JPH0572831A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 像担時体との摩耗や露光手段への振動を防ぐ
と共に、確実に像担持体と露光手段との位置決めを行う
ことができる位置決め手段とプロセスカートリッジの付
勢手段を有する画像品質の高い画像形成装置を提供す
る。 【構成】 ＬＥＤヘッド４は装置本体外装カバー２８の
開閉動作に連動して、回転運動をすると共に、閉じられ
た時にはＬＥＤヘッド４及びプロセスカートリッジ２６
とに配設した位置決め穴３８及び突起３９とが嵌合し位
置決めを行い、同時にＬＥＤヘッド４と保持部材３４の
間に配設された圧縮バネ３６によりプロセスカートリッ
ジを付勢するよう構成した。 【効果】 上記構成によれば、装置本体の外装カバーを
閉じた時に、露光手段と像担持体とのギャップが非接触
で一定距離に保持することができ、恒久的に所望のスポ
ット径を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、像担持体およびプロセ
ス手段を内包した着脱可能なプロセスカートリッジを具
備する装置本体に対し、露光手段の保持とプロセスカー
トリッジの付勢手段を設けた外装カバーを有する画像形
成装置に関するものである。

【従来の技術】近年、像担持体上に一様電荷を付与する
帯電器、静電潜像を形成する現像器、像担持体上の残留
トナーを除去するクリーニング装置等、画像形成プロセ
スに必須であるプロセス手段の少なくとも１つを像担持
体と一体化したプロセスカートリッジを装置本体、すな
わち、前記プロセスカートリッジを収容支持する手段、
転写紙を搬送する手段、転写紙上に転写されたトナー像
を定着させる定着手段等を内蔵したもの、に着脱可能に
した画像形成装置の利用が盛んに行われている。プロセ
スカートリッジを使用することで、従来より懸念されて
いた種々の問題、例えば、サービスマンによる像担持体
・クリーナあるいは現像器等の定期的な交換、その他各
種の消耗部品の交換・調整等の熟練を要するような保守
作業に費やす労力を大幅に削減することができ、著しい
作業能率の向上が図られている。また、更に他色のトナ
ーを貯蔵したプロセスカートリッジを装置本体に装着す
るだけで、簡単に所望の色の画像を形成することができ
る等の利点が挙げられる。以下に従来の画像形成装置に
ついて図３、図４、図５、図６、図７を参照しながら説
明する。図４は従来の画像形成装置の概略構成図であ
る。１は導電性ドラム基体上に無機あるいは有機光導電
層を設けた像担持体であり、支持軸２を中心に矢印ａ方
向に回転する。３はコロナ放電により像担持体１上に一
様な電荷を付与する帯電器である。ＬＥＤヘッド４は，
ＬＥＤアレイ基盤５上に一列配列したＬＥＤ発光部６と
収束性ロッドレンズ７からなり、ＬＥＤ発光部６からの
発光光線８を収束性ロッドレンズ７を介し像担持体１上
に結像することで、帯電器３により一様に帯電された像
担持体１上に静電潜像を形成する。この静電潜像は、内
部にマグネットを有する現像ローラ９と、トナー１０お
よび２成分現像の場合には鉄粉等の磁性粒子であるキャ
リア１１とを収納するトナーホッパー１２から構成され
る現像部１３により顕像化される。一方、給紙用トレー
１４に収納されている転写紙１５は半月形をした給紙ロ
ーラ１６により搬送路１７に送り込まれる。そして、搬
送ローラ対１８により搬送された転写紙１５は像担持体
１上の顕像と同期を取るよう設けられたレジストローラ
１９により像担持体へ送られ、転写器２０により転写紙
１５上にトナー像を転写する。トナー像が転写された転
写紙１５は、内部にハロゲンランプ等の熱源を有するヒ
ートローラ２１と加圧ローラ２２とで構成される定着器
２３に導かれ、ヒートローラ２１と加圧ローラ２２の挟
持回転に伴う圧力と熱により転写紙１５上のトナー像を
定着し画像として出力する。尚、転写紙１５に転写後、
像担持体１上に残留するトナーはクリーニング装置２４
により掻き落とされる。そして、除電器２５によりクリ
ーニングされた像担持体１表面上の残留電荷を除去す
る。図６は従来の画像形成装置のプロセスカートリッジ
単体の断面図である。２６はプロセスカートリッジであ
り、像担持体１と帯電器３と現像器１３とクリーニング
装置２４とこれらを収納する枠体２７により一体構成さ
れている。図７は従来の画像形成装置のＬＥＤヘッドの
構成を示す概略図である。装置本体外装カバー２８に取
り付けられたＬＥＤヘッド４は，ＬＥＤアレイ基盤５上
に一列配列したＬＥＤ発光部６，ＬＥＤアレイ基盤５を
保持・冷却するアルミ放熱板２９、ＬＥＤ発光部６から
の発光光線８を像担持体１上に結像させる収束性ロッド
レンズ７、レンズ７を保持するレンズホルダー３０、像
担持体１に当接した際、像担持体１とＬＥＤヘッド４と
のギャップを保持するためにアルミ放熱板２９が左右２
箇所に設けられ、像担持体１の回転運動に従動するコロ
３１，ＬＥＤヘッド４を外装カバー２８に保持する保持
部材３２，ＬＥＤヘッド４を像担持体１に向かって光軸
方向に一定荷重を与える圧縮バネ３３からなり、像担持
体１とプロセス手段を内包したプロセスカートリッジ２
６を装置本体に装着した状態で、装置本体外装カバー２
８を閉じて行くと、開閉角度の小さいある位置で、左右
２箇所に配設したコロ３１が像担持体１上の画像形成領
域外で接する．外装カバー２８が完全にロックされるま
で更に開閉角度を小さくしていくと，圧縮バネ３３の作
用により、ＬＥＤヘッド４を光軸方向に像担持体１を押
し付け，ＬＥＤヘッド４と像担持体１とのギャップを一
定距離に保持することで，ＬＥＤ発光光源８のスポット
径を所望の値に設定しているまた、従来のプロセスカー
トリッジ２６とＬＥＤヘッド４との位置決め方法につい
て図５を参照しながら説明する。図５は従来の画像形成
装置の別の例の概略構成図である。尚、図中波線は外装
カバー２８を閉めていった時のＬＥＤヘッド４の軌跡を
示す。ＬＥＤヘッド４は外装カバー２８の開閉動作に連
動して、回転支点４１を中心としてＢ点からＣ点間を円
弧を描きながら移動するが、Ｃ点に達するとＬＥＤヘッ
ド保持部材３５が装置本体の一部と接触するため、回転
支点４１を中心とした円移動は行われなくなる。更に、
カバー２８が完全にロックされるまで開閉角度を小さく
していくと、外装カバー２８に取り付けられた圧縮バネ
４０がＬＥＤヘッド保持部材３４を像担持体１の方へ押
圧し、従って、ＬＥＤヘッド４をＣ点からＤ点へ光軸方
向に移動させる。その結果、図３に示すＬＥＤヘッド両
端に配設された２箇所の位置決め穴３８とプロセスカー
トリッジ外装枠体に付けられた突起３９とが嵌合するこ
とで、像担持体１とＬＥＤヘッド４との位置決めがなさ
れ、ギャップを一定距離に保持することで、ＬＥＤ発光
光線８のスポット径を所望の値に設定している。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成ではＬＥＤヘッドと像担持体との位置決め手段
として突き当てコロを用いることにより，ＬＥＤヘッド
を構成する部品が増えることでコストが高くなるばかり
でなく、像担持体と接触しているため、像担持体やＬＥ
Ｄヘッドに異様な振動を与え、ピッチむらを生じる一つ
の要因になる他、長時間の使用による突き当てコロの摩
耗が像担持体とＬＥＤヘッドとの一定ギャップを変化さ
せ、所望のスポット径を得ることを不可能にする等の問
題点が発生している。また、プロセスカートリッジの着
脱を可能にするために、ＬＥＤヘッドと像担持体との位
置決め手段として外装カバーの開閉動作に連動させた方
式は、プロセスカートリッジより上方に設けた回転支点
を中心とした円移動の方向とＬＥＤヘッド保持部材が装
置本体の一部と接触した後の圧縮バネによる押圧移動の
方向が異なるために構造が複雑になっている。さらに、
外装カバーを開いてプロセスカートリッジを着脱する際
に外装カバーはＬＥＤヘッドの重量により下方に垂れ下
がる危険があり、これを防止するには強力なバネにより
外装カバーを跳ね上げる必要がある。すると、装置本体
が歪むことになる。したがって本発明は上記問題点を解
決するもので、簡単かつ低コストな構造により像担持体
と露光手段としてのＬＥＤヘッドとのギャップを恒久的
に保つことができる信頼性の高い画像形成装置を提供す
ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、像担持体とプロセス手段を一体化したプロ
セスカートリッジを装置本体に装着し外装カバーを閉じ
た時に、露光手段の一部がプロセスカートリッジ外装の
一部に接触することにより、前記像担持体と前記露光手
段との位置決めがなされるとともに、外装カバーの回動
支点をプロセスカートリッジの底面より下方に設けた。

【作用】上記構成によって、露光手段は像担持体へ接触
にすることなく位置決めがなされ、更に露光手段がプロ
セスカートリッジを付勢するので、像担持体の回転振動
を露光手段が拾うことがなく、画像に支障を来すビビリ
等を生ずることを防ぐことができ、摩擦による露光手段
位置決め用コロの減たりも生ずることがなく、確実に像
担持体と露光装置とのギャップが保持でき恒久的に安定
した画像を出力することができるとともに外装カバーの
回動支点をプロセスカートリッジの底面より下方に設け
たので、外装カバーの回動支点を中心とした円移動の方
向とＬＥＤヘッドに付設された圧縮バネによる押圧移動
の方向とが一致し、押圧が効率よく行なわれ、更に外装
カバーをプロセスカートリッジの交換に支障のない位置
まで開けることができる。

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１は本発明の一実施例における画像形成装
置の概略構成図であり、従来例の図３、図４、図５、図
６に示す画像形成装置と同様なものについては、図４、
図５の説明をし、同一部分については、同一符号を符し
重複説明を省略する。図１において、３４はＬＥＤヘッ
ド４の保持部材であり、外装カバー２８に固定されてい
る。圧縮バネ３６は保持部材３４とＬＥＤヘッド４との
間に配設されており、常時ＬＥＤヘッド４を光軸方向に
像担持体１から離隔させるような方向に力が働くよう構
成されている。また、プロセスカートリッジ２６の外装
枠体２７には、ＬＥＤヘッド４の両端に設けられた位置
決め穴３８と嵌合するような左右２箇所に突起３９が設
けてある。回転支点４１を中心として外装カバー２８が
閉じられると、圧縮バネ３６はＬＥＤヘッド４を光軸方
向に押圧するとともに、ＬＥＤヘッドを介してプロセス
カートリッジ２６を付勢する。かつ、給紙用トレー１４
は外装カバー２８が閉じられるのと連動して、転写紙１
５を装填可能な位置まで移動する。次に、プロセスカー
トリッジ２６とＬＥＤヘッド４との位置決め方法につい
て図面を参照しながら説明する。図２は本発明の一実施
例における画像形成装置の像担持体とＬＥＤヘッドとの
位置決め方法を示す概略図である。尚、図中二点鎖線は
外装カバー２８を閉めていった時のＬＥＤヘッド４の軌
跡を示す。ＬＥＤヘッド４は外装カバー２８の開閉動作
に連動して、回転支点４１を中心としてＥ点からＦ点間
を円弧を描きながら移動する。そして、プロセスカート
リッジ２６の外装枠体２７に設けられた左右２箇所の突
起３９と、ＬＥＤヘッド４の両端に設けられた位置決め
穴３８とが嵌合することで、像担持体１とＬＥＤヘッド
４との位置決めがなされる。この時、回転支点４１はこ
の位置決めがなされる部分と像担持体１の中心を結ぶ線
分、すなわちＬＥＤヘッドの光軸に対してほぼ垂直方向
にある。言い替えると、回転支点４１を中心としたＬＥ
Ｄヘッド４の円弧移動の接線方向と、位置決め点４３と
像担持体１の中心を結ぶ線分の方向が一致していること
になる。つまり、ＬＥＤヘッド４を介してプロセスカー
トリッジ２６を付勢する効果が最良となる位置に回転支
点４１を設けることになる。また、回転支点４１を中心
として外装カバー２８が開かれるのと連動して給紙用ト
レー１４も下方へ移動し、プロセスカートリッジ２６の
着脱に支障のない所までＬＥＤヘッド４が外装カバー２
８とともに移動する。以上のように構成された本発明の
画像形成装置について、以下その動作について説明す
る。画像形成動作信号が発せられると、像担持体１は支
持軸２を中心に矢印ａ方向に回転開始し、先ず高圧電源
に接続された帯電器３に高圧を印加しコロナ放電を行わ
せ、像担持体１の表面上を一様に―６００〜―７００Ｖ
程度に帯電させる。次に、一様にマイナス電荷を付与さ
れた像担持体１の表面上に、ＬＥＤ発光部６からの発光
光線８を収束性ロッドレンズ７を介し像担持体１上に照
射させると、像担持体１上の照射された部分は電荷が消
え、静電気的な潜像が形成される。現像器１３内のトナ
ー１０はホッパー１２内で十分に摩擦帯電され、内部に
磁石が配設された現像ローラ９の表面に鎖状に吸着され
た後、像担持体１と接触する。この際、現像ローラ９と
像担持体１間に電位差を与えると、像担持体１上の静電
潜像部にトナー１０が付着して可視像を形成し現像が終
了する。像担持体１上に形成されたトナー像は、転写ロ
ーラ４２に高圧を印加することによって、給紙カセット
１４から搬送路１７に沿って送られてきた転写紙１５に
一括転写される。続いてトナー像が転写された転写紙１
５は定着器２３に送られ、ここでヒートローラ２１の熱
と加圧ローラ２２との挟持回転に伴う圧力により定着さ
れ画像として出力される。

【発明の効果】以上のように本発明は、像担持体とプロ
セス手段を一体化したプロセスカートリッジを装置本体
に装着し外装カバーを閉じた時に、露光手段の一部がプ
ロセスカートリッジ外装の一部に接触することにより、
前記像担持体と前記露光手段との位置決めがなされると
ともに、外装カバーの回動支点をプロセスカートリッジ
の底面より下方に設けたことにより、露光手段は像担持
体へ接触することなく位置決めがなされ、更に露光手段
がプロセスカートリッジを付勢するので、像担持体の回
転振動を露光手段が拾うことがなく、画像に支障を来す
ビビリ等を生ずることを防ぐことができ、摩擦による露
光手段位置決め用コロの減たりも生ずることがなく、確
実に像担持体と露光装置とのギャップが保持でき恒久的
に安定した画像を出力することができるとともに外装カ
バーの回動支点をプロセスカートリッジの底面より下方
に設けたので、外装カバーの回動支点を中心とした円移
動の方向とＬＥＤヘッドに付設された圧縮バネによる押
圧移動の方向とが一致し、押圧が効率よく行なわれ、更
に外装カバーをプロセスカートリッジの交換に支障のな
い位置まで開けることができるので、像担持体と露光手
段とのギャップが非接触で一定距離に保持され、恒久的
に所望のスポット径を得ることが可能となるとともにプ
ロセスカートリッジが効果的に付勢され、信頼性の高い
画像形成装置を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における画像形成装置の概略
構成図

【図２】本発明の一実施例における画像形成装置の像担
持体とＬＥＤヘッドとの位置決め方法を示す概略図

【図３】プロセスカートリッジ及びＬＥＤヘッドの斜視
図

【図４】従来の画像形成装置の概略構成図

【図５】従来の画像形成装置別の列の概略構成図

【図６】従来の画像形成装置のプロセスカートリッジ単
体の断面図

【図７】従来の画像形成装置のＬＥＤヘッドの概略図

【符号の説明】

１ 像担持体 ２ 像担持体の回転支持軸 ３ 帯電器 ４ ＬＥＤヘッド ５ ＬＥＤアレイ基盤 ６ ＬＥＤ発光部 ７ 収束性ロッドレンズ ８ 発光光線 ９ 現像ローラ １０ トナー １１ キャリア １２ トナーホッパー １３ 現像部 １４ 給紙トレー １５ 転写紙 １６ 給紙ローラ １７ 搬送路 １８ 搬送ローラ対 １９ レジストローラ ２０ 転写器 ２１ ヒートローラ ２２ 加圧ローラ ２３ 定着器 ２４ クリーニング装置 ２５ 除電器 ２６ プロセスカートリッジ ２７ プロセスカートリッジ外装枠体 ２８ 装置本体外装カバー ２９ アルミ放熱板 ３０ レンズホルダー ３１ 付き当てコロ ３２ ＬＥＤヘッドの保持部材 ３３ ＬＥＤヘッドを押圧する圧縮バネ ３４ ＬＥＤヘッドの保持部材 ３５ ガイドレール ３６ ＬＥＤヘッドを像担持体から離隔させる圧縮バネ ３７ 板金 ３８ 位置決め穴 ３９ 突起 ４０ 保持部材３４を押圧する圧縮バネ ４１ 外装カバー２８の回転支点 ４２ 転写ローラ ４３ 像担持体１とＬＥＤヘッド４の位置決め点

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体とこの像担持体の周囲に配設され
   たプロセス手段とを一体構成にした装置本体に着脱可能
   なプロセスカートリッジと、前記プロセスカートリッジ
   の下部に配設された給紙手段と、前記プロセスカートリ
   ッジの上部に配設された定着手段と、前記装置本体内を
   下方より上方へほぼ垂直に記録用紙を搬送する搬送手段
   と、回動支点が、前記装置本体に装着時の前記プロセス
   カートリッジの底面より下方に位置する前記装置本体に
   下端部が回動可能に保持された外装カバーと、前記外装
   カバーの内側に配設された露光手段と、前記外装カバー
   を閉じた時に、前記露光手段の一部が前記プロセスカー
   トリッジの外装の一部に接触することにより前記像担持
   体と該露光手段との位置決めがなされる位置決め手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記外装カバーの内側に配設された前記露
   光手段に付設された部材によりプロセスカートリッジを
   付勢す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】前記外装カバーに給紙用トレーを設けたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】前記外装カバーの回動支点を中心とする円
   の接線が前記外装カバーを閉じた時、前記露光手段の一
   部が前記プロセスカートリッジの外装の一部に接触する
   ことにより前記像担持体と前記露光手段との位置決めが
   なされる部分と像担持体の中心を結ぶ線と同一線上にな
   るよう前記外装カバーの回動支点を設けたことを特徴と
   する請求項１記載の画像形成装置。