JPH04349470A - 画像形成装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機やレー
ザビームプリンタ等の画像形成装置に使用される画像露
光装置の枠体構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５によりプロセスカートリッジ及び画
像露光装置枠体について説明する。画像形成装置の装置
本体１００内に着脱自在に配設されるプロセスカートリ
ッジ１０２の筺体内には像担持体である感光ドラム１１
、該感光ドラム１１を一様に帯電する一次帯電器１２、
感光ドラム１１に形成された潜像にトナーを供給しこれ
をトナー像として顕像化する現像器１３、トナー像を転
写した後の感光ドラム１１からその残留トナーをクリー
ニングするクリーニング器１４等のプロセス機器が収納
配設されている。

【０００３】そして、現像器１３内のトナーが使い尽く
されたり、クリーニング器１４内が廃トナーで一杯にな
ったり、又は感光ドラム１１や現像器１３自体が寿命等
に達した場合、このプロセスカートリッジ１０２全体を
交換することによりメンテナンスの容易化が図られてい
る。

【０００４】又、前記プロセスカートリッジ１０２の上
方には、原稿面を照射し原稿像をプロセスカートリッジ
内の感光ドラム１１へ導くための光源３、反射笠４，４
′及び結像体５を保持するための枠体（以下光学枠体１
と呼ぶ）と、前記光学枠体１の上面開口部を密閉するた
めの上蓋２及び画像形成装置本体１００への係合部材６
で構成される画像露光装置１０１があり、前記プロセス
カートリッジ１０２は、該光学枠体１の感光ドラム１１
の中心上と同一位置に配設されたプロセスカートリッジ
位置決め部材１１ａ及び光学枠体１左端に設定されたプ
ロセスカートリッジ１０２挿入のためのガイドレール１
ｂにより光学枠体１の所定位置に挿入固定され、その後
、画像露光装置１０１の開閉動作により、光学枠体１の
一端を画像形成装置１００の本体に回転自在に取付けた
回動軸１ａから離れた他端の位置に設定された係合部材
６の係合先端部６ａと本体１００側係合先端部１００ａ
により係合固定される構成となっている。

【０００５】又、該係合部材６を解除すると光学枠体１
の回転軸１ａ付近に設置された開閉バネ（図示せず）に
より、画像露光装置１０１は回転軸１ａを中心に反時計
方向に回転しプロセスカートリッジ１０２は画像露光装
置１０１と共に画像形成装置本体１００内から反時計方
向上向きに持ち上げられ着脱されるような構造となって
いた（図６）。従って、プロセスカートリッジ１０２の
着脱による画像露光装置１０１の開閉動作に関係なく、
前記画像露光装置１０１内の結像体５と感光ドラム１１
との設定光路長Ｌ１は常に一定に保持され光学的性能を
満足させていた。

【０００６】又、上記画像露光装置１０１の構成では、
前記プロセスカートリッジ１０２は装置本体１００に対
して回転により上下方向に移動しているため、該プロセ
スカートリッジ１０２内の感光ドラム１１に固定された
歯車、即ち感光ドラム駆動部材１１ｂを回転させるため
の装置本体側の駆動歯車、即ち駆動伝達部材２１は前記
感光ドラム駆動部材１１ｂの下方に配設される場合が多
く、この様な駆動配列においては図４の如く矢印Ａ方向
に装置本体１００側の駆動伝達部材２１からの駆動が感
光ドラム駆動部材１１ｂに伝達されると、該感光ドラム
駆動部材１１ｂを保持するプロセスカートリッジ１０２
は、感光ドラム１１の回転中心と同軸を中心として感光
ドラム１１の回転方向と同様（時計方向矢印Ｂ）の回転
モーメントを生ずるが、前記光学枠体１に配設されたプ
ロセスカートリッジ１０２挿入のためのガイドレール１
ｂにより、該プロセスカートリッジ１０２の時計方向の
回転は防止されていた。

【０００７】一方、最近では、上記従来例１の欠点とし
て、前記光学枠体１がプロセスカートリッジ１０２自体
を保持しながら回転するため、前記開閉バネ（図示せず
）の加圧による光学枠体１の変形防止や、これに伴なう
装置本体の大型化、重量増加を回避するために、画像露
光装置１０１でプロセスカートリッジ１０２を保持せず
、画像露光装置１０１のみを開閉し、プロセスカートリ
ッジ１０２は装置本体１００に対し直接着脱挿入する形
式の画像形成装置１００が考案されている。

【０００８】例えば図２に示すようにプロセスカートリ
ッジ１０２の感光ドラム軸受１１ｃが装置本体１００の
内部のＵ溝１００ｂに対して、直接位置決めされ着脱す
るタイプの画像形成装置においては、プロセスカートリ
ッジ１０２着脱時の画像露光装置１０１の開閉動作によ
り画像露光装置１０１内の結像体５とプロセスカートリ
ッジ１０２内の感光ドラム１１との設定光路長Ｌ１が一
時的に解除されることになる。従って、画像露光装置１
０１を閉じた時に、前記設定光路長Ｌ１が一定に確保さ
れる様に画像露光装置１０１内の光学枠体１の一部にプ
ロセスカートリッジ１０２の寸法精度が保証された凹部
面１０２ａへ突き当たる様な光学突き当て面１ｃを設け
た構成では前記画像露光装置１０１と装置本体１００と
を固定するための係合部において、相互の係合先端部６
ａ及び１００ａ間の隙間は係合部材等の寸法公差のバラ
ツキにより一定せず図７の如く光学枠体１の光学突き当
て面１ｃがプロセスカートリッジ１０２の凹部面１０２
ａに突き当っているにもかかわらず、引張バネ１８に引
張られた係合先端部６ａが装置本体の係合先端部１００
ａに入らず、画像露光装置１０１が装置本体１００に固
定できないことがある。又、図８の如く前記係合先端部
６ａ及び１００ａ間の隙間に余裕があり、且つ、画像露
光装置１０１が前記開閉バネ（図示せず）などにより装
置本体１００から上方へ持ち上げる付勢手段がある場合
では、前記光学枠体１の光学突き当て面１ｃとプロセス
カートリッジの凹部面１０２ａと間に空隙Δが生じるた
め前記設定光路長Ｌ１が確保されず、原稿画像は感光ド
ラム１１面に正しく結像されなくなる。この空隙Δが結
像体（以下セルフォックレンズという）５の焦点深度に
よって許容される範囲内であれば感光ドラム１１面に結
像される画像に影響はないが、その範囲を越えた場合に
はピント不良が画像ずれ等の画像性能を劣化させるのは
必至である。この設定光路長Ｌ１の変動は通常のセルフ
ォックレンズ５を用いた場合でも問題となるが特に焦点
深度の浅い光集束性光学素子列を用いたセルフォックレ
ンズ５の場合には深刻な問題となる。

【０００９】この結果、画像露光装置１０１をバネ等の
加圧手段によって常にプロセスカートリッジ１０２に押
圧しておく必要があった。

【００１０】しかしながら、図９の如く前記プロセスカ
ートリッジ１０２を装置本体１００内に直接挿入し、プ
ロセスカートリッジ１０２の装置本体１００への固定手
段として前記画像露光装置１０１の光学枠体１と上蓋２
との間に加圧バネ２２，２２′を配設し、該光学枠体１
をプロセスカートリッジ１０２に押圧固定する構成では
、従来例１で説明したプロセスカートリッジ１０２の回
転防止のためのガイドレール１ｂに相当するものが前記
光学枠体１に設置されていないため、該光学枠体１に回
動規制面１ｄを設けて、プロセスカートリッジ１０２を
押圧して回転を規制することになるが、このプロセスカ
ートリッジ１０２の回転を規制する力は、前記加圧バネ
２２，２２′及び光学枠体１の自重による付勢手段の合
力となる。加圧バネ２２の付勢位置は光学枠体１の光軸
近傍であるが、それ以外に、プロセスカートリッジ１０
２の回動上向面１０２ｂとしてのクリーニング器１４上
面に相当する所に別に加圧バネ２２′が配設されている
。

【００１１】このような構成の場合、プロセスカートリ
ッジ１０２の感光ドラム１１には上方に向かう力が作用
しないため、前記光学枠体１の光軸近傍の加圧バネ２２
のバネ圧は光学枠体１の光学突き当て面１ｃがプロセス
カートリッジ１０２の凹部面１０２ａに光学枠体１の自
重程度の軽圧で加圧されていれば良いのに対し、プロセ
スカートリッジ１０２のクリーニング器上方の回動上向
面１０２ｂ上方に位置する加圧バネ２２′のバネ圧はプ
ロセスカートリッジ１０２の回転モーメント即ち、感光
ドラム１１を駆動するための感光ドラム駆動部材１１ｂ
が歯車の場合、回転トルクに影響されるため、プロセス
カートリッジ１０２の回転負荷の大きさに比例してバネ
圧を高くしなければならない。このため、これらの加圧
バネ２２，２２′の座面となっている画像露光装置１０
１の光学枠体１及び上蓋２が、前記バネ圧により変形さ
せられる可能性がある。

【００１２】又、前記プロセスカートリッジ１０２の回
転防止手段としてバネによる付勢力を利用しているため
、該プロセスカートリッジ１０２の受ける回転モーメン
トから生じる回転方向の揺動に対しては確実な防止がで
きない。このため、前記感光ドラム１１上に照射される
原稿面からの光束の集光点が安定しない場合や、感光ド
ラム１１に回転ムラが発生し画像上にピッチムラ等の悪
影響を与えていた。

【００１３】又、前記光学枠体１は上蓋２に対し複数の
圧力の異なる加圧バネ２２，２２′により加圧されてい
るため、光学枠体１に剛性が必要となり形状が大きくな
るか、もしくはガラス繊維等の混入された高価な樹脂部
材を使用しなければならず、画像露光装置１０１の小型
化、部品点数の削減や安価な材料等の使用によりユーザ
に安価な製品を提供することが困難となっている。

【００１４】又、従来、画像露光装置１０１のプロセス
カートリッジ１０２への加圧固定手段としては、図１０
に示すような画像露光装置１０１の回転中心から離れた
反対側の位置に画像露光装置１０１の光学枠体１と押ボ
タン７間に加圧手段として加圧バネ１９を設けてある。 押ボタン７は光学枠体１に設けたガイドレール１ｆに上
下動自在に案内されており。押ボタン７の該ガイドレー
ル１ｆと係合している部分には下方へ移動すると係合部
材６に接する軸２０をガイドレール１ｆに接して設けて
ある。係合部材６に設けた軸受６ｂは押ボタン７に設け
た軸７ａに枢着されている。画像露光装置１０１を閉じ
る際に図７の状態になり、更に係合部材６と軸２０で係
合するまで押ボタン７を押すことで係合先端部６ａが下
に下がり装置本体１００と係合し。画像露光装置１０１
がプロセスカートリッジ１０２を押圧するという方法が
考えられているが。画像露光装置１０１を開ける際に使
用する係合部材６と画像露光装置１０１を閉める際前記
係合部材６を下方へ押し下げ、装置本体１００との係合
時に係合先端部６ａが装置本体側係合先端部１００ａに
入りやすくするための押ボタン７等数種の操作部材が混
立しているため、プロセスカートリッジ１０２着脱の際
、ユーザに操作上の混乱を招く恐れがあった。

【００１５】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
でその目的とするところは、画像露光装置１０１の枠体
でプロセスカートリッジ１０２を装置本体内で押圧固定
する場合でも、枠体構成が簡素で小型であり、プロセス
カートリッジ１０２を確実に固定する画像露光装置１０
１の枠体を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は原
稿を読み取り感光体へ結像させる結像体を含む光学部材
を収容した枠体と、該枠体を取付けられ、装置本体の上
面の開口を開閉するように装置本体に一辺が取付けられ
、他辺に装置本体と係脱する係合先端部を設けた上蓋を
有する画像露光装置と、装置本体の前記開口を通じて装
置本体に着脱自在なプロセスカートリッジと、プロセス
カートリッジの加圧手段を備えた画像形成装置において
、プロセスカートリッジは装置本体に回転を許すように
装着され、前記枠体とプロセスカートリッジは回転中心
をとおる上下方向の線上において、加圧手段により接触
すると共に画像露光装置の取付部近傍において作用時接
触可能としたことを特徴とする画像形成装置である。

【００１７】本発明の第２の発明は画像露光装置の上蓋
が装置本体に回転自在に取り付けられていると共に、枠
体が該画像露光装置の上蓋の回転中心と同軸上に取付け
られ、もしくは回転中心近傍において回転自在に取り付
けられていることを特徴とする第１の発明に記載の画像
形成装置である。

【００１８】本発明の第３の発明は画像露光装置の枠体
と上蓋との間の光軸近傍に、該枠体を上方へ付勢する加
圧手段を設けたことを特徴とする第１の発明又は第２の
発明に記載の画像形成装置である。

【００１９】本発明の第４の発明は装置本体と係合先端
部を上蓋と一体に設けたことを特徴とする第１の発明か
ら第３の発明の何れか１つに記載の画像形成装置である
。

【００２０】

【実施例】以下に本発明の第１の実施例を添付図面に基
づいて説明する。

【００２１】図１は本発明を実施した画像形成装置の断
面図を示しており、従来例と同様装置本体１００の上部
開口１００ｃを通じて装置本体１００に対して着脱自在
に配設されるプロセスカートリッジ１０２を備える。該
プロセスカートリッジ１０２内には像担持体である感光
ドラム１１の他に一次帯電器１２、現像器１３、クリー
ニング器１４等のプロセス機器が一体的に組込まれ、プ
ロセスカートリッジ１０２の装置本体１００に対する着
脱によって内部の機器のメンテナンスの容易化が図られ
ている。

【００２２】プロセスカートリッジ１０２の下方には、
転写帯電器１５、駆動伝達部材２１、搬送ベルト１６、
定着器１７が配設され、プロセスカートリッジ１０２の
上方には本発明で原稿読取り用の照明機器である光源３
、反射笠４，４′やセルフォックレンズ５等を収納する
光学枠体１と前記光学枠体１の上面開口部を封閉し、且
つ、装置本体１００との係合先端部２ｂを一体に設けた
上蓋２が画像露光装置１０１として配設されている。 又、前記画像露光装置１０１の上方には、原稿載置ガラ
ス８及び原稿圧着板９が配設されている。

【００２３】図２は本発明の画像露光装置を開放し、プ
ロセスカートリッジ１０２の着脱を表わす図で同図にお
いて、光学枠体１は、プロセスカートリッジ１０２着脱
時にその左方に配設された光学枠体回転軸１ａを中心と
して反時計方向に回動するように装置本体１００の一部
に取り付けている。

【００２４】又、前記光学枠体回転軸１ａ近傍で、プロ
セスカートリッジ１０２のクリーニング器上方に位置す
る該光学枠体１の下方には、クリーニング器回動上向面
１０２ｂと接触する回動規制面１ｄが設けてあり、前記
プロセスカートリッジ１０２駆動時以外は、回動上向面
１０２ｂと前記光学枠体１の回動規制面１ｄ間はある微
少の隙間を持たせ、図３の如く前記画像露光装置１０１
をプロセスカートリッジ１０２に対して閉めた場合、該
光学枠体１の光学突き当て面１ｃが必ず先にプロセスカ
ートリッジの凹部面１０２ａに突き当たり係合先端部２
ｂが本体側係合先端部１００ａに入らないように設定さ
れている。

【００２５】同様に、光学枠体１上方にある上蓋２の左
端には、前記光学枠体回転軸１ａに回転自在に嵌合する
上蓋ヒンジ２ａが配設され、光学枠体１と上蓋２が同軸
上で位置決めされ、回転可能となっている。又、前記光
学枠体１の右端には、該上蓋２との他の係合部である係
合爪１ｅと上蓋２の爪受２ｃが配設されている。

【００２６】前記光学枠体１のセルフォックレンズ５近
傍でセルフォックレンズ５の長手方向奥側及び前側には
、夫々プロセスカートリッジ１０２を光学枠体１で加圧
固定するための加圧バネ２２が光学枠体１と上蓋２との
間に縮設され、前記上蓋２の内壁をバネの座面としてい
る。上蓋２の右端の係合先端部２ｂは上蓋２を変形させ
る弾性を利用して、装置本体側係合先端部１００ａに係
合され、画像露光装置１０１を装置本体１００に固定す
ることができる。

【００２７】又、画像露光装置１０１を閉じた場合、上
記上蓋２は該ヒンジ２ａ及び係合先端部２ｂにて装置本
体１００に固定されているため、加圧バネ２２の作用に
より該光学枠体１は、光学枠体回転軸１ａを中心として
時計方向に回転する力を受け、光学枠体１の下方に配設
された光学突き当て面１ｃにてプロセスカートリッジ１
０２の凹部面１０２ａを下方へ押し下げ固定している。 他方、プロセスカートリッジ１０２は感光ドラム１１の
軸方向奥及び手前に配設された感光ドラム１１を軸承す
るドラム軸受１１ｃの外周が装置本体の一部で形成され
たＵ溝１００ｂに落し込まれ位置決め、載置されている
。又、プロセスカートリッジ１０２に設けたピン１０２
ｃは装置本体１００の溝１００ｄにゆるく嵌合している
。以上のような構成において、画像露光装置１０１を閉
めてプロセスカートリッジ１０２を固定する場合、前述
の如く画像露光装置１０１の光学枠体１下部に設けた光
学突き当て面１ｃが先ずプロセスカートリッジ１０２の
凹部面１０２ａに突き当たる。

【００２８】この際図３で説明したように画像露光装置
１０１の上蓋２右端に配設された係合先端部２ｂの先端
はまだ装置本体１００側の係合先端部１００ａに係合さ
れないで、光学枠体１の係合爪１ｅと上蓋２の爪受２ｃ
は接している。そして、上記係合先端部２ｂを装置本体
１００側の係合先端部１００ａに係合させるには更に上
蓋２を加圧バネ２２のばね力に対して押し下げることが
必要となる。この結果プロセスカートリッジ１０２には
光学枠体１からの充分な加圧力が得られ、画像露光装置
１０１及びプロセスカートリッジ１０２各々のユニット
間の光学寸法が確実に維持されることになる。

【００２９】次にコピー動作時においては、従来例１で
図４を借りて説明した如く、前記プロセスカートリッジ
１０２は、感光ドラム１１の回転方向と同様の回転方向
に回転しようとするが、前記光学枠体１の回動規制面１
ｄにプロセスカートリッジ１０２のクリーニング器回動
上向面１０２ｂが回転接触し、プロセスカートリッジ１
０２の回転を係止させ安定したプロセスカートリッジ１
０２の姿勢位置を確保している。

【００３０】

【他の実施例】図１１は第２の実施例を示し、同図にお
いて画像露光装置１０１内の光学枠体１上面を封閉する
ための上蓋２の装置本体１００への取付用ヒンジ２ａ中
心付近に、プロセスカートリッジ１０２の回動規制を行
なう上蓋回動規制面２ｄを一体形成し、且つ回転軸１ａ
でもって上蓋２に光学枠体１を枢着したもので、前記プ
ロセスカートリッジ１０２の回転力を上蓋２の装置本体
に回動固定されたヒンジ２ａ付近で受けることができる
ため、前記実施例１と同様の効果が得られる。

【００３１】又、上記構成により光学枠体１の回転軸１
ａが光学側に移動できるため、光学枠体１を更に小型化
、軽量化できることになる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、画像露光装置の一
端を装置本体に回転自在に支持し、上記回転中心近傍及
び結像体の光軸近傍に夫々画像露光装置とプロセスカー
トリッジの当接面を設け、結像体の光軸近傍で光学枠体
と上蓋の間に加圧バネを縮設してあるので１．部品点数
を増やさずにプロセスカートリッジが揺動する振動を抑
え姿勢を安定させることにより、ピッチムラ等の画像不
良を防止することができる。 ２．画像露光装置内の光学枠体及び上蓋に加わる負荷が
少ないため、装置全体を小型化でき、部品点数の削減や
安価な材料使用が可能となるため、ユーザに安価な製品
を提供することができる。 ３．画像露光装置と装置本体との係合が前記上蓋の一部
で形成された単一の係合部材にできるため、製造コスト
を上げずにプロセスカートリッジ着脱の際、ユーザに容
易な開閉操作感を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した画像形成装置の縦断面図であ
る。

【図２】本発明を実施した画像形成装置内の画像露光装
置を開放した状態の縦断面図である。

【図３】本発明を実施した画像露光装置を閉める際の状
態を示す縦断面図である。

【図４】図１の駆動状態を表わす縦断面図である。

【図５】従来例１の画像形成装置全体の縦断面図である
。

【図６】図５の画像露光装置の開放状態を表わす縦断面
図である。

【図７】従来例２の画像露光装置開閉時の欠点を示す縦
断面図である。

【図８】従来例２の画像露光装置開閉時の欠点を示す縦
断面図である。

【図９】従来例３の縦断面図である。

【図１０】従来例４の係合部材の側面図である。

【図１１】第２の実施例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１　　光学枠体 １ｃ　　光学突き当て面 １ｄ　　回動規制面 ２　　上蓋 ２ｄ　　回動規制面 ３　　光源 ４　　反射笠 ５　　結像体 ２２　　加圧バネ １００　　画像形成装置本体 １００ａ　　係合先端部 １００ｂ　　Ｕ溝 １００ｃ　　開口 １０１　　画像露光装置 １０２　　プロセスカートリッジ １０２ａ　　凹部面 １０２ｂ　　回動上向面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　原稿を読み取り感光体へ結像させる結
   像体を含む光学部材を収容した枠体と、該枠体を取付け
   られ、装置本体の上面の開口を開閉するように装置本体
   に一辺が取付けられ、他辺に装置本体と係脱する係合先
   端部を設けた上蓋を有する画像露光装置と、装置本体の
   前記開口を通じて装置本体に着脱自在なプロセスカート
   リッジと、プロセスカートリッジの加圧手段を備えた画
   像形成装置において、プロセスカートリッジは装置本体
   に回転を許すように装着され、前記枠体とプロセスカー
   トリッジは回転中心をとおる上下方向の線上において、
   加圧手段により接触すると共に画像露光装置の取付部近
   傍において作用時接触可能としたことを特徴とする画像
   形成装置。
2. 【請求項２】　　画像露光装置の上蓋が装置本体に回転
   自在に取り付けられていると共に、枠体が該画像露光装
   置の上蓋の回転中心と同軸上に取付けられ、もしくは回
   転中心近傍において回転自在に取り付られていることを
   特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】　　画像露光装置の枠体と上蓋との間の光
   軸近傍に、該枠体を下方へ付勢する加圧手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】　　装置本体と係合先端部を上蓋と一体に
   設けたことを特徴とする請求項１から３の何れか１つに
   記載の画像形成装置。