JP2014224858A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置の設置スペースや装置自体の大型化を防ぎながら、ＬＥＤアレイの清掃を容易に行える構成を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】少なくとも潜像担持体２を備えたプロセスカートリッジ３が引き出しおよび挿入可能に支持している筐体からなる装置本体１Ａにおいて前記潜像担持体２に対する露光部５が設けられている画像形成装置１であって、前記露光部５は、前記潜像担持体２の露光を行える位置と前記プロセスカートリッジ３の引き出し側に向けられる位置とに移動可能である。【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、着脱可能な作像部に対する露光部の移動構造に関する。

周知のように、複写機やプリンタあるいは印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像が現像装置から供給される現像剤によって可視像処理される。
可視像処理されたトナー像は転写材に転写された後、定着装置による加熱・加圧によってトナーが融解・浸透することで定着されて複写画像とされる。

画像形成装置においては、単一色だけでなく、フルカラーなどの複数色の画像を形成する構成を備えたものもある。後者の構成では、複数の作像部において形成された異なる色の画像をベルトなどの中間転写体に対して順次転写（１次転写）したうえで、重畳画像を記録シートなどの記録媒体に対して一括転写（２次転写）する方式を用いることがある。

一方、静電潜像を形成する際には、画像情報に応じた書き込み光を感光体上に光照射する構成が多用されており、その構成の一つとして、ＬＥＤアレイヘッドが露光部に用いられる構成が知られている。
ＬＥＤアレイヘッドは、作像ユニット内で感光体に関係づけて位置決めされている。作像ユニットには感光体を始めとして画像形成処理に用いられる帯電装置や現像装置およびクリーニング装置などを纏めて収容したプロセスカートリッジ方式を採用することがある。プロセスカートリッジが用いられる場合には、感光体に対向することができる位置にＬＥＤアレイヘッドが配置される。

プロセスカートリッジは、部品交換やジャムが生じた記録紙を取り除く際に記録紙の搬送路を開放する目的で画像形成装置に対して着脱可能に設けられる場合がある。つまり、画像形成装置から外部にプロセスカートリッジが引き出される構成が知られている。
上述したプロセスカートリッジを用いる構成では、プロセスカートリッジが引き出される際にＬＥＤアレイヘッドを感光体との書き込み位置から退避させるようにする場合がある。このような構成を採用する理由は、感光体とＬＥＤアレイヘッドとの位置関係が予め固定されていると、感光体が移動する際にＬＥＤアレイヘッドと接触した場合に感光体表面が破損されることにある。

感光体からＬＥＤアレイヘッドを退避される構成には、装置本体の上面に配置されている開閉カバーの内面にＬＥＤアレイヘッドを設け、開閉カバーを開放することで感光体からＬＥＤアレイヘッドを退避させる構成が知られている（例えば、特許文献１）。
また、上述したカバーの開閉を利用しない構成も提案されている。つまり、プロセスカートリッジの一部にＬＥＤアレイヘッドの昇降ガイド部を設けた構成あるいは着脱操作に連動する駆動機構を設けた構成である（例えば、特許文献２）。この構成では、プロセスカートリッジの着脱操作に連動してＬＥＤアレイヘッドを昇降させることにより感光体からＬＥＤアレイヘッドを退避させることができる。

上記特許文献１に開示された構成では、開閉カバーを開閉することがＬＥＤヘッドアレイと感光体との離間動作の条件となっているため、画像形成装置上方に開閉カバーを開放するためのスペースが必要となる。このスペースが画像形成とは関係のないスペースであり、画像形成装置を設置する際にこのスペースを考慮しなければならないという不具合がある。例えば、狭い空間になりがちな棚等に画像形成装置を設置することなどができなくなる。

また特許文献２に開示されている構成では、画像形成装置外部でのスペースを必要としない反面、装置内においてＬＥＤアレイヘッドの離間スペースを設ける必要がある。
離間スペースを小さくして画像形成装置の丈を大きくしないようにすると、ＬＥＤアレイヘッドの清掃時に手を差し入れるに必要なスペースが得られなくなる虞がある。ＬＥＤアレイヘッドは、感光体に対向する露光部として用いられるため、周辺から飛散した放電生成物や紙粉あるいはクリーニングされないで浮遊しているトナーが付着することがある。これら異物により露光部での光出射面が汚染されると正常な光書き込みができなくなる。このために清掃が必要な部材である。

本発明の目的は、上記従来の画像形成装置における問題に鑑み、画像形成装置に用いられる露光部の設置スペースを省スペース化すると共に省スペース化した場合でも露光部の清掃が容易に行える構成を備えた画像形成装置を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は、プロセスカートリッジが引き出しおよび挿入可能に設けられ、該プロセスカートリッジの引き出しおよび挿入時に開閉されるカバーが側壁に設けられた筐体からなる装置本体を備え、該装置本体には、前記潜像担持体に対向する光照射部に相当する露光部を備えた露光部が設けられている画像形成装置であって、前記露光部は、露光を行う位置と前記プロセスカートリッジの引き出し側に向けられる位置とに移動可能であることを特徴とする画像形成装置にある。

本発明では、プロセスカートリッジの引き出し時に露光部をプロセスカートリッジの引き出し側に向けられる位置に移動させることができるので、露光部の退避に必要なスペースを省スペース化できると共に、露光部を取り出すことなく清掃することが可能となる。

本発明の実施形態にかかる画像形成装置の前提となる構成を説明するための画像形成装置の模式図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の特徴部の一例を説明するための模式図である。 図２に示した特徴部での露光部に用いられるＬＥＤアレイヘッドの位置変化を説明するための模式図である。 図２に示した特徴部での作用の一例を説明するための模式図である。 図２に示した特徴部での作用の経時的変化を説明するための模式図である。 図２に示した特徴部の要部変形例を説明するための模式図である。 図２に示した特徴部での他の要部変形例を説明するための模式図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置における他の特徴部の構成を説明するための模式図である。

以下、図面により本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明が前提とする構成を備えた画像形成装置を示す図である。
同図において画像形成装置１は、モノクロ画像を形成するために潜像担持体として用いられる感光体２が備えられている。
感光体２は作像部に用いられるプロセスカートリッジ３の内部に配置されている。プロセスカートリッジ３は、筐体で構成された装置本体１Ａに対して引き出しおよび挿入可能に設けられている。

プロセスカートリッジ３は作像部を構成しているので、感光体２に対して画像形成処理に必要な帯電装置４，露光部５，現像装置６および転写後の感光体を対象とするクリーニング装置７が纏めて収容されている。

一方、画像形成装置１の内部には、プロセスカートリッジ３内の感光体２に対向する位置に転写ローラ８が配置されている。転写ローラ８に対しては、下方に配置されている給紙装置９から繰り出された記録紙がレジストローラ１０によるレジストタイミング設定後に搬送されて転写工程を実行されるようになっている。

給紙装置９には、記録紙を搭載した給紙カセット９Ａ、給紙カセット９Ａから記録紙を繰り出す給紙ローラ９Ｂおよび給紙ローラ９Ｂに当接して一枚分離を行う摩擦パッド９Ｃが備えられている。
転写ローラ８による転写行程を終えた記録紙は、定着装置１１に搬送されて画像の定着を受けた後、排紙ローラ１２を介して排紙トレイに排出される。

プロセスカートリッジ３は、内部に収められている部品の交換や保守点検あるいは、プロセスカートリッジ３の近傍に設けられている搬送路でのジャム解消の際に外部に引き出されることがある。このため、装置本体１Ａには、プロセスカートリッジ３の引き出しおよび挿入時のための開口部および開口部を開閉可能なカバー１Ｂが筐体の側壁に設けられている。

プロセスカートリッジ３が引き出される際には、光照射部を感光体２に対向させている露光部５がプロセスカートリッジ３の移動路内に干渉している状態を解消する必要がある。
そこで、露光部５は、プロセスカートリッジ３とは別の位置に相当する装置本体１Ａ側で回動可能に設けられている。
露光部５には、感光体２の主走査方向に多数のＬＥＤを並べたＬＥＤアレイヘッド５Ａが用いられ、図１に示すように、光照射部が感光体２と対向しているときに感光体２の露光が行える。
プロセスカートリッジ３が装置本体１Ａから引き出される際には、図２に示すように、装置本体１Ａの内部で露光部５の光照射部がプロセスカートリッジ３の移動空間と干渉しないように横向きに回動する。
露光部５を回動させる機構に関しては、プロセスカートリッジの一部で蹴り上げられることで露光部５を横向きとする構成などが用いられる。この構成では、通常、露光部が感光体２に向く習性が付与されている。

以上のような構成を対象として本実施形態での特徴を説明すると次の通りである。
本実施形態の特徴は、後述するが、図３に示すように、第１〜第３の複数箇所の位置に位置決めできる構成を備えている点にある。
特に、プロセスカートリッジ３の引き出し時には、露光部５がプロセスカートリッジ３の引き出し側に向けられて外部から露光部５の光照射部の清掃ができる状態に位置決めできる点にある。
詳しくは、プロセスカートリッジの引き出し空間と干渉しない位置からＬＥＤアレイヘッド５Ａをその光照射部がプロセスカートリッジ３の引き出し側に向けられる位置に移動可能な構造を備えている点を特徴としている。
本実施形態では、露光部５が移動する位置として、第１〜第３の位置が決められており、これら第１〜第３の位置とは、次の位置に該当している。
第１の位置は、感光体２に露光部５が対向する位置であり、第２の位置は、露光部がプロセスカートリッジ３の引き出し側に向けられる位置である。また、第３の位置は、プロセスカートリッジ３の引き出し用空間から露光部５が遠ざかって露光部５の光照射部がプロセスカートリッジの引き出し側と反対方向となる筐体内に向く位置である。

露光部５に用いられるＬＥＤアレイヘッド５Ａの向きを第１〜第３の位置に移動させて位置決めする位置決め手段は、図３に示すように、ＬＥＤアレイヘッド５Ａを第１〜第３の位置に誘導可能なガイド部１００と、外部から操作可能な操作部材１０１を備えている。
ガイド部１００は、装置本体側に形成されて横向きＵ字形状の溝あるいはレールで構成されており、平行する位置を第２および第３の位置に対応させてある。
つまり、書き込み時には露光部５のＬＥＤアレイヘッド５ＡがＵ字形状の平行する辺部間の底部に位置し（第１の位置）、この位置から平行する辺部の一方で上側の辺部に移動するとＬＥＤアレイヘッド５Ａがその光照射部を筐体内に向ける（第３の位置）。
そして、上側の辺部に位置していた露光部５がＵ字形状の平行する辺部の他方で下側の辺部に移動すると、その途中で向きを反転されてＬＥＤアレイヘッド５Ａがその光照射部をプロセスカートリッジ３の引き出し側に向けられる（第２の位置）。
ＬＥＤアレイヘッド５Ａには、ガイド部１００を摺動するために、一対のガイドピン５Ａ２が設けられ、その一方、つまり、光照射部から遠い位置に設けられたガイドピンが回動支点としても用いられる。

操作部材１０１は、図示しない付勢手段によりプロセスカートリッジ３の引き出し側に位置する開閉カバー側に向け付勢されたレバー１０１Ａが用いられ、延長方向一方側にＬＥＤアレイヘッド５Ａが支持されている。
操作部材１０１における延長方向他方側でＬＥＤアレイヘッド５Ａの支持位置と反対側は、付勢習性によりカバー１Ｂに対向しており、カバー１Ｂが閉鎖されているときには、プロセスカートリッジ３の引き出し側への移動が阻止されている。
操作部材１０１は、カバー１Ｂの開放時に外部から操作できる部材であり、この操作によりＬＥＤアレイヘッド５Ａを第１〜第３の位置のいずれかの位置に移動させることができる。このため、カバー１Ｂの開放時には、操作部材１０１が自身に付与されている習性により、図４に示すように、プロセスカートリッジ３の引き出し側空間から外部に突出することができるようになっている。なお、操作部材１０１は、必ずしも筐体外部に突出する必要はなく、外部からその存在位置がわかるようにしてあればよい。

本実施形態は以上のような構成であるから、プロセスカートリッジ３を引き出す際には、カバー１Ｂが開放される。これにより、図４に示すように、プロセスカートリッジ３の引き出し空間が開口し、プロセスカートリッジ３を引き出すことができる。
カバー１Ｂが開放されると、位置決め手段の操作部材１０１が自身の習性によりカバー１Ｂよりも外側に突出して外部からの操作が可能となる。
ＬＥＤアレイヘッド５Ａは、操作部材１０１の移動に伴って移動することができる。この場合のＬＥＤアレイヘッド５Ａの移動は、図３に示した第１の位置から第３の位置への移動であり、引き出し空間に干渉しない位置で露光部５の光照射部が筐体内に向いた位置への移動となる。
露光部５が引き出し空間から遠ざかり干渉しない位置に移動することにより、プロセスカートリッジ３を露光部５と接触することなく移動させることができる。

図５は、ＬＥＤアレイヘッド５Ａが引き出し空間と干渉しない位置に移動した後の状態を示している。
同図において、操作部材１０１は、外部からの操作により自身の習性に抗して筐体内に向け押し込まれると、ＬＥＤアレイヘッド５Ａを、図３に示した第２の位置に向け移動させることができる。
第２の位置に移動したＬＥＤアレイヘッド５Ａの向きは、第３の位置に対して反転した状態となり、プロセスカートリッジ３の引き出し側に向けられる。
この状態で、プロセスカートリッジ３が引き出された後、ＬＥＤアレイヘッド５Ａの露光部を清掃することができる。

本実施形態においては、ＬＥＤアレイヘッド５Ａが第１の位置から第３の位置に移動すると、露光部の向きが筐体内に向くことになるので、ジャム処理時に手を挿入した場合でも手が露光部に触れることがない。これにより露光部の破損や汚染を防止することができる。しかも、ＬＥＤアレイヘッド５Ａを第２の位置に移動させることで露光部を外部に向けることができるので、取り外しなどを要することなく露光部の清掃が可能となる。

次に、上記特徴部での要部変形例について説明する。
図６は、ＬＥＤアレイヘッド５Ａを第２の位置に保持する保持機構を示す図である。
同図において保持機構は、図５に示した位置に操作部材１０１が押し動かされた際に、操作部材１０１におけるＬＥＤアレイヘッド５Ａの支持位置と反対側の位置を保持する構成を備えている。具体的には、筐体側に設けられて操作部材１０１の上記反対側の位置が相当する操作部材１０１の一部が係合可能な切り欠き状の係止部１Ｃと、操作部材１０１側に設けられて係止部１Ｃに嵌合可能な係合ピン１０１Ｂが備えられている。
係止部１Ｃには、操作部材１０１がＬＥＤアレイヘッド５Ａを第２の位置に向けて移動させたときに対応する位置に係合ピン１０１Ｂを入り込ませることができる凹状部１Ｃ１が形成されている。
操作部材１０１は、ＬＥＤアレイヘッド５Ａを第２の位置に移動させると、係止ピン１０１Ｂが凹状部１Ｃ１に入り込むことで、自身に付与されている習性に抗してＬＥＤアレイヘッド５Ａを第２の位置に保持することができる。

次に、上記特徴部での別な要部変形例について説明する。
図７は、ＬＥＤアレイヘッド５Ａの位置決めのための構成における変形例を示す図であり、同図においてカバー１Ｂ側には、カバー１Ｂと独立して起倒可能な補助部材２００が設けられている。
補助部材２００は、起立時、プロセスカートリッジ３の引き出し用空間の開口を覆うことができる形状を有し、プロセスカートリッジ３の引き出し時には、図７に示すように、カバー１Ｂと共に倒伏する部材である。
補助部材２００の倒伏時には、プロセスカートリッジ３の引き出し用空間が開放され、補助部材２００の起立時には、プロセスカートリッジ３の引き出し用空間の開口を覆う状態で起立し、外部からプロセスカートリッジの挿入ができない状態となる。

一方、補助部材２００は、起立時、操作部材１００に対向して操作部材１００の一部が突き当たる位置に位置決めされる。
操作部材１００によりＬＥＤアレイヘッド５Ａが第２の位置に向け移動されると、補助部材２００を起立状態にすることで操作部材１００が補助部材２００に突き当たる。
これにより、操作部材１００は、補助部材２００に衝止されて移動を阻止されることになり、自身に付与されている習性に抗してＬＥＤアレイヘッド５Ａを第２の位置に保持することができる。

次に、前述した位置決め手段の変形例について説明する。
図８は、位置決め手段によるＬＥＤアレイヘッド５Ａの変位状態を示す図である。
なお、図８に示す構成では、図１〜図７に示した構成の対象となる、ＬＥＤアレイヘッド５Ａがプロセスカートリッジの一部により蹴り上げられることにより回動させる機構は備えられていない。
また、本構成では、露光部５の第１の位置が、図中に示すように感光体２に対向する位置であり、第２の位置が露光部５をプロセスカートリッジ３の引き出し側に向ける位置である。また、第３の位置が露光部５をプロセスカートリッジ３の引き出し空間から遠ざかった位置で光照射部を筐体内に向ける位置である。
同図においてＬＥＤアレイヘッド５Ａは、筐体側に設けられている支軸１Ｄにより揺動可能に支持されている支持ブラケット３００の揺動端に取り付けられている。
支軸１Ｄには、外部から操作が可能な図示しない摘みが設けられており、さらに、ＬＥＤアレイヘッド５Ａを第１〜第３の位置に保持する係止機構が設けられている。
この場合の係止機構としては、図示しないが、支軸１Ｄに固定されたラチェットホィールと外部操作によりラチェットホィールに係脱可能な係止爪が用いられる。ラチェットホィールには、上記第１〜第３の位置に相当する回転位置に係止歯が設けられており、摘みを回動した際の回動位置によって第１〜第３の位置のいずれか選択することができる。これにより、支軸１Ｄおよび支持ブラケット３００は、ＬＥＤアレイヘッド５Ａの回転支持機構を構成している。

この構成においては、カバー１Ｂが開放される際に、支軸１Ｄに有する摘みを回動させてＬＥＤアレイヘッド５Ａを第１の位置から第３の位置に変位させる。
プロセスカートリッジ３が引き出された後に、摘みの回動操作によりＬＥＤアレイヘッド５Ａを第２の位置から第２の位置に回動させる。

上記構成においては、ＬＥＤアレイヘッド５Ａを第１〜第３の位置に変位させる構成として、ＬＥＤアレイヘッド５Ａ自身の回転のみの動作で済ませることができるので、前述したガイド部などを始めとする部材が不要となる。これにより簡単な構成によりＬＥＤアレイヘッド５Ａを清掃可能な位置に位置決めすることができる。

１ 画像形成装置
１Ａ 筐体
１Ｂ カバー
１Ｃ 係止部
１Ｄ 支軸
２ 感光体
３ プロセスカートリッジ
５ 露光部
５Ａ ＬＥＤアレイヘッド
１００ ガイド部
１０１ 操作部材
１０１Ａ レバー
１０１Ｂ 係合ピン
２００ 補助部材

特開２００４−１６７７２８号公報 特開２００７−１４０２９３号公報

Claims (10)

1. 少なくとも潜像担持体を備えたプロセスカートリッジが引き出しおよび挿入可能に支持している筐体からなる装置本体において前記潜像担持体に対する露光部が設けられている画像形成装置であって、
   前記露光部は、前記潜像担持体の露光を行える位置と前記プロセスカートリッジの引き出し側に向けられる位置とに移動可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記露光部は、前記プロセスカートリッジの引き出し空間と干渉しない位置に移動可能であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記露光部には、ＬＥＤアレイヘッドが用いられる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. 前記露光部は、外部から操作可能な操作部材と前記装置本体側に設けられているガイド部とを用いて前記潜像担持体を露光できる位置と前記プロセスカートリッジの引き出し側に向けられる位置とに位置決めされることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか一つに記載の画像形成装置。
5. 前記ガイド部は、前記筐体側に設けられて横向きＵ字形状のレールあるいは溝で構成され、該Ｕ字形状の平行する辺部の一方が前記露光部を前記プロセスカートリッジの引き出し側に向けられている位置決めに用いられ、平行する辺部間の底部が前記露光部を前記潜像担持体の露光を行える位置決めに用いられることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記操作部材は、一方側に前記露光部が支持され、他方側が前記筐体に設けられている開閉可能なカバーに対向するように付勢されたレバーが用いられ、前記カバーの開放時に外部から操作することにより、前記露光部を移動させることが可能であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
7. 前記露光部には、該露光部を前記潜像担持体の露光を行える位置と前記プロセスカートリッジの引き出し側に向けられる位置とに位置決めする位置決め手段が設けられ、該位置決め手段は、前記露光部を回動させる機構が用いられることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
8. 前記筐体には、前記露光部を前記プロセスカートリッジの引き出し側に向けられる位置に保持する保持機構を備え、該保持機構は、前記筐体側に設けられて前記操作部材の一部が係合可能な係止部を備えていることを特徴とする請求項１乃至４および６のうちのいずれか一つに記載の画像形成装置。
9. 前記筐体には、前記カバー側で該カバーとは独立して起倒可能な補助部材が設けられ、該カバーの開放時、該補助部材を起立させて前記操作部材に用いられるレバーを衝止することで前記露光部を前記プロセスカートリッジの引き出し側に向けられる位置に保持可能であることを特徴とする請求項１乃至４および６のうちのいずれか一つに記載の画像形成装置。
10. 前記補助部材は、起立時、前記プロセスカートリッジの引き出し側空間の開口部を覆う状態で起立することを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。

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