【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、像担持体としての感光体と、この感光体上に原稿画像を書き込む書込ヘッドとの位置決めに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置には、電子写真方式によって画像を形成するものがある。このような画像形成装置には、露光手段の光源として発光ダイオードなどを用いた発光素子アレイが使用されている。この発光素子アレイを用いた露光装置は、外部コンピュータや画像読取装置から出力された画像信号に応じて光を発光する。発光された光は、プロセスカートリッジに設けられた感光体ドラム上に画像を結像し、静電潜像を形成する。
【０００３】
感光体ドラムに高精細な静電潜像を形成するためには、発光素子から放射された拡散光を各々微小なスポットに集光する必要がある。そのため、多くの発光素子アレイを用いる露光装置には、結像手段としてのセルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ）等のレンズアレイを設け、各発光素子とレンズアレイとを対応させてライン状に配列し、良好なスポットを形成するようにしている。
【０００４】
上述したように感光体ドラム上に十分な画質の潜像を形成させるには、発光素子アレイ、レンズアレイおよび感光体ドラムを高精度に位置決めする必要がある。そのため、各部材は、高度な調整機構や各構成部材単体の製作に高い精度が要求される。
【０００５】
発光素子アレイとレンズアレイは、位置決め後固定し、書込ヘッドとしてユニット化することが可能である。一方、感光体ドラムは、クリーニング装置や現像装置などを一体化してプロセスカートリッジとして画像形成装置本体に着脱可能にしたものが多い。このようなプロセスカートリッジとすることで、感光体ドラムの劣化や現像剤の消耗の際の交換を簡便にすることが可能となった。
【０００６】
このようにプロセスカートリッジは、メンテナンス等で取り外す必要があるため、着脱可能な構成となるが、書込ヘッドの方は、高精度な画像信号を出力するために着脱可能な方式にすることが困難で、画像形成装置本体側に取り付けられている。そのため、プロセスカートリッジの挿抜によっても、感光体ドラムと書込ヘッドとの位置を高精度に位置決めすることが、高画質を達成するために必須となる。
【０００７】
画像形成装置の本体側に設けられた発光素子アレイと、プロセスカートリッジの感光体ドラムとの位置を正確に位置決めできるものとして、特許文献１（実開平２−１０５４８号）で開示されたものがある。
【０００８】
ここに開示された画像形成装置はプリンタで、装置の上面にカバーが設けられており、カートリッジはこのカバーを開けて、書込ヘッドの主走査方向と直交する方向に挿抜されるようになっている。書込ヘッドは、カバーの裏面に取り付けられており、カバーを閉じると、装着されたプロセスカートリッジに対して正確に位置決めされた状態になる。
【０００９】
一方、複写機等の場合は、原稿読み取りのためのプラテンガラスやミラーやレンズといった走行体などが装置の上部に配置されている。したがって、プリンタのように装置の上面にカバーを設けることができない。そのため、プロセスカートリッジは、装置の横方向、すなわち、主走査方向に挿抜しなければならなくなる。
【００１０】
このようなプロセスカートリッジを用いる例として、特許文献２（特開２００１−８３８６０号）に、次のような画像形成装置が提案されている。
【００１１】
これは、発光素子をライン状に配列した書込ヘッドの基端を画像形成装置本体に固定し、その先端をプロセスカートリッジの挿抜方向手前側のフレームに係止するものである。書込ヘッドの先端には、書込ヘッドの長さ方向に延びる穴が穿設されていて、プロセスカートリッジ側に設けられたピンが、この穴に嵌合することで、位置決めができるようにしている。
【００１２】
【特許文献１】実開平２−１０５４８号 第１図
【特許文献２】特開２００１−８３８６０号
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献２記載の書込ヘッドは、基端側が画像形成装置に固定されているので、プロセスカートリッジが装着された状態では、先端に力が加わることになり、書込ヘッドが変形したり、ねじれ易くなる。また、プロセスカートリッジを抜き出した状態では、片持ち状態となるので、書込ヘッドの変形を生じやすい。
【００１４】
本発明は、このような事実から考えられたもので、プロセスカートリッジを主走査方向に挿抜する画像形成装置において、書込ヘッドの位置決めが正確にでき、しかも、書込ヘッドの変形やねじれが生じない書込ヘッドの位置決め方法と、そのような書込ヘッドを備えた画像形成装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の第１の発明に係る書込ヘッドの位置決め方法は、像担持体を備えたプロセスカートリッジと、前記像担持体に画像情報を書き込むために主走査方向に発光素子をライン状に配列した書込ヘッドとを有し、前記プロセスカートリッジを主走査方向に挿抜する画像形成装置における前記書込ヘッドと像担持体との相対位置を決める書込ヘッドの位置決め方法において、前記プロセスカートリッジを引き抜いたとき、前記書込ヘッドを、挿抜方向と交差する方向に変位可能な状態で画像形成装置内に支持する工程と、前記プロセスカートリッジを挿入するとき、前記書込ヘッドの奥側の係止部とプロセスカートリッジの奥側の被係止部とを係止させ、前記書込ヘッドの手前側の係止部とプロセスカートリッジの手前側の被係止部とを係止させることで前記書込ヘッドと像担持体との間の相対的な位置決めをする工程とを有することを特徴としている。
【００１６】
本発明の第２の発明に係る画像形成装置は、像担持体を備えたプロセスカートリッジと、前記像担持体に画像情報を書き込むために主走査方向に発光素子をライン状に配列した書込ヘッドとを有し、前記プロセスカートリッジが主走査方向に挿抜される画像形成装置において、前記書込ヘッドが、挿抜方向と交差する方向に変位可能な状態で画像形成装置本体の支持部に支持され、挿抜方向の手前側と奥側とに係止部を有し、前記プロセスカートリッジが挿抜方向の手前側と奥側とに被係止部を有し、前記書込ヘッドの奥側の係止部とプロセスカートリッジの奥側の被係止部とが挿抜方向に嵌合し、前記書込ヘッドの手前側の係止部とプロセスカートリッジの手前側の被係止部とが挿抜方向に嵌合することで前記書込ヘッドと像担持体との間の相対的な位置決めがされることを特徴としている。
【００１７】
本発明の第３の発明によれば、前記手前側と奥側とにおける係止部と被係止部の嵌合の中心軸が平行線上にあることを特徴としている。
【００１８】
本発明の第４の発明によれば、前記係止部と被係止部の一方がピンで、他方が該ピンの進入する孔であることを特徴としている。
【００１９】
本発明の第５の発明は、前記ピンの先端にテーパ部を設けたことを特徴としている。
【００２０】
本発明の第６の発明は、前記書込ヘッドが、前記係止部と被係止部との係止が解除された状態のとき前記像担持体から離れる方向に弾性体で付勢されていることを特徴としている。
【００２１】
【作用】
第１及び第２の発明において、像担持体を含むプロセスカートリッジを画像形成装置から主走査方向に沿って抜き取ると、書込ヘッドは画像形成装置本体に残る。このとき書込ヘッドは画像形成装置本体から外れないが、主走査方向と交差する方向への変位が可能な状態となる。書込ヘッドは、挿抜方向の手前側と奥側とに係止部が設けられており、プロセスカートリッジにも書込ヘッドの係止部に対応して手前側と奥側とに被係止部がある。新たなプロセスカートリッジを挿入すると、挿入方向の手前側と奥側とで係止部と被係止部とがガタツキなく係止する。これによって、像担持体と書込ヘッドとの相対位置を正確に決めることができる。また、書込ヘッドは、主走査方向と交差する方向への変位が可能な構造なので、先端側の係止部と被係止部とが係止したとき書込ヘッドの先端に力が加わることがなく、変形やねじれを起こすことがない。手前側と奥側との係止部と被係止部との係止を、挿抜方向の嵌合とすることができる。
【００２２】
書込ヘッドは両端がプロセスカートリッジと嵌合して係止するが、両端の嵌合の中心軸が重なっていると、書込ヘッドは中心軸を中心として回動してしまう。書込ヘッドの回転位置が異なると、像担持体上の結像位置がずれ、不良画像の原因となる。これに対し、第３の発明では、嵌合の中心軸がずれているので、書込ヘッドは回転できなくなる。
【００２３】
第４の発明では、プロセスカートリッジを挿入すると、係止部と被係止部を構成する一方のピンが他方の孔に入って係止する。挿入動作と係止動作とが１つの動作ででき、係止部と被係止部の係止のための特別の操作は不要である。
【００２４】
第５の発明では、係止部と被係止部との芯が若干ずれている場合でも、ピンの先端にあるテーパ部が孔に入り、孔とピンとの相対位置を修正しながら係止し、最終的には正確な位置決めをする。また、プロセスカートリッジを挿抜する際に、像担持体を傷つけることもない。
【００２５】
第６の発明では、プロセスカートリッジを抜き取ると、まず、係止部と被係止部との係止が外れる。このとき、書込ヘッドは、弾性体によって像担持体から離れる方向に変位する。これによって、書込ヘッドが像担持体に衝突することを防止することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面によって説明する。図１は、本発明の画像形成装置の主要部の構成を示す図である。
【００２７】
図１において、像担持体１１は、円筒形をした感光体ドラムで、その周面に帯電器１２により一様の帯電が付与され、書込ヘッド１３により画像情報を像担持体１１の周面に照射し、静電潜像を形成する。静電潜像は現像器１４により現像され、トナー像を形成する。
【００２８】
給紙部２０から記録紙が１枚ずつ取り出され、給紙ローラ２１，２２により送り出され、先端がレジストローラ２３に達する。
【００２９】
レジストローラ２３は、像担持体１１の回転に同期して駆動し、記録紙を転写部１５に送り込む。この転写部１５でトナー像は記録紙上に転写される。記録紙は、引き続いて分離器１６により像担持体１１から分離され、搬送経路３０を通過して定着装置３１に送り込まれ、トナー像を溶融させて定着する。
【００３０】
像担持体１１の周囲には、クリーニング装置１７が配設され、転写後の像担持体１１の表面の残留トナーを除去する。像担持体１１は更に回転し、次の画像形成のために、帯電器１２で再度帯電される。
【００３１】
図２は、本発明の画像形成装置の全体を示す斜視図で、プロセスカートリッジを抜き出した状態を示す。この実施例のプロセスカートリッジ１０は、図１に示す像担持体１１、帯電器１２、クリーニング装置１７が一体となったものである。
【００３２】
図３はプロセスカートリッジ１０と書込ヘッド１３との取り付け関係を模式的に示す拡大図で、（ａ）は主走査方向の手前側の図、（ｂ）は主走査方向の奥側の図である。図４は、書込ヘッド１３の取り付け状態を示す図で（ａ）は図３（ａ）のＡから見た図、（ｂ）は図３（ａ）のＢから見た図である。
【００３３】
プロセスカートリッジ１０には、挿抜方向の手前側にフレーム１８が、また、挿抜方向の奥側にフレーム１９がある。これらフレーム１８，１９は、像担持体１１の両端を軸支するものである。
【００３４】
書込ヘッド１３は、図示を省略するがベースに発光素子としての発光ダイオード列を取り付け、この発光ダイオード列から若干離れてレンズアレイを設けた構成となっている。書込ヘッド１３の基部１３１は、画像形成装置本体に固定されている支持部４０に弾性体４１を介して支持されている。弾性体４１は、書込ヘッド１３を像担持体１１から引き離す方向（図４において支持部４０側に引き寄せる方向）に付勢している。すなわち、書込ヘッド１３は、弾性体４１の弾性変位可能な範囲内で、像担持体１１との距離が変更可能な状態で画像形成装置本体に支持されている。弾性体４１としては、各種ゴム、コイルスプリング、板バネなどを用いることができる。
【００３５】
支持部４０としては、プロセスカートリッジ１０を引き抜いたとき、書込ヘッド１３が画像形成装置本体から外れることがなく、かつ、プロセスカートリッジ１０を挿抜方向（主走査方向）と交差する方向に若干の距離だけ変位可能であればよい。
【００３６】
書込ヘッド１３は、走査方向（図４の矢印Ｘの方向）の両端に側板１３２，１３３を有している。これらの側板１３２，１３３のうち手前側の側板１３２は図３（ａ）において横向きの小さな矩形で、奥側の側板１３３は図３（ｂ）において縦向きの大きな矩形となっており、それぞれの先端近傍には係止部１３４，１３５が設けられている。係止部１３４，１３５は、先端にテーパ部を有する断面円形のピンである。
【００３７】
一方、プロセスカートリッジ１０のフレーム１８，１９には、突起部１８１，１９１があり、このほぼ中央に被係止部１８２，１９２が形成されている。被係止部１８２，１９２は貫通孔である。
【００３８】
図４（ｂ）に示すように、書込ヘッド１３は、両端にある係止部１３４，１３５でプロセスカートリッジ１０に係止している。このとき、係止部１３４の中心軸ａと係止部１３５の中心軸ｂとは重なり合わず、離間しており、平行である。もし、中心軸ａ，ｂが同一直線上にあると、書込ヘッド１３は嵌合部の中心軸ａ，ｂを中心として回動してしまう。回動すると、像担持体１１上の結像位置がずれることになり、画像不良の原因になる。これに対し、この実施例のように中心軸ａ，ｂを平行にすると、書込ヘッド１３が係止部を中心にして回動するのを抑制することができる。
【００３９】
図５は、挿抜方向（主走査方向）の手前側にある係止部１３４と被係止部１８２との嵌合状態を示す拡大図である。図５（ａ）は嵌合を開始した状態を示し、図５（ｂ）は嵌合完了状態を示す。係止部１３４は、先端側約１／２程度がテーパ部１３４ａとなっており、それより基端側がストレート部１３４ｂとなっている。このストレート部１３４ｂの径をｄとし、被係止部１８２の孔径をＤとすると、ｄ≒Ｄの関係にある。ただし、完全にｄ＝Ｄであると、嵌合が困難になるので、実際には、孔径Ｄをピン径ｄよりごく僅かだけ大きくしている。
【００４０】
嵌合を開始した図５（ａ）の状態では、係止部１３４と被係止部１８２の芯が一致しておらず、δのずれがある。しかし、δのずれが、係止部１３４におけるテーパ部１３４ａの先端が被係止部１８２の孔に進入できる程度であれば、嵌合を開始することが可能となる。そして、図５（ａ）の状態から嵌合を開始し、係止部１３４を被係止部１８２に押し込んでいくと、書込ヘッド１３の先端が弾性体４１の弾性変位可能な範囲内で図５（ａ）の矢印ｍの方向に移動する。そして、嵌合が終了すると、図５（ｂ）のように係止部１３４と被係止部１８２の芯が一致する。このとき、被係止部１８２内に嵌合した係止部１３４は、ｄ＝Ｄの関係からガタツキなく係止し、像担持体１１と書込ヘッド１３との相対的な位置決めが正確になされることになる。
【００４１】
図示は省略するが、奥側の係止部１３５と被係止部１９２の嵌合についても同様に、ずれを自動的に修正することができる。
【００４２】
前述のような構成なので、書込ヘッド１３において、係止部１３４，１３５と被係止部１８２，１９２とが係止したとき、書込ヘッド１３には、書込ヘッド１３を曲げたり捻ったりする力は一切作用していない。元々書込ヘッド１３は、弾性体４１の弾性変位可能な範囲内で主走査方向と交差する方向に変位可能な構造だからである。
【００４３】
プロセスカートリッジ１０を引き抜いたとき、書込ヘッド１３は画像形成装置本体に残るのであるが、支持部４０は書込ヘッド１３が本体から外れない程度に支持していればよい。プロセスカートリッジ１０を装着した状態では、書込ヘッド１３には、曲げ応力や捻り応力は一切加わらないので、変形を起こすことはない。
【００４４】
なお、上記の実施例において、係止部１３４，１３５をピンとし、被係止部１８２，１９２は貫通孔としたが、逆に係止部１３４，１３５を貫通孔とし、被係止部１８２，１９２をピンとしてもよい。また、係止部と被係止部との係止はピンと孔に限定されない。
【００４５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明は、像担持体を備えたプロセスカートリッジと、前記像担持体に画像情報を書き込むために主走査方向に発光素子をライン状に配列した書込ヘッドとを有し、前記プロセスカートリッジが主走査方向に挿抜される画像形成装置において、前記書込ヘッドが、挿抜方向と交差する方向に変位可能な状態で画像形成装置本体の支持部に支持され、挿抜方向の手前側と奥側とに係止部を有し、前記プロセスカートリッジが挿抜方向の手前側と奥側とに被係止部を有し、前記書込ヘッドの奥側の係止部とプロセスカートリッジの奥側の被係止部とが挿抜方向に嵌合し、前記書込ヘッドの手前側の係止部とプロセスカートリッジの手前側の被係止部とが挿抜方向に嵌合することで前記書込ヘッドと像担持体との間の相対的な位置決めがされるので、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に挿入することで、像担持体と書込ヘッドとの相対位置を正確に決めることができる。また、書込ヘッドは、挿抜方向と交差する方向に変位可能な状態で画像形成装置本体の支持部に支持されているので、先端側と奥側の係止部と被係止部とが嵌合したとき書込ヘッドを変形させたりねじれを加えるような力が加わることがなくなる。
【００４６】
前記手前側と奥側とにおける係止部と被係止部の嵌合の中心軸が平行線上にある構成とすれば、嵌合の中心軸がずれるので、書込ヘッドの回転を防止することができる。
【００４７】
前記係止部と被係止部の一方がピンで、他方が該ピンの進入する孔である構成とすれば、プロセスカートリッジの挿入動作で係止部と被係止部の嵌合を一緒に行うことができ、作業が容易になる。
【００４８】
前記ピンの先端にテーパ部を設けた構成とすれば、嵌合開始時において、係止部と被係止部との中心が若干ずれていても、ずれを修正しながら嵌合することができる。
【００４９】
また、前記書込ヘッドが、前記係止部と被係止部との係止が解除された状態のとき前記像担持体から離れる方向に弾性体で付勢されている構成とすれば、プロセスカートリッジを抜き取る際に、書込ヘッドが像担持体に接触して傷を付けることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の主要部の構成を示す図である。
【図２】本発明の画像形成装置の全体を示す斜視図で、プロセスカートリッジを抜き出した状態を示す。
【図３】プロセスカートリッジと書込ヘッドとの取り付け関係を模式的に示す拡大図で、（ａ）は主走査方向の手前側の図、（ｂ）は主走査方向の奥側の図である。
【図４】書込ヘッドの取り付け状態を示す図で（ａ）は図３（ａ）のＡから見た図、（ｂ）は図３（ａ）のＢから見た図である。
【図５】挿抜方向の手前側にある係止部と被係止部との嵌合状態を示す拡大図である。
【符号の説明】
ａ，ｂ 嵌合の中心軸
１０ プロセスカートリッジ
１１ 像担持体
１３ 書込ヘッド
４０ 支持部
４１ 弾性体
１３４，１３５ 係止部
１３４ａ テーパ部
１８２，１９２ 被係止部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a printer, a facsimile, and a copier, and more particularly, to positioning of a photoconductor as an image carrier and a writing head for writing a document image on the photoconductor. is there.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Some conventional image forming apparatuses form an image by an electrophotographic method. In such an image forming apparatus, a light emitting element array using a light emitting diode or the like as a light source of the exposure means is used. An exposure apparatus using the light emitting element array emits light according to an image signal output from an external computer or an image reading device. The emitted light forms an image on a photosensitive drum provided in the process cartridge to form an electrostatic latent image.
[0003]
In order to form a high-definition electrostatic latent image on the photosensitive drum, it is necessary to condense the diffused light emitted from the light emitting elements into minute spots. Therefore, an exposure apparatus using many light emitting element arrays is provided with a lens array such as a selfoc lens array (SLA) as an image forming means, and the light emitting elements and the lens arrays are arranged in a line so as to correspond to each other. A good spot is formed.
[0004]
As described above, in order to form a latent image of sufficient image quality on the photosensitive drum, it is necessary to position the light emitting element array, the lens array, and the photosensitive drum with high precision. Therefore, each member is required to have a high degree of precision in manufacturing an advanced adjustment mechanism and each component member alone.
[0005]
The light emitting element array and the lens array can be fixed after positioning, and can be unitized as a writing head. On the other hand, in many cases, the photosensitive drum is configured such that a cleaning device, a developing device, and the like are integrated and can be detachably attached to the image forming apparatus main body as a process cartridge. By using such a process cartridge, it is possible to easily replace the photosensitive drum when it is deteriorated or the developer is consumed.
[0006]
As described above, since the process cartridge needs to be removed for maintenance or the like, it is configured to be detachable, but it is difficult for the write head to adopt a detachable method for outputting a highly accurate image signal. And is attached to the image forming apparatus main body side. Therefore, even when the process cartridge is inserted or removed, it is essential to accurately position the photosensitive drum and the write head in order to achieve high image quality.
[0007]
Patent Document 1 (Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 2-10548) discloses a device capable of accurately positioning the light emitting element array provided on the main body side of the image forming apparatus and the photosensitive drum of the process cartridge. .
[0008]
The image forming apparatus disclosed herein is a printer, and a cover is provided on the upper surface of the apparatus. The cartridge is opened and the cartridge is inserted and removed in a direction perpendicular to the main scanning direction of the writing head. I have. The write head is attached to the back surface of the cover, and when the cover is closed, the write head is accurately positioned with respect to the mounted process cartridge.
[0009]
On the other hand, in the case of a copying machine or the like, a platen glass for reading an original, a traveling body such as a mirror or a lens, and the like are arranged at an upper portion of the apparatus. Therefore, a cover cannot be provided on the upper surface of the apparatus unlike a printer. Therefore, the process cartridge must be inserted and removed in the lateral direction of the apparatus, that is, in the main scanning direction.
[0010]
As an example of using such a process cartridge, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-83860 discloses the following image forming apparatus.
[0011]
In this technique, the base end of a write head in which light emitting elements are arranged in a line is fixed to the image forming apparatus main body, and the front end is locked to a frame on the near side in the process cartridge insertion / removal direction. A hole extending in the longitudinal direction of the write head is formed at the end of the write head, and a pin provided on the process cartridge is fitted into the hole so that positioning can be performed. I have.
[0012]
[Patent Document 1] Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 2-10548 FIG. 1 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-83860
[Problems to be solved by the invention]
However, in the writing head described in Patent Document 2, since the base end is fixed to the image forming apparatus, a force is applied to the tip when the process cartridge is mounted, and the writing head is deformed. Or twist easily. Further, when the process cartridge is pulled out, the writing head is in a cantilevered state, so that the write head is easily deformed.
[0014]
The present invention has been made in view of such a fact. In an image forming apparatus in which a process cartridge is inserted and removed in the main scanning direction, the write head can be accurately positioned, and further, the deformation and twist of the write head may occur. It is an object of the present invention to provide a method of positioning a write head and an image forming apparatus provided with such a write head.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for positioning a write head according to a first aspect of the present invention includes a process cartridge having an image carrier, and a process cartridge having a main scanning direction for writing image information on the image carrier. A method of positioning a write head for determining a relative position between the write head and an image carrier in an image forming apparatus having a write head having light emitting elements arranged in a line and inserting and removing the process cartridge in the main scanning direction A step of supporting the write head in the image forming apparatus in a state where the write head can be displaced in a direction intersecting with the insertion / removal direction when the process cartridge is pulled out; The locking portion on the back side of the process cartridge and the locked portion on the back side of the process cartridge are locked, and the locking portion on the front side of the write head and the locking portion of the process cartridge. It is characterized by a step of the relative positioning between the write head and the image bearing member by engaging the and the engaged portion of the front side.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a process cartridge having an image carrier; and a write head having light emitting elements arranged in a line in a main scanning direction for writing image information on the image carrier. In the image forming apparatus in which the process cartridge is inserted and removed in the main scanning direction, the writing head is supported by a support portion of the image forming apparatus main body in a state in which the writing head can be displaced in a direction intersecting the insertion and removal direction, The process cartridge has locking portions on the near side and the back side in the insertion and removal direction, the process cartridge has locked portions on the near side and the back side in the insertion and removal direction, and the locking portion on the back side of the write head. And the locked portion on the back side of the process cartridge fits in the insertion and removal direction, and the locking portion on the near side of the write head and the locked portion on the front side of the process cartridge fit in the insertion and removal direction. Between the writing head and the image carrier. Is characterized in that relative positioning is.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, the central axis of the engagement between the locking portion and the locked portion on the near side and the back side is on a parallel line.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, one of the locking portion and the locked portion is a pin, and the other is a hole into which the pin enters.
[0019]
A fifth invention of the present invention is characterized in that a tapered portion is provided at the tip of the pin.
[0020]
In a sixth aspect of the present invention, the writing head is urged by an elastic body in a direction away from the image carrier when the lock between the locking portion and the locked portion is released. It is characterized by having.
[0021]
[Action]
In the first and second inventions, when the process cartridge including the image carrier is extracted from the image forming apparatus in the main scanning direction, the write head remains in the image forming apparatus main body. At this time, the writing head does not come off from the image forming apparatus main body, but can be displaced in a direction intersecting the main scanning direction. The write head is provided with locking portions on the near side and the back side in the insertion / removal direction. The process cartridge also has locked portions on the front side and the back side corresponding to the locking portions of the write head. There is. When a new process cartridge is inserted, the locking portion and the locked portion are locked without rattling between the near side and the far side in the insertion direction. Thus, the relative position between the image carrier and the writing head can be accurately determined. In addition, since the writing head can be displaced in a direction intersecting with the main scanning direction, a force is applied to the tip of the writing head when the locking portion on the tip side and the locked portion are locked. No deformation and no distortion. The locking between the locking portion between the front side and the rear side and the locked portion can be a fitting in the insertion / removal direction.
[0022]
The write head is fitted and locked at both ends with the process cartridge, but if the center axes of the fit at both ends overlap, the write head will rotate about the center axis. If the rotation position of the write head is different, the image formation position on the image carrier shifts, which causes a defective image. On the other hand, in the third aspect, the writing head cannot be rotated because the center axis of the fitting is shifted.
[0023]
In the fourth aspect, when the process cartridge is inserted, one of the pins constituting the locking portion and the locked portion enters the other hole and locks. The insertion operation and the locking operation can be performed in one operation, and no special operation for locking the locking portion and the locked portion is required.
[0024]
In the fifth invention, even when the core between the locking portion and the locked portion is slightly displaced, the tapered portion at the tip of the pin enters the hole and locks while correcting the relative position between the hole and the pin. And finally accurate positioning. Further, the image carrier is not damaged when the process cartridge is inserted or removed.
[0025]
In the sixth aspect, when the process cartridge is pulled out, first, the locking between the locking portion and the locked portion is released. At this time, the write head is displaced in a direction away from the image carrier by the elastic body. Thus, it is possible to prevent the write head from colliding with the image carrier.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of the image forming apparatus of the present invention.
[0027]
In FIG. 1, an image carrier 11 is a photosensitive drum having a cylindrical shape, and its peripheral surface is uniformly charged by a charger 12, and image information is transferred by a write head 13 to the peripheral surface of the image carrier 11. To form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image is developed by the developing device 14 to form a toner image.
[0028]
The recording paper is taken out one by one from the paper supply unit 20, sent out by the paper supply rollers 21 and 22, and the leading end reaches the registration roller 23.
[0029]
The registration roller 23 is driven in synchronization with the rotation of the image carrier 11, and sends the recording paper to the transfer unit 15. The transfer section 15 transfers the toner image onto the recording paper. The recording paper is subsequently separated from the image carrier 11 by the separator 16, passed through the transport path 30 and sent to the fixing device 31, where the toner image is fused and fixed.
[0030]
A cleaning device 17 is disposed around the image carrier 11 to remove residual toner on the surface of the image carrier 11 after transfer. The image carrier 11 further rotates, and is charged again by the charger 12 for the next image formation.
[0031]
FIG. 2 is a perspective view showing the entire image forming apparatus of the present invention, and shows a state where a process cartridge is extracted. The process cartridge 10 of this embodiment has the image carrier 11, the charger 12, and the cleaning device 17 shown in FIG.
[0032]
3A and 3B are enlarged views schematically showing an attachment relationship between the process cartridge 10 and the write head 13, wherein FIG. 3A is a front view in the main scanning direction and FIG. 3B is a rear view in the main scanning direction. is there. FIGS. 4A and 4B are views showing the mounting state of the write head 13, wherein FIG. 4A is a view as viewed from A in FIG. 3A, and FIG. 4B is a view as viewed from B in FIG.
[0033]
The process cartridge 10 has a frame 18 on the near side in the insertion / extraction direction and a frame 19 on the back side in the insertion / extraction direction. These frames 18 and 19 support both ends of the image carrier 11.
[0034]
Although not shown, the write head 13 has a configuration in which a light emitting diode array as a light emitting element is attached to a base, and a lens array is provided slightly away from the light emitting diode array. The base 131 of the writing head 13 is supported by a support 40 fixed to the image forming apparatus main body via an elastic body 41. The elastic body 41 urges the writing head 13 in a direction of separating the writing head 13 from the image carrier 11 (a direction of drawing the writing head 13 toward the support portion 40 in FIG. 4). That is, the writing head 13 is supported by the image forming apparatus main body in a state where the distance from the image carrier 11 can be changed within a range in which the elastic body 41 can be elastically displaced. As the elastic body 41, various rubbers, coil springs, leaf springs, and the like can be used.
[0035]
When the process cartridge 10 is pulled out, the write head 13 does not come off the image forming apparatus main body, and the support portion 40 has a slight distance in the direction intersecting the process cartridge 10 with the insertion / removal direction (main scanning direction). It only needs to be displaceable.
[0036]
The write head 13 has side plates 132 and 133 at both ends in the scanning direction (the direction of arrow X in FIG. 4). Of these side plates 132, 133, the front side plate 132 is a small horizontal rectangle in FIG. 3A, and the rear side plate 133 is a large vertical rectangle in FIG. 3B. Locking portions 134 and 135 are provided near the distal end. The locking portions 134 and 135 are pins having a circular cross section having a tapered portion at the tip.
[0037]
On the other hand, the frames 18 and 19 of the process cartridge 10 have protrusions 181 and 191, and locked parts 182 and 192 are formed substantially at the center. The locked portions 182 and 192 are through holes.
[0038]
As shown in FIG. 4B, the write head 13 is locked to the process cartridge 10 by locking portions 134 and 135 provided at both ends. At this time, the central axis a of the locking part 134 and the central axis b of the locking part 135 do not overlap, but are separated and parallel. If the central axes a and b are on the same straight line, the write head 13 will rotate around the central axes a and b of the fitting portion. When rotated, the image formation position on the image carrier 11 shifts, which causes an image defect. On the other hand, when the central axes a and b are parallel to each other as in this embodiment, it is possible to prevent the write head 13 from rotating around the locking portion.
[0039]
FIG. 5 is an enlarged view showing a fitting state of the locking portion 134 and the locked portion 182 on the near side in the insertion / extraction direction (main scanning direction). FIG. 5A shows a state in which fitting has started, and FIG. 5B shows a state in which fitting has been completed. The locking portion 134 has a tapered portion 134a on the front end side about 1/2, and a straight portion 134b on the base end side. Assuming that the diameter of the straight portion 134b is d and the hole diameter of the locked portion 182 is D, the relationship is d ≒ D. However, if d = D completely, the fitting becomes difficult, so the hole diameter D is actually slightly larger than the pin diameter d.
[0040]
In the state of FIG. 5A in which the fitting is started, the centers of the locking portion 134 and the locked portion 182 do not match, and there is a shift of δ. However, if the deviation of δ is such that the tip of the tapered portion 134a of the locking portion 134 can enter the hole of the locked portion 182, the fitting can be started. Then, the fitting is started from the state of FIG. 5A, and the locking portion 134 is pushed into the locked portion 182, so that the tip of the writing head 13 is moved within the elastically displaceable range of the elastic body 41. It moves in the direction of arrow m in FIG. When the fitting is completed, the locking portion 134 and the locked portion 182 are aligned with each other as shown in FIG. 5B. At this time, the locking portion 134 fitted in the locked portion 182 is locked without rattling due to the relationship of d = D, and the relative positioning between the image carrier 11 and the writing head 13 is accurately performed. Will be.
[0041]
Although illustration is omitted, the displacement can be automatically corrected in the same manner for the fitting between the locking portion 135 on the rear side and the locked portion 192.
[0042]
With the above-described configuration, when the locking portions 134 and 135 and the locked portions 182 and 192 are locked in the writing head 13, the writing head 13 may be bent or twisted. No force is acting. This is because the writing head 13 is originally configured to be displaceable in a direction intersecting the main scanning direction within a range in which the elastic body 41 can be elastically displaced.
[0043]
When the process cartridge 10 is pulled out, the write head 13 remains in the main body of the image forming apparatus, but the support section 40 only needs to support the write head 13 to such an extent that the write head 13 does not come off from the main body. In a state where the process cartridge 10 is mounted, no bending stress or torsional stress is applied to the write head 13, so that no deformation occurs.
[0044]
In the above embodiment, the locking portions 134 and 135 are pins and the locked portions 182 and 192 are through holes. However, the locking portions 134 and 135 are through holes and the locked portions 182 are not. , 192 may be pins. The locking between the locking portion and the locked portion is not limited to the pin and the hole.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, the present invention includes a process cartridge provided with an image carrier, and a write head in which light emitting elements are arranged in a line in the main scanning direction in order to write image information on the image carrier. In the image forming apparatus in which the process cartridge is inserted and removed in the main scanning direction, the writing head is supported by a support portion of the image forming apparatus main body so as to be displaceable in a direction intersecting the insertion and removal direction. The process cartridge has locking portions on the near side and the back side, the process cartridge has locked portions on the near side and the back side in the insertion / removal direction, and the locking portion on the back side of the write head and the process cartridge. The engaged portion on the back side of the write head fits in the insertion / extraction direction, and the engaged portion on the near side of the write head and the engaged portion on the front side of the process cartridge fit in the insertion / extraction direction. The relative distance between the writing head and the image carrier Since positioning is being, by inserting the process cartridge into the image forming apparatus main body, it is possible to determine the relative position between the image carrier and the write head accurately. Further, since the write head is supported by the support portion of the image forming apparatus main body so as to be displaceable in a direction intersecting with the insertion / removal direction, the engagement portions on the front end side and the back side are engaged with the engagement portions. When combined, no force is applied to deform or twist the write head.
[0046]
If the central axis of the fitting of the locking portion and the locked portion on the front side and the back side is on a parallel line, the central axis of the fitting is shifted, so that rotation of the write head is prevented. Can be.
[0047]
If one of the locking portion and the locked portion is a pin and the other is a hole into which the pin enters, the fitting of the locking portion and the locked portion can be performed together by the process cartridge insertion operation. Can be performed, and the work becomes easier.
[0048]
With a configuration in which a tapered portion is provided at the tip of the pin, even when the center between the locking portion and the locked portion is slightly shifted at the time of starting fitting, it is possible to fit while correcting the shift. .
[0049]
Further, if the writing head is configured to be urged by an elastic body in a direction away from the image carrier when the lock between the locking portion and the locked portion is released, When removing the cartridge, it is possible to prevent the writing head from being in contact with and damaging the image carrier.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the entire image forming apparatus of the present invention, showing a state where a process cartridge is extracted.
FIGS. 3A and 3B are enlarged views schematically showing a mounting relationship between a process cartridge and a write head, wherein FIG. 3A is a front view in a main scanning direction and FIG. 3B is a rear view in a main scanning direction. .
4A and 4B are diagrams showing a mounting state of the write head, wherein FIG. 4A is a diagram viewed from A in FIG. 3A and FIG. 4B is a diagram viewed from B in FIG.
FIG. 5 is an enlarged view showing a fitting state of a locking portion and a locked portion on the near side in the insertion / extraction direction.
[Explanation of symbols]
a, b Center axis of fitting 10 Process cartridge 11 Image carrier 13 Write head 40 Supporting part 41 Elastic body 134, 135 Locking part 134a Tapered part 182, 192 Locked part
