プロセスカートリッジ及び画像形成装置
【課題】露光装置をその寿命に応じて容易に交換することを可能とし、画像形成装置の使い勝手を向上させる。
【解決手段】画像形成装置１の本体に、プロセスカートリッジ２００は着脱可能に設けられる。プロセスカートリッジ２００は、感光体４００と感光体を露光する露光装置３００とを少なくとも含み、両者はフレーム２２０を介して一体的に構成されている。また、露光装置３００を単独で画像形成装置１の本体から着脱可能に構成することもできる。この場合、露光装置３００は、画像形成装置１への取り付け後、感光体４００に対する相対的な位置を変更可能に構成されている。
【解決手段】画像形成装置１の本体に、プロセスカートリッジ２００は着脱可能に設けられる。プロセスカートリッジ２００は、感光体４００と感光体を露光する露光装置３００とを少なくとも含み、両者はフレーム２２０を介して一体的に構成されている。また、露光装置３００を単独で画像形成装置１の本体から着脱可能に構成することもできる。この場合、露光装置３００は、画像形成装置１への取り付け後、感光体４００に対する相対的な位置を変更可能に構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体を露光して感光上に潜像を形成する露光装置を含むプロセスカートリッジ、及びこのプロセスカートリッジを具備する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
予め所定の電位に帯電した感光体（像担持体）を画像情報に応じて露光して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより現像し、顕画化されたトナー像を記録紙などの転写材に転写、加熱定着して画像を得る、いわゆる電子写真プロセスを応用した画像形成装置に用いられる露光装置として、レーザダイオードを光源とした光ビームをポリゴンミラーと呼称される回転多面鏡を介して像担持体上を走査して静電潜像を形成する方式と、発光ダイオード（ＬＥＤ）や有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）材料を用いて構成した発光素子をライン状に配置した発光素子列を用いて各発光部を個別に点灯（ＯＮ／ＯＦＦ）制御して像担持体上に静電潜像を形成する方式が知られている。
【０００３】
上述したような画像形成装置においては、部品交換を容易にする観点から、感光体と、感光体の表面を所定の電位に設定する帯電器と、感光体をクリーニングするクリーナを一体化し、カートリッジとして装置の本体から着脱可能にしたものがある。また、現像器とトナーカートリッジを一体化したカートリッジも存在する。また、感光体と、帯電器と、現像器とトナーカートリッジを一体化したカートリッジも存在する。
【０００４】
例えば、特許文献１には、装置本体に対して着脱可能な感光体カートリッジに対して複数の感光体が相互に位置決めされて取り付けられた画像形成装置が開示されている。この画像形成装置においては、感光体カートリッジに取り付けられた各感光体に対して現像手段が着脱可能に構成されており、かつ、感光体カートリッジの複数の感光体各々に対応する位置それぞれに位置決めされて書き込み手段（露光装置）が取り付けられている。
【特許文献１】特開２００３−０４３７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような構成の画像形成装置においては、これらの場合、上述したＬＥＤの如き発光素子、あるいはポリゴンミラーを含むＬＳＵ（Laser Scanning Unit）を備え、感光体を露光する露光装置について、カートリッジに組みいれる構成は提示されていない。しかしながら、将来的に、このような露光装置も画像形成装置の本体から着脱可能なカートリッジに組み入れることが望まれることも予想される。
【０００６】
本発明は、露光装置をも画像形成装置から着脱可能にする、すなわち露光装置をカートリッジ化する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、画像形成装置に着脱可能に設けられるプロセスカートリッジが提供され、当該プロセスカートリッジは、感光体と、当該感光体を露光する露光装置とを少なくとも含み、前記感光体及び前記露光装置、相対位置が調整可能な状態で少なくとも一の部材を介して一体化されているとともに、前記画像形成装置から着脱可能に構成される。
【０００８】
この構成により、露光装置を含むプロセスカートリッジを画像形成装置の本体から着脱可能に構成することが可能となる。また、プロセスカートリッジを外した状態、またはプロセスカートリッジを画像形成装置に組み込んだ状態において、感光体と露光装置の相対位置が調整可能である。従って、露光装置の寿命に応じてプロセスカートリッジを柔軟に交換することが可能となり、使い勝手のよい画像形成装置を提供することが可能となる。
【０００９】
また、本発明によれば、前記画像形成装置への取り付け時に、前記露光装置が前記感光体の上方に位置するよう構成されるプロセスカートリッジが提供されるものである。
【００１０】
この構成により、重力の作用により落下したトナーなどが露光装置に付着することを防止することが可能となる。
【００１１】
また、本発明によれば、帯電器と、除電器と、クリーナのうち少なくとも一つを更に含むプロセスカートリッジが提供されるものである。
【００１２】
この構成により、露光装置のみならず、印刷エンジン中の他の部材を含むプロセスカートリッジを画像形成装置の本体から着脱可能に構成することが可能となる。従って、使い勝手のよい画像形成装置を提供することができることが可能となる。
【００１３】
また、本発明によれば、露光動作中は、前記露光装置と前記感光体の間の距離が第１の距離に設定され、非印字動作中は、前記露光装置と前記感光体の間の距離が前記第１の距離より長い第２の距離に設定されるプロセスカートリッジが提供されるものである。
【００１４】
この構成により、露光装置がトナーの付着などにより汚染されることを防止するとともに、露光装置の発光素子など光源のクリーニングの際におけるクリーニング部材が通過する隙間を確保することが可能となる。
【００１５】
また、本発明によれば、露光装置は光学レンズを含まないプロセスカートリッジが提供されるものである。
【００１６】
この構成により、光の伝送効率を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記露光装置は、前記画像形成装置の本体から給電を受ける電気的接続部を表面に有するプロセスカートリッジが提供されるものである。
【００１８】
この構成によれば、露光装置の画像形成装置本体からの給電確保を容易に行うことが可能となる。
【００１９】
また、本発明によれば、前記感光体の両端に支持され、前記露光装置を支持するとともに、前記露光装置を前記感光体から離れる側へ付勢する位置決め部材を更に備えるプロセスカートリッジが提供されるものである。
【００２０】
この構成によれば、露光装置をさらにプロセスカートリッジから着脱可能に構成することが可能となる。
【００２１】
また、本発明によれば、前記一の部材が、前記露光装置が配置されるとともに前記感光体の回転軸を支えるフレームより構成され、前記画像形成装置の本体に設けられ、当該本体に対して相対的に回転可能に取り付けられた回動部材に対し、前記フレームが係合し、前記画像形成装置に取り付け可能な露光装置が提供されるものである。
【００２２】
この構成により、プロセスカートリッジの画像形成装置の本体からの着脱を容易にすることができ、画像形成装置の使い勝手をより向上させることが可能となる。
【００２３】
さらに本発明によれば、画像形成装置に着脱可能に設けられ、当該画像形成装置の感光体を露光する露光装置であって、当該露光装置は、前記画像形成装置への取り付けの際、当該露光装置を前記感光体から離れる側へ付勢する付勢部材の付勢力に逆らいつつ、前記感光体に対し相対的に所定の位置に保持されるよう構成された露光装置が提供されるものである。
【００２４】
この構成により、露光装置を画像形成装置の本体から容易に着脱可能に構成することが可能となる。従って、露光装置の寿命に応じて露光装置を柔軟に交換することが可能となり、使い勝手のよい画像形成装置を提供することが可能となる。
【００２５】
上述した本発明のプロセスカートリッジ、露光装置を使用した画像形成装置は、ユーザにとって使い勝手がよく、サービスマンにとって保守点検が容易なものとなる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、露光装置単体、または露光装置を含むプロセスカートリッジを画像形成装置の本体から着脱可能に構成することが可能となる。従って、露光装置の寿命に応じて露光装置又はプロセスカートリッジを柔軟に交換することが可能となり、使い勝手のよい画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。
【００２８】
（画像形成装置の作用の概要説明）
まず、図１を用いて、電子写真プロセスを応用した画像形成装置の画像形成プロセスの概要を簡単に説明する。図１は、画像形成装置の画像形成プロセスに関係する主要部分の概念図であり、転写材たる記録紙に所定の画像を形成するものである。尚、画像が形成される転写材には、普通紙、ＯＨＰシート、コート紙、再生紙などの記録媒体が含まれる。
【００２９】
図１の例では、帯電器を用いて、像担持体（感光体）の表面電位を−６５０Ｖ（帯電電位ＶＯ）に設定し、さらに露光ユニット（露光装置）を用いて、画像形成部分に相当する像担持体の一部を露光し、印刷部分に対応する静電潜像を像担持体上に生成する。この部分の電位（露光電位ＶＬ）は−５０Ｖに設定される。また、現像ユニットにおいて、潜像を現像させるための現像バイアス電位（現像剤を用いて静電潜像を可視化する際に、像担持体と現像ユニットとの間に発生する電圧）ＶＢを−２５０Ｖに設定すると、露光電位ＶＬと現像バイアス電位ＶＢの電位差に基づき、現像ユニットからトナーが移動し、静電潜像を現像し、トナー像を生成する。転写ユニットにより、像担持体のトナー像が用紙カセットから搬送されてきた記録紙に転写され、転写された像が、定着ローラ及び加熱ローラより記録紙に定着され画像を形成する。
【００３０】
尚、図１においては、像担持体上の不要な帯電を除くため、除電器が示されている。除電器は帯電器の前に配置され、一般的に画像形成装置で設けられているものである。ただし、除電器は、現像ユニットと転写ユニットの間、転写ユニットとクリーニング部の間に配置することも可能である。
【００３１】
（第１の実施形態）
図２は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１の斜視図を示す。画像形成装置１は、筐体１０、用紙カセット２０、本体フレーム３０、外装扉４０を備える。
【００３２】
筐体１０は樹脂などにより形成され、画像形成装置１の外枠を構成し、各部材を収納する。後述するように、筐体１０には印刷後排出された記録紙が配置される排紙部５０が形成されている。用紙カセット２０は通常の画像形成装置に用いられているものであり、ユーザが手で筐体に対し、着脱可能なものである。用紙カセット２０は所定のバネによって上方に付勢されたプレート２１を含み、プレート２１上に記録紙Ｒが収納される。
【００３３】
図３に示すように、転写材たる記録紙Ｒへの印刷時には、印刷エンジン９００の一部をなす給紙ローラ１１０の作用により、記録紙Ｒは用紙カセット２０から搬出され、レジストローラ１２０にてその位置が規制され、後述する露光装置３００などを含む印刷エンジンメインユニット９１０を通過する。印刷エンジンメインユニット９１０通過後、記録紙Ｒはプレッシャローラ１４０と加熱ローラ１５０を通過し、矢印で表された搬送方向Ａに沿って搬送され、排紙部５０に配置される。
【００３４】
その他に画像形成装置１は、外部から種々のデータ（文字コード、描画命令など）を受け取り、描画データを作成したり、印刷エンジン９００を制御するためのハードウェア、ソフトウェアを含むコントローラや、液晶表示装置等より構成され、筐体１０の一部からユーザに視覚可能に露出しており、各種のステータスなどを表示する表示部を備える。さらに画像形成装置には、トナー（色材）とキャリアを含む現像剤を収納し、後述する現像ユニット５００に供給するカートリッジが装着可能である。
【００３５】
次に印刷エンジン９００を説明する。印刷エンジン９００は、実際に印刷を行う機構部分であり、記録紙の給紙から始まって、後述するように感光体への帯電および露光、トナー付着、記録紙へのトナー転写、定着など、物理的な印刷工程そのものを担当する部分である。
【００３６】
図４に示すように、印刷エンジン９００は、給紙ローラ１１０、レジストローラ１２０、印刷エンジンメインユニット９１０、プレッシャローラ１４０、加熱ローラ１５０を含む。給紙ローラ１１０は、用紙カセット２０から記録紙Ｒを、印刷エンジンメインユニット９１０に向けて搬出するローラである。
【００３７】
印刷エンジンメインユニット９１０は印刷エンジン９００の主要部分をなすものであり、筐体１０の内側に本体フレーム３０を介して取り付けられている。印刷エンジンメインユニット９１０は主に画像形成工程のうち、転写材に対する露光、現像、画像転写を担う部分に相当する。本体フレーム３０は、内側から筐体１０の形状を保持する役割も果たす。
【００３８】
印刷エンジンメインユニット９１０は、露光装置３００、感光体４００、現像ユニット５００、転写ローラ１３０、帯電器６００、除電器７００、クリーナ８００を含み、像の記録紙Ｒへの定着以外の作像プロセスを行なう。加熱ローラ１５０はプレッシャローラ１４０に従動し、加熱ローラ１５０による記録紙Ｒの加熱作用とプレッシャローラ１４０による圧力により、像が記録紙Ｒに定着され、形成される。
【００３９】
レジストローラ１２０は、搬送路Ａ（図３）に沿って、記録紙Ｒを感光体４００（図６）における転写位置に搬送する部材である。レジストローラ１２０は、搬送されてきた記録紙Ｒをその位置で一時的に停止させ、記録紙Ｒの斜行を防止するとともに、コントローラによって制御された所定のタイミングで駆動を開始し、記録紙Ｒを搬送路に沿って搬送する。また、レジストローラ１２０は搬送位置および搬送速度の精度を高めるために、その一方を金属シャフトにより構成することが好ましく、記録紙Ｒの搬送方向において、実質的に記録紙Ｒの位置を規制している。
【００４０】
帯電器６００は、図１において説明したように、コントローラの制御に従い、感光体４００に所定の電位（帯電電位ＶＯ）を印加し、感光体４００を帯電させる。そして、露光ユニット４００がコントローラからの描画データに基づき、感光体４００を露光し、この部分の電位を所定の電位（露光電位ＶＬ）に設定することにより、印刷部分に対応する静電潜像を感光体４００上に生成する。
【００４１】
そして、現像ユニット５００において、潜像を現像させるための現像バイアス電位（現像剤を用いて静電潜像を可視化する際に、感光体と現像ユニットとの間に発生する電圧）ＶＢを設定すると、露光電位ＶＬと現像バイアス電位ＶＢの電位差に基づき、現像ユニット５００からトナーが移動し、静電潜像を現像し、トナー像を生成する。さらに転写ローラ１３０により、像担持体のトナー像が用紙カセット２０から搬送されてきた記録紙Ｒに転写される。
【００４２】
感光体４００から記録紙Ｒに転写された像が、上述した加熱ローラ１５０による加熱作用とプレッシャローラ１４０による圧力により、記録紙Ｒに定着され、この結果、トナー画像が記録紙Ｒ上に形成される。
【００４３】
クリーナ（クリーニング部）８００はブラシクリーニングより構成され、図１のクリーニング部の役割を果たし、感光体４００上に付着した不要なトナーを除去する。除電器７００は、クリーナ８００による感光体４００のクリーニング後、感光体４００表面に残存した不要な帯電を除く除電光を発光する。
【００４４】
図５に示すように、外装扉４０は上方に回動可能であり、外装扉４０を開けることにより、ユーザは筐体１０内部の印刷エンジン９００（印刷エンジンユニット９１０）に触れることができ、修理、部品交換などを容易に行なうことができる。
【００４５】
次に、本発明におけるプロセスカートリッジ２００を、図６から図１２を用いて説明する。図１１、図１２に示すように、本発明のプロセスカートリッジ２００は、画像形成装置１に着脱可能に設けられるプロセスカートリッジである。図６に示すように、プロセスカートリッジ２００は、感光体４００と、感光体を露光する露光装置３００とを少なくとも含むものであり、感光体４００と、この感光体４００と一対一に対応し、感光体４００を露光する露光装置３００は単一のフレーム２２０に支持され一体的に構成されている。
【００４６】
すなわち、図６、図７に示すように、感光体４００の長手方向両端の回転軸はフレーム２２０に支えられ、フレーム２２０の上部、すなわち感光体４００の上方に露光装置３００が一体的に配置されている。尚、フレーム２２０は、後述するように、本体フレーム３０との係合に使用される係合部材を構成する突起２２１、係合プレート２２２等を含む。尚、本実施形態においては、後述するように（図１５）、フレーム２２０に露光装置３００、感光体４００のみならず、帯電器６００、除電器７００、クリーナ８００も取り付けられており、フレーム２２０に、露光装置３００、感光体４００、帯電器６００、除電器７００、クリーナ８００が一体に取り付けられてプロセスカートリッジ２００を構成する。ただし、図７に示すように、露光装置３００はフレーム２２０から容易に取り外し可能であり、プロセスカートリッジ２００から露光装置３００が取り外された残りの部分が、サブプロセスカートリッジ２１０を構成する。
【００４７】
図８は露光装置３００の単体を斜視図で示したものであり、図９は露光装置３００の側面図を示す。図１０は図８のＩＩ−ＩＩ線に沿って露光装置３００を切断した状態の斜視図である。
【００４８】
露光装置３００は、感光体４００を露光する光を発する露光ヘッド部３１０と、外部との電気的接続確保等に使用される機能部３３０が、共通のガラス基板３６０、露光装置３００の長手方向両端部に設けられたヒンジ部３２０（図９）を介して一体化されて形成されている。露光ヘッド部３１０には、露光ヘッド部３１０の長手方向（主走査方向）に延設した図示せぬ発光素子列が形成されている。当該発光素子列は、複数の発光素子（光源）が、露光ヘッド部３１０の長手方向に列状に配置して構成され、対峙する感光体４００を露光する。発光素子としては、発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）や有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ；Organic Electroluminescence）等の固体発光素子が挙げられる。
【００４９】
尚、本実施形態における露光装置３００の露光ヘッド部３１０には、結像レンズ（例えば複数の俵状のプラスティックレンズを備える、いわゆるレンズアレイによって構成された結像レンズ）のように、発光素子の光に光学的に作用する光学レンズが搭載されていない。光学レンズの光伝送効率は６％程度であり、強い光を感光体に照射するためには発光素子からの発光強度を上げなくはならない。しかしこのような場合、発光素子、特に有機ＥＬ素子の発光寿命が極端に短くなるおそれがある。しかしながら、本実施形態では光学レンズを用いていないため、伝送効率を向上させることができ、発光素子の発光強度を抑えることができるため、発光素子の発光寿命が短くなることを防止できる。
【００５０】
機能部３３０には、画像形成装置１の本体における図示せぬ給電部から電力の給電、感光体４００を露光する際の点灯情報（即ち画像データ）、および画像データの点灯タイミングを制御する信号線等を受ける電気的接続部を構成する外部端子接続パッド３５２を複数備えた基板３５０が、その表面に配置されている。
【００５１】
なお、本実施形態においては、上述の発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）はガラス基板３６０上に形成され、この発光素子の形成面が感光体４００に対向している（即ち、発光素子から出射された光が、ガラス基板３６０を経由せずに空間に出射される、いわゆるトップエミッション構造をとる）。更に発光素子は、その形成面において、発光素子のサイズ（発光素子が円形状であれば直径、方形状であれば辺の長さ）と略同一の厚みを有する酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）によって封止されており、発光素子と感光体４００表面の間隔を実質的に封止厚みと同等に構成している。このように封止に酸窒化シリコンを用いたのは、次のような重要な意味をもっている。酸窒化シリコンは例えば酸化シリコンと比較して、酸素等のガスや水分に対するバリア性能が大きく、更に形成時のスパッタ雰囲気を調整することで（例えば、導入ガスにおけるガス分圧をＯ２／（Ｏ２＋Ｎ２）＝０．０５にする）、成膜された膜の内部応力をゼロにすることが可能である。これによって、有機エレクトロルミネッセンス素子（特にその電極）にガラス基板３６０と平行な方向への応力が全く作用しなくなり、露光装置の製造歩留まりを劇的に改善する。
【００５２】
また、本実施形態においては、発光素子を駆動する回路をパッシブマトリクス方式で構成している。パッシブマトリクス方式は、行・列電極に挟まれた領域を発光させるものであり構成が簡易であるが、実質的に時分割駆動を必要とし、発光素子の瞬間的な発光光量は大きなものとなる。しかしながら、結像レンズを持たない本実施形態の構成によれば、発光素子から出射された光の伝送効率は極めて高いため、パッシブマトリクス方式によって発光素子を駆動しても、発光素子には大きな発光光量が要求されない。
【００５３】
そして、露光装置３００がフレーム２２０に接続される際には、図７の点線矢印で示すように、機能部３３０の両端に設けられているタブ状の接続部３３１が、フレーム２２０の平板部２２４上に配置されるとともに、露光ヘッド部３１０の位置決め穴３１０ａに、位置決め部材３７０の位置決めシャフト３７７の先端が挿入される（図１６参照）。
【００５４】
また、図９に示すように、共通のガラス基板３６０の下面、すなわち感光体４００に対抗する面にはギャップシート３６５が設けられている。ギャップシート３６５は一般的に２０〜５０μｍの厚さをもち、テフロン（登録商標）のごとき低摺動シートにより構成されている。
【００５５】
露光ヘッド部３１０の下面においては、ギャップシート３６５が設けられているものの、ガラス基板３６０と感光体４００の距離が極めて近いため、強い力で露光ヘッド部３１０を感光体４００側に押すと、ガラス基板３６０が破損する恐れがある。したがって、押圧ばね４２から露光ヘッド部３１０にかかる力（矢印Ｍ）は小さく抑える必要がある。
【００５６】
一方、機能部３３０においては、外部との電気的接続を確保するため、基板３５０の
外部端子接続パッド３５２に接続するコネクタからの力（矢印Ｎ）は大きく確保する必要がある。すなわち露光装置３００には、部分ごとにかかる最適な外力の大きさを異ならせることが必要される。
【００５７】
このような特性を達成するため、本実施形態では、機能部３３０にかかる大きな力Ｎをその接続部３３１を介してフレーム２２０の平板部２２４が受け止める構成を採っている。さらに、このような大きな力Ｎが露光ヘッド部３１０側に伝わらないように、接続部３３１と露光ヘッド部３１０を接続するヒンジ部３２０のたわみにより、力Ｎが発散される。
【００５８】
なお、本実施形態では、発光素子を支持する基板としてガラス基板３６０を用いているが、ガラス基板３６０が破損する問題がある場合は、発光素子を形成する基板としてプラスティックを用いるとよい。そして、このプラスティック基板を露光装置３００の長手方向（図８で示すｚ方向）に張力を付与して配置すればよい。また、このとき、張力を付与する部材によって感光体４００との間隔を規制するように構成してもよい。
【００５９】
次に、プロセスカートリッジ２００の、画像形成装置１の本体への取り付け方法を、図１１、図１２を用いて説明する。
【００６０】
図２、図１１に示すように、画像形成装置１の本体の一部を形成する本体フレーム３０には、本体フレーム、ひいては画像形成装置の本体に対して相対的に回転可能に回動部材３１が取り付けられている。当該回動部材３１は、本体フレーム３０の側面を形成する側面フレーム３３に、ビス３２を介して回転可能に取り付けられている。回動部材３１には、接続端子３１ａが設けられ、プロセスカートリッジの画像形成装置への取り付け時に、露光装置３００の外部端子接続パッド３５２と電気的に接続する。
【００６１】
ユーザがプロセスカートリッジ２００を矢印Ｂの方向へ移動させ、回動部材３１に接触させた後、さらに矢印Ｂの方向へ移動させる。すると、回動部材３１が矢印Ｃの方向にビス３２を中心として回転する。その後、さらにユーザが、回動部材３１の矢印Ｃの方向への回転動作に追従させながらプロセスカートリッジ２００を押し込むと、フレーム２２０の側面に形成された突起２２１が、側面フレーム３３に形成されたスロット３４内に進入する。また、同じくフレーム２２０の側面に形成された係合プレート２２２の係合爪２２２ａが、側面フレーム３３に形成された側面窓３５に係合する。このような手順を経て、図１２に示すように、プロセスカートリッジ２００が、本体フレーム３０、ひいては画像形成装置１の本体に取り付けられる。また、上記手順と逆の手順操作を行うことにより、プロセスカートリッジ２００を、本体フレーム３０、ひいては画像形成装置１の本体から取り外すことが可能である。従って、プロセスカートリッジ２００の画像形成装置１への着脱は容易に達成される。
【００６２】
同時に、回動部材３１の接続端子３１ａが、露光装置３００の外部端子接続パッド３５２と電気的に接続されるため、露光装置３００への給電確保を容易に行うことが可能となる。
【００６３】
図１３は、露光装置３００を、プロセスカートリッジ２００、ひいては画像形成装置１の本体から取り外した状態を示す図である。このように、本実施形態においては、露光装置３００が、画像形成装置１に着脱可能に設けられていると把握することもできる。図１４は、図１３のように露光装置３００のみを取り外した後、サブプロセスカートリッジ２１０を取り外した状態を示す図である。
【００６４】
図１３に示すように、露光装置３００は、それのみで画像形成装置１の本体に対し着脱可能に構成されている。そのような構成について、図１５〜図１８を用いて説明する。
【００６５】
図１５は、図６のＩ―Ｉ線に沿ってプロセスカートリッジ２００を切断した状態を示す斜視図である。図１５に示すように、プロセスカートリッジ２００は、フレーム２２０に、露光装置３００、感光体４００、帯電器６００、クリーナ８００が一体に取り付けられて構成される。図１５では除電器７００が省略されているが、除電器７００もフレーム２２０に取り付け可能である。そして、帯電器６００と、除電器６００と、クリーナ８００のうち少なくとも一つを、プロセスカートリッジ２００に盛り込むように構成することが可能である。クリーナ８００は、感光体４００の表面に当接し、表面に付着したトナーを拭き取るクリーニングブレード８１０と、拭き取られたトナーを図示せぬ廃トナー収納容器へ搬送する廃トナー搬送部としての廃トナー搬送オーガ８２０を備える。
【００６６】
そして、本実施形態では、感光体４００の両端に支持され（図１７参照）、露光装置３００を支持するとともに、露光装置３００を感光体４００から離れる側へ付勢する位置決め部材３７０が設けられている。位置決め部材３７０は、樹脂ケースより形成された箱体状のハウジング３７１と、ハウジング３７１に収納された一対の自転ころ３７３と、ハウジング３７１と一体に形成された位置決めシャフト３７７と、ハウジング３７１上に取り付けられた付勢部材としての付勢ばね３７５とを含む。
【００６７】
自転ころ３７３は、ハウジング３７１に回転可能に収納されており、感光体４００に接触しており、感光体４００の回転とともに回転する。また、位置決めシャフト３７７の先端はテーパ状に形成されており、露光装置３００の露光ヘッド部３１０に形成された位置決め穴３１０ａに挿入可能となっている。
【００６８】
そして、図１６、図１７に示すように、ユーザが露光装置３００をフレーム２２０（サブプロセスカートリッジ２１０）、ひいては画像形成装置１の本体に取り付ける際には、露光ヘッド部３１０の位置決め穴３１０ａに、位置決めシャフト３７７の先端が入るよう、位置合わせをする。位置合わせをしたまま、露光装置３００を、付勢ばね３７５による反発力に逆らいながらフレーム２２０側に押しつづけると、露光ヘッド部３１０の両端が、フレーム２２０の係合突起２２３の係合爪２２３ａと係合する。さらに、機能部３３０の接続部３３１が、フレーム２２０の平板部２２４上に配置される。そして図１７に示すように、付勢ばね３７５による反発力を抑制しながら、露光装置３００がフレーム２２０に取り付けられる。図１８は、このようにして露光装置３００が取り付けられた画像形成装置１のエンジン９００の印刷エンジンメインユニット９１０付近の断面図を示す。
【００６９】
本実施形態においては、露光装置３００のみ、または露光装置３００を含むプロセスカートリッジ２００が、画像形成装置１の本体から容易に着脱可能に構成されている。従って、ユーザは発光光源の寿命に応じて容易に露光装置、または露光装置と他の部品からなるカートリッジを交換することが可能となり、画像形成装置の使い勝手、メンテナンス性を向上させることが可能となる。
【００７０】
また、本実施形態においては、プロセスカートリッジ２００において、感光体４００と露光装置３００は、相対位置が調整可能な状態で、少なくとも一の部材たるフレーム２２０を介して一体化されている。すなわち、プロセスカートリッジ２００自体のフレーム２２０の係合突起２２３、位置決め部材３７０の作用により、感光体４００と露光装置３００の相対位置が調整可能である。さらには、プロセスカートリッジ２００の外部の部材たる外装扉４０に取り付けられた押圧ばね４２の作用によっても、感光体４００と露光装置３００の相対位置は調整可能である。従って、露光装置の３００寿命に応じてプロセスカートリッジ２００を柔軟に交換するとともに、露光装置３００と感光体４００の相対位置を容易に調整することが可能となる。
【００７１】
また、本実施形態においては、画像形成装置１への取り付け時に、露光装置３００は、感光体４００の上方に位置するように構成されている。従って、露光装置３００がトナーの付着などにより汚染される可能性は低くなり、露光装置３００の着脱も容易なものとなる。尚、この構成は、ユーザがプロセスカートリッジにアクセス可能な状態において、最も先にアクセスする位置に露光装置３００を配置したものである、と言い換えてもよい。
【００７２】
また、本実施形態においては、露光装置３００の画像形成装置１への取り付けの際、露光装置３００は露光装置自身を感光体４００から離れる側へ付勢する付勢ばね３７５の付勢力に逆らいつつ、感光体４００に対し相対的に所定の位置に保持されるよう構成されている。このような保持は、露光装置３００の露光ヘッド部３１０の両端部と、フレーム２２０における係合突起２２３の係合爪２２３ａとの係合により達成される。従って、露光装置３００の画像形成装置１への着脱も容易に達成される。また、付勢ばね３７５の作用により、画像形成装置の本体からプロセスカートリッジ２００が外れた状態であっても、露光ヘッド部３３と感光体４００をできるだけ離間させ、感光体４００への衝撃等によるスクラッチ傷が発生するのを防止することができる。
【００７３】
尚、露光装置３００をフレーム２２０に取り付けた後、外装扉４０を閉じると、外装扉４０に取り付けられた押圧ばね４２が、露光装置３００の露光ヘッド部３１０の両端部を押す。押圧ばね４２の加重は付勢ばね３７５の加重より大きいため、付勢ばね３７５により感光体４００から所定の距離退避した（遠ざかった）露光ヘッド部３１０、露光装置３００は、外装蓋４０が閉じられると、露光ヘッド部３１０の長手方向両端に配置したギャップシート３６５（図９）を介して感光体４００に近づくため、感光体４００と露光装置３００との間の距離を所定の距離に維持することができる。
【００７４】
また、露光装置３００による露光動作中は、露光装置３００と感光体４００の間の距離が第１の距離に設定され、非印字動作中は、露光装置３００と感光体４００の間の距離が第１の距離より長い第２の距離に設定されるよう、付勢ばね３７５の圧縮の程度を調整する機構を設けることができる。このような機構により、露光装置３００がトナーの付着などにより汚染されることを防止するとともに、露光装置３００の発光素子のクリーニングの際におけるクリーニング部材が通過する隙間を確保することが可能となる。
【００７５】
（第２の実施形態）
図１９は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置１の斜視図を示す。画像形成装置１は、第１実施形態のものとほぼ同等の構成を備えるが、本実施形態においては、外装扉４０の内面に、感光体４００に対する露光装置、本実施形態では露光ヘッド３００Ａの相対的な位置を決定する露光ヘッド位置決め装置３８０が設けられている。
【００７６】
図２０、図２１の側面図に示すように、外装扉４０の下面（内面）、すなわち画像形成装置１の本体と露光ヘッド位置決め装置３８０の主要部分を構成する位置決め装置本体３８１との間には、付勢部材たるばね３８２が設けられ、位置決め装置本体３８１とばね３８２より露光ヘッド位置決め装置３８０が構成される。図２２に示すように、バネ３８２は位置決め装置本体３８１の筐体３８４の長手方向両端に設けられた突起３８３に取り付けられ、位置決め装置本体３８１を感光体４００の方向へ付勢する。
【００７７】
露光ヘッド３００Ａは、第１の実施形態における露光装置３００に相当するものであり、筐体３８４の中に保持されている。ばね３８２の作用により、位置決め装置本体３８１が感光体４００の方向へ付勢されており、露光ヘッド３００Ａも間接的に感光体４００の方向へ付勢される。
【００７８】
図２２に示すように、位置決め装置本体３８１の長手方向において、突起３８３のさらに外側で、かつ位置決め装置本体３８１の下側には、第１の実施形態の位置決め部材３７０と同等の構成を有する位置決め部材３７０が配置されている。図２３、図２４に示すように、位置決め部材３７０は、樹脂ケースより形成された箱体状のハウジング３７１と、ハウジング３７１に収納された一対の自転ころ３７３，３７３と、ハウジング３７１と一体に形成された位置決めシャフト３７７とを含む。本実施形態においては、第１の実施形態のものと異なり、付勢ばね３７５は設けられていない。
【００７９】
一対の自転ころ３７３，３７３は、感光体４００に当接するともに、感光体の回転に伴い、感光体に従動して回転する回転体を構成する。自転ころ３７３は、その長手方向が、感光体４００の長手方向と平行になるように配置され、各自転ころ３７３は、感光体４００の回転方向に配列されている。自転ころ３７３の回転軸（図示せず）がハウジング３７１に支持されることにより、自転ころ３７３はハウジング３７１に回転可能に保持されている。
【００８０】
自転ころ３７３は、４フッ化エチレンやポリフェニレンサルファイドのように、低摺動性を有する材料より構成することが好ましい。また、形状維持性、耐久性の観点から金属により構成することもできるが、この場合には、表面に前述した樹脂による皮膜を形成することが好ましい。また、本実施形態では、感光体４００に当接する回転体を一対の自転ころ３７３，３７３により構成したが、回転体の具体例は一対の自転ころ３７３，３７３には限定されず、その大きさ、形状、個数などは任意であり、感光体４００との間の摩擦が減少するよう回転可能に構成されたものであればよい。
【００８１】
箱体状のハウジング３７１は樹脂ケースなどより形成され、上述したように回転体たる一対の自転ころ３７３，３７３を回転可能な状態で保持する回転体保持部材として機能する。ハウジング３７１の形状なども特に限定はされない。
【００８２】
図２５、図２６に示すように、位置決め部材３７０の一部、すなわちハウジング３７１の上面、位置決めシャフト３７７は、フレーム２２０から位置決め装置本体３８１に対向するように露出している。位置決めシャフト３７７の先端はテーパ状に形成されており、位置決め装置本体３８１の筐体３８４に設けられた図示せぬ位置決め穴（第１の実施形態の露光ヘッド部３１０に形成された位置決め穴３１０ａに相当）に挿入可能となっている。
【００８３】
図２７に示すように、正常な状態において、位置決め部材３７０に対し上方から与えられる付勢力（ばね３８２による付勢力）Ｆは、感光体４００の中心に向かう。すなわち、ばね３８２、位置決め装置本体３８１から与えられる付勢力Ｆは、最終的に位置決め部材３７０の一対の自転ころ３７３，３７３に到達する。自転ころ３７３，３７３は感光体４００に接触しており、各自転ころ３７３に分配された付勢力ＦＡ，ＦＢが、ともに感光体４００の中心に向かうことにより、位置決め部材３７０は感光体４００上に安定的に配置される。
【００８４】
本実施形態では、露光ヘッド位置決め装置３８０において感光体４００に当接する部分がころ３７３のような回転体により構成され、感光体４００の回転に伴い回転する。従って、露光ヘッド位置決め装置３８０と感光体４００との間の摩擦を減らすことが可能となり、露光ヘッド位置決め装置３８０の寿命を確保するとともに、正確な位置決めも可能となる。
【００８５】
次に図２８から図３１を用いて、位置決め装置本体３８１の詳細を説明する。位置決め部材本体３８１の外枠は、各種部材を収納した筐体３８４より構成される。図２２、図２８に示すように、筐体３８４の上面には、付勢部材たるバネ３８２（図１９から図２２参照）を保持する突起が設けられ、当該ばね３８２の作用により、位置決め装置本体３８１は下方、すなわち感光体４００側に常に付勢された状態となっている。
【００８６】
一方、筐体３８４の下面には露光ヘッド３００Ａが配置され、感光体４００に対し対向して配置される。すなわち、筐体３８４は露光ヘッド３００Ａを保持する露光ヘッド保持部材としても機能する。通常、露光ヘッド３００Ａと感光体４００の間の隙間の距離は５０μｍ程度に設定される。
【００８７】
そして、筐体３８４は、感光体４００と露光ヘッド３００Ａの間の距離を調整するため、感光体４００に対し相対的に露光ヘッド３００Ａを移動させる位置調整部材を収納している。本実施形態において、当該位置調整部材は、ねじ３８５と偏芯ギア（ヘリカルギア）３８６より構成されている。筐体３８４から位置調整部材の一部、正確には偏芯ギア３８６の一部がスロット３８４ａを介して露出し、位置決め部材３７０のハウジング３７１に当接している（図２２参照）。
【００８８】
ねじ３８５に対し、ユーザ、サービスマンは、筐体３８４の外部からアクセス可能、すなわち、ねじ回しを使用して図２９の矢印Ｄのように回すことが可能であり、容易に位置調整を行うことが可能である。そして筐体３８４の内部において、ねじ３８５と偏芯ギア３８６は噛み合っており、ねじ３８５を矢印Ｄの方向に回すことにより、偏芯ギア３８６を矢印Ｅの方向に回転、駆動させることが可能である。
【００８９】
偏芯ギア３８６は、ねじ３８５と噛み合うギア部３８６ｂと、ギア部３８６ｂと一体的に形成されるとともに、ハウジング３７１に当接した当接部３８６ｃとを備えている。当接部３８６ｃはギア部３８６ｂの両面に一対設けられ、ハウジング３７１の上面（図２５参照）に安定的に当接する。また当接部３８６ｃ上には、偏芯ギア３８６の回転に伴い、筐体３８４に形成されたスロット３８４ｂ内で回転する円形の突部３８６ａが設けられている。突部３８６ａをスロット３８４ｂにより規制することにより、たとえ回転しても、偏芯ギア３８６は筐体３８４内の所定の位置に安定的に保持される。
【００９０】
図３１に示すように、ギア部３８６ｂの回転中心Ｘは突部３８６ａ上にあり、当接部３８６ｃの回転中心Ｙからずれて配置されている。従って、偏芯ギア３８６が矢印Ｅの方向（図２９）に回転、駆動したとき、当接部３８６ｃの外周上の一点の軌跡は矢印Ｇのようになる。このことは、ねじ３８５の回転とともに、ギア部３８６ｂの回転中心Ｘとハウジング３７１に対する当接位置との間の距離が変動することを意味する。そして、位置決め装置本体３８１は、ばね３８２の作用により常に下方に付勢されているため、この一連の作用により、位置決め本体３８１は上下動する。図３１の状態から偏芯ギア３８６がいずれかの方向に回転すると、回転中心Ｘとハウジング３７１に対する当接位置との間の距離は短くなり、位置決め装置本体３８１は下方へ移動する。ひいては、露光ヘッド３００Ａの感光体４００に対する距離が変動し、露光ヘッド３００Ａの位置決めが実現される。
【００９１】
上記の構成により容易に露光ヘッド３００Ａを感光体４００に対し、相対的に最適な位置（露光光のフォーカス位置）に調整することが可能となる。また、本実施形態においては、偏芯ギア３８６の採用により、２０：１程度のギア比を実現し、特許文献１に記載のような偏芯量と偏芯角度が１対１となっている構成に比べ、より細かな微調整が可能となる。また、偏芯ギア３８６の採用により、焦点位置がずれにくくなる。さらに、偏芯ギア３８６に駆動用のモータを接続することにより、電動の微調整オートフォーカスをも実現することができる。
【００９２】
本実施形態においては、複数の回転体たる自転ころ３７３，３７３が、感光体４００の回転方向に設けられ、感光体４００に当接する。従って、露光ヘッド３００Ａは、筐体３８４、位置調整部材、位置決め部材３７０を介して安定的に感光体４００上に配置されることとなる。さらに、位置決め部材３７０は、露光ヘッド３００Ａの長手方向両端部に設けられるため、露光ヘッド３００Ａがより安定的に感光体４００上に配置されることとなる。
【００９３】
また、本実施形態においては、露光ヘッド保持部材たる筐体３８４（位置決め装置本体３８１）が、ハウジング３７１とは別体に構成されている。この構成では、感光体４００に直接当接する位置決め部材３７０から独立して、筐体３８４（位置決め装置本体３８１）の感光体４００に対する相対的な位置を変更し、ひいては露光ヘッド３００Ａと感光体４００の間の距離を変更することができる。また、露光ヘッド３００Ａを保持する筐体３８４が自転ころ３７３，３７３を保持するハウジング３７１と別体に構成され、位置調整部材を構成するねじ３８５、偏芯ギア３８６を容易に筐体内に収納することが可能となる。
【００９４】
ただし、本発明の構成はこのような実施形態には限定されない。例えば、一対の自転ころ３７３，３７３を保持するハウジング３７１（回転体保持部材）と露光ヘッド３００Ａを保持する筐体３８４（露光ヘッド保持部材）を一体の部材により構成し、露光ヘッド３００Ａをそのような部材から独立して動くように構成し、露光ヘッド３００Ａと感光体４００の間の距離を変えてもよい。このような構成も本発明に含まれる。
【００９５】
図３２から図３４は、位置決め部材３７０の他の例３７０Ａを示す図である。この例では、ハウジング３７１の偏芯ギア３８６の当接部３８６ｃ、すなわち位置調整部材と当接する面３７１ａは、一対の自転ころ３７３，３７３によって定義される面Ｐ−Ｐに対し傾斜した傾斜面３７１ａより構成される。面Ｐ−Ｐは、自転ころ３７３，３７３が感光体４００に当接する部分を含む面により定義される。
【００９６】
図３３は、本例の位置決め部材３７０Ａを採用した場合における、感光体４００、位置決め部材３７０Ａ、位置決め装置本体３８１の配置状態を示す図である。この図に示すように、ハウジング３７１の傾斜面３７１ａ（図３２）の作用により、位置決め装置本体３８１は感光体４００の中心に向かって配置されるのではなく、その配置の方向は中心からずれる。
【００９７】
本例では図３４に示すように、正常な状態において、位置決め部材３７０Ａに対し上方から、すなわち外部から与えられる押圧力（ばね３８２による押圧力）Ｆは、図２７の例とは異なり感光体４００の中心に向かわない。すなわち、ばね３８２、位置決め装置本体３８１から与えられる押圧力Ｆは、各自転ころ３７３に分配された付勢力ＦＡ，ＦＢの合力であり、感光体４００の中心に向かうＦ１と、傾斜面３７１ａに沿ったＦ２の二つの分力に分解されることになる。このような、押圧力Ｆに対する二つの分力への分解作用は、ハウジング３７１の傾斜面３７１ａによりなされる。
【００９８】
分力Ｆ２は感光体４００のいずれか一方の周方向を向いた付勢力であり、位置決め部材３７０Ａには常に一方向への力がかかることとなる。図２７の例ではこのような力がないため、部材の公差上の僅かなずれ等によって、ときには位置決め部材３７０は感光体４００上で不安定となることもあるが、本例ではより安定的に位置決め部材３７０Ａを感光体４００上に配置することができる。すなわち、感光体４００の両端に配置された位置決め部材３７０が、感光体４００に対して常に同じ方向（Ｆ２）に付勢されるので、位置決め部材３７０に対してＦ２方向に、例えばフレーム２２０（図２５）にストッパ等を配置することで、感光体４００の回転軸に対し、図２７の例に比べてより平行に露光ヘッド３００Ａを配置することができる。すなわち、感光体４００に平行に給紙される記録媒体に対して直角に像を形成することができることとなる。
【００９９】
なお、上述のようにハウジング３７１の傾斜面３７１ａを押圧することで付勢力Ｆ１を発生させてもよいが、例えば自転ころ３７３の一方の直径を他方と異ならせて傾斜面３７１を構成しても、同様の効果が得られる。
【０１００】
また、付勢力Ｆ１の方向は、感光体４００の回転方向と一致させることが望ましい。自転ころ３７３はハウジング３７１に対して回転自在に設けられるとはいえ、回転する際には必ず摩擦力が生じるため、感光体４００の回転によって、位置決め部材３７０Ａには感光体４００の回転方向に変位させようとする力Ｆｘ（図示せず）が作用する。ここで、もし付勢力Ｆ１が感光体４００の回転方向とは逆に作用すると、結果的にＦｘと付勢力Ｆ１が拮抗するような事態（例えば自転ころ３７３の回転がスムーズでなくなったような事態）が起こった場合に、位置決め部材３７０Ａの位置が不安定になるからである。
【０１０１】
図３５、図３６は、位置決め部材３７０の他の例３７０Ｂを示す図である。この例では、ハウジング３７１に潤滑剤（シリコン、フッ素分散液など）を含浸した潤滑材含浸部材たるフェルト（またはスポンジ）３７７と、潤滑材をふき取るブレード３７６が取り付けられている。ブレード３７６は、ウレタン、ＥＰＤＭ（ethylene propylene diene monomer）、シリコンなどより形成されている。この位置決め部材３７０Ｂでは、一対の自転ころ３７３，３７３に潤滑材が常に供給されることとなり、感光体４００に対する低摩擦を維持することができる。
【０１０２】
図３７は、位置決め装置本体３８１において、露光ヘッド３００Ａの位置を変更した際における、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）の変化を観測する状態を示す図である。位置決め装置本体３８１は基台１０００に設けられた凹部１２００にはめ込まれるが、凹部１２００内には付勢ばね１１００が設けられており、当該付勢ばね１１００の作用により、位置決め装置本体３８１は当該ばねと反対側の壁１２１０（図３８）に押し付けられる。
【０１０３】
観測者がねじ３８５を矢印Ｈの方向に回すと、図２９で示したように偏芯ギア３８６が従動して回転し、壁１２１０と付勢ばね１１００の作用により位置決め装置本体３８１は矢印Ｉの方向に移動する。移動した任意での位置におけるＭＴＦを基台１０００上に設けられたカメラ１３００を用いて測定した結果を図３９、図４０に示す。このように、位置決め装置本体３８１における位置調整部材としてのねじ３８５と偏芯ギア３８６を用いることにより、最適な露光ヘッド３００Ａの位置を決定することが可能となる。
【０１０４】
本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明によれば、画像形成装置の本体から着脱可能な露光装置単体、または露光装置を含むプロセスカートリッジが提供されるため、画像形成装置の使用性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】画像形成装置の作用を示す概念図
【図２】本発明の第１の実施形態の画像形成装置の斜視図
【図３】本発明の第１の実施形態の画像形成装置において記録紙が搬送される状態を示す側面図
【図４】本発明の第１の実施形態の画像形成装置の側面図
【図５】本発明の第１の実施形態の画像形成装置において外装扉を開いた状態における側面図
【図６】本発明の第１の実施形態のプロセスカートリッジの斜視図
【図７】本発明の第１の実施形態のプロセスカートリッジを露光装置とサブプロセスカートリッジに分解した際の状態の斜視図
【図８】本発明の第１の実施形態の露光装置の斜視図
【図９】本発明の第１の実施形態の露光装置の側面図
【図１０】図８のＩＩ−ＩＩ線に沿って露光装置を切断した状態の斜視図
【図１１】プロセスカートリッジを画像形成装置の本体への取り付ける際の動作を示す側面図
【図１２】プロセスカートリッジを画像形成装置の本体への取り付けた際の側面図
【図１３】露光装置を画像形成装置の本体から取り外した状態を示す図
【図１４】図１３のように露光装置のみを取り外した後、サブプロセスカートリッジを取り外した状態を示す図
【図１５】図６のＩ―Ｉ線に沿ってプロセスカートリッジを切断した状態の斜視図
【図１６】露光装置の位置決め部材付近を示す斜視図
【図１７】プロセスカートリッジの正面図
【図１８】本発明の第１の実施形態の画像形成装置の印刷エンジン付近の側面図
【図１９】本発明の第２の実施形態の画像形成装置の斜視図
【図２０】本発明の第２の実施形態の画像形成装置の側面図
【図２１】本発明の第２の実施形態の画像形成装置の印刷エンジン付近の側面図
【図２２】露光ヘッド位置決め装置付近の正面図
【図２３】位置決め部材を下方から見た斜視図
【図２４】位置決め部材を上方から見た斜視図
【図２５】感光体のフレームから位置決め部材の一部が露出した状態を示す斜視図
【図２６】位置決め部材が感光体に当接した状態を示す側面図
【図２７】位置決め部材の付勢力が感光体に作用する状態を示す模式図
【図２８】位置決め装置本体の端部付近を示す斜視図
【図２９】位置決め装置本体の端部付近の内部を示す斜視図
【図３０】偏芯ギアの斜視図
【図３１】偏芯ギアの動きを示す側面図
【図３２】位置決め部材の他の例を示す側面図
【図３３】他の例の位置決め部材と位置決め装置本体及び感光体との関係を示す図
【図３４】他の例の位置決め部材の付勢力が感光体に作用する状態を示す模式図
【図３５】さらに他の例の位置決め部材が感光体上に配置された状態を示す斜視図
【図３６】さらに他の例の位置決め部材が感光体上に配置された状態を示す側面図
【図３７】位置決め装置本体のフォーカス位置調整を行う際の状態を示す図
【図３８】位置決め装置本体のフォーカス位置調整を行う際の状態を示す図
【図３９】露光ヘッドと感光体間の距離に対する画像解像度を示す図
【図４０】露光ヘッドと感光体間の距離とＭＴＦの関係を示すグラフ
【符号の説明】
【０１０７】
１ 画像形成装置
１０ 筐体
２０ 用紙カセット
２１ プレート
３０ 本体フレーム
４０ 外装扉
５０ 排紙部
２００ プロセスカートリッジ
２１０ サブプロセスカートリッジ
２２０ フレーム
３００ 露光装置
３００Ａ 露光ヘッド
３６０ ガラス基板
３７０ 位置決め部材
３８０ 露光ヘッド位置決め装置
４００ 感光体
５００ 現像ユニット
６００ 帯電器
７００ 除電器
８００ クリーナ
９００ 印刷エンジン
９１０ 印刷エンジンメインユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体を露光して感光上に潜像を形成する露光装置を含むプロセスカートリッジ、及びこのプロセスカートリッジを具備する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
予め所定の電位に帯電した感光体（像担持体）を画像情報に応じて露光して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより現像し、顕画化されたトナー像を記録紙などの転写材に転写、加熱定着して画像を得る、いわゆる電子写真プロセスを応用した画像形成装置に用いられる露光装置として、レーザダイオードを光源とした光ビームをポリゴンミラーと呼称される回転多面鏡を介して像担持体上を走査して静電潜像を形成する方式と、発光ダイオード（ＬＥＤ）や有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）材料を用いて構成した発光素子をライン状に配置した発光素子列を用いて各発光部を個別に点灯（ＯＮ／ＯＦＦ）制御して像担持体上に静電潜像を形成する方式が知られている。
【０００３】
上述したような画像形成装置においては、部品交換を容易にする観点から、感光体と、感光体の表面を所定の電位に設定する帯電器と、感光体をクリーニングするクリーナを一体化し、カートリッジとして装置の本体から着脱可能にしたものがある。また、現像器とトナーカートリッジを一体化したカートリッジも存在する。また、感光体と、帯電器と、現像器とトナーカートリッジを一体化したカートリッジも存在する。
【０００４】
例えば、特許文献１には、装置本体に対して着脱可能な感光体カートリッジに対して複数の感光体が相互に位置決めされて取り付けられた画像形成装置が開示されている。この画像形成装置においては、感光体カートリッジに取り付けられた各感光体に対して現像手段が着脱可能に構成されており、かつ、感光体カートリッジの複数の感光体各々に対応する位置それぞれに位置決めされて書き込み手段（露光装置）が取り付けられている。
【特許文献１】特開２００３−０４３７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような構成の画像形成装置においては、これらの場合、上述したＬＥＤの如き発光素子、あるいはポリゴンミラーを含むＬＳＵ（Laser Scanning Unit）を備え、感光体を露光する露光装置について、カートリッジに組みいれる構成は提示されていない。しかしながら、将来的に、このような露光装置も画像形成装置の本体から着脱可能なカートリッジに組み入れることが望まれることも予想される。
【０００６】
本発明は、露光装置をも画像形成装置から着脱可能にする、すなわち露光装置をカートリッジ化する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、画像形成装置に着脱可能に設けられるプロセスカートリッジが提供され、当該プロセスカートリッジは、感光体と、当該感光体を露光する露光装置とを少なくとも含み、前記感光体及び前記露光装置、相対位置が調整可能な状態で少なくとも一の部材を介して一体化されているとともに、前記画像形成装置から着脱可能に構成される。
【０００８】
この構成により、露光装置を含むプロセスカートリッジを画像形成装置の本体から着脱可能に構成することが可能となる。また、プロセスカートリッジを外した状態、またはプロセスカートリッジを画像形成装置に組み込んだ状態において、感光体と露光装置の相対位置が調整可能である。従って、露光装置の寿命に応じてプロセスカートリッジを柔軟に交換することが可能となり、使い勝手のよい画像形成装置を提供することが可能となる。
【０００９】
また、本発明によれば、前記画像形成装置への取り付け時に、前記露光装置が前記感光体の上方に位置するよう構成されるプロセスカートリッジが提供されるものである。
【００１０】
この構成により、重力の作用により落下したトナーなどが露光装置に付着することを防止することが可能となる。
【００１１】
また、本発明によれば、帯電器と、除電器と、クリーナのうち少なくとも一つを更に含むプロセスカートリッジが提供されるものである。
【００１２】
この構成により、露光装置のみならず、印刷エンジン中の他の部材を含むプロセスカートリッジを画像形成装置の本体から着脱可能に構成することが可能となる。従って、使い勝手のよい画像形成装置を提供することができることが可能となる。
【００１３】
また、本発明によれば、露光動作中は、前記露光装置と前記感光体の間の距離が第１の距離に設定され、非印字動作中は、前記露光装置と前記感光体の間の距離が前記第１の距離より長い第２の距離に設定されるプロセスカートリッジが提供されるものである。
【００１４】
この構成により、露光装置がトナーの付着などにより汚染されることを防止するとともに、露光装置の発光素子など光源のクリーニングの際におけるクリーニング部材が通過する隙間を確保することが可能となる。
【００１５】
また、本発明によれば、露光装置は光学レンズを含まないプロセスカートリッジが提供されるものである。
【００１６】
この構成により、光の伝送効率を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記露光装置は、前記画像形成装置の本体から給電を受ける電気的接続部を表面に有するプロセスカートリッジが提供されるものである。
【００１８】
この構成によれば、露光装置の画像形成装置本体からの給電確保を容易に行うことが可能となる。
【００１９】
また、本発明によれば、前記感光体の両端に支持され、前記露光装置を支持するとともに、前記露光装置を前記感光体から離れる側へ付勢する位置決め部材を更に備えるプロセスカートリッジが提供されるものである。
【００２０】
この構成によれば、露光装置をさらにプロセスカートリッジから着脱可能に構成することが可能となる。
【００２１】
また、本発明によれば、前記一の部材が、前記露光装置が配置されるとともに前記感光体の回転軸を支えるフレームより構成され、前記画像形成装置の本体に設けられ、当該本体に対して相対的に回転可能に取り付けられた回動部材に対し、前記フレームが係合し、前記画像形成装置に取り付け可能な露光装置が提供されるものである。
【００２２】
この構成により、プロセスカートリッジの画像形成装置の本体からの着脱を容易にすることができ、画像形成装置の使い勝手をより向上させることが可能となる。
【００２３】
さらに本発明によれば、画像形成装置に着脱可能に設けられ、当該画像形成装置の感光体を露光する露光装置であって、当該露光装置は、前記画像形成装置への取り付けの際、当該露光装置を前記感光体から離れる側へ付勢する付勢部材の付勢力に逆らいつつ、前記感光体に対し相対的に所定の位置に保持されるよう構成された露光装置が提供されるものである。
【００２４】
この構成により、露光装置を画像形成装置の本体から容易に着脱可能に構成することが可能となる。従って、露光装置の寿命に応じて露光装置を柔軟に交換することが可能となり、使い勝手のよい画像形成装置を提供することが可能となる。
【００２５】
上述した本発明のプロセスカートリッジ、露光装置を使用した画像形成装置は、ユーザにとって使い勝手がよく、サービスマンにとって保守点検が容易なものとなる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、露光装置単体、または露光装置を含むプロセスカートリッジを画像形成装置の本体から着脱可能に構成することが可能となる。従って、露光装置の寿命に応じて露光装置又はプロセスカートリッジを柔軟に交換することが可能となり、使い勝手のよい画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。
【００２８】
（画像形成装置の作用の概要説明）
まず、図１を用いて、電子写真プロセスを応用した画像形成装置の画像形成プロセスの概要を簡単に説明する。図１は、画像形成装置の画像形成プロセスに関係する主要部分の概念図であり、転写材たる記録紙に所定の画像を形成するものである。尚、画像が形成される転写材には、普通紙、ＯＨＰシート、コート紙、再生紙などの記録媒体が含まれる。
【００２９】
図１の例では、帯電器を用いて、像担持体（感光体）の表面電位を−６５０Ｖ（帯電電位ＶＯ）に設定し、さらに露光ユニット（露光装置）を用いて、画像形成部分に相当する像担持体の一部を露光し、印刷部分に対応する静電潜像を像担持体上に生成する。この部分の電位（露光電位ＶＬ）は−５０Ｖに設定される。また、現像ユニットにおいて、潜像を現像させるための現像バイアス電位（現像剤を用いて静電潜像を可視化する際に、像担持体と現像ユニットとの間に発生する電圧）ＶＢを−２５０Ｖに設定すると、露光電位ＶＬと現像バイアス電位ＶＢの電位差に基づき、現像ユニットからトナーが移動し、静電潜像を現像し、トナー像を生成する。転写ユニットにより、像担持体のトナー像が用紙カセットから搬送されてきた記録紙に転写され、転写された像が、定着ローラ及び加熱ローラより記録紙に定着され画像を形成する。
【００３０】
尚、図１においては、像担持体上の不要な帯電を除くため、除電器が示されている。除電器は帯電器の前に配置され、一般的に画像形成装置で設けられているものである。ただし、除電器は、現像ユニットと転写ユニットの間、転写ユニットとクリーニング部の間に配置することも可能である。
【００３１】
（第１の実施形態）
図２は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１の斜視図を示す。画像形成装置１は、筐体１０、用紙カセット２０、本体フレーム３０、外装扉４０を備える。
【００３２】
筐体１０は樹脂などにより形成され、画像形成装置１の外枠を構成し、各部材を収納する。後述するように、筐体１０には印刷後排出された記録紙が配置される排紙部５０が形成されている。用紙カセット２０は通常の画像形成装置に用いられているものであり、ユーザが手で筐体に対し、着脱可能なものである。用紙カセット２０は所定のバネによって上方に付勢されたプレート２１を含み、プレート２１上に記録紙Ｒが収納される。
【００３３】
図３に示すように、転写材たる記録紙Ｒへの印刷時には、印刷エンジン９００の一部をなす給紙ローラ１１０の作用により、記録紙Ｒは用紙カセット２０から搬出され、レジストローラ１２０にてその位置が規制され、後述する露光装置３００などを含む印刷エンジンメインユニット９１０を通過する。印刷エンジンメインユニット９１０通過後、記録紙Ｒはプレッシャローラ１４０と加熱ローラ１５０を通過し、矢印で表された搬送方向Ａに沿って搬送され、排紙部５０に配置される。
【００３４】
その他に画像形成装置１は、外部から種々のデータ（文字コード、描画命令など）を受け取り、描画データを作成したり、印刷エンジン９００を制御するためのハードウェア、ソフトウェアを含むコントローラや、液晶表示装置等より構成され、筐体１０の一部からユーザに視覚可能に露出しており、各種のステータスなどを表示する表示部を備える。さらに画像形成装置には、トナー（色材）とキャリアを含む現像剤を収納し、後述する現像ユニット５００に供給するカートリッジが装着可能である。
【００３５】
次に印刷エンジン９００を説明する。印刷エンジン９００は、実際に印刷を行う機構部分であり、記録紙の給紙から始まって、後述するように感光体への帯電および露光、トナー付着、記録紙へのトナー転写、定着など、物理的な印刷工程そのものを担当する部分である。
【００３６】
図４に示すように、印刷エンジン９００は、給紙ローラ１１０、レジストローラ１２０、印刷エンジンメインユニット９１０、プレッシャローラ１４０、加熱ローラ１５０を含む。給紙ローラ１１０は、用紙カセット２０から記録紙Ｒを、印刷エンジンメインユニット９１０に向けて搬出するローラである。
【００３７】
印刷エンジンメインユニット９１０は印刷エンジン９００の主要部分をなすものであり、筐体１０の内側に本体フレーム３０を介して取り付けられている。印刷エンジンメインユニット９１０は主に画像形成工程のうち、転写材に対する露光、現像、画像転写を担う部分に相当する。本体フレーム３０は、内側から筐体１０の形状を保持する役割も果たす。
【００３８】
印刷エンジンメインユニット９１０は、露光装置３００、感光体４００、現像ユニット５００、転写ローラ１３０、帯電器６００、除電器７００、クリーナ８００を含み、像の記録紙Ｒへの定着以外の作像プロセスを行なう。加熱ローラ１５０はプレッシャローラ１４０に従動し、加熱ローラ１５０による記録紙Ｒの加熱作用とプレッシャローラ１４０による圧力により、像が記録紙Ｒに定着され、形成される。
【００３９】
レジストローラ１２０は、搬送路Ａ（図３）に沿って、記録紙Ｒを感光体４００（図６）における転写位置に搬送する部材である。レジストローラ１２０は、搬送されてきた記録紙Ｒをその位置で一時的に停止させ、記録紙Ｒの斜行を防止するとともに、コントローラによって制御された所定のタイミングで駆動を開始し、記録紙Ｒを搬送路に沿って搬送する。また、レジストローラ１２０は搬送位置および搬送速度の精度を高めるために、その一方を金属シャフトにより構成することが好ましく、記録紙Ｒの搬送方向において、実質的に記録紙Ｒの位置を規制している。
【００４０】
帯電器６００は、図１において説明したように、コントローラの制御に従い、感光体４００に所定の電位（帯電電位ＶＯ）を印加し、感光体４００を帯電させる。そして、露光ユニット４００がコントローラからの描画データに基づき、感光体４００を露光し、この部分の電位を所定の電位（露光電位ＶＬ）に設定することにより、印刷部分に対応する静電潜像を感光体４００上に生成する。
【００４１】
そして、現像ユニット５００において、潜像を現像させるための現像バイアス電位（現像剤を用いて静電潜像を可視化する際に、感光体と現像ユニットとの間に発生する電圧）ＶＢを設定すると、露光電位ＶＬと現像バイアス電位ＶＢの電位差に基づき、現像ユニット５００からトナーが移動し、静電潜像を現像し、トナー像を生成する。さらに転写ローラ１３０により、像担持体のトナー像が用紙カセット２０から搬送されてきた記録紙Ｒに転写される。
【００４２】
感光体４００から記録紙Ｒに転写された像が、上述した加熱ローラ１５０による加熱作用とプレッシャローラ１４０による圧力により、記録紙Ｒに定着され、この結果、トナー画像が記録紙Ｒ上に形成される。
【００４３】
クリーナ（クリーニング部）８００はブラシクリーニングより構成され、図１のクリーニング部の役割を果たし、感光体４００上に付着した不要なトナーを除去する。除電器７００は、クリーナ８００による感光体４００のクリーニング後、感光体４００表面に残存した不要な帯電を除く除電光を発光する。
【００４４】
図５に示すように、外装扉４０は上方に回動可能であり、外装扉４０を開けることにより、ユーザは筐体１０内部の印刷エンジン９００（印刷エンジンユニット９１０）に触れることができ、修理、部品交換などを容易に行なうことができる。
【００４５】
次に、本発明におけるプロセスカートリッジ２００を、図６から図１２を用いて説明する。図１１、図１２に示すように、本発明のプロセスカートリッジ２００は、画像形成装置１に着脱可能に設けられるプロセスカートリッジである。図６に示すように、プロセスカートリッジ２００は、感光体４００と、感光体を露光する露光装置３００とを少なくとも含むものであり、感光体４００と、この感光体４００と一対一に対応し、感光体４００を露光する露光装置３００は単一のフレーム２２０に支持され一体的に構成されている。
【００４６】
すなわち、図６、図７に示すように、感光体４００の長手方向両端の回転軸はフレーム２２０に支えられ、フレーム２２０の上部、すなわち感光体４００の上方に露光装置３００が一体的に配置されている。尚、フレーム２２０は、後述するように、本体フレーム３０との係合に使用される係合部材を構成する突起２２１、係合プレート２２２等を含む。尚、本実施形態においては、後述するように（図１５）、フレーム２２０に露光装置３００、感光体４００のみならず、帯電器６００、除電器７００、クリーナ８００も取り付けられており、フレーム２２０に、露光装置３００、感光体４００、帯電器６００、除電器７００、クリーナ８００が一体に取り付けられてプロセスカートリッジ２００を構成する。ただし、図７に示すように、露光装置３００はフレーム２２０から容易に取り外し可能であり、プロセスカートリッジ２００から露光装置３００が取り外された残りの部分が、サブプロセスカートリッジ２１０を構成する。
【００４７】
図８は露光装置３００の単体を斜視図で示したものであり、図９は露光装置３００の側面図を示す。図１０は図８のＩＩ−ＩＩ線に沿って露光装置３００を切断した状態の斜視図である。
【００４８】
露光装置３００は、感光体４００を露光する光を発する露光ヘッド部３１０と、外部との電気的接続確保等に使用される機能部３３０が、共通のガラス基板３６０、露光装置３００の長手方向両端部に設けられたヒンジ部３２０（図９）を介して一体化されて形成されている。露光ヘッド部３１０には、露光ヘッド部３１０の長手方向（主走査方向）に延設した図示せぬ発光素子列が形成されている。当該発光素子列は、複数の発光素子（光源）が、露光ヘッド部３１０の長手方向に列状に配置して構成され、対峙する感光体４００を露光する。発光素子としては、発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）や有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ；Organic Electroluminescence）等の固体発光素子が挙げられる。
【００４９】
尚、本実施形態における露光装置３００の露光ヘッド部３１０には、結像レンズ（例えば複数の俵状のプラスティックレンズを備える、いわゆるレンズアレイによって構成された結像レンズ）のように、発光素子の光に光学的に作用する光学レンズが搭載されていない。光学レンズの光伝送効率は６％程度であり、強い光を感光体に照射するためには発光素子からの発光強度を上げなくはならない。しかしこのような場合、発光素子、特に有機ＥＬ素子の発光寿命が極端に短くなるおそれがある。しかしながら、本実施形態では光学レンズを用いていないため、伝送効率を向上させることができ、発光素子の発光強度を抑えることができるため、発光素子の発光寿命が短くなることを防止できる。
【００５０】
機能部３３０には、画像形成装置１の本体における図示せぬ給電部から電力の給電、感光体４００を露光する際の点灯情報（即ち画像データ）、および画像データの点灯タイミングを制御する信号線等を受ける電気的接続部を構成する外部端子接続パッド３５２を複数備えた基板３５０が、その表面に配置されている。
【００５１】
なお、本実施形態においては、上述の発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）はガラス基板３６０上に形成され、この発光素子の形成面が感光体４００に対向している（即ち、発光素子から出射された光が、ガラス基板３６０を経由せずに空間に出射される、いわゆるトップエミッション構造をとる）。更に発光素子は、その形成面において、発光素子のサイズ（発光素子が円形状であれば直径、方形状であれば辺の長さ）と略同一の厚みを有する酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）によって封止されており、発光素子と感光体４００表面の間隔を実質的に封止厚みと同等に構成している。このように封止に酸窒化シリコンを用いたのは、次のような重要な意味をもっている。酸窒化シリコンは例えば酸化シリコンと比較して、酸素等のガスや水分に対するバリア性能が大きく、更に形成時のスパッタ雰囲気を調整することで（例えば、導入ガスにおけるガス分圧をＯ２／（Ｏ２＋Ｎ２）＝０．０５にする）、成膜された膜の内部応力をゼロにすることが可能である。これによって、有機エレクトロルミネッセンス素子（特にその電極）にガラス基板３６０と平行な方向への応力が全く作用しなくなり、露光装置の製造歩留まりを劇的に改善する。
【００５２】
また、本実施形態においては、発光素子を駆動する回路をパッシブマトリクス方式で構成している。パッシブマトリクス方式は、行・列電極に挟まれた領域を発光させるものであり構成が簡易であるが、実質的に時分割駆動を必要とし、発光素子の瞬間的な発光光量は大きなものとなる。しかしながら、結像レンズを持たない本実施形態の構成によれば、発光素子から出射された光の伝送効率は極めて高いため、パッシブマトリクス方式によって発光素子を駆動しても、発光素子には大きな発光光量が要求されない。
【００５３】
そして、露光装置３００がフレーム２２０に接続される際には、図７の点線矢印で示すように、機能部３３０の両端に設けられているタブ状の接続部３３１が、フレーム２２０の平板部２２４上に配置されるとともに、露光ヘッド部３１０の位置決め穴３１０ａに、位置決め部材３７０の位置決めシャフト３７７の先端が挿入される（図１６参照）。
【００５４】
また、図９に示すように、共通のガラス基板３６０の下面、すなわち感光体４００に対抗する面にはギャップシート３６５が設けられている。ギャップシート３６５は一般的に２０〜５０μｍの厚さをもち、テフロン（登録商標）のごとき低摺動シートにより構成されている。
【００５５】
露光ヘッド部３１０の下面においては、ギャップシート３６５が設けられているものの、ガラス基板３６０と感光体４００の距離が極めて近いため、強い力で露光ヘッド部３１０を感光体４００側に押すと、ガラス基板３６０が破損する恐れがある。したがって、押圧ばね４２から露光ヘッド部３１０にかかる力（矢印Ｍ）は小さく抑える必要がある。
【００５６】
一方、機能部３３０においては、外部との電気的接続を確保するため、基板３５０の
外部端子接続パッド３５２に接続するコネクタからの力（矢印Ｎ）は大きく確保する必要がある。すなわち露光装置３００には、部分ごとにかかる最適な外力の大きさを異ならせることが必要される。
【００５７】
このような特性を達成するため、本実施形態では、機能部３３０にかかる大きな力Ｎをその接続部３３１を介してフレーム２２０の平板部２２４が受け止める構成を採っている。さらに、このような大きな力Ｎが露光ヘッド部３１０側に伝わらないように、接続部３３１と露光ヘッド部３１０を接続するヒンジ部３２０のたわみにより、力Ｎが発散される。
【００５８】
なお、本実施形態では、発光素子を支持する基板としてガラス基板３６０を用いているが、ガラス基板３６０が破損する問題がある場合は、発光素子を形成する基板としてプラスティックを用いるとよい。そして、このプラスティック基板を露光装置３００の長手方向（図８で示すｚ方向）に張力を付与して配置すればよい。また、このとき、張力を付与する部材によって感光体４００との間隔を規制するように構成してもよい。
【００５９】
次に、プロセスカートリッジ２００の、画像形成装置１の本体への取り付け方法を、図１１、図１２を用いて説明する。
【００６０】
図２、図１１に示すように、画像形成装置１の本体の一部を形成する本体フレーム３０には、本体フレーム、ひいては画像形成装置の本体に対して相対的に回転可能に回動部材３１が取り付けられている。当該回動部材３１は、本体フレーム３０の側面を形成する側面フレーム３３に、ビス３２を介して回転可能に取り付けられている。回動部材３１には、接続端子３１ａが設けられ、プロセスカートリッジの画像形成装置への取り付け時に、露光装置３００の外部端子接続パッド３５２と電気的に接続する。
【００６１】
ユーザがプロセスカートリッジ２００を矢印Ｂの方向へ移動させ、回動部材３１に接触させた後、さらに矢印Ｂの方向へ移動させる。すると、回動部材３１が矢印Ｃの方向にビス３２を中心として回転する。その後、さらにユーザが、回動部材３１の矢印Ｃの方向への回転動作に追従させながらプロセスカートリッジ２００を押し込むと、フレーム２２０の側面に形成された突起２２１が、側面フレーム３３に形成されたスロット３４内に進入する。また、同じくフレーム２２０の側面に形成された係合プレート２２２の係合爪２２２ａが、側面フレーム３３に形成された側面窓３５に係合する。このような手順を経て、図１２に示すように、プロセスカートリッジ２００が、本体フレーム３０、ひいては画像形成装置１の本体に取り付けられる。また、上記手順と逆の手順操作を行うことにより、プロセスカートリッジ２００を、本体フレーム３０、ひいては画像形成装置１の本体から取り外すことが可能である。従って、プロセスカートリッジ２００の画像形成装置１への着脱は容易に達成される。
【００６２】
同時に、回動部材３１の接続端子３１ａが、露光装置３００の外部端子接続パッド３５２と電気的に接続されるため、露光装置３００への給電確保を容易に行うことが可能となる。
【００６３】
図１３は、露光装置３００を、プロセスカートリッジ２００、ひいては画像形成装置１の本体から取り外した状態を示す図である。このように、本実施形態においては、露光装置３００が、画像形成装置１に着脱可能に設けられていると把握することもできる。図１４は、図１３のように露光装置３００のみを取り外した後、サブプロセスカートリッジ２１０を取り外した状態を示す図である。
【００６４】
図１３に示すように、露光装置３００は、それのみで画像形成装置１の本体に対し着脱可能に構成されている。そのような構成について、図１５〜図１８を用いて説明する。
【００６５】
図１５は、図６のＩ―Ｉ線に沿ってプロセスカートリッジ２００を切断した状態を示す斜視図である。図１５に示すように、プロセスカートリッジ２００は、フレーム２２０に、露光装置３００、感光体４００、帯電器６００、クリーナ８００が一体に取り付けられて構成される。図１５では除電器７００が省略されているが、除電器７００もフレーム２２０に取り付け可能である。そして、帯電器６００と、除電器６００と、クリーナ８００のうち少なくとも一つを、プロセスカートリッジ２００に盛り込むように構成することが可能である。クリーナ８００は、感光体４００の表面に当接し、表面に付着したトナーを拭き取るクリーニングブレード８１０と、拭き取られたトナーを図示せぬ廃トナー収納容器へ搬送する廃トナー搬送部としての廃トナー搬送オーガ８２０を備える。
【００６６】
そして、本実施形態では、感光体４００の両端に支持され（図１７参照）、露光装置３００を支持するとともに、露光装置３００を感光体４００から離れる側へ付勢する位置決め部材３７０が設けられている。位置決め部材３７０は、樹脂ケースより形成された箱体状のハウジング３７１と、ハウジング３７１に収納された一対の自転ころ３７３と、ハウジング３７１と一体に形成された位置決めシャフト３７７と、ハウジング３７１上に取り付けられた付勢部材としての付勢ばね３７５とを含む。
【００６７】
自転ころ３７３は、ハウジング３７１に回転可能に収納されており、感光体４００に接触しており、感光体４００の回転とともに回転する。また、位置決めシャフト３７７の先端はテーパ状に形成されており、露光装置３００の露光ヘッド部３１０に形成された位置決め穴３１０ａに挿入可能となっている。
【００６８】
そして、図１６、図１７に示すように、ユーザが露光装置３００をフレーム２２０（サブプロセスカートリッジ２１０）、ひいては画像形成装置１の本体に取り付ける際には、露光ヘッド部３１０の位置決め穴３１０ａに、位置決めシャフト３７７の先端が入るよう、位置合わせをする。位置合わせをしたまま、露光装置３００を、付勢ばね３７５による反発力に逆らいながらフレーム２２０側に押しつづけると、露光ヘッド部３１０の両端が、フレーム２２０の係合突起２２３の係合爪２２３ａと係合する。さらに、機能部３３０の接続部３３１が、フレーム２２０の平板部２２４上に配置される。そして図１７に示すように、付勢ばね３７５による反発力を抑制しながら、露光装置３００がフレーム２２０に取り付けられる。図１８は、このようにして露光装置３００が取り付けられた画像形成装置１のエンジン９００の印刷エンジンメインユニット９１０付近の断面図を示す。
【００６９】
本実施形態においては、露光装置３００のみ、または露光装置３００を含むプロセスカートリッジ２００が、画像形成装置１の本体から容易に着脱可能に構成されている。従って、ユーザは発光光源の寿命に応じて容易に露光装置、または露光装置と他の部品からなるカートリッジを交換することが可能となり、画像形成装置の使い勝手、メンテナンス性を向上させることが可能となる。
【００７０】
また、本実施形態においては、プロセスカートリッジ２００において、感光体４００と露光装置３００は、相対位置が調整可能な状態で、少なくとも一の部材たるフレーム２２０を介して一体化されている。すなわち、プロセスカートリッジ２００自体のフレーム２２０の係合突起２２３、位置決め部材３７０の作用により、感光体４００と露光装置３００の相対位置が調整可能である。さらには、プロセスカートリッジ２００の外部の部材たる外装扉４０に取り付けられた押圧ばね４２の作用によっても、感光体４００と露光装置３００の相対位置は調整可能である。従って、露光装置の３００寿命に応じてプロセスカートリッジ２００を柔軟に交換するとともに、露光装置３００と感光体４００の相対位置を容易に調整することが可能となる。
【００７１】
また、本実施形態においては、画像形成装置１への取り付け時に、露光装置３００は、感光体４００の上方に位置するように構成されている。従って、露光装置３００がトナーの付着などにより汚染される可能性は低くなり、露光装置３００の着脱も容易なものとなる。尚、この構成は、ユーザがプロセスカートリッジにアクセス可能な状態において、最も先にアクセスする位置に露光装置３００を配置したものである、と言い換えてもよい。
【００７２】
また、本実施形態においては、露光装置３００の画像形成装置１への取り付けの際、露光装置３００は露光装置自身を感光体４００から離れる側へ付勢する付勢ばね３７５の付勢力に逆らいつつ、感光体４００に対し相対的に所定の位置に保持されるよう構成されている。このような保持は、露光装置３００の露光ヘッド部３１０の両端部と、フレーム２２０における係合突起２２３の係合爪２２３ａとの係合により達成される。従って、露光装置３００の画像形成装置１への着脱も容易に達成される。また、付勢ばね３７５の作用により、画像形成装置の本体からプロセスカートリッジ２００が外れた状態であっても、露光ヘッド部３３と感光体４００をできるだけ離間させ、感光体４００への衝撃等によるスクラッチ傷が発生するのを防止することができる。
【００７３】
尚、露光装置３００をフレーム２２０に取り付けた後、外装扉４０を閉じると、外装扉４０に取り付けられた押圧ばね４２が、露光装置３００の露光ヘッド部３１０の両端部を押す。押圧ばね４２の加重は付勢ばね３７５の加重より大きいため、付勢ばね３７５により感光体４００から所定の距離退避した（遠ざかった）露光ヘッド部３１０、露光装置３００は、外装蓋４０が閉じられると、露光ヘッド部３１０の長手方向両端に配置したギャップシート３６５（図９）を介して感光体４００に近づくため、感光体４００と露光装置３００との間の距離を所定の距離に維持することができる。
【００７４】
また、露光装置３００による露光動作中は、露光装置３００と感光体４００の間の距離が第１の距離に設定され、非印字動作中は、露光装置３００と感光体４００の間の距離が第１の距離より長い第２の距離に設定されるよう、付勢ばね３７５の圧縮の程度を調整する機構を設けることができる。このような機構により、露光装置３００がトナーの付着などにより汚染されることを防止するとともに、露光装置３００の発光素子のクリーニングの際におけるクリーニング部材が通過する隙間を確保することが可能となる。
【００７５】
（第２の実施形態）
図１９は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置１の斜視図を示す。画像形成装置１は、第１実施形態のものとほぼ同等の構成を備えるが、本実施形態においては、外装扉４０の内面に、感光体４００に対する露光装置、本実施形態では露光ヘッド３００Ａの相対的な位置を決定する露光ヘッド位置決め装置３８０が設けられている。
【００７６】
図２０、図２１の側面図に示すように、外装扉４０の下面（内面）、すなわち画像形成装置１の本体と露光ヘッド位置決め装置３８０の主要部分を構成する位置決め装置本体３８１との間には、付勢部材たるばね３８２が設けられ、位置決め装置本体３８１とばね３８２より露光ヘッド位置決め装置３８０が構成される。図２２に示すように、バネ３８２は位置決め装置本体３８１の筐体３８４の長手方向両端に設けられた突起３８３に取り付けられ、位置決め装置本体３８１を感光体４００の方向へ付勢する。
【００７７】
露光ヘッド３００Ａは、第１の実施形態における露光装置３００に相当するものであり、筐体３８４の中に保持されている。ばね３８２の作用により、位置決め装置本体３８１が感光体４００の方向へ付勢されており、露光ヘッド３００Ａも間接的に感光体４００の方向へ付勢される。
【００７８】
図２２に示すように、位置決め装置本体３８１の長手方向において、突起３８３のさらに外側で、かつ位置決め装置本体３８１の下側には、第１の実施形態の位置決め部材３７０と同等の構成を有する位置決め部材３７０が配置されている。図２３、図２４に示すように、位置決め部材３７０は、樹脂ケースより形成された箱体状のハウジング３７１と、ハウジング３７１に収納された一対の自転ころ３７３，３７３と、ハウジング３７１と一体に形成された位置決めシャフト３７７とを含む。本実施形態においては、第１の実施形態のものと異なり、付勢ばね３７５は設けられていない。
【００７９】
一対の自転ころ３７３，３７３は、感光体４００に当接するともに、感光体の回転に伴い、感光体に従動して回転する回転体を構成する。自転ころ３７３は、その長手方向が、感光体４００の長手方向と平行になるように配置され、各自転ころ３７３は、感光体４００の回転方向に配列されている。自転ころ３７３の回転軸（図示せず）がハウジング３７１に支持されることにより、自転ころ３７３はハウジング３７１に回転可能に保持されている。
【００８０】
自転ころ３７３は、４フッ化エチレンやポリフェニレンサルファイドのように、低摺動性を有する材料より構成することが好ましい。また、形状維持性、耐久性の観点から金属により構成することもできるが、この場合には、表面に前述した樹脂による皮膜を形成することが好ましい。また、本実施形態では、感光体４００に当接する回転体を一対の自転ころ３７３，３７３により構成したが、回転体の具体例は一対の自転ころ３７３，３７３には限定されず、その大きさ、形状、個数などは任意であり、感光体４００との間の摩擦が減少するよう回転可能に構成されたものであればよい。
【００８１】
箱体状のハウジング３７１は樹脂ケースなどより形成され、上述したように回転体たる一対の自転ころ３７３，３７３を回転可能な状態で保持する回転体保持部材として機能する。ハウジング３７１の形状なども特に限定はされない。
【００８２】
図２５、図２６に示すように、位置決め部材３７０の一部、すなわちハウジング３７１の上面、位置決めシャフト３７７は、フレーム２２０から位置決め装置本体３８１に対向するように露出している。位置決めシャフト３７７の先端はテーパ状に形成されており、位置決め装置本体３８１の筐体３８４に設けられた図示せぬ位置決め穴（第１の実施形態の露光ヘッド部３１０に形成された位置決め穴３１０ａに相当）に挿入可能となっている。
【００８３】
図２７に示すように、正常な状態において、位置決め部材３７０に対し上方から与えられる付勢力（ばね３８２による付勢力）Ｆは、感光体４００の中心に向かう。すなわち、ばね３８２、位置決め装置本体３８１から与えられる付勢力Ｆは、最終的に位置決め部材３７０の一対の自転ころ３７３，３７３に到達する。自転ころ３７３，３７３は感光体４００に接触しており、各自転ころ３７３に分配された付勢力ＦＡ，ＦＢが、ともに感光体４００の中心に向かうことにより、位置決め部材３７０は感光体４００上に安定的に配置される。
【００８４】
本実施形態では、露光ヘッド位置決め装置３８０において感光体４００に当接する部分がころ３７３のような回転体により構成され、感光体４００の回転に伴い回転する。従って、露光ヘッド位置決め装置３８０と感光体４００との間の摩擦を減らすことが可能となり、露光ヘッド位置決め装置３８０の寿命を確保するとともに、正確な位置決めも可能となる。
【００８５】
次に図２８から図３１を用いて、位置決め装置本体３８１の詳細を説明する。位置決め部材本体３８１の外枠は、各種部材を収納した筐体３８４より構成される。図２２、図２８に示すように、筐体３８４の上面には、付勢部材たるバネ３８２（図１９から図２２参照）を保持する突起が設けられ、当該ばね３８２の作用により、位置決め装置本体３８１は下方、すなわち感光体４００側に常に付勢された状態となっている。
【００８６】
一方、筐体３８４の下面には露光ヘッド３００Ａが配置され、感光体４００に対し対向して配置される。すなわち、筐体３８４は露光ヘッド３００Ａを保持する露光ヘッド保持部材としても機能する。通常、露光ヘッド３００Ａと感光体４００の間の隙間の距離は５０μｍ程度に設定される。
【００８７】
そして、筐体３８４は、感光体４００と露光ヘッド３００Ａの間の距離を調整するため、感光体４００に対し相対的に露光ヘッド３００Ａを移動させる位置調整部材を収納している。本実施形態において、当該位置調整部材は、ねじ３８５と偏芯ギア（ヘリカルギア）３８６より構成されている。筐体３８４から位置調整部材の一部、正確には偏芯ギア３８６の一部がスロット３８４ａを介して露出し、位置決め部材３７０のハウジング３７１に当接している（図２２参照）。
【００８８】
ねじ３８５に対し、ユーザ、サービスマンは、筐体３８４の外部からアクセス可能、すなわち、ねじ回しを使用して図２９の矢印Ｄのように回すことが可能であり、容易に位置調整を行うことが可能である。そして筐体３８４の内部において、ねじ３８５と偏芯ギア３８６は噛み合っており、ねじ３８５を矢印Ｄの方向に回すことにより、偏芯ギア３８６を矢印Ｅの方向に回転、駆動させることが可能である。
【００８９】
偏芯ギア３８６は、ねじ３８５と噛み合うギア部３８６ｂと、ギア部３８６ｂと一体的に形成されるとともに、ハウジング３７１に当接した当接部３８６ｃとを備えている。当接部３８６ｃはギア部３８６ｂの両面に一対設けられ、ハウジング３７１の上面（図２５参照）に安定的に当接する。また当接部３８６ｃ上には、偏芯ギア３８６の回転に伴い、筐体３８４に形成されたスロット３８４ｂ内で回転する円形の突部３８６ａが設けられている。突部３８６ａをスロット３８４ｂにより規制することにより、たとえ回転しても、偏芯ギア３８６は筐体３８４内の所定の位置に安定的に保持される。
【００９０】
図３１に示すように、ギア部３８６ｂの回転中心Ｘは突部３８６ａ上にあり、当接部３８６ｃの回転中心Ｙからずれて配置されている。従って、偏芯ギア３８６が矢印Ｅの方向（図２９）に回転、駆動したとき、当接部３８６ｃの外周上の一点の軌跡は矢印Ｇのようになる。このことは、ねじ３８５の回転とともに、ギア部３８６ｂの回転中心Ｘとハウジング３７１に対する当接位置との間の距離が変動することを意味する。そして、位置決め装置本体３８１は、ばね３８２の作用により常に下方に付勢されているため、この一連の作用により、位置決め本体３８１は上下動する。図３１の状態から偏芯ギア３８６がいずれかの方向に回転すると、回転中心Ｘとハウジング３７１に対する当接位置との間の距離は短くなり、位置決め装置本体３８１は下方へ移動する。ひいては、露光ヘッド３００Ａの感光体４００に対する距離が変動し、露光ヘッド３００Ａの位置決めが実現される。
【００９１】
上記の構成により容易に露光ヘッド３００Ａを感光体４００に対し、相対的に最適な位置（露光光のフォーカス位置）に調整することが可能となる。また、本実施形態においては、偏芯ギア３８６の採用により、２０：１程度のギア比を実現し、特許文献１に記載のような偏芯量と偏芯角度が１対１となっている構成に比べ、より細かな微調整が可能となる。また、偏芯ギア３８６の採用により、焦点位置がずれにくくなる。さらに、偏芯ギア３８６に駆動用のモータを接続することにより、電動の微調整オートフォーカスをも実現することができる。
【００９２】
本実施形態においては、複数の回転体たる自転ころ３７３，３７３が、感光体４００の回転方向に設けられ、感光体４００に当接する。従って、露光ヘッド３００Ａは、筐体３８４、位置調整部材、位置決め部材３７０を介して安定的に感光体４００上に配置されることとなる。さらに、位置決め部材３７０は、露光ヘッド３００Ａの長手方向両端部に設けられるため、露光ヘッド３００Ａがより安定的に感光体４００上に配置されることとなる。
【００９３】
また、本実施形態においては、露光ヘッド保持部材たる筐体３８４（位置決め装置本体３８１）が、ハウジング３７１とは別体に構成されている。この構成では、感光体４００に直接当接する位置決め部材３７０から独立して、筐体３８４（位置決め装置本体３８１）の感光体４００に対する相対的な位置を変更し、ひいては露光ヘッド３００Ａと感光体４００の間の距離を変更することができる。また、露光ヘッド３００Ａを保持する筐体３８４が自転ころ３７３，３７３を保持するハウジング３７１と別体に構成され、位置調整部材を構成するねじ３８５、偏芯ギア３８６を容易に筐体内に収納することが可能となる。
【００９４】
ただし、本発明の構成はこのような実施形態には限定されない。例えば、一対の自転ころ３７３，３７３を保持するハウジング３７１（回転体保持部材）と露光ヘッド３００Ａを保持する筐体３８４（露光ヘッド保持部材）を一体の部材により構成し、露光ヘッド３００Ａをそのような部材から独立して動くように構成し、露光ヘッド３００Ａと感光体４００の間の距離を変えてもよい。このような構成も本発明に含まれる。
【００９５】
図３２から図３４は、位置決め部材３７０の他の例３７０Ａを示す図である。この例では、ハウジング３７１の偏芯ギア３８６の当接部３８６ｃ、すなわち位置調整部材と当接する面３７１ａは、一対の自転ころ３７３，３７３によって定義される面Ｐ−Ｐに対し傾斜した傾斜面３７１ａより構成される。面Ｐ−Ｐは、自転ころ３７３，３７３が感光体４００に当接する部分を含む面により定義される。
【００９６】
図３３は、本例の位置決め部材３７０Ａを採用した場合における、感光体４００、位置決め部材３７０Ａ、位置決め装置本体３８１の配置状態を示す図である。この図に示すように、ハウジング３７１の傾斜面３７１ａ（図３２）の作用により、位置決め装置本体３８１は感光体４００の中心に向かって配置されるのではなく、その配置の方向は中心からずれる。
【００９７】
本例では図３４に示すように、正常な状態において、位置決め部材３７０Ａに対し上方から、すなわち外部から与えられる押圧力（ばね３８２による押圧力）Ｆは、図２７の例とは異なり感光体４００の中心に向かわない。すなわち、ばね３８２、位置決め装置本体３８１から与えられる押圧力Ｆは、各自転ころ３７３に分配された付勢力ＦＡ，ＦＢの合力であり、感光体４００の中心に向かうＦ１と、傾斜面３７１ａに沿ったＦ２の二つの分力に分解されることになる。このような、押圧力Ｆに対する二つの分力への分解作用は、ハウジング３７１の傾斜面３７１ａによりなされる。
【００９８】
分力Ｆ２は感光体４００のいずれか一方の周方向を向いた付勢力であり、位置決め部材３７０Ａには常に一方向への力がかかることとなる。図２７の例ではこのような力がないため、部材の公差上の僅かなずれ等によって、ときには位置決め部材３７０は感光体４００上で不安定となることもあるが、本例ではより安定的に位置決め部材３７０Ａを感光体４００上に配置することができる。すなわち、感光体４００の両端に配置された位置決め部材３７０が、感光体４００に対して常に同じ方向（Ｆ２）に付勢されるので、位置決め部材３７０に対してＦ２方向に、例えばフレーム２２０（図２５）にストッパ等を配置することで、感光体４００の回転軸に対し、図２７の例に比べてより平行に露光ヘッド３００Ａを配置することができる。すなわち、感光体４００に平行に給紙される記録媒体に対して直角に像を形成することができることとなる。
【００９９】
なお、上述のようにハウジング３７１の傾斜面３７１ａを押圧することで付勢力Ｆ１を発生させてもよいが、例えば自転ころ３７３の一方の直径を他方と異ならせて傾斜面３７１を構成しても、同様の効果が得られる。
【０１００】
また、付勢力Ｆ１の方向は、感光体４００の回転方向と一致させることが望ましい。自転ころ３７３はハウジング３７１に対して回転自在に設けられるとはいえ、回転する際には必ず摩擦力が生じるため、感光体４００の回転によって、位置決め部材３７０Ａには感光体４００の回転方向に変位させようとする力Ｆｘ（図示せず）が作用する。ここで、もし付勢力Ｆ１が感光体４００の回転方向とは逆に作用すると、結果的にＦｘと付勢力Ｆ１が拮抗するような事態（例えば自転ころ３７３の回転がスムーズでなくなったような事態）が起こった場合に、位置決め部材３７０Ａの位置が不安定になるからである。
【０１０１】
図３５、図３６は、位置決め部材３７０の他の例３７０Ｂを示す図である。この例では、ハウジング３７１に潤滑剤（シリコン、フッ素分散液など）を含浸した潤滑材含浸部材たるフェルト（またはスポンジ）３７７と、潤滑材をふき取るブレード３７６が取り付けられている。ブレード３７６は、ウレタン、ＥＰＤＭ（ethylene propylene diene monomer）、シリコンなどより形成されている。この位置決め部材３７０Ｂでは、一対の自転ころ３７３，３７３に潤滑材が常に供給されることとなり、感光体４００に対する低摩擦を維持することができる。
【０１０２】
図３７は、位置決め装置本体３８１において、露光ヘッド３００Ａの位置を変更した際における、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）の変化を観測する状態を示す図である。位置決め装置本体３８１は基台１０００に設けられた凹部１２００にはめ込まれるが、凹部１２００内には付勢ばね１１００が設けられており、当該付勢ばね１１００の作用により、位置決め装置本体３８１は当該ばねと反対側の壁１２１０（図３８）に押し付けられる。
【０１０３】
観測者がねじ３８５を矢印Ｈの方向に回すと、図２９で示したように偏芯ギア３８６が従動して回転し、壁１２１０と付勢ばね１１００の作用により位置決め装置本体３８１は矢印Ｉの方向に移動する。移動した任意での位置におけるＭＴＦを基台１０００上に設けられたカメラ１３００を用いて測定した結果を図３９、図４０に示す。このように、位置決め装置本体３８１における位置調整部材としてのねじ３８５と偏芯ギア３８６を用いることにより、最適な露光ヘッド３００Ａの位置を決定することが可能となる。
【０１０４】
本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明によれば、画像形成装置の本体から着脱可能な露光装置単体、または露光装置を含むプロセスカートリッジが提供されるため、画像形成装置の使用性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】画像形成装置の作用を示す概念図
【図２】本発明の第１の実施形態の画像形成装置の斜視図
【図３】本発明の第１の実施形態の画像形成装置において記録紙が搬送される状態を示す側面図
【図４】本発明の第１の実施形態の画像形成装置の側面図
【図５】本発明の第１の実施形態の画像形成装置において外装扉を開いた状態における側面図
【図６】本発明の第１の実施形態のプロセスカートリッジの斜視図
【図７】本発明の第１の実施形態のプロセスカートリッジを露光装置とサブプロセスカートリッジに分解した際の状態の斜視図
【図８】本発明の第１の実施形態の露光装置の斜視図
【図９】本発明の第１の実施形態の露光装置の側面図
【図１０】図８のＩＩ−ＩＩ線に沿って露光装置を切断した状態の斜視図
【図１１】プロセスカートリッジを画像形成装置の本体への取り付ける際の動作を示す側面図
【図１２】プロセスカートリッジを画像形成装置の本体への取り付けた際の側面図
【図１３】露光装置を画像形成装置の本体から取り外した状態を示す図
【図１４】図１３のように露光装置のみを取り外した後、サブプロセスカートリッジを取り外した状態を示す図
【図１５】図６のＩ―Ｉ線に沿ってプロセスカートリッジを切断した状態の斜視図
【図１６】露光装置の位置決め部材付近を示す斜視図
【図１７】プロセスカートリッジの正面図
【図１８】本発明の第１の実施形態の画像形成装置の印刷エンジン付近の側面図
【図１９】本発明の第２の実施形態の画像形成装置の斜視図
【図２０】本発明の第２の実施形態の画像形成装置の側面図
【図２１】本発明の第２の実施形態の画像形成装置の印刷エンジン付近の側面図
【図２２】露光ヘッド位置決め装置付近の正面図
【図２３】位置決め部材を下方から見た斜視図
【図２４】位置決め部材を上方から見た斜視図
【図２５】感光体のフレームから位置決め部材の一部が露出した状態を示す斜視図
【図２６】位置決め部材が感光体に当接した状態を示す側面図
【図２７】位置決め部材の付勢力が感光体に作用する状態を示す模式図
【図２８】位置決め装置本体の端部付近を示す斜視図
【図２９】位置決め装置本体の端部付近の内部を示す斜視図
【図３０】偏芯ギアの斜視図
【図３１】偏芯ギアの動きを示す側面図
【図３２】位置決め部材の他の例を示す側面図
【図３３】他の例の位置決め部材と位置決め装置本体及び感光体との関係を示す図
【図３４】他の例の位置決め部材の付勢力が感光体に作用する状態を示す模式図
【図３５】さらに他の例の位置決め部材が感光体上に配置された状態を示す斜視図
【図３６】さらに他の例の位置決め部材が感光体上に配置された状態を示す側面図
【図３７】位置決め装置本体のフォーカス位置調整を行う際の状態を示す図
【図３８】位置決め装置本体のフォーカス位置調整を行う際の状態を示す図
【図３９】露光ヘッドと感光体間の距離に対する画像解像度を示す図
【図４０】露光ヘッドと感光体間の距離とＭＴＦの関係を示すグラフ
【符号の説明】
【０１０７】
１ 画像形成装置
１０ 筐体
２０ 用紙カセット
２１ プレート
３０ 本体フレーム
４０ 外装扉
５０ 排紙部
２００ プロセスカートリッジ
２１０ サブプロセスカートリッジ
２２０ フレーム
３００ 露光装置
３００Ａ 露光ヘッド
３６０ ガラス基板
３７０ 位置決め部材
３８０ 露光ヘッド位置決め装置
４００ 感光体
５００ 現像ユニット
６００ 帯電器
７００ 除電器
８００ クリーナ
９００ 印刷エンジン
９１０ 印刷エンジンメインユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に着脱可能に設けられるプロセスカートリッジであって、当該プロセスカートリッジは、感光体と、当該感光体を露光する露光装置とを少なくとも含み、
前記感光体及び前記露光装置は、相対位置が調整可能な状態で少なくとも一の部材を介して一体化されているとともに、前記画像形成装置から着脱可能に構成されるプロセスカートリッジ。
【請求項２】
請求項１記載のプロセスカートリッジであって、
前記画像形成装置への取り付け時に、前記露光装置が前記感光体の上方に位置するよう構成されるプロセスカートリッジ。
【請求項３】
請求項１または２記載のプロセスカートリッジであって、
帯電器と、除電器と、クリーナのうち少なくとも一つを更に含むプロセスカートリッジ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載のプロセスカートリッジであって、
露光動作中は、前記露光装置と前記感光体の間の距離が第１の距離に設定され、非印字動作中は、前記露光装置と前記感光体の間の距離が前記第１の距離より長い第２の距離に設定されるプロセスカートリッジ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載のプロセスカートリッジであって、
前記露光装置は光学レンズを含まないプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載のプロセスカートリッジであって、
前記露光装置は、前記画像形成装置の本体から給電を受ける電気的接続部を表面に有するプロセスカートリッジ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載のプロセスカートリッジであって、
前記感光体の両端に支持され、前記露光装置を支持するとともに、前記露光装置を前記感光体から離れる側へ付勢する位置決め部材を更に備えるプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項記載のプロセスカートリッジであって、
前記一の部材が、前記露光装置が配置されるとともに前記感光体の回転軸を支えるフレームより構成され、
前記画像形成装置の本体に設けられ、当該本体に対して相対的に回転可能に取り付けられた回動部材に対し、前記フレームが係合し、前記画像形成装置に取り付け可能な露光装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項記載のプロセスカートリッジを含む画像形成装置。
【請求項１０】
画像形成装置に着脱可能に設けられ、当該画像形成装置の感光体を露光する露光装置であって、当該露光装置は、前記画像形成装置への取り付けの際、当該露光装置を前記感光体から離れる側へ付勢する付勢部材の付勢力に逆らいつつ、前記感光体に対し相対的に所定の位置に保持されるよう構成された露光装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の露光装置であって、
前記付勢部材が前記画像形成装置の本体に設けられた露光装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載の露光装置であって、
前記露光装置は光学レンズを含まない露光装置。
【請求項１３】
請求項１０から１２のいずれか１項記載の露光装置であって、
前記露光装置は、前記画像形成装置の本体から給電を受ける電気的接続部を表面に有する露光装置。
【請求項１４】
請求項１０から１３のいずれか１項記載の露光装置を含む画像形成装置。
【請求項１】
画像形成装置に着脱可能に設けられるプロセスカートリッジであって、当該プロセスカートリッジは、感光体と、当該感光体を露光する露光装置とを少なくとも含み、
前記感光体及び前記露光装置は、相対位置が調整可能な状態で少なくとも一の部材を介して一体化されているとともに、前記画像形成装置から着脱可能に構成されるプロセスカートリッジ。
【請求項２】
請求項１記載のプロセスカートリッジであって、
前記画像形成装置への取り付け時に、前記露光装置が前記感光体の上方に位置するよう構成されるプロセスカートリッジ。
【請求項３】
請求項１または２記載のプロセスカートリッジであって、
帯電器と、除電器と、クリーナのうち少なくとも一つを更に含むプロセスカートリッジ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載のプロセスカートリッジであって、
露光動作中は、前記露光装置と前記感光体の間の距離が第１の距離に設定され、非印字動作中は、前記露光装置と前記感光体の間の距離が前記第１の距離より長い第２の距離に設定されるプロセスカートリッジ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載のプロセスカートリッジであって、
前記露光装置は光学レンズを含まないプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載のプロセスカートリッジであって、
前記露光装置は、前記画像形成装置の本体から給電を受ける電気的接続部を表面に有するプロセスカートリッジ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載のプロセスカートリッジであって、
前記感光体の両端に支持され、前記露光装置を支持するとともに、前記露光装置を前記感光体から離れる側へ付勢する位置決め部材を更に備えるプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項記載のプロセスカートリッジであって、
前記一の部材が、前記露光装置が配置されるとともに前記感光体の回転軸を支えるフレームより構成され、
前記画像形成装置の本体に設けられ、当該本体に対して相対的に回転可能に取り付けられた回動部材に対し、前記フレームが係合し、前記画像形成装置に取り付け可能な露光装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項記載のプロセスカートリッジを含む画像形成装置。
【請求項１０】
画像形成装置に着脱可能に設けられ、当該画像形成装置の感光体を露光する露光装置であって、当該露光装置は、前記画像形成装置への取り付けの際、当該露光装置を前記感光体から離れる側へ付勢する付勢部材の付勢力に逆らいつつ、前記感光体に対し相対的に所定の位置に保持されるよう構成された露光装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の露光装置であって、
前記付勢部材が前記画像形成装置の本体に設けられた露光装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載の露光装置であって、
前記露光装置は光学レンズを含まない露光装置。
【請求項１３】
請求項１０から１２のいずれか１項記載の露光装置であって、
前記露光装置は、前記画像形成装置の本体から給電を受ける電気的接続部を表面に有する露光装置。
【請求項１４】
請求項１０から１３のいずれか１項記載の露光装置を含む画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【公開番号】特開２００８−２６８４４９（Ｐ２００８−２６８４４９Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０９７５６（Ｐ２００７−１０９７５６）
【出願日】平成１９年４月１８日（２００７．４．１８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１８日（２００７．４．１８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]