JP2004167728A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤヘッドがカバーに取り付けられている画像形成装置において、カバーを閉じる際の磨耗による焦点不良を防止する。
【解決手段】ＬＥＤヘッド２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄが装着されたヘッドホルダ２７は支持部スプリング２９、３０を介してカバー２０に支持されている。ヘッドホルダ２７は支持部材２３、２４により位置決めされ、内側の端部２７ａは外側の端部２７ｂよりもカバー２０からの距離が短い。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プロセスにより画像形成を行う画像形成装置に関し、とくに露光手段を開閉可能なカバーに設けた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真プロセスにより画像形成を行う画像形成装置には、露光手段としてＬＥＤを具備したものがあるが、ＬＥＤを開閉可能なカバーに取り付けた装置が開発されている。図９、図１０は従来のＬＥＤをカバーに取り付けた画像形成装置の概略を示す。両図において、画像形成装置１にはカバー２が支点３を中心に回動可能に設けられている。カバー２の内側にはＬＥＤヘッド４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄがそれぞれ具備されている。各ＬＥＤヘッド４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの先端部にはそれぞれ位置決めポスト５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが設けられている。
【０００３】
画像形成装置１の本体部６の内部には画像形成ユニット７が配設されている。画像形成ユニット７は感光体ドラム、帯電部、現像部等を内蔵して電子写真プロセスを遂行するもので、この画像形成ユニット７に各ＬＥＤヘッド４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが位置決めされる。画像形成ユニット７の上部には、各ＬＥＤヘッド４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに対応する位置にそれぞれ位置決め穴８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄが形成されている。
【０００４】
カバー２は、画像形成ユニット７の交換やジャム用紙の除去等の作業の際に開放する必要がある。図９はカバー２を開放した状態を示すが、この状態からカバー２を閉じると、各ＬＥＤヘッド４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは円弧の軌跡穴９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを描いて画像形成ユニット７に接近し、位置決めポスト５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄがそれぞれ位置決め穴８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄに入り込むことにより、各ＬＥＤヘッド４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄがセットされる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１８１１６５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の画像形成装置においては、カバーを閉じる際に、ＬＥＤヘッドを位置決めするための位置決めポストが円軌道を描いて画像形成ユニットの位置決め穴に入り込むが、位置決めポストが位置決め穴に当接してから奥まで入り込むまでは直線方向の移動に変わるので、位置決めポストの当接部と位置決め穴の接触部とが互いに擦れ合う。このため位置決めポストまたは位置決め穴が磨耗し、ＬＥＤヘッドで露光する際に焦点が合わない等の焦点不良が発生する。あるいは磨耗により、位置決めポストが位置決め穴に引っ掛かってやはり焦点不良が発生するという問題があった。
【０００７】
また図９、図１０に示すように複数のＬＥＤヘッドをカバーの回動半径方向に異なる位置に具備する装置においては、各ＬＥＤヘッドがそれぞれ曲率の異なる円軌道を描くので、それぞれのＬＥＤヘッドを個別に位置設定しなければならないという問題もあった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、回動して開閉するカバーの内側に露光手段を有し、カバーを閉じた際に前記露光手段が画像形成ユニットの所定位置に位置付けられる画像形成装置において、前記露光手段を、カバーの回動中心に遠い側が、カバーの回動中心に近い側よりもカバー内側との間隔が大きく、かつカバーの回動中心に遠い側の収縮量がカバーの回動中心に近い側の収縮量よりも大きく収縮可能に保持する保持手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
露光手段を、カバーの回動中心軸に平行に配設された複数の露光部で構成し、保持手段は、複数の露光部を一体的に支持する支持部材を有し、該保持部材は、カバーの回動中心に遠い側が、カバーの回動中心に近い側よりもカバー内側との間隔が大きくなるように配設されるように構成してもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。なお各図面に共通する要素には同一の符号を付す。図１は本発明の第１の実施の形態の画像形成装置の要部を示す概略構成図、図２は第１の実施の形態の画像形成装置を示す構成図である。本実施の形態における画像形成装置はカラー記録を行う装置である。まず図２により装置全体の構成を説明する。
【００１１】
図２において、画像形成装置１１は、画像形成ユニット１２、用紙カセット１３、定着装置１４を有する。画像形成ユニット１２は内部に４個の感光体ドラムを内蔵し、その周囲にそれぞれ帯電ローラ、現像部、転写ローラ１５およびクリーニングローラを有する。用紙カセット１３には用紙１６が積層され、用紙１６は最上部から１枚ずつホッピングローラ１７により搬送路１８に繰出されるようになっている。搬送路１８は用紙カセット１３から画像形成ユニット１２と転写ローラ１５との間を通り、定着装置１４の中を通過して、排出ローラ１９へつながっている。
【００１２】
画像形成装置１１にはカバー２０が支点２１を中心に回動可能に取り付けられている。カバー２０の上部には用紙排出部２２が形成され、記録が終了した用紙１６がここに積載される。なお図１ではカバー２０の用紙排出部２２を省略し、カバー２０を簡略化して示してある。
【００１３】
次に画像記録動作を簡単に説明する。画像記録の開始の指示があると、ホッピングローラ１７が回転し、用紙カセット１３から最上部の用紙１６が繰り出される。繰り出された用紙１６は搬送路１８を搬送され、画像形成ユニット１２と転写ローラ１５の間へ送られる。用紙１６の搬送に同期して、画像形成ユニット１２で帯電、露光および現像が行われ、回転する感光体ドラムの表面にトナーが付着される。用紙１６が画像形成ユニット１２の下側を通過する際、転写ローラ１５によりトナー画像が転写される。トナー画像が転写された用紙１６は定着装置１４でトナーが定着され、その後排出ローラ１９により排出部２２へ排出される。
【００１４】
図１、図２において、カバー２０の内側には２本の支持部材２３、２４が設けられている。支持部材２３、２４はそれぞれ先端部にストッパ２５、２６が互いに向き合うように形成されており、支持部材２３より支持部材２４の方が長くなっている。この２つの支持部材２３、２４によりヘッドホルダ２７が支持される。ヘッドホルダ２７には４個のＬＥＤヘッド２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄが装着されている。ＬＥＤヘッド２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは図３で後述するように、細長い形状をしており、その長手方向が回動支点２１と平行になるようにそれぞれ配設されている。
【００１５】
ヘッドホルダ２７の両端部は支持部材２３、２４のストッパ２５、２６により離反可能に支持されている。ストッパ２５、２６に支持された状態で、ヘッドホルダ２７はカバー２０の上面と平行ではなく、支点２１に遠い側２７ｂが近い側２７ａよりもカバー２０内側との間隔が大きくなっている。したがって４個のＬＥＤヘッド２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄのうち、支点２１から最も遠いＬＥＤヘッド２８ａは最もカバー２０から遠く離れ、支点２１に最も近いＬＥＤヘッド２８ｄは最もカバー２０に近くなっている。
【００１６】
カバー２０とヘッドホルダ２７の間には２本のスプリング２９、３０が配設されている。スプリング２９、３０はそれぞれ一端部がカバー２０の内側に固着され、他端部がヘッドホルダ２７に固着されている。スプリング２９、３０は圧縮スプリングで、通常はヘッドホルダ２７をストッパ２５、２６に押圧している。スプリング２９、３０はそれぞれヘッドホルダ２７の一端部２７ａおよび他端部２７ｂを別個に押圧しており、そのためヘッドホルダ２７は伸縮可能で、両端部２７ａ、２７ｂは別個に縮退可能に、即ち、支持部材２３、２４のストッパ２５、２６に対して接触したり離れたりが可能になっている。
【００１７】
ヘッドホルダ２７がストッパ２５、２６の両方に当接したときのヘッドホルダ２７の位置が所定の位置になるようにストッパ２５、２６の位置が設定される。即ち、カバー２０を所定の位置まで閉じたときに、ヘッドホルダ２７の上面２７ｃと後述する画像形成ユニット１２のガイドピン３５、３６の長手方向がほぼ垂直になるようにストッパ２５、２６の位置が設定されている。またヘッドホルダ２７の両端部２７ａ、２７ｂにはそれぞれ貫通する穴３１、３２が形成されている。
【００１８】
画像形成ユニット１２の上部にはＬＥＤヘッド２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄに対向する位置に複数の位置決め穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄがそれぞれ形成されている。位置決め穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄにはそれぞれＬＥＤヘッド２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄに形成されたポスト３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが嵌入するようになっている。画像形成ユニット１２の両端部上面にはガイドピン３５、３６が形成されている。
【００１９】
図３はＬＥＤヘッドを示す斜視図である。ここでは代表して１つのＬＥＤヘッド２８ａについて説明するが、他のＬＥＤヘッドも同様の構造である。図３において、ＬＥＤヘッド２８ａの下側にはＬＥＤアレイ３８が配設され、その両端部にポスト３４ａが形成されている。
【００２０】
次に第１の実施の形態の動作を説明する。ここではさらに図４、図５を用いて主にカバーを閉じる際のヘッドホルダの動作について説明する。図４、図５は第１の実施の形態の動作を示す動作説明図である。
【００２１】
図１はカバー２０が開いている状態を示し、この状態からカバーを反時計回り方向に回動して閉じていく。この状態ではヘッドホルダ２７はスプリング２９、３０により支持部材２３、２４のストッパ２５、２６に当接している。また図１に２点鎖線で示すように、ヘッドホルダ２７の端部２７ａが支持部材２３のストッパ２５の角部にヘッドホルダ２７の自重で当接しており、これによりヘッドホルダ２７が位置決めされている。この位置決め状態はヘッドホルダ２７が水平になるまで維持される。
【００２２】
カバー２０をさらに回動すると、図４に実線で示す位置で、即ち、カバー２０がまだ完全に閉め切らない状態で、ヘッドホルダ２７が水平状態、即ち、画像形成ユニット１２の位置決め穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄの列方向に平行になり、ヘッドホルダ２７の上面２７ｃがガイドピン３５、３６に対してほぼ垂直の状態になる。そしてこの状態で、ガイドピン３５、３６の先端部がヘッドホルダ２７の穴３１、３２にそれぞれ係合する。ヘッドホルダ２７は支持部材２３により位置決めされていることにより、ガイドピン３５、３６の位置と穴３１、３２の位置が合う。
【００２３】
さらにカバー２０を同方向に回動させると、支持部材２３、２４がヘッドホルダ２７から離れてさらに下降する。ヘッドホルダ２７は、ガイドピン３５、３６の先端部が穴３１、３２にそれぞれ係合しているので、スプリング２９、３０の押圧力によりガイドピン３５、３６に案内されてほぼ垂直方向に下降する。ヘッドホルダ２７がほぼ垂直方向に下降するので、ＬＥＤヘッド２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄのポスト３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄもほぼ垂直方向に下降し、それぞれ対応する位置決め穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄに嵌入する。カバー２０の回動中心から遠い側のスプリング３０の収縮量は、カバー２０の回動中心に近い側のスプリング２９の収縮量よりも大きくなる。この状態を図５に示す。
【００２４】
以上の動作においてＬＥＤヘッド２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄの各ポスト３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの軌跡は図１に点線で示すようになる。即ち、ポスト３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは１点鎖線で示す位置までは円運動の軌跡を描くが、その後は直線運動の軌跡を描いて位置決め穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄに嵌入する。
【００２５】
以上のように、第１の実施の形態によれば、カバー２０を閉じる際、円運動の軌跡を描いて移動してくるヘッドホルダ２７をガイドピン３５、３６が受け止め、その後は直線移動してＬＥＤヘッドのポスト３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを位置決め穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄに導くようにするので、ポスト３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと位置決め穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄとの嵌入が円滑に行われ、この部分の磨耗や引っ掛かりによる焦点不良を防止することができる。
【００２６】
またＬＥＤヘッドを複数備えている場合でもすべてのヘッドについて同様に嵌入の際に直線移動するので、従来のような、曲率の異なる円軌道に対応する必要がなくなり、曲率の相違によるＬＥＤヘッド個別の嵌合設定が不要になる。
【００２７】
次に本発明の第２の実施の形態を説明する。図６は第２の実施の形態の画像形成装置の要部を示す概略構成図である。図６において、４個のＬＥＤヘッド２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄが具備されたヘッドホルダ２７は、２本のトーションスプリング４１、４２により支持されている。トーションスプリング４１の一端部４１ａはカバー２０の内側に取り付けられ、他端部４１ｂはヘッドホルダ２７の端部２７ａに取り付けられている。またトーションスプリング４２の一端部４２ａはカバー２０の内側に取り付けられ、他端部４２ｂはヘッドホルダ２７の端部２７ｂに取り付けられている。
【００２８】
ヘッドホルダ２７の端部２７ａ側には支持部材４３が設けられている。支持部材４３はカバー２０に取り付けられており、ストッパ部４４でヘッドホルダ２７を位置決めしている。ヘッドホルダ２７がストッパ部４４で位置決めされている状態において、カバー２０から端部２７ａまでの距離はカバー２０から端部２７ｂまでの距離よりも小さく設定されている。その他の構成は上記第１の実施の形態と同様である。
【００２９】
次に第２の実施の形態の動作を説明する。ここでは更に図７、図８を用いて主にカバーを閉じる際のヘッドホルダの動作について説明する。図７、図８は第２の実施の形態の動作を示す動作説明図である。
【００３０】
図６はカバー２０が開いている状態を示し、この状態からカバーを反時計回り方向に回動して閉じていく。この状態ではヘッドホルダ２７はトーションスプリング４１、４２により支持され、端部２７ａはストッパ部４４に当接している。これによりヘッドホルダ２７が位置決めされ、この位置決め状態はヘッドホルダ２７が水平になるまで維持される。
【００３１】
カバー２０をさらに回動すると、図７に実線で示す位置で、即ち、カバー２０がまだ完全に閉め切らない状態で、ヘッドホルダ２７が水平状態、即ち、画像形成ユニット１２の位置決め穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄの列方向に平行になり、ヘッドホルダ２７の上面２７ｃがガイドピン３５、３６に対してほぼ垂直の状態になる。そしてこの状態で、ガイドピン３５、３６の先端部がヘッドホルダ２７の穴３１、３２にそれぞれ係合する。ヘッドホルダ２７はストッパ部４４により位置決めされていることにより、ガイドピン３５、３６の位置と穴３１、３２の位置が合う。
【００３２】
さらにカバー２０を同方向に回動させると、支持部材２３、２４がヘッドホルダ２７から離れてさらに下降する。ヘッドホルダ２７は、ガイドピン３５、３６の先端部が穴３１、３２にそれぞれ係合しているので、トーションスプリング４１、４２の押圧力によりガイドピン３５、３６に案内されてほぼ垂直方向に下降する。ヘッドホルダ２７がほぼ垂直方向に下降するので、ＬＥＤヘッド２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄのポスト３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄもほぼ垂直方向に下降し、それぞれ対応する位置決め穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄに嵌入する。この状態を図８に示す。
【００３３】
以上の動作においてＬＥＤヘッド２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄの各ポスト３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの軌跡は図７に点線で示すようになる。即ち、ポスト３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは１点鎖線で示す位置までは円運動の軌跡を描くが、その後は直線運動の軌跡を描いて位置決め穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄに嵌入する。
【００３４】
以上のように第２の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。また第１の実施の形態においてはヘッドホルダ２７を支持するのに２つの支持部材２３、２４を使用したが、第２の実施の形態においては１つの支持部材を使用するだけでよいので、支持部材が画像形成装置１１内に入り込めるようなスペースを確保する必要がなくなる。さらにトーションスプリングあるいは他の手段で、ヘッドホルダを正確に位置決めできるようにすることにより、支持部材を不要にすればさらに装置内の実装の自由度が増すかあるいは装置の小型化が可能になる。
【００３５】
上記各実施の形態では４個のＬＥＤヘッドを実装した装置を例にして説明したが、本発明はヘッドが１個の場合にも適用可能である。またポストと位置決め穴の配設について、上記の実施の形態とは逆に、画像形成ユニットに位置決め穴を設けて、ヘッドホルダ側にポストを設ける構成にしてもよい。
【００３６】
さらに上記各実施の形態では４個のＬＥＤヘッドがカバー２０の回動支点２１に平行に配設された例で説明したが、ＬＥＤヘッドが支点２１に直交する方向に配設されている装置にも本発明は適用可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、露光手段を、カバーの回動中心に遠い側が、カバーの回動中心に近い側よりもカバー内側との間隔が大きく、かつカバーの回動中心に遠い側の収縮量がカバーの回動中心に近い側の収縮量よりも大きく収縮可能に保持する保持手段を設けたことにより、画像形成ユニットに対する露光部の嵌入が円滑に行われ、この部分の磨耗や引っ掛かりによる焦点不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の画像形成装置の要部を示す概略構成図である。
【図２】第１の実施の形態の画像形成装置を示す構成図である。
【図３】ＬＥＤヘッドを示す斜視図である。
【図４】第１の実施の形態の動作を示す動作説明図である。
【図５】第１の実施の形態の動作を示す動作説明図である。
【図６】第２の実施の形態の画像形成装置の要部を示す概略構成図である。
【図７】第２の実施の形態の動作を示す動作説明図である。
【図８】第２の実施の形態の動作を示す動作説明図である。
【図９】従来のＬＥＤをカバーに取り付けた画像形成装置の概略を示す。
【図１０】従来のＬＥＤをカバーに取り付けた画像形成装置の概略を示す。
【符号の説明】
１１ 画像形成装置
１２ 画像形成ユニット
２０ カバー
２３、２４ 支持部材
２７ ヘッドホルダ
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ ＬＥＤヘッド
２９、３０ スプリング
３１、３２ 位置決め穴
３５、３６ ポスト

Claims (2)

1. 回動して開閉するカバーの内側に露光手段を有し、カバーを閉じた際に前記露光手段が画像形成ユニットの所定位置に位置付けられる画像形成装置において、
   前記露光手段を、カバーの回動中心に遠い側が、カバーの回動中心に近い側よりもカバー内側との間隔が大きく、かつカバーの回動中心に遠い側の収縮量がカバーの回動中心に近い側の収縮量よりも大きく収縮可能に保持する保持手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記露光手段は、カバーの回動中心軸に平行に配設された複数の露光部で構成され、
   前記保持手段は、前記複数の露光部を一体的に支持する支持部材を有し、該保持部材は、カバーの回動中心に遠い側が、カバーの回動中心に近い側よりもカバー内側との間隔が大きくなるように配設される請求項１記載の画像形成装置。

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