JP2007140392A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤアレイヘッドを像担持体に対して近接および離間させることができながら、上下方向のスペースが制限された場所への設置に適した画像形成装置を提供すること。
【解決手段】ＬＥＤアレイヘッド１４に結合されたヘッド結合部材７１と、ヘッド結合部材７１の後方に配置され、上下方向に移動可能な接離部材７３と、接離部材７３の移動に連動して、ヘッド結合部材７１を上下方向に移動させる連動機構７５とを備える。プロセスカートリッジ１５を本体ケーシング２に装着すると、接離部材７３が上方に移動し、この移動に連動して、ＬＥＤアレイヘッド１４が感光ドラム２６に対して近接する。一方、プロセスカートリッジ１５を本体ケーシング２から離脱させると、接離部材７３が下方に移動し、この移動に連動して、ＬＥＤアレイヘッド１４が感光ドラム２６に対して離間する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真式プリンタなどの画像形成装置に関する。

電子写真式プリンタなどの画像形成装置では、たとえば、一様に帯電された感光ドラムの表面を露光装置からの光で露光することにより、感光ドラムの表面に静電潜像が形成される。そして、その静電潜像に現像剤が供給されることにより、感光ドラムの表面に現像剤像が担持され、この現像剤像が用紙に転写されることによって、用紙への画像の形成が達成される。

このような画像形成装置において、多数のＬＥＤを感光ドラムの軸方向に配列したＬＥＤアレイヘッドを露光装置として採用するとともに、感光ドラムを装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジに設けたものが知られている。ＬＥＤアレイヘッドは、感光ドラムの表面に近接した位置で対向配置され、各ＬＥＤからの光を反射鏡を介さずに感光ドラムの表面に照射する。ＬＥＤアレイヘッドが感光ドラムの表面に近接していると、プロセスカートリッジの着脱時に、ＬＥＤアレイヘッドがその着脱の妨げになるため、この構成を採用した画像形成装置では、ＬＥＤアレイヘッドを感光ドラムの表面に対して近接および離間させるための構成が不可欠である。

たとえば、特許文献１では、装置本体の上面を開閉するカバーの内面にＬＥＤヘッドを取り付けて、カバーの開閉に伴って、ＬＥＤヘッドを感光体ドラムに対して離間および近接させる構成が提案されている。また、特許文献２では、装置本体の前面に外装カバーを備え、この外装カバーの開閉に連動して、ＬＥＤアレイヘッドが取り付けられたホルダを回動させることにより、ＬＥＤアレイヘッドを感光体に対して離間および近接させる構成が提案されている。
特開２００４−１６７７２８号公報 特開平５−２４９７６７号公報

ところが、特許文献１で提案されている構成では、装置本体の上面にカバーが設けられており、装置本体の上方にカバーを開くための大きなスペースが必要となるため、その構成を採用した装置は、上下方向のスペースが制限された棚などへの設置は不向きである。
一方、特許文献２で提案されている構成では、装置本体の前面に外装カバーが設けられているので、装置本体の上方に大きなスペースを必要としない。しかしながら、前後方向および上下方向と直交する幅方向に長いＬＥＤアレイヘッドを感光体に対して離間および近接させるために、ＬＥＤアレイヘッドが取り付けられるホルダが上下方向に長手状に形成され、また、外装カバーの開閉とホルダの回動（ＬＥＤアレイヘッドの移動）とをリンクさせる機構が必要となるので、とくに装置の上下方向の寸法を小さくすることができない。そのため、特許文献２で提案されている構成を採用した装置もまた、上下方向のスペースが制限された棚などへの設置には不向きである。

そこで、本発明の目的は、ＬＥＤアレイヘッドを像担持体に対して近接および離間させることができながら、上下方向のスペースが制限された場所への設置に適した画像形成装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、画像形成装置において、装置本体と、像担持体を備え、前記装置本体に対して着脱可能に装着されるプロセスカートリッジと、前記装置本体の前面に設けられ、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に対して着脱させるときに開閉されるカバーと、前記装置本体内に設けられ、前記像担持体を露光するためのＬＥＤアレイヘッドと、前記プロセスカートリッジの着脱に連動して、前記ＬＥＤアレイヘッドを前記像担持体に対して近接および離間させるためのヘッド移動機構とを備えているを特徴としている。

このような構成によると、装置本体の前面にカバーが設けられているので、プロセスカートリッジの着脱のために、装置本体の上方に大きなスペースを必要としない。また、プロセスカートリッジの着脱に連動してＬＥＤアレイヘッドが移動する構成を採用しているので、カバーの開閉とＬＥＤアレイヘッドの移動とをリンクさせるための機構を不要とすることができ、装置のサイズの縮小を図ることができる。そのため、ＬＥＤアレイヘッドを像担持体に対して近接および離間させることができる構成としながら、上下方向のスペースが制限された場所への設置を可能とすることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記装置本体は、前後方向に延びる側面形状を有し、前記像担持体は、前記プロセスカートリッジの装着時に、前記プロセスカートリッジにおいて前後方向中央よりも奥側に配置される部分に設けられていることを特徴としている。
このような構成によると、装置本体を前後方向に長く形成することにより、上下方向の寸法を小さくすることができる。また、像担持体がプロセスカートリッジの装着時に奥側となる部分に配置されていても、そのプロセスカートリッジの着脱に連動してＬＥＤアレイヘッドが移動する構成では、カバーの開閉とＬＥＤアレイヘッドの移動とをリンクさせるための機構が不要であるので、そのような機構をプロセスカートリッジの下方などに配設する必要がなく、装置の上下方向のサイズが大型化することを防止することができる。そのため、上下方向のスペースがより小さな場所への設置を可能とすることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記ヘッド移動機構は、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された状態で、前記プロセスカートリッジに接触して、第１の位置に配置され、前記プロセスカートリッジが前記装置本体から離脱された状態で、前記プロセスカートリッジから離間して、第２の位置に配置される接離部材と、前記接離部材の移動に連動して、前記ＬＥＤアレイヘッドを移動させる連動機構とを備え、前記プロセスカートリッジは、前記装置本体に対する装着および離脱の過程で前記接離部材と接触して、前記接離部材を前記第１の位置と前記第２の位置とに案内する接離部材案内部を備えていることを特徴としている。

このような構成によると、プロセスカートリッジを装置本体に装着すると、その装着の過程で、プロセスカートリッジの接離部材案内部により接離部材が案内されて、接離部材が第２の位置から第１の位置に移動し、この移動に連動して、ＬＥＤアレイヘッドが像担持体に対して近接される。一方、プロセスカートリッジを装置本体から離脱させると、その離脱の過程で、プロセスカートリッジの接離部材案内部により接離部材が案内されて、接離部材が第１の位置から第２の位置に移動し、この移動に連動して、ＬＥＤアレイヘッドが像担持体に対して離間される。このように、プロセスカートリッジの接離部材案内部の案内によって、接離部材を第１の位置と第２の位置とに確実に移動させることができる。そのため、プロセスカートリッジの着脱とＬＥＤアレイヘッドの移動とを確実に連動させることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記ＬＥＤアレイヘッドに結合されたヘッド結合部材を備え、前記連動機構は、前記接離部材に形成された接離部材側ラックギヤと、前記接離部材側ラックギヤと噛合するピニオンギヤと、前記ヘッド結合部材に形成され、前記ピニオンギヤと噛合するヘッド側ラックギヤとを備えていることを特徴としている。

このような構成によると、接離部材の移動に伴って、ピニオンギヤが回転し、その回転力がヘッド側ラックギヤに伝達されて、ヘッド結合部材とともにそのヘッド結合部材に結合されたＬＥＤアレイヘッドが移動する。そのため、接離部材の移動に連動して、ＬＥＤアレイヘッドを確実に移動させることができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の発明において、前記ＬＥＤアレイヘッドは、上下方向に移動して、前記像担持体に対して近接および離間することを特徴としている。

このような構成によると、ＬＥＤアレイヘッドの上昇により、ＬＥＤアレイヘッドを像担持体の上方に離間させることができ、ＬＥＤアレイヘッドの下降により、ＬＥＤアレイヘッドを像担持体に上方から対向状に近接配置させることができる。
請求項６に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記ヘッド移動機構は、前記ＬＥＤアレイヘッドを移動可能に支持するヘッド支持部材と、前記ＬＥＤアレイヘッドにおけるＬＥＤ配列方向の両端部に設けられたコロとを備え、前記プロセスカートリッジは、前記装置本体に対する装着および離脱の過程で前記コロと接触して、前記コロを前記像担持体の軸方向両端部に当接する位置と前記像担持体から離間する位置とに案内するコロ案内部を備えていることを特徴としている。

このような構成によると、プロセスカートリッジを装置本体に装着すると、ＬＥＤアレイヘッドの両端部に設けられたコロがプロセスカートリッジのコロ案内部の案内により像担持体の軸方向両端部に当接する位置に移動し、ＬＥＤアレイヘッドが像担持体に近接した位置に配置される。一方、プロセスカートリッジを装置本体から離脱させると、ＬＥＤアレイヘッドの両端部に設けられたコロがプロセスカートリッジのコロ案内部の案内により像担持体から離間する位置に移動し、ＬＥＤアレイヘッドが像担持体から離間される。このように、プロセスカートリッジのコロ案内部の案内によって、コロを確実に移動させることができる。そのため、プロセスカートリッジの着脱とＬＥＤアレイヘッドの移動とを確実に連動させることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記ヘッド支持部材は、前記ＬＥＤアレイヘッドを弾性的に支持することを特徴としている。
このような簡素な構成により、ＬＥＤアレイヘッドを移動可能に支持することができる。
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記ヘッド支持部材は、前記ＬＥＤアレイヘッドを前記プロセスカートリッジの着脱方向と直交する方向に延びる軸線を中心に回動自在に支持することを特徴としている。

このような簡素な構成により、ＬＥＤアレイヘッドを移動可能に支持することができる。

請求項１に記載の発明によれば、ＬＥＤアレイヘッドを像担持体に対して近接および離間させることができる構成としながら、上下方向のスペースが制限された場所への設置を可能とすることができる。
請求項２に記載の発明によれば、上下方向のスペースがより小さな場所への設置を可能とすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、プロセスカートリッジの着脱とＬＥＤアレイヘッドの移動とを確実に連動させることができる。
請求項４に記載の発明によれば、接離部材の移動に連動して、ＬＥＤアレイヘッドを確実に移動させることができる。
請求項５に記載の発明によれば、ＬＥＤアレイヘッドの上昇により、ＬＥＤアレイヘッドを像担持体の上方に離間させることができ、ＬＥＤアレイヘッドの下降により、ＬＥＤアレイヘッドを像担持体に上方から対向状に近接配置させることができる。

請求項６に記載の発明によれば、プロセスカートリッジの着脱とＬＥＤアレイヘッドの移動とを確実に連動させることができる。
請求項７に記載の発明によれば、簡素な構成により、ＬＥＤアレイヘッドを移動可能に支持することができる。
請求項８に記載の発明によれば、簡素な構成により、ＬＥＤアレイヘッドを移動可能に支持することができる。

１．ＬＥＤプリンタの全体構成
図１および図２は、本発明の画像形成装置としてのＬＥＤプリンタの一実施形態を示す図解的な断面図である。このＬＥＤプリンタ１は、装置本体としての本体ケーシング２内に、用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、フィーダ部４により給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。
１−１．本体ケーシング
本体ケーシング２は、その側面形状が上下方向よりも水平方向（前後方向）に長く形成されている。この本体ケーシング２において、その側面形状における長手方向の一方側の側壁には、後述するプロセスカートリッジ１５を着脱するための着脱口６が形成されており、その着脱口６を開閉するためのカバーとしてのフロントカバー７が設けられている。

このフロントカバー７は、その下端部に挿通されたカバー軸８に回動自在に支持されている。フロントカバー７をカバー軸８を中心として閉じると、フロントカバー７が本体ケーシング２の側壁に沿った状態となり、そのフロントカバー７によって着脱口６が閉鎖される。また、フロントカバー７をカバー軸８を支点として開くと（傾倒させると）、着脱口６が開放され、この開放された着脱口６から、プロセスカートリッジ１５を本体ケーシング２に対して着脱させることができる。

なお、以下では、このＬＥＤプリンタ１において、フロントカバー７が設けられる側を「前側」とし、その反対側を「後側」とする。また、プロセスカートリッジ１５においては、本体ケーシング２に装着された状態で、フロントカバー７側を「前側」とし、その反対側を「後側」とする。さらに、ＬＥＤプリンタ１およびプロセスカートリッジ１５において、前後方向および上下方向に直交する方向を「幅方向」という。
１−２．フィーダ部
フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に、用紙３を積層状にスタック可能な給紙トレイ９と、給紙トレイ９の前端部の上方に設けられる給紙ローラ１０および分離パッド１１と、給紙ローラ１０の前側下方において対向配置される紙粉取りローラ１２と、給紙ローラ１０の後方に設けられるレジストローラ１３とを備えている。

分離パッド１１は、給紙ローラ１０に対して下方から対向して接触しており、その裏側（下側）に設けられた図示しないばねによって、給紙ローラ１０に向かって押圧されている。
給紙トレイ９内の最上位にある用紙３は、給紙ローラ１０に押圧され、その給紙ローラ１０の回転によって、給紙ローラ１０と分離パッド１１とで挟まれたときに、確実に１枚ごとに捌かれて給紙される。その後、給紙された用紙３は、紙粉取りローラ１２によって、紙粉が取り除かれた後、その搬送方向が反転されて、レジストローラ１３に向けて搬送される。

レジストローラ１３は、上下１対のローラから構成され、用紙３を、レジスト後に、画像形成部５の転写位置（後述する感光ドラム２６と転写ローラ２８との間であって、感光ドラム２６上のトナー像を用紙３に転写する位置）に向けて搬送する。
１−３．画像形成部
画像形成部５は、ＬＥＤアレイヘッド１４、プロセスカートリッジ１５および定着部１６を備えている。
（１）ＬＥＤアレイヘッド
ＬＥＤアレイヘッド１４は、このＬＥＤプリンタ１の解像度に応じた個数のＬＥＤ（図示せず）を後述する感光ドラム２６の軸方向に並べた構成を有している。このＬＥＤアレイヘッド１４は、後述するヘッド移動機構７０により、プロセスカートリッジ１５の本体ケーシング２に対する装着および離脱に連動して、感光ドラム２６に対して近接および離間される。プロセスカートリッジ１５が本体ケーシング２に装着された状態では、ＬＥＤアレイヘッド１４が感光ドラム２６の表面に対して上方から近接して対向配置され、各ＬＥＤからの光を感光ドラム２６の表面に所定のビーム径で結像させることができる。
（２）プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ１５は、本体ケーシング２に対して着脱可能に装着されている。このプロセスカートリッジ１５は、ドラムカートリッジ２１と、ドラムカートリッジ２１に対して着脱可能に装着される現像カートリッジ２２とを備えている。

なお、現像カートリッジ２２は、本体ケーシング２に対してドラムカートリッジ２１と一体的に着脱させることができ、また、ドラムカートリッジ２１を本体ケーシング２に残した状態で、現像カートリッジ２２のみを本体ケーシング２に対して着脱させることもできる。
ドラムカートリッジ２１は、それぞれ前後方向に延び、幅方向において互いに対向配置される１対の側板２３と、１対の側板２３の後端部間を連結する後板２４と、この後板２４の上端部から前方に向けて延びる上板２５とを備えている。そして、１対の側板２３間において、前側には、現像カートリッジ２２が装着され、その後側には、図１に示すように、像担持体としての感光ドラム２６、スコロトロン型帯電器２７、転写ローラ２８およびクリーニングブラシ２９を備えている。

後板２４は、その上端部が前側斜め上方に向けて延びる傾斜面３０に形成されており、この傾斜面３０が、プロセスカートリッジ１５の着脱時に後述する接離部材７３を案内する接離部材案内部とされている。
上板２５は、前後方向の幅が、プロセスカートリッジ１５を上方から見る平面視において、感光ドラム２６の一部を覆い、その残余の部分を露出させるような寸法に形成されている。

感光ドラム２６は、最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成される円筒形状のドラム本体３１と、このドラム本体３１の軸心において、ドラム本体３１の長手方向に沿って延びる金属製のドラム軸３２とを備えている。ドラム軸３２がドラムカートリッジ２１の両側板２３に回転不能に支持され、このドラム軸３２に対してドラム本体３１が回転可能に支持されることにより、感光ドラム２６は、両側板２３間において、ドラム軸３２を中心に回転可能に設けられている。

スコロトロン型帯電器２７は、後板２４の上端部に支持されて、感光ドラム２６の後側斜め上方において、感光ドラム２６と微小な間隔を隔てて対向配置されている。このスコロトロン型帯電器２７は、放電ワイヤおよび放電ワイヤからの放電量を制御するためのグリッドを備えており、放電ワイヤからのコロナ放電によって、感光ドラム２６の表面を一様に正極性に帯電させる。

転写ローラ２８は、ドラムカートリッジ２１の両側板２３に回転自在に支持されており、感光ドラム２６と下方から対向して接触している。この転写ローラ２８は、金属製の転写ローラ軸３３と、転写ローラ軸３３を被覆する導電性の発泡弾性材料からなるゴムローラ３４とを備えている。転写ローラ２８には、転写時に転写バイアスが印加される。
クリーニングブラシ２９は、後板２４の下端部に支持されて、感光ドラム２６の後方において、ブラシの先端が感光ドラム２６のドラム本体３１の表面に接触する状態で配置されている。

現像カートリッジ２２は、後側が開口されたボックス状をなす筐体４１を備えている。また、その筐体４１内に、供給ローラ４２、現像ローラ４３および層厚規制ブレード４４を備えている。
筐体４１内には、トナー収容室４５と現像室４６とがそれぞれ前後に形成されている。
トナー収容室４５内には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分のトナーが収容されている。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが使用されている。また、このトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合され、また、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。

トナー収容室４５内には、このトナー収容室４５内のトナーを撹拌するためのアジテータ４７が設けられている。アジテータ４７は、トナー収容室４５の中心部において、幅方向に延びるアジテータ軸４８に支持されている。このアジテータ軸４８を支点として、アジテータ４７が回転されることによって、トナー収容室４５内のトナーが撹拌され、また、そのトナーがトナー収容室４５から現像室４６に向けて放出される。

供給ローラ４２は、現像室４６内に配置され、筐体４１の幅方向に対向する両側板間に回転自在に支持されている。この供給ローラ４２は、幅方向に延びる、金属製の供給ローラ軸４９と、その供給ローラ軸４９の周りを被覆する、導電性の発泡材料からなるスポンジローラ５０とを備えている。
現像ローラ４３は、現像室４６内に配置され、筐体４１の幅方向に対向する両側板間に回転自在に支持されている。また、現像ローラ４３は、その表面の一部が筐体４１から後方に突出して露出するように配置されている。そして、現像カートリッジ２２がドラムカートリッジ２１に装着された状態で、現像ローラ４３は、その筐体４１から露出した部分において感光ドラム２６に接触している。

また、この現像ローラ４３は、金属製の現像ローラ軸５１と、その現像ローラ軸５１の周りを被覆する、導電性のゴム材料からなるゴムローラ５２とを備えている。ゴムローラ５２は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなり、その表面が、フッ素含有ウレタンゴムまたはシリコーンゴムにより被覆されている。このゴムローラ５２は、供給ローラ４２のスポンジローラ５０と互いに圧縮されるように接触している。現像ローラ４３には、画像形成時に現像バイアスが印加される。

層厚規制ブレード４４は、金属の板ばね材からなり、その先端部（下端部）に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧ゴム部材５３を備えている。そして、層厚規制ブレード４４は、現像ローラ４３の上方において筐体４１に支持されて、その下端部が、現像ローラ４３のゴムローラ５２に対して前側から対向し、押圧ゴム部材５３が、層厚規制ブレード４４の弾性力によってゴムローラ５２に圧接される。

そして、現像室４６内のトナーは、供給ローラ４２の回転によって、現像ローラ４３（ゴムローラ５２）上に供給され、このとき、供給ローラ４２（スポンジローラ５０）と現像ローラ４３との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ４３上に供給されたトナーは、現像ローラ４３の回転に伴って、層厚規制ブレード４４の押圧ゴム部材５３と現像ローラ４３との間に進入し、一定厚さの薄層となって、その現像ローラ４３上に担持される。

一方、感光ドラム２６の表面は、スコロトロン型帯電器２７により一様に正帯電された後、ＬＥＤアレイヘッド１４からの光により露光され、画像データに基づく静電潜像が形成される。
次いで、現像ローラ４３の回転により、現像ローラ４３上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム２６に対向して接触する時に、感光ドラム２６の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２６の表面のうち、露光により電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光ドラム２６上の静電潜像が可視像化され、感光ドラム２６の表面には、反転現像によりトナー像が形成される。

その後、感光ドラム２６の表面上に担持されたトナー像は、レジストローラ１３によって搬送されてくる用紙３が感光ドラム２６と転写ローラ２８との間の転写位置を通過する際に、転写ローラ２８に印加される転写バイアスにより用紙３に転写される。
なお、用紙３との接触によって感光ドラム２６の表面に付着した紙粉は、その感光ドラム２６の表面が、感光ドラム２６の回転に伴って、クリーニングブラシ２９と対向した時に、そのクリーニングブラシ２９によって除去される。
（３）定着部
定着部１６は、プロセスカートリッジ１５の後側に設けられ、幅方向に延びる定着フレーム６１と、この定着フレーム６１に回転自在に支持され、上下方向に対向配置される加熱ローラ６２および加圧ローラ６３とを備えている。

加熱ローラ６２は、金属素管６４と、その金属素管６４内に加熱のためのハロゲンランプ６５とを備え、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。
加圧ローラ６３は、加熱ローラ６２の下方において、加熱ローラ６２を押圧するように対向配置されている。この加圧ローラ６３は、金属製のローラ軸６６をゴム材料からなるゴムローラ６７で被覆することにより構成されており、加熱ローラ６２の回転駆動に従って従動される。

定着部１６では、用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ６２と加圧ローラ６３との間を通過する間に熱定着させる。
１−４．排紙部
トナーが定着した用紙３は、本体ケーシング２の上面に向かって上下方向に延びた排紙パス５７に搬送される。排紙パス５７に搬送された用紙３は、搬送ローラ５８によって、排紙パス５７に沿って搬送され、排紙パス５７の上端に設けられた排紙ローラ５９によって、本体ケーシング２の上面に形成された排紙トレイ６０上に排紙される。
２．ヘッド移動機構
図３は、本体ケーシング２内のプロセスカートリッジ１５の後端部付近を上方から見た図解的な平面図である。

このＬＥＤプリンタ１は、プロセスカートリッジ１５の本体ケーシング２に対する着脱に連動して、ＬＥＤアレイヘッド１４を感光ドラム２６に対して近接および離間させるためのヘッド移動機構７０を備えている。
ヘッド移動機構７０は、上下方向に長い略四角柱状に形成され、下端がＬＥＤアレイヘッド１４に結合されたヘッド結合部材７１と、水平面で切断したときの断面形状が後方に向けて開いた略コ字状に形成され、ヘッド結合部材７１が嵌合されるガイド部材７２と、上下方向に長い略四角柱状に形成されて、ヘッド結合部材７１の後方に配置され、上下方向に移動可能な接離部材７３と、水平面で切断したときの断面形状が前方に向けて開いた略コ字状に形成され、接離部材７３が嵌合されるガイド部材７４と、接離部材７３の移動に連動して、ヘッド結合部材７１を上下方向に移動させる連動機構７５とを備えている。

ヘッド結合部材７１は、その上端部に連結されたばね７６を介して、本体ケーシング２の上壁７７の下面から垂れ下がった状態に設けられている。ばね７６は、ヘッド結合部材７１を押し上げる方向の弾性力を有しており、ヘッド結合部材７１は、ばね７６の弾性力により上方に向けて付勢されている。
ガイド部材７２は、上下方向に長く形成され、その上端部が本体ケーシング２の上壁７７の下面に固定されている。

接離部材７３は、ヘッド結合部材７１に前後方向に対向配置され、その上端部に連結されたばね７８を介して、本体ケーシング２の上壁７７の下面から垂れ下がった状態に設けられている。ばね７８は、接離部材７３を押し下げる方向の弾性力を有しており、接離部材７３は、ばね７８の弾性力および重力により下方に向けて付勢されている。接離部材７３の下端部は、角が丸められて、断面略半円弧状に形成されている。

ガイド部材７４は、上下方向に長く形成され、その上端部が本体ケーシング２の上壁７７の下面に固定されている。
連動機構７５は、接離部材７３のヘッド結合部材７１との対向面に形成された接離部材側ラックギヤ７９と、この接離部材側ラックギヤ７９と噛合するピニオンギヤ８０と、ヘッド結合部材７１の接離部材７３との対向面に形成され、ピニオンギヤ８０と噛合するヘッド側ラックギヤ８１とを備えている。

ピニオンギヤ８０は、本体ケーシング２の上壁７７の下面から垂下した１対のピニオンギヤ支持アーム８２の下端部において、幅方向に延びる回転軸線まわりに回転可能に支持されている。
このような構成により、ばね７６，７８の弾性力および接離部材７３に作用する重力に抗する力を接離部材７３に加えて、接離部材７３を上方に移動させると、ピニオンギヤ８０が図１における反時計回りに回転し、このピニオンギヤ８０の回転に伴って、ヘッド結合部材７１が下方に移動する。一方、接離部材７３に加えている力を解除すると、接離部材７３がばね７８の弾性力および重力により下方に移動し、ピニオンギヤ８０が図１における時計回りに回転する。そして、このピニオンギヤ８０の回転に伴って、ヘッド結合部材７１が上方に移動する。このとき、ばね７６の弾性力により、ヘッド結合部材７１の移動が助勢される。
３．プロセスカートリッジの着脱に連動したＬＥＤアレイヘッドの移動
図４は、プロセスカートリッジ１５の着脱の途中の状態を示す図解的な断面図である。

接離部材７３は、図２に示すように、プロセスカートリッジ１５が本体ケーシング２から離脱した状態で、プロセスカートリッジ１５の着脱経路８３上に突出する最下方位置まで下降している。そして、ＬＥＤアレイヘッド１４は、プロセスカートリッジ１５の着脱経路８３の上方に大きく退避している。
プロセスカートリッジ１５を着脱口６から本体ケーシング２内に進入させ、着脱経路８３に沿って、そのプロセスカートリッジ１５を装着位置（図１に示すプロセスカートリッジ１５の位置）に向けて後方に移動させると、図４に示すように、その移動の途中で、着脱経路８３上に突出した接離部材７３の下端部にプロセスカートリッジ１５（ドラムカートリッジ２１）の後板２４の傾斜面３０が当接する。

接離部材７３に後板２４が当接した後、プロセスカートリッジ１５をさらに後方へ移動させると、接離部材７３の下端部が傾斜面３０を上るように摺動し、これによって、接離部材７３がばね７６，７８の弾性力および接離部材７３に作用する重力に抗して上方に移動する。また、接離部材７３の上方への移動に連動して、ヘッド結合部材７１が下方に移動する。

そして、プロセスカートリッジ１５がさらに移動されて、図１に示すように、プロセスカートリッジ１５が装着位置に到達すると、接離部材７３の下端部がプロセスカートリッジ１５（ドラムカートリッジ２１）の上板２５の上面に当接して、接離部材７３およびヘッド結合部材７１の移動が停止し、ＬＥＤアレイヘッド１４が感光ドラム２６の表面に対して上方から近接して対向配置される。

一方、図１に示す状態から、プロセスカートリッジ１５を前方に移動させると、接離部材７３は、ばね７８の弾性力および重力により下方に向けて付勢されているので、その下端部が、プロセスカートリッジ１５の上板２５の上面から後板２４の傾斜面３０に回り込み、傾斜面３０を下るように摺動する。これに伴って、接離部材７３が下方に移動し、この接離部材７３の下方への移動に連動して、ヘッド結合部材７１が上方に移動する。そして、プロセスカートリッジ１５が接離部材７３から離間すると、図４に示す状態に戻り、接離部材７３がプロセスカートリッジ１５の着脱経路８３上に突出する最下方位置に配置されるとともに、ＬＥＤアレイヘッド１４がプロセスカートリッジ１５の着脱経路８３の上方に大きく退避される。
４．作用効果
以上のように、この実施形態によれば、本体ケーシング２の前面にフロントカバー７が設けられているので、プロセスカートリッジ１５の着脱のために、本体ケーシング２の上方に大きなスペースを必要としない。また、プロセスカートリッジ１５の着脱に連動してＬＥＤアレイヘッド１４が移動する構成を採用しているので、フロントカバー７の開閉とＬＥＤアレイヘッド１４の移動とをリンクさせるための機構を不要とすることができ、装置のサイズを縮小を図ることができる。そのため、ＬＥＤアレイヘッド１４を感光ドラム２６に対して近接および離間させることができる構成としながら、上下方向のスペースが制限された場所への設置を可能とすることができる。

また、本体ケーシング２の側面形状が横長に形成されていることにより、ＬＥＤプリンタ１の上下方向の寸法を小さくすることができる。また、このＬＥＤプリンタ１では、感光ドラム２６がプロセスカートリッジ１５の装着時に奥側となる部分に配置されていても、そのプロセスカートリッジ１５の着脱に連動してＬＥＤアレイヘッド１４が移動する構成であり、フロントカバー７の開閉とＬＥＤアレイヘッド１４の移動とをリンクさせるための機構が不要であるので、そのような機構をプロセスカートリッジ１５の下方などに配設する必要がない。そのため、このＬＥＤプリンタ１の上下方向の寸法のさらなる縮小を図ることができ、上下方向のスペースがより小さな場所へのＬＥＤプリンタ１の設置を可能とすることができる。

さらに、プロセスカートリッジ１５を本体ケーシング２に装着すると、その装着の過程で、プロセスカートリッジ１５の後板２４の傾斜面３０により接離部材７３が案内されて、接離部材７３が最下方位置から上方に移動し、この移動に連動して、ＬＥＤアレイヘッド１４が感光ドラム２６に対して近接される。一方、プロセスカートリッジ１５を本体ケーシング２から離脱させると、その離脱の過程で、プロセスカートリッジ１５の後板２４の傾斜面３０により接離部材７３が案内されて、接離部材７３が下方に移動し、この移動に連動して、ＬＥＤアレイヘッド１４が感光ドラム２６に対して離間される。このように、プロセスカートリッジ１５の後板２４の傾斜面３０の案内によって、接離部材７３を確実に上下方向に移動させることができる。そのため、プロセスカートリッジ１５の着脱とＬＥＤアレイヘッド１４の移動とを確実に連動させることができる。

また、このＬＥＤプリンタ１では、接離部材７３の移動に伴って、ピニオンギヤ８０が回転し、その回転力がヘッド側ラックギヤ８１に伝達されて、ヘッド結合部材７１とともにそのヘッド結合部材７１に結合されたＬＥＤアレイヘッド１４が移動する。そのため、接離部材７３の移動に連動して、ＬＥＤアレイヘッド１４を確実に移動させることができる。

さらにまた、ＬＥＤアレイヘッド１４が、上下方向に移動して、感光ドラム２６に対して近接および離間するので、ＬＥＤアレイヘッド１４の上昇により、ＬＥＤアレイヘッド１４を感光ドラム２６の上方に離間させることができ、ＬＥＤアレイヘッド１４の下降により、ＬＥＤアレイヘッド１４を感光ドラム２６に上方から対向状に近接配置させることができる。
５．他の実施形態
図５および図６は、ヘッド移動機構の他の実施形態を示す図解的な断面図である。図５および図６において、上述の各部に対応する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。

この実施形態に係るヘッド移動機構９１は、下端部がＬＥＤアレイヘッド１４に結合されたヘッドホルダ９２と、このヘッドホルダ９２の上端部と本体ケーシング２の上壁７７の下面との間に介在されて、ＬＥＤアレイヘッド１４およびヘッドホルダ９２を弾性的に支持するヘッド支持部材としてのヘッド支持ばね９３と、ＬＥＤアレイヘッド１４の長手方向（幅方向）の両端部に配置され、ＬＥＤアレイヘッド１４の長手方向に延びる回動軸９４に回動自在に取り付けられた１対のコロ９５とを備えている。

一方、プロセスカートリッジ１５は、１対の側板２３の後端部間に、側面視において、上方に凸となる緩やかな湾曲状のコロ案内部としての案内面９６を備えている。より具体的には、案内面９６は、側面視において、側板２３の後下端部から緩やかに湾曲しつつ後側斜め上方に向けて延び、感光ドラム２６の後側で湾曲状に折れ曲がり、後側斜め下方に向けて延びる形状を有している。

プロセスカートリッジ１５が本体ケーシング２から離脱した状態で、ＬＥＤアレイヘッド１４は、プロセスカートリッジ１５の着脱経路８３上に位置している。この状態から、プロセスカートリッジ１５を、着脱経路８３に沿って、装着位置に向けて後方に移動させると、図６に示すように、その移動の途中で、プロセスカートリッジ１５の案内面９６の後側部分がＬＥＤアレイヘッド１４の両端部に配置されたコロ９５に当接する。

案内面９６がコロ９５に当接した後、プロセスカートリッジ１５をさらに後方へ移動させると、コロ９５が案内面９６の後側部分を上るように転動し、これによって、ＬＥＤアレイヘッド１４およびヘッドホルダ９２がヘッド支持ばね９３の弾性力およびそれらの重力に抗して上方に移動する。
プロセスカートリッジ１５のさらなる移動により、コロ９５が案内面９６の頂上部を越えると、コロ９５は、案内面９６の前側部分を下るように転動し、これによって、ＬＥＤアレイヘッド１４およびヘッドホルダ９２が下方に移動する。そして、図５に示すように、プロセスカートリッジ１５が装着位置に到達すると、コロ９５が感光ドラム２６の両端部に当接して、ＬＥＤアレイヘッド１４が感光ドラム２６との間に一定の距離を確保して近接した状態で対向配置される。

一方、図５に示す状態から、プロセスカートリッジ１５を前方に移動させると、コロ９５が案内面９６の前側部分を上るように転動し、これによって、ＬＥＤアレイヘッド１４およびヘッドホルダ９２がヘッド支持ばね９３の弾性力およびそれらの重力に抗して上方に移動し、ＬＥＤアレイヘッド１４が感光ドラム２６から離間されていく。その後、プロセスカートリッジ１５がさらに移動されて、コロ９５が案内面９６の頂上部を越えると、コロ９５は、案内面９６の後側部分を下るように転動し、これによって、ＬＥＤアレイヘッド１４およびヘッドホルダ９２が下方に移動する。そして、プロセスカートリッジ１５の案内面９６が離間すると、図６に示す状態に戻る。

このように、プロセスカートリッジ１５の案内面９６の案内によって、コロ９５を確実に移動させることができるので、プロセスカートリッジ１５の着脱とＬＥＤアレイヘッド１４の移動とを確実に連動させることができる。
しかも、この実施形態では、ヘッド支持ばね９３を用いた簡素な構成で、ＬＥＤアレイヘッド１４を移動可能に支持することができる。
６．さらに他の実施形態
図７および図８は、ヘッド移動機構のさらに他の実施形態を示す図解的な断面図である。図７および図８において、上述の各部に対応する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。

この実施形態に係るヘッド移動機構１０１は、下端部がＬＥＤアレイヘッド１４に結合されたヘッドホルダ１０２と、上端部が本体ケーシング２の上壁７７に沿って幅方向に延びる軸１０３に回動自在に取り付けられるとともに、下端部がヘッドホルダ１０２の上端部に挿通され、幅方向に延びる軸１０４に回動自在に連結されたヘッド支持部材としてのヘッド支持アーム１０５と、ＬＥＤアレイヘッド１４の長手方向（幅方向）の両端部に配置され、ＬＥＤアレイヘッド１４の長手方向に延びる回動軸９４に回動自在に取り付けられた１対のコロ９５とを備えている。

一方、プロセスカートリッジ１５は、１対の側板２３の後端部間に、側面視において、上方に凸となる緩やかな湾曲状のコロ案内部としての案内面９６を備えている。
プロセスカートリッジ１５が本体ケーシング２から離脱した状態では、図８に示すように、ＬＥＤアレイヘッド１４は、プロセスカートリッジ１５の着脱経路８３上に位置している。この状態から、プロセスカートリッジ１５を、着脱経路８３に沿って、装着位置に向けて後方に移動させると、その移動の途中で、プロセスカートリッジ１５の案内面９６の後側部分がＬＥＤアレイヘッド１４の両端部に配置されたコロ９５に当接する。

案内面９６がコロ９５に当接した後、プロセスカートリッジ１５をさらに後方へ移動させると、コロ９５が案内面９６の後側部分を上るように転動し、これによって、ＬＥＤアレイヘッド１４およびヘッドホルダ９２がそれらの重力に抗して上方に移動する。
プロセスカートリッジ１５のさらなる移動により、コロ９５が案内面９６の頂上部を越えると、コロ９５は、案内面９６の前側部分を下るように転動し、これによって、ＬＥＤアレイヘッド１４およびヘッドホルダ９２が下方に移動する。そして、図７に示すように、プロセスカートリッジ１５が装着位置に到達すると、コロ９５が感光ドラム２６の両端部に当接して、ＬＥＤアレイヘッド１４が感光ドラム２６との間に一定の距離を確保して近接した状態で対向配置される。

一方、図７に示す状態から、プロセスカートリッジ１５を前方に移動させると、コロ９５が案内面９６の前側部分を上るように転動し、これによって、ＬＥＤアレイヘッド１４およびヘッドホルダ９２がそれらの重力に抗して上方に移動し、ＬＥＤアレイヘッド１４が感光ドラム２６から離間されていく。その後、プロセスカートリッジ１５がさらに移動されて、コロ９５が案内面９６の頂上部を越えると、コロ９５は、案内面９６の後側部分を下るように転動し、これによって、ＬＥＤアレイヘッド１４およびヘッドホルダ９２が下方に移動する。そして、プロセスカートリッジ１５の案内面９６が離間すると、図８に示す状態に戻る。

この実施形態の構成によっても、プロセスカートリッジ１５の案内面９６の案内によって、コロ９５を確実に移動させることができるので、プロセスカートリッジ１５の着脱とＬＥＤアレイヘッド１４の移動とを確実に連動させることができる。また、この実施形態においても、簡素な構成で、ＬＥＤアレイヘッド１４を移動可能に支持することができる。

本発明の画像形成装置としてのＬＥＤプリンタの一実施形態を示す図解的な断面図であり、プロセスカートリッジが本体ケーシングに装着された状態が示されている。 図１に示すＬＥＤプリンタの図解的な断面図であり、プロセスカートリッジが本体ケーシングから離脱された状態が示されている。 本体ケーシング内のプロセスカートリッジの後端部付近を上方から見た図解的な平面図である。 プロセスカートリッジの着脱の途中の状態を示す図解的な断面図である。 ヘッド移動機構の他の実施形態（ＬＥＤアレイヘッドの長手方向両端部にコロが設けられるとともに、ＬＥＤアレイヘッドが弾性的に支持される態様）を示す図解的な断面図であり、ＬＥＤアレイヘッドが感光ドラムに近接した状態が示されている。 図５に示すＬＥＤプリンタの図解的な要部断面図であり、ＬＥＤアレイヘッドが感光ドラムに離間した状態が示されている。 ヘッド移動機構のさらに他の実施形態（ＬＥＤアレイヘッドの長手方向両端部にコロが設けられるとともに、ＬＥＤアレイヘッドが回動自在に支持される態様）を示す図解的な断面図であり、ＬＥＤアレイヘッドが感光ドラムに近接した状態が示されている。 図７に示すＬＥＤプリンタの図解的な要部断面図であり、ＬＥＤアレイヘッドが感光ドラムに離間した状態が示されている。

符号の説明

１ ＬＥＤプリンタ
２ 本体ケーシング
７ フロントカバー
１４ ＬＥＤアレイヘッド
１５ プロセスカートリッジ
２６ 感光ドラム
３０ 傾斜面
７０ ヘッド移動機構
７１ ヘッド結合部材
７３ 接離部材
７５ 連動機構
７９ 接離部材側ラックギヤ
８０ ピニオンギヤ
８１ ヘッド側ラックギヤ
９１ ヘッド移動機構
９３ ヘッド支持ばね
９５ コロ
９６ 案内面
１０１ ヘッド移動機構
１０５ ヘッド支持アーム

Claims (8)

1. 装置本体と、
   像担持体を備え、前記装置本体に対して着脱可能に装着されるプロセスカートリッジと、
   前記装置本体の前面に設けられ、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に対して着脱させるときに開閉されるカバーと、
   前記装置本体内に設けられ、前記像担持体を露光するためのＬＥＤアレイヘッドと、
   前記プロセスカートリッジの着脱に連動して、前記ＬＥＤアレイヘッドを前記像担持体に対して近接および離間させるためのヘッド移動機構とを備えていることを特徴とする、画像形成装置。
2. 前記装置本体は、前後方向に延びる側面形状を有し、
   前記像担持体は、前記プロセスカートリッジの装着時に、前記プロセスカートリッジにおいて前後方向中央よりも奥側に配置される部分に設け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. 前記ヘッド移動機構は、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された状態で、前記プロセスカートリッジに接触して、第１の位置に配置され、前記プロセスカートリッジが前記装置本体から離脱された状態で、前記プロセスカートリッジから離間して、第２の位置に配置される接離部材と、前記接離部材の移動に連動して、前記ＬＥＤアレイヘッドを移動させる連動機構とを備え、
   前記プロセスカートリッジは、前記装置本体に対する装着および離脱の過程で前記接離部材と接触して、前記接離部材を前記第１の位置と前記第２の位置とに案内する接離部材案内部を備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記ＬＥＤアレイヘッドに結合されたヘッド結合部材を備え、
   前記連動機構は、前記接離部材に形成された接離部材側ラックギヤと、前記接離部材側ラックギヤと噛合するピニオンギヤと、前記ヘッド結合部材に形成され、前記ピニオンギヤと噛合するヘッド側ラックギヤとを備えていることを特徴とする、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記ＬＥＤアレイヘッドは、上下方向に移動して、前記像担持体に対して近接および離間することを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記ヘッド移動機構は、前記ＬＥＤアレイヘッドを移動可能に支持するヘッド支持部材と、前記ＬＥＤアレイヘッドにおけるＬＥＤ配列方向の両端部に設けられたコロとを備え、
   前記プロセスカートリッジは、前記装置本体に対する装着および離脱の過程で前記コロと接触して、前記コロを前記像担持体の軸方向両端部に当接する位置と前記像担持体から離間する位置とに案内するコロ案内部を備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載の画像形成装置。
7. 前記ヘッド支持部材は、前記ＬＥＤアレイヘッドを弾性的に支持することを特徴とする、請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記ヘッド支持部材は、前記ＬＥＤアレイヘッドを前記プロセスカートリッジの着脱方向と直交する方向に延びる軸線を中心に回動自在に支持することを特徴とする、請求項６に記載の画像形成装置。

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