179168A
Application number: JP63001838A
Authority: JP
Inventors: Hideji Kawaguchi; 秀司河口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-01-08
Filing date: 1988-01-08
Publication date: 1989-07-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、たとえばレーザービームプリンタ等に適用さ
れる画像形成装置に関する。

（従来の技術）従来、この種の画像形成装置としては、たとえば第９図
乃至第１１図に示すようなレーザービームプリンタが知
られている。このプリンタは、像担持体１００上に光学
箱１０１に組込まれたレーザー光学系によって画像を露
光走査して静電潜像を形成し、プロセスカートリッジ１
０２として組込まれた帯電器、現像器等の画像形成手段
によって画像形成がなされる。そして上記プリンタは転
写シート１０３の搬送面を境にして上部構成部１０４Ａ
と下部構成部１０４Ｂとの２分割構成となっていて、上
部構成部１０４Ａが通常「ワニロ」と呼ばれる開閉機構
によって開閉可能となっており、プロセスカートリッジ
１０２を着脱可能としていた。

また像担持体１００を備えたプロセスカートリッジ１０
２は上部構成部１０４Ａに支持され、上記光学箱１０１
は下部構成部１０４Ｂに取付けられていた。また、上部
構成部１０４Ａに支持されるプロセスカートリッジ１０
２を駆動する駆動系のメインモータ１０５はメインモー
タ取付部材１０５Ａを介して下部構成部１０４Ｂの底板
フレーム１０６に取付けられ、ギヤ列１０７を介して上
部構成部１０４Ａに組付けられたプロセスカートリッジ
１０２を駆動していた。

一方、上記メインモータ１０５や光学箱１０１に組込ま
れたポリゴンミラー等の振動が、プロセスカートリッジ
１０２に伝播して画像形成に悪影響を及ぼすことがある
。この振動対策としては、たとえば第１２図に示すよう
にメインモータの取付部材１０５Ａを防振材１０８を介
して取付けたり、メインモータ取付部材１０５Ａ自体を
防振材にする方法が採られていた。

（発明が解決しようとする扱８）しかしながら斯か乞従来技術にあっては、光学系が組込
まれた光学箱１０１およびプロセスカートリッジ１０２
を駆動するメインモータ１０５やギア列１０７は下部構
成部１０４Ｂに支持されているのに対して、プロセスカ
ートリッジ１０２は上部構成部１０４Ａに別々に支持さ
れていたので、プロセスカートリッジ１０２と光学箱１
０１との位置精度およびプロセスカートリッジ１０２と
メインモータ１０５やギア列１０７間の位置精度を保証
しづらく、位置精度不良によって解像度が悪くなったり
画像の歪等が生じるおそれがある。

また、プロセスカートリッジ１０２における画像形成に
悪影響を与えるメインモータ１０５等の振動源からプロ
セスカートリッジ１０２の像担持体１００にまで至る振
動の伝達経路は、第１３図に示すように複雑な経路とな
る。すなわち光学系のモータからの振動は光学箱１０１
−光学箱取付部材１０１Ａ−底板フレーム１０６−上部
構成部１０４Ａ−プロセスカートリッジ１０２と伝播し
、一方メインモータ１０６からの振動は、防振材１０８
−モータ取付部材１０５Ａ−底板フレーム１０６−上部
構成部１０４Ａ−プロセスカートリッジ１０２と伝播す
る。このように振動の伝播経路が複雑なためにその解析
が困難となり、適切な防振対策をとることが困難であっ
た。

本発明は上記した従来技術のＫｒｉを解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、像担持体と光
学系との位置精度および像担持体とその駆動系との双方
の位置精度を高精度に設定でき、しかも防振対策が容易
な画像形成装置を提供することにある。

（課題　を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明にあっては、像担持
体上に画像露光するための光学系と、上記像担持体を含
んで構成され静電写真プロセスにより画像を形成する画
像形成部と、該画像形成部を駆動するための画像形成部
駆動系とを、一つのフレーム部材によって支持し、かつ
上記画像形成部を上記フレーム部材に対して着脱自在に
支持して成ることを特徴とする。

（作　　　用）而して１つのフレーム部材によって、光学系、像担持体
を含んだ画像形成部および画像形成部駆動系が支持され
ているので、光学系と像担持体間の位置決め、画像形成
部と画像形成部駆動系間の位置決めはそれぞれ同一のフ
レームに対して行なう、また画像形ｒ＆部駆動系や光学
系を一つのフレーム部材により支持したので、支持剛性
が高い、さらに画像形成部駆動系等の振動源からの振動
はフレーム部材を通じて画像形成部に伝達される。一方
、像担持体等の交換作業は、画像形成部をフレーム部材
から着脱することにより行なう。

（実　施　例）以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。本発
明の第１実施例に係る画像形成装置を示す第１図乃至第
３図において、ｌは装置全体であり、概略像担持体とし
ての感光体ドラム２を組込んだ画像形成部としてのプロ
セスカートリッジ３と、感光体ドラム２に画像露光する
レーザー光学系４と、転写紙Ｐを供給する給紙部５と、
転写シートＰに転写されたトナー画像を定着する定着器
６とから構成されている。

上記各構成部の配置は、装置手前から見て奥側からレー
ザー光学系４、プロセスカートリッジ３が順番に配置さ
れ、プロセスカートリッジ３のさらに手前側の装置前面
に給紙部５と定着器６とが上下２段に配置されており、
装置前面に給紙トレイ７および排紙トレイ８が設けられ
ている。

一方、上記レーザー光学系４とプロセスカートリッジ３
は装置底板９に取付けられたモールドにより型枠成型さ
れたフレーム部材Ｆ上に組付けられている。フレーム部
材Ｆは装置奥側の光学箱部Ｆｌと、プロセスカートリッ
ジ３を収めるカートリッジ収納部Ｆ２とから構成されて
いる。レーザー光学系４は画像情報に対応してレーザー
光を発振する半導体レーザー素子４１と、半導体レーザ
ー素子４１から出射されるレーザービームをコリメート
するコリメータレンズ４２と、プロセスカートリッジ３
の感光体ドラム２上に走査するためのポリゴンミラー４
３と、ポリゴンミラー４３によって反射される反射ビー
ムを感光体ドラム２上に結像するための球面レンズ４４
、ｆ−θレンズ４５とによって概略構成されている。−
方、４６はレーザービームＬの出射タイミングをとって
画像端をそろえるためのビームディテクタである。

また、プロセスカートリッジ３は像担持体としての感光
体ドラム２が組込まれており、感光体ドラム２の岡囲に
静電写真プロセスを構成する帯電ローラ１０．露光部１
１．現像器１２．クリーナ１３が配設されており、筐体
１４内に一体に組付けられている。筐体１４は断面略矩
形状で、感光体ドラム２は筐体１４の前面側に取付けら
れており、露光部１１を通して走査されるレーザービー
ムＬの上側に帯電ローラ１０が配置され、下側に現像器
１２が配置されている。さらに帯電ローラ１０の上側に
クリーナ１３が配置されると共に、笛体１４前面に露出
する感光体ドラム２に対面して転写ローラ１５が配設さ
れている。この転写ローラ１５は定着器６と給紙部５と
の間に位置している。

上記フレーム部材Ｆのカートリッジ収納部Ｆ２の両側壁
Ｆ２１．Ｆ２２にはプロセスカートリッジ３を位置決め
保持するためのカートリッジ受は部１６．１６が形成さ
れており、このカートリッジ受は部１６．１６にプロセ
スカートリッジ３両端が保持されるようになっている。

カートリッジ受は部１６．１６はフレーム部材Ｆの両側
壁Ｆ２１．Ｆ２２前端から奥側下方に向って傾斜して延
びている。

そしてプロセスカートリッジ３は感光体ドラム２の母線
に対して直角方向に、かつ光学系４が設けられている装
置奥側と反対側の手前に向けて着脱操作するようになっ
ている。

一方、前記した定着器６と給紙部５とは装置前面の前部
フレーム１７に組付けられており、前記したフレーム部
材Ｆに対してその下端ヒンジ部１７ａを介して開閉自在
に構成されている。而して上記プロセスカートリッジ３
交換時にあっては第２図に示すように装置前部フレーム
１７をフレーム部材Ｆに対して手前側に開き、プロセス
カートリッジ３を露出させてカートリッジ収納部Ｆ２か
ら着脱するようになっている。

また、給紙部５は、給紙トレイ７にｉａａされた転写シ
ートＰ、・・・植栽する桔載板５とを備え、給紙ローラ
５２によって転写シートＰ・・・を１枚ずつ分離して転
写ローラ１５に送るようになっている。

上記フレーム部材Ｆの光学箱部Ｆｌの一方側には、上記
プロセスカートリッジ３を駆動するためのメインモータ
Ｍが配設されており、ギア列１８を介して感光体ドラム
２が作動連結され、図示しないプロセスカートリッジ３
内の伝動機構と合わせて画像形成部駆動系を構成してい
る。

さらに、上記定着器６．給紙ローラ５２等も上記メイン
モータＭによって駆動されるもので１図示しないギアー
を介して駆動力が伝達されるようになっている。

上記構成の画像形成装置にあっては、フレーム部材Ｆの
光学箱部Ｆ１にレーザー光学系４が、カートリッジ収納
部Ｆ２にプロセスカートリッジ３が組付けられるので、
フレーム部材Ｆに対してレーザー光学系４とプロセスカ
ートリッジ３の位置決めをすれば、レーザー光学系４と
プロセスカートリッジ３との間の位置精度を正確に設定
することができる。すなわち、プロセスカートリッジ３
の位置はフレーム部側壁Ｆ２１．Ｆ２２に設けたカート
リッジ受は部１６．１６によって光学系４に対して正確
に位置決めされることになる。

画像形成時においては、前記感光体ドラム２表面に帯電
ローラー１０によって一様に帯電し、画像情報に応じて
上記半導体レーザー４１を駆動制御すると共にポリゴン
ミラー４３の回転によって感光体ドラム２の母線方向に
レーザービームを露光走査して感光体ドラム２表面に静
電潜像を形成する。そして現像器１２によって潜像をト
ナー画像として顕像化し、給紙部５から給送された転写
紙上にトナー画像が転写され、定着器６によってトナー
画像が転写シー）Ｐに定着され、排紙トレイ８に排紙さ
れる。

ここで振動源となるメインモータＭやポリゴンミラー４
３のモータ４７が組付けられるフレーム部材Ｆは一体成
形されて剛性が高いので、メインモータＭ等が振動して
もフレーム部材Ｆが振動することはない、したがってプ
ロセスカートリッジ３の駆動系を構成するギア列１８等
が振動によって回転ムラを起こすおそれはなく、画像に
ピッチムラ等も生じない。

一方、光学系４．プロセスカートリッジ３およびメイン
モータＭ等の駆動系が１つのフレーム部材Ｆによって支
持されているので、メインモータＭ等の振動源から光学
系４やプロセスカートリッジ３への振動伝播の解析が容
易となる。たとえばメインモータＭ、ポリゴンミラー４
３のモータ４７の防振を図っておけばフレーム部材Ｆを
介してプロセスカートリッジ３および光学系４への振動
伝播を防止でき、防振対策が容易となる。また振動源と
なるメインモータＭ等と画像が形成される部分（転写部
）との間がフレーム部材Ｆ１つで連結されているので、
ＦＥＭ等による振動解析が容易となり、フレーム形状の
最適化を図ることができる。すなわち、理論解析する場
合、間に色々なものが介在すると、誤差分が増していく
ので、解析が繁雑になってしまう。

第４図乃至第８図には、本発明の第２乃至第５実施例に
係るフレーム部材を示しており、第１実施例と同一の構
成部分については同一の符号を付してその説明を省略す
るものとすると、第４図に示す第２実施例にあっては、
排熱や換気用のファン２０をフレーム部材Ｆに一体に設
けたものである。このようにすれば、ファン２０の取付
部を別途設ける必要がなく組立性が向上する。

第５図に示す第３実施例にあっては、給紙カセットによ
る給紙を可能としたもので、感光体ドラム２等のプロセ
スカートリッジ３を駆動するモータ以外に給紙用モータ
２１を上記フレーム部材Ｆに一体に組付けたものである
。

第６図および第７図に示す第４実施例についてはプロセ
スカートリッジ型式ではなく、感光体ドラム２のみ着脱
可能な構成としたもので、光学系４、メインモータＭ、
感光体ドラム２を同一のフレーム部材Ｆによって支持す
るものである。すなわち、感光体ドラム２はフレーム部
材Ｆの両側壁Ｆ２１．Ｆ２２間に架設される駆動軸２２
に支持されるもので、駆動軸２２はその一端が一方の側
壁Ｆ２１に軸受２３．２４を介して回転自在に支持され
ている。そしてフレーム部材Ｆの他方の側壁Ｆ２１に感
光体ドラム２を装置側方から駆動軸２２に装着するため
の着脱孔２５が設けられており、着脱孔２５は、上記駆
動軸２２の自由端を回転自在に支持する軸受板２６によ
って閉塞されている。また感光体ドラム２は円筒状のド
ラム本体２ａと、その両端開口部に被着されるキャップ
３０．３１とから成り、一方のキャップ３１外周にはド
ラム駆動用ギヤ３１ａが設けられている。

第８図に示す第５実施例にあっては、第１実施例と異な
り、光学系として原稿台５０を移動させて原稿台５０上
の原稿画像を感光体ドラム２上にスリット露光をする、
いわゆるアナログ露光光学系５１としたものである。こ
のアナログ露光光学系５１は、原稿面を照明するハロゲ
ンランプ等の照明光源５２１反射笠５３．第１．第２ミ
ラー５４．５５．ズームレンズ５６とから構成されてお
り、それぞれ光学箱部Ｆｌの所定位置に高精度に位置決
め固定されている。このアナログ露光光学系５１として
は原稿台５０移動型に限るものでなく、原稿台固定型の
ものについても適用できるものである。

また、フレームとしては前述したモールド成型にかかわ
らずグイキャスト加工等でも良いが。

加工上、樹脂によるモールド成型が一番好ましい。

（発明の効果）本発明は以上の構成および作用から成るもので、光学系
と像担持体との位置決め、および画像形成部とその駆動
系との位置決めについては、光学系と画像形成部および
その駆動系を一つのフレーム部材に対して支持するよう
にしたので、その位置決めを容易に行なうことができ、
位置精度の保証を図ることができる。このように位置精
度の保証を容易にできるので、光学系の無調整化さ°ら
には自動組立てが可能になり生産性が向上することがで
きる。

また画像形成部の支持と画像形成部駆動系とを１つのフ
レーム部材とすることにより、高剛性。

高精度の駆動系、振動に強く高精度の駆動系、即ち振動
に強く高い回転精度の駆動系を構成することができ、ピ
ッチムラのない良好な画像が得られる。

さらに光学系１画像形成部および画像形成部駆動系を１
つのフレーム部材によって支持することにより、駆動系
のモータ等の振動源から画像形成部等の画像の良し悪し
に大きな影響を与える部分への振動の伝播の解析を容易
にでき、防振性をより向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る画像形成装置の縦断
面図、第２図は第１図の装置の前面フレーム全開状態の
平面図、第３図は第１図のフレーム部材の斜視図、Ｎｌ
Ｉ４図は本発明の第２実施例に係る装置のフレーム部材
の斜視図、第５図は本発明の第３実施例に係る装置のフ
レーム部材の斜視図、第６図は本発明の第４実施例に係
る装置のフレーム部材の斜視図、第７図は第６図のフレ
ーム部材の感光体ドラム装着状態の縦断面図、第８図は
本発明の第５実施例に係る画像形成装置の縦断面図、第
９図は従来の画像形成装置の概略斜視図、第１θ図は第
９図の装置の下部構成部の平面図、第１１図は第１θ図
の側面図、第１２図は第９図の装置のメインモータ取付
部に防振材を介装した状態を分解して示した側面図、第
１３図は第９図の装置の振動伝播を示すブロック図であ
る。符号の説明２・・・感光体ドラム（像担持体）３・・・プロセスカートリッジ（画像形成部）４・・・
レーザー光学系　　４３・・・ポリゴンミラー４７・・
・ポリゴンモータ　ｉｏ・・・帯電ローラ１１・・・露
光部　　　　　１２・・・現像器１３・・・クリーナ　
　　　１４・・・筐体１６・・・カートリッジ受は部１８・・・ギア列　　　　　２０・・・ファン２１・・
・給紙モータ　　　２５・・・着脱孔５１・・・アナロ
グ露光光学系Ｆ・・・フレーム部材　　　Ｆｌ・・・光学箱部Ｆ２・
・・カートリッジ収納部Ｍ・・・メインモータ第９図第１ｏ図ｔｏｌ　　　　ｔ０１Ａ第１１図第１２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）像担持体上に画像露光するための光学系と、上記
像担持体を含んで構成され静電写真プロセスにより画像
を形成する画像形成部と、該画像形成部を駆動するため
の画像形成部駆動系とを、１つのフレーム部材に支持し
、かつ上記画像形成部を上記フレーム部材に対して着脱
自在に支持して成ることを特徴とする画像形成装置。
（２）前記フレーム部材が一体成形部材であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の画像形成装置。
（３）前記画像形成部は、前記像担持体と、静電写真プ
ロセスを構成する帯電手段、現像手段およびクリーニン
グ手段を一体に組込んだカートリッジであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の画像
形成装置。