图像形成装置、显影装置和接触-退回方法

专利名称：图像形成装置、显影装置和接触-退回方法
技术领域：
本发明涉及图像形成装置、显影装置和接触-退回方法。
背景技术：
在例如打印机和复印机等利用电子照相方法的图像形成装置 中，根据感光体的寿命来更换感光体。另外，存在感光体中发生故障 的情况。在这种情况下，也需要进行更换。因此， 一般来说，为了使 感光体容易更换，感光体和例如曝光单元和显影单元等布置在感光体 周围的功能部件构造为彼此接触或退离。
例如，日本专利申请公开No. 2007-101636披露了一种图像形成 装置，该图像形成装置设置有接触-退回机构，该接触-退回机构使通 过显影单元的单元化而形成的显影盒在接触位置和分离位置之间线 性运动，该接触位置是显影盒与感光鼓接触的位置，该分离位置是显 影盒与感光鼓分离的位置。
一般来说，当感光体和显影单元彼此接触或退离时，显影剂等 容易从显影单元上掉落。当例如显影剂掉落到使感光体曝光的曝光单 元的发光部分上时，这种掉落就成为产生图像缺陷的主要原因。

发明内容
本发明的目的在于，当感光体和显影单元彼此接触或退离时， 减少显影剂等从显影单元上掉落。
根据本发明的第一方面，提供一种图像形成装置，该图像形成 装置包括图像载体；曝光部件，其使所述图像载体曝光并在所述图 像载体上形成静电潜像；显影部件，其对形成于所述图像载体上的静 电潜像进行显影；以及接触-退回单元，其使所述显影部件以预定位 置为旋转中心旋转，并使所述显影部件接触或接近所述图像载体或者
使所述显影部件从所述图像载体退回。
根据本发明的第二方面，在图像形成装置的第一方面中，所述 显影部件包括遮蔽部件，所述遮蔽部件在所述显影部件的所述曝光部 件一侧遮挡所述显影部件和所述图像载体之间的间隙，并且所述接触 -退回单元将位于所述遮蔽部件的下侧并位于所述曝光部件的相反侧 的所述预定位置作为旋转中心，而所述遮蔽部件位于所述曝光部件和 所述预定位置之间。
根据本发明的第三方面，在图像形成装置的第一方面中，所述 接触-退回单元启动所述显影部件的旋转动作，并且在启动旋转动作 之后，执行使所述曝光部件接触或接近所述图像载体或者使所述曝光 部件从所述图像载体退回的动作。
根据本发明的第四方面，在图像形成装置的第一方面中，所述 接触-退回单元使所述显影部件的旋转动作与使所述曝光部件接触或 接近所述图像载体或者使所述曝光部件从所述图像载体退回的动作 相关联。
根据本发明的第五方面，在图像形成装置的第四方面中，所述 显影部件包括遮蔽部件，所述遮蔽部件在所述显影部件的所述曝光部 件一侧遮挡所述显影部件和所述图像载体之间的间隙，并且所述接触 -退回单元使所述显影部件旋转，以使所述遮蔽部件在水平方向上的 运动量大于所述曝光部件在水平方向上的运动量。
根据本发明的第六方面，在图像形成装置的第四方面中，在使 所述曝光部件接触或接近所述图像载体或者使所述曝光部件从所述 图像载体退回的动作之前，所述接触-退回单元启动所述显影部件的 旋转动作。
根据本发明的第七方面，在图像形成装置的第一方面中，在通 过所述显影部件的旋转动作而使所述显影部件的运动量超过预定量 之后，所述接触-退回单元使所述显影部件沿着水平方向运动。
根据本发明的第八方面，在图像形成装置的第一方面中，所述 显影部件设置有遮蔽部件，其在所述显影部件的所述曝光部件一侧 遮挡所述显影部件和所述图像载体之间的间隙；以及突出单元，其在
所述遮蔽部件的下侧朝向所述图像载体突出。
根据本发明的第九方面，提供一种显影装置，该显影装置包括 显影剂保持部件，其保持显影剂；支撑容器，其支撑所述显影剂保持 部件；以及旋转运动部件，其设置在所述支撑容器中，并将预定位置 作为旋转中心使所述支撑容器以预定角度旋转运动。
根据本发明的第十方面，在显影装置的第九方面中，显影装置 还设置有遮蔽部件，其遮挡所述显影剂保持部件和所述显影剂保持 部件向其供给显影剂的图像载体之间的间隙。所述旋转运动部件将位
于所述遮蔽部件下侧的所述预定位置作为旋转中心。
根据本发明的第十一方面，在显影装置的第十方面中，所述旋 转运动部件将位于所述图像载体的相对于所述遮蔽部件的相反侧的 所述预定位置作为旋转中心，使所述支撑容器以预定角度运动。
根据本发明的第十二方面，在显影装置的第九方面中，所述显 影剂保持部件设置有遮蔽部件，其遮挡所述显影剂保持部件和所述 显影剂保持部件向其供给显影剂的图像载体之间的间隙；以及突出单 元，其在所述遮蔽部件的下侧朝向所述图像载体突出。
根据本发明的第十三方面，提供一种用于在图像形成装置中使 显影部件与图像载体接触和使显影部件从图像载体退回的接触-退回
方法，所述图像形成装置包括图像载体；曝光部件，其使所述图像
载体曝光并在所述图像载体上形成静电潜像；显影部件，其对形成于 所述图像载体上的静电潜像进行显影；以及接触-退回单元，其使所 述显影部件接触或接近所述图像载体或者使所述显影部件从所述图 像载体退回，所述接触-退回方法包括使所述显影部件以预定位置
为旋转中心旋转，并使所述显影部件接触所述图像载体或者使所述显 影部件从所述图像载体退回。
根据本发明的第一方面，与不采用本发明的情况相比，当图像 载体与显影部件彼此接触或退离时，可以减少显影剂等从显影部件上 掉落。
根据本发明的第二方面，当图像载体与显影部件彼此接触或退 离时，可以将遮蔽部件的运动方向设定为显影剂等不容易掉落到曝光
部件上的方向。
根据本发明的第三方面，与不采用本发明的情况相比，可以减 少显影剂等附着到曝光部件上。
根据本发明的第四方面，可以通过一项操作使显影部件和曝光 部件接触或接近图像载体或者使显影部件和曝光部件从图像载体退 回。
根据本发明的第五方面，与不采用本发明的情况相比，当图像 载体与显影部件彼此接触或退离时，可以减少显影剂等从显影部件掉 落到曝光部件上。
根据本发明的第六方面，与不采用本发明的情况相比，可以减 少显影剂等附着到曝光部件上。
根据本发明的第七方面，与不采用本发明的情况相比，当图像 载体与显影部件彼此接触或退离时，可以减少显影剂等从显影部件掉 落到曝光部件上。
根据本发明的第八方面，与不釆用本发明的情况相比，当图像 载体与显影部件彼此接触或退离时，可以减少显影剂等从显影部件掉 落到曝光部件上。
根据本发明的第九方面，与不采用本发明的情况相比，当图像 载体与显影部件彼此接触或退离时，可以减少显影剂等从显影部件上 掉落。
根据本发明的第十方面，当图像载体与显影部件彼此接触或退 离时，可以将遮蔽部件的运动方向设定为显影剂等不容易掉落到曝光 部件上的方向。
根据本发明的第十一方面，当图像载体与显影部件彼此接触或 退离时，可以将遮蔽部件的运动方向设定为显影剂等不容易掉落到曝 光部件上的方向。
根据本发明的第十二方面，当图像载体与显影部件彼此接触或 退离时，可以减少显影剂等从显影部件掉落到曝光部件上。
根据本发明的第十三方面，与不采用本发明的情况相比，当图 像载体与显影部件彼此接触或退离时，可以减少显影剂等从显影部件
上掉落。


基于下列附图详细说明本发明的示例性实施例，其中
图1是示出本发明的第一示例性实施例适用的图像形成装置1 的整个构造实例的简图2是示出LPH的构造的截面构造图3是LED电路基板的平面图4是示出显影单元的构造的截面构造图5A和5B是说明显影单元的接触-退回动作的视图6A至6D是示出当显影单元从显影位置退回到显影单元退离
位置时密封部件内的各个位置的运动方向的视图； 图7是示出LPH设置在曝光位置的状态的视图； 图8是示出LPH设置在LPH退离位置的状态的视图； 图9是示出在LPH设置在曝光位置的状态下感光鼓、第一突出
部件、Y方向支撑部件、第二突出部件以及XZ方向支撑部件的位置
关系和截面形状的视图IO是示出以下状态的视图，即通过将上下运动部件设置在 下侧位置而使显影单元布置在显影位置；
图11是示出以下状态的视图，即通过将上下运动部件设置在 上侧位置而使显影单元布置在显影单元退离位置；
图12A和12B是示出控制杆通过上下运动部件到达上侧的状态
的视图13是示出显影单元设置在显影位置的状态的视图；以及 图14A和14B是说明根据第二示例性实施例的LPH的退回机构 的视图。
具体实施例方式
在下文中，参照附图详细说明本发明的示例性实施例。[第一示例性实施例]
图1是示出本发明的第一示例性实施例适用的图像形成装置1 的整个构造实例的简图。图l所示图像形成装置l是所谓的串联式彩
色打印机并包括图像形成处理单元10、控制器30、图像处理单元35 和主电源70。具体来说，图像形成处理单元IO根据各种颜色的图像 数据形成图像。控制器30控制图像形成装置1的全部操作。图像处 理单元35与例如个人计算机(PC) 3和图像读取装置4等外部设备 连接，并对从外部设备接收到的图像数据进行预定图像处理。主电源 70向各个单元供给电力。
图像形成处理单元10设置有四个图像形成单元IIY、 IIM、 11C 和11K (在下文中，共同称为"图像形成单元11")，该四个图像形 成单元以固定间隔平行地布置。各个图像形成单元11设置有以下部 件感光鼓12，其用作图像载体的实例，形成静电潜像并保持调色 剂图像；充电单元13，其将感光鼓12的表面均匀地充电为预定电位； LED打印头(LPH) 14，其用作曝光部件的实例，基于图像数据使通 过充电单元13充电的感光鼓12曝光；显影单元15，其用作显影部 件的实例，对形成于感光鼓12上的静电潜像进行显影；以及清洁器 16，其在转印之后清洁感光鼓12的表面。
除容纳在显影单元15中的调色剂之外，各个图像形成单元11 构造为大致彼此相似。各个图像形成单元11分别形成黄色(Y)、品 红色(M)、蓝绿色(青色)(C)和黑色(K)的调色剂图像。
此外，图像形成处理单元IO设置有以下部件中间转印带20， 在各个图像形成单元11的感光鼓12上形成的各种颜色的调色剂图像 重叠地转印在该中间转印带20上； 一次转印辊21，其依次将通过各 个图像形成单元11形成的各种颜色的调色剂图像转印到中间转印带 20上(一次转印)；二次转印辊22，其将转印在中间转印带20上的 重叠的调色剂图像一起转印到用作记录材料的纸张(记录纸)上(二 次转印)；以及定影单元60，其将二次转印的图像定影在纸张上。
在各个图像形成单元11中，感光鼓12、充电单元13和清洁器 16形成为一体化组件(在下文中，称为"感光体组件MOD")。感光体组件MOD构造为可从图像形成装置1上拆卸，并且可以根据感光鼓 12等的寿命进行更换。应当注意到，感光体组件MOD可以只由感光 鼓12构成或者只由感光鼓12和充电单元13构成。也就是说，只要 感光体组件MOD包括寿命比其它构成部件短的感光鼓12，感光体组 件MOD就可以与其它任何构成部件结合而构成。然而，根据第一示例 性实施例的感光体组件MOD以此为前提感光体组件MOD构造为与 LPH 14和显影单元15分离。
根据第一示例性实施例的LPH 14构造为通过后述接触-退回机 构(退回机构)允许在以下两个位置之间的接触或退回，即在形成 图像而使感光鼓12曝光时设定的预定位置(在下文中，也称为"曝 光位置")以及在例如安装和拆卸感光体组件MOD时设定的、退离感 光鼓12的位置(在下文中，也称为"LPH退离位置")。
根据第一示例性实施例的显影单元15构造为根据LPH 14的接 触-退回动作而与感光鼓12接触或从感光鼓12退离。也就是说，在 LPH 14设置在曝光位置的情况下，显影单元15布置在对形成于感光 鼓12上的静电潜像进行显影的预定位置(在下文中，也称为"显影 位置")。在LPH 14设置在LPH退离位置的情况下，显影单元15 布置在退离感光鼓12的位置(在下文中，也称为"显影单元退离位 置")。
在这种根据第一示例性实施例的图像形成装置1中，图像处理 单元35对从PC 3或图像读取装置4输入的图像数据进行图像处理。 图像数据通过接口 (未示出)提供给图像形成单元11。然后，例如 在黑色(K)的图像形成单元IIK中，当感光鼓12沿着箭头A方向旋 转的同时，通过充电单元13将感光鼓12均匀地充电为预定电位并通 过LPH 14对该感光鼓12进行曝光，LPH 14基于从图像处理单元35 发送的图像数据而发光。从而，在感光鼓12上形成与黑色(K)图像 相关的静电潜像。在感光鼓12上形成的静电潜像通过显影单元15 显影，从而在感光鼓12上形成黑色(K)调色剂图像。在图像形成单 元11Y、 11M和11C中，也分别形成黄色(Y)、品红色(M)和蓝绿 色(C)各种颜色的调色剂图像。
在各个图像形成单元11中形成的各种颜色的调色剂图像通过一 次转印辊21依次静电吸附到沿着箭头B方向运动的中间转印带20 上，因而形成各种颜色的调色剂叠加的合成调色剂图像。随着中间转
印带20的运动，中间转印带20上的合成调色剂图像传送到布置有二 次转印辊22的区域(二次转印单元T)。当合成调色剂图像传送到 二次转印单元T时，根据调色剂图像传送到二次转印单元T的定时(时 刻)，纸张从纸张保持单元40供给到二次转印单元T。然后，合成 调色剂图像通过二次转印辊22利用形成于二次转印单元T中的转印 电场共同静电转印到传送的纸张上。
此后，其上静电转印有合成调色剂图像的纸张与中间转印带20 分离并传送到定影单元60。传送到定影单元60的纸张上的合成调色 剂图像通过接受定影单元60利用热量和压力进行的定影处理而定影 到纸张上。然后，形成有定影图像的纸张传送到设置在图像形成装置 1的排出部分中的排出纸张承载单元45。
同时，在完成二次转印之后，二次转印之后留在中间转印带20 上的调色剂(残留转印调色剂)通过带清洁器25从中间转印带20 的表面上去除，并为后面的成像循环作准备。
这样，重复进行图像形成装置1中的图像形成循环，其重复次 数就是要打印的纸张的数目。
接下来，给出对用作曝光装置的LED打印头(LPH) 14的构造的 说明。图2是示出LPH 14的构造的截面构造图。根据第一示例性实 施例的LPH 14布置在感光鼓12的下侧以从下侧使感光鼓12曝光。 如图2所示，LPH14设置有以下部件外壳61，其用作支撑体；LED 阵列63，其用作光源；LED电路基板62，其上安装有LED阵列63和 驱动电路100等部件，该驱动电路100驱动LED阵列63 (参见后面 的图3);棒透镜阵列64,其使来自LED阵列63的光在感光鼓12 的表面上形成为图像；支架65,其支撑棒透镜阵列64并保护LED阵 列63使其与外部隔离；以及板簧66，其沿着棒透镜阵列64的方向 挤压外壳61。
外壳61由例如铝和SUS等金属块或金属板形成以支撑LED电路
基板62。支架65设置为支撑外壳61和棒透镜阵列64，以使LED阵 列63的发光点和棒透镜阵列64的焦点表面彼此对应。此外，支架 65构造为密封LED阵列63。从而，实现了来自外部的污物不容易落 在LED阵列63上的构造。同时，板簧66通过外壳61沿着棒透镜阵 列64的方向挤压LED电路基板62，以便保持LED阵列63和棒透镜 阵列64之间的位置关系。
如上所述构造的LPH 14构造为可以通过调节螺钉(未示出)沿 着棒透镜阵列64的光轴方向运动，并进行调节以使棒透镜阵列64 的图像形成位置(焦点表面)位于感光鼓12的表面上。
图3是LED电路基板62的平面图。如图3所示，在LED电路基 板62中，包括例如14， 850个LED芯片63a的LED阵列63布置成与 感光鼓12的轴向平行的线形。此外，在LED电路基板62中，布置有 以下部件驱动电路100，其驱动LED阵列63;三端子调节器101， 其输出预定电压；EEPR0M102，其为各个LED芯片63a等存储光量的 校正数据；以及线束103，其在控制器30和图像处理单元35之间发 送和接收信号并从主电源70接受供电。通过来自驱动电路100的驱 动信号，各个LED芯片63a根据图像数据发光，并且光从棒透镜阵列 64发射在感光鼓12的表面上。
如上所述，根据第一示例性实施例的图像形成装置l采用LPH 14 布置在感光鼓12下侧的构造。因此，棒透镜阵列64的发光面面向上 侧。棒透镜阵列64的发光面位于显影单元15与感光鼓12相对的位 置的下侧。
随后，给出对显影单元15的构造的说明。图4是示出显影单元 15的构造的截面构造图。如图4所示，显影单元15设置有以下部件 支撑容器51，其用作容纳显影剂的显影剂保持容器的实例并用作显 影单元15的外壳；显影套筒52，其用作显影剂保持部件的实例；显 影磁体53，其将显影剂吸附到显影套筒52上；刮板54，其调节显影 剂的层厚(涂布量)；以及显影剂供给螺旋部件55和显影剂搅拌螺 旋部件56，其在对显影剂进行搅拌的同时循环地使显影剂沿着显影 单元15的纵向运动。
支撑容器51具有朝向感光鼓12 —侧的开口，并且在其内部设 置有显影剂容纳单元，该显影剂容纳单元容纳通过混合调色剂和作为 磁性颗粒的载体而制成的显影剂。显影剂容纳单元通过沿着显影单元 15的纵向设置的容纳单元壁51a划分成第一显影剂容纳单元51b和 第二显影剂容纳单元51c。在第一显影剂容纳单元51b中布置有显影 剂供给螺旋部件55，而在第二显影剂容纳单元51c中布置有显影剂 搅拌螺旋部件56。容纳单元壁51a不设置在沿着显影单元15的纵向 的两个端部上。第一显影剂容纳单元51b和第二显影剂容纳单元51c 在两个端部彼此连接起来，并且显影剂相互连通。
显影套筒52由例如铝和SUS等非磁性材料形成，并通过驱动单 元(图中未示出)而沿着箭头C方向旋转。在显影套筒52上施加有 由来自电源(未示出)的直流电压形成的显影偏压或直流电压叠加在 交流电压上而形成的显影偏压，以便在显影套筒52和感光鼓12之间 形成显影电场。
在显影套筒52内部容纳有显影磁体53。在显影套筒52利用显 影磁体53的磁力吸附第一显影剂容纳单元51b内的显影剂之后，刮 板54调节显影剂的层厚(涂布量)。跟随显影套筒52的旋转，显影 剂传送到与感光鼓12相对的位置处并在显影电场的作用下与感光鼓 12接触，以便对感光鼓12上的静电潜像进行显影。显影之后的显影 剂传送到支撑容器51的内部并被回收到第一显影剂容纳单元51b的 内部。
刮板54由非磁性材料或磁性材料形成，以利用显影磁体53内 的磁极将通过显影套筒52保持的显影剂的层厚调节为预定量。从而， 沿显影套筒52的轴向将预定量的显影剂均匀地供给到感光鼓12。
第一显影剂容纳单元51b的显影剂供给螺旋部件55和第二显影 剂容纳单元51c的显影剂搅拌螺旋部件56均具有围绕旋转轴设置的 螺旋状叶片的结构。显影剂供给螺旋部件55和显影剂搅拌螺旋部件 56通过驱动单元(图中未示出)沿着彼此相反的方向旋转，并且在 进行搅拌的同时向彼此相反的方向传送调色剂和载体。同时，第一显 影剂容纳单元51b和第二显影剂容纳单元51c在显影单元15的两个
端部彼此连接起来。因此，显影剂通过显影剂供给螺旋部件55和显 影剂搅拌螺旋部件56在第一显影剂容纳单元51b和第二显影剂容纳 单元51c之间循环。从而，从显影套筒52上去除并回收到第一显影 剂容纳单元51b的显影剂通过显影剂供给螺旋部件55和显影剂搅拌 螺旋部件56传送到第二显影剂容纳单元51c。
将调色剂供给到第二显影剂容纳单元51c的调色剂供给路径(未 示出)与支撑容器51连接。调色剂供给路径与布置在显影单元15 的上部的调色剂容器(未示出)连接。通过使调色剂从储存各种颜色 的调色剂的调色剂容器经由调色剂供给路径落下，各种颜色的调色剂 供给到各个显影单元15的第二显影剂容纳单元51c。
当新的调色剂从调色剂容器供给到第二显影剂容纳单元51c内 的显影剂中时，调色剂浓度检测传感器(未示出)调节调色剂的供给 量，以便将调色剂浓度控制在预定范围内。在供给新的调色剂的显影 剂中，调色剂和磁性载体通过显影剂搅拌螺旋部件56充分地搅拌并 混合。通过利用显影剂供给螺旋部件55和显影剂搅拌螺旋部件56 在第一显影剂容纳单元51b和第二显影剂容纳单元51c之间循环，显 影剂再次传送到第一显影剂容纳单元51b。从第一显影剂容纳单元 51b处将调色剂浓度调节在预定范围内，并且其中调色剂充分带电的 显影剂被供给到显影套筒52。这样进行显影剂的循环。
此外，根据第一示例性实施例的显影单元15在与感光鼓12相 对的位置、在显影套筒52下侧的支撑容器侧壁51d上设置有用作遮 蔽部件的实例的密封部件57。
如图4所示，密封部件57布置成这样，即 一个端部57a固定 到支撑容器侧壁51d上，另一个端部57b面向感光鼓12的旋转方向 A的下游侧。端部57b构造为与感光鼓12的表面接触。
从而，在显影单元15设置在显影位置的状态下，密封部件57 沿着感光鼓12的轴向遮挡显影套筒52和LPH 14之间的间隙。密封 部件57防止从显影套筒52上散落或掉落的显影剂附着到LPH 14的 棒透镜阵列64的发光面上，棒透镜阵列64的发光面布置在显影套筒 52的下侧。因此，难以在棒透镜阵列64的发光面上产生污物。
可以使用例如聚氨酯膜等难以在感光鼓12的表面上产生磨损、
损伤等缺陷并容易均匀地与感光鼓12的表面紧密接触的膜状材料作 为这里的密封部件57。可以根据以上观点适当地选择密封部件57的 厚度、尺寸等参数。
在密封部件57下侧的支撑容器51设置有向感光鼓12 —侧突出 的突出单元51e。例如在附着于密封部件57的前端部(在端部57b 一侧的区域)上的调色剂等掉下的情况下，突出单元51e防止掉出的 调色剂等沿着LPH 14的方向掉落。
在这种情况下，从捕获调色剂等的确定性等观点来看，优选的 是突出单元51e的前端部(位于最接近感光鼓12—侧的位置的前 端部)在显影单元15的接触-退回过程中位于连接密封部件57和棒 透镜阵列64的发光面的平面上或者位于比该平面更接近感光鼓12 一侧的位置。从简化清洁等观点来看，优选的是突出单元51e构造 为可与支撑容器51或刮板54分离。
接下来，给出对根据第一示例性实施例的显影单元15的接触-退回动作的说明。
如上所述，例如在安装和拆卸感光体组件MOD等情况下，显影 单元15根据LPH 14的接触-退回动作与感光鼓12接触或从感光鼓 12退离。也就是说，在感光体组件MOD布置在图像形成装置1内并 设置为进行形成图像的操作的情况下，LPH 14布置在曝光位置，与 该曝光位置对应，显影单元15布置在显影感光鼓12的静电潜像的显 影位置。例如在从图像形成装置1上拆卸感光体组件M0D的情况下， LPH 14运动到LPH退离位置，与该LPH退离位置对应，显影单元15 运动到从感光鼓12退离的显影单元退离位置。
根据第一示例性实施例的显影单元15的接触-退回动作是通过 以预定位置为旋转中心的旋转动作来执行的，该预定位置在密封部件 57的下侧并在LPH 14的相对于密封部件57的相反侧。
图5A和5B是说明显影单元15的接触-退回动作的视图。图5A 示出显影单元15布置在显影位置的状态，而图5B示出显影单元15 运动到显影单元退离位置的状态。如图5A和5B所示，在显影单元15中，与感光鼓12的接触-退回动作是通过以位置Q为旋转中心的 旋转动作来执行的。位置Q在密封部件57的下侧并在LPH 14的相对 于密封部件57的相反侧。
这里，关注的是设置在例如显影单元15上的密封部件57内的 任意位置P。在显影单元15从图5A所示显影位置运动到图5B所示 显影单元退离位置的情况下，密封部件57内的位置P在运动的同时 画出以位置Q为中心的圆弧。这种情况下的圆弧以位置Q为中心，位 置Q在密封部件57的下侧并在LPH 14的相对于密封部件57的相反 侧。因此，位置P在位于图5A和5B中以位置Q为原点的第二象限中 的圆弧上运动。在显影单元15从显影位置运动到显影单元退离位置 的情况下，位置P在圆弧上沿着顺时针方向(沿着图中箭头方向)运 动。也就是说，在显影单元15运动到显影单元退离位置的情况下， 密封部件57内的各个位置沿着位于第二象限中的圆弧倾斜向上运 动。从而，如下所述，在显影单元15的接触-退回动作的过程中，抑 制了附着于密封部件57上的调色剂和载体掉落到LPH 14 —侧。
图6A至6D是示出当显影单元15从显影位置退回到显影单元退 离位置时密封部件57内的各个位置的运动方向的视图。图6A示出显 影单元15开始从显影位置退回的状态，图6B示出显影单元15在退 回途中的状态，图6C示出恰好在密封部件57退离感光鼓12之前的 状态，而图6D示出显影单元15完成退回到显影单元退离位置的状态。 在图6A至6D中，密封部件57内的各个位置的运动方向用与水平面 (图中的虚线)所成的角度来表示。图6A所示运动方向是ei，图6B 所示运动方向是62，图6C所示运动方向是93，图6D所示运动方向 是04。
当显影单元15在从显影位置运动到显影单元退离位置途中时， 密封部件57中产生的挠曲逐渐释放而恢复密封部件57的原始形状 (原形)。然而，如上所述，由于密封部件57沿着位于第二象限中
的圆弧倾斜向上运动，所以运动方向表示为ei〉e2〉e3>e4〉o。因
此，当密封部件57的挠曲逐渐释放时，密封部件57内的各个位置的
运动方向依次变为ei、 e2、 e3和e4 (e1〉e2〉e3〉e4)。从而，密封部件57依次从感光鼓12的下侧(旋转方向的上游侧)退离感光鼓 12。
从而，当密封部件57在图6C所示状态之后随即退离感光鼓12 时，因密封部件57的挠曲的突然释放而引起的反冲极小。因此，当 密封部件57退离感光鼓12时，可以减少附着于密封部件57上的调 色剂和载体的掉落。
另外，密封部件57的挠曲在图6C所示状态下得到释放。在恢 复密封部件57的原形之后，密封部件57还在保持沿着圆弧倾斜向上 (03到04)的运动方向的同时进行运动。随着运动，通过整个显影 单元15沿着圆弧的接触-退回动作，密封部件57向退离LPH 14的方 向一侧倾斜。从而，即使当附着于密封部件57上的调色剂和载体发 生掉落时，也是沿着显影单元15的内侧方向发生掉落。因此，减少 了调色剂和载体掉落到LPH 14—侧。
在这种情况下，通过显影单元15的接触-退回动作产生的水平 运动量设定为大于通过LPH 14的接触-退回动作产生的水平运动量。 从而，即使当附着于密封部件57上的调色剂和载体发生掉落时，也 会减少掉落到LPH 14—侧。
此外，在密封部件57到达充分退离LPH 14的位置，即，即使 当调色剂和载体发生掉落时调色剂和载体也不会掉落到LPH 14上的 位置之后，以位置Q作为旋转中心的旋转动作可以变为沿着水平方向 运动的动作。
如上所述，在根据第一示例性实施例的显影单元15中，接触-退回动作是通过以预定位置Q为旋转中心的旋转动作来执行的，预定 位置Q在密封部件57的下侧并在LPH 14的相对于密封部件57的相 反侧。从而，减少了附着于密封部件57上的调色剂和载体掉落到LPH
接下来，给出对用于执行上述显影单元15的接触-退回动作(退 回动作)的具体构造的说明。
根据第一示例性实施例的显影单元15的接触-退回动作(退回 动作)是与LPH 14的接触-退回动作相关联而执行的。图7是示出LPH14设置在曝光位置的状态的视图。图8是示出LPH14设置在LPH 退离位置的状态的视图。
在LPH 14设置在图7所示曝光位置的状态下，进行定位以将LPH 14设置在相对于感光鼓12的预定位置。应当注意到，在图7和图8 中，图中左侧是图像形成装置1的前侧，即安装和拆卸感光体组件 M0D的一侧。图中右侧是图像形成装置1的后侧，即旋转驱动的驱动 电动机的驱动传递到感光鼓12等部件的一侧。应当注意到，在本说 明书中，对于具有类似功能的部件，布置在前侧的部件的附图标记在 末尾添加"F"，而布置在后侧的部件的附图标记在末尾添加"R"。
如图7所示，在根据第一示例性实施例的LPH 14的外壳61中， 布置有以下部件作为LPH 14的定位机构第一突出部件251F和251R， 其确定棒透镜阵列64在LPH 14的光轴方向(限定为"Y"方向)上 的位置；以及第二突出部件252F和252R，其同时确定感光鼓12在 LPH 14的轴向(限定为"Z"方向)上的位置和感光鼓12在与Y方 向和Z方向垂直的方向(限定为"X"方向)上的位置。
同时，在支撑根据第一示例性实施例的感光鼓12的感光体组件 MOD中，布置有以下部件作为LPH 14的定位机构Y方向支撑部件 122F和122R，其通过在与感光鼓12的旋转轴线121相同的轴线上顶 压LPH 14 —侧的第一突出部件251F和251R来设定LPH 14在Y方向 上的位置；以及XZ方向支撑部件123F和123R,其通过支撑LPH 14 一侧的第二突出部件252F和252R来同时设定LPH 14在X方向和Z 方向上的位置。
当图像形成装置l进行形成图像的操作时，在LPH 14设置在图 7所示曝光位置的状态下，LPH 14—侧的第一突出部件251F和251R 分别顶压Y方向支撑部件122F和122R。从而，设定LPH 14在Y方 向上的位置。LPH 14 —侧的第二突出部件252F和252R分别由XZ方 向支撑部件123F和123R支撑。从而，同时设定LPH 14在X方向和 Z方向上的位置。
图9是示出在LPH 14设置在曝光位置的状态下感光鼓12、第一 突出部件251F和251R、 Y方向支撑部件122F和122R、第二突出部 件252F和252R以及XZ方向支撑部件123F和123R的位置关系和截 面形状的视图。
如图9所示，在XZ方向支撑部件123F中形成有凹槽部分123Fh， 在XZ平面上，该凹槽部分123Fh的顶部位置设定在感光鼓12的轴线 上，并具有形成为关于轴线在X方向上对称的V形截面形状。由于凹 槽部分123Fh支撑第二突出部件252F，所以在XZ平面上，第二突出 部件252F的中心设定在感光鼓12的轴线上。也就是说，LPH 14通 过设置在主体框架FRA中的推压弹簧212 (参见图7)在从后侧朝向 XZ方向支撑部件123F—侧的方向(Z方向)上受到偏压。因此，第 二突出部件252F也在XZ方向支撑部件123F的凹槽部分123Fh内被 偏压到XZ方向支撑部件123F—侧。从而，由于第二突出部件252F 在两点处受到凹槽部分123Fh的V形部分的侧面的支撑，所以第二突 出部件252F在XZ平面上的中心位置设定为与感光鼓12的轴线位置 一致。
这里，"凹槽部分123Fh的V形截面形状"是这样的形状，其 中构成凹槽部分123Fh的两个表面在XZ平面上的距离朝向推压弹簧 212的偏压方向连续縮小。
在XZ方向支撑部件123R中形成有凹槽部分123Rh，该凹槽部分 123Rh具有两个端部由曲线构成的矩形截面形状。凹槽部分123Rh在 X方向上形成有大致与第二突出部件252R的外径(更确切地说，制 造公差与上述外径之和) 一致的宽度，并且也形成为关于轴线在X 方向上对称。因此，通过将第二突出部件252R插入凹槽部分123Rh 中，在XZ平面上，将第二突出部件252R的中心设定在感光鼓12的 轴线上。也就是说，当第二突出部件252R在X方向上的位置通过凹 槽部分123Rh固定时，第二突出部件252R在XZ平面上的中心位置设 定为与感光鼓12的轴线位置一致。
如上所述，第二突出部件252F和第二突出部件252R在XZ平面 上的中心位置设定在感光鼓12的轴线上。
通过在XZ方向支撑部件123F的凹槽部分123Fh的V形部分的 侧部与第二突出部件252F在两点处紧密接触的同时用V形部分的侧
部在两点处支撑第二突出部件252F,在XZ方向支撑部件123F的凹 槽部分123Fh的安装位置确定的Z方向上的位置处，可以以较高精度 设定LPH 14在Z方向上的位置。
此外，第二突出部件252R在X方向上的位置通过凹槽部分123Rh 固定，并且第二突出部件252F通过推压弹簧212朝向XZ方向支撑部 件123F的凹槽部分123Fh，即沿着Z方向受到偏压。因此，LPH 14 在X方向和Z方向上的位置得到固定。
同时，通过分别用LPH 14—侧的第一突出部件251F和251R顶 压Y方向支撑部件122F和122R来设定LPH 14在Y方向上的位置。
在根据第一示例性实施例的图像形成装置1中，除上述LPH 14 的定位机构之外，还设置有LPH 14的接触-退回机构(退回机构)。
更确切地说，如图7所示，设置有以下部件作为使LPH 14运动 到其退离感光鼓12的位置的退回机构凸轮260，其一端由LPH 14 的外壳61可旋转地支撑，其另一端由退回部件220可旋转地支撑； 上推弹簧211，其向上偏压LPH 14的外壳61;退回部件220，其沿 着横向滑动以便改变凸轮260的倾斜角度；台架221，其引导退回部 件220的滑动；退回手柄225,其使退回部件220滑动；导向部件240， 其引导LPH 14在上下方向上的运动；以及阻止件230，其限制LPH 14
在前侧方向上的运动。
上下运动部件270 —体安装在凸轮260上。上下运动部件270 构造为根据凸轮260的倾斜角度在上下方向上运动。如图7所示，在 LPH 14设置在曝光位置的状态下，上下运动部件270设置在下侧位 置。如图8所示，在LPH 14设置在LPH退离位置的状态下，上下运 动部件270设置在上侧位置。通过上下运动部件270的这种在上下方 向上的运动，以位置Q为旋转中心执行上述与显影单元15有关的旋 转动作。应当注意到，下面给出对利用上下运动部件270在上下方向 上的运动的显影单元15的旋转动作的详细说明。
在LPH 14的退回机构中，在LPH 14设置在图7所示曝光位置 的状态下，退回部件220通过退回手柄225设置在图7中的左侧位置。 从而，凸轮260对于退回部件220的倾斜角度设定为大致90度，以
便沿着感光鼓12的方向推起LPH 14。与凸轮260的倾斜角度对应， 一体安装在凸轮260上的上下运动部件270设置在下侧位置。
同时，在LPH 14设置在图8所示LPH退离位置的情况下，通过 向图8中的左侧拉下退回手柄225，使由台架221支撑的退回部件220 从前侧向后侧(沿着图8中的右侧方向)滑动。当退回部件220从前 侧向后侧滑动时，凸轮2 6 0与退回部件2 2 0连接的部分向后侧运动， 并且凸轮260向图8中的左侧倾斜。从而，在克服上推弹簧211的偏 压力的同时拉下通过凸轮260推起的LPH 14。这样，LPH 14从感光 鼓12向下退回。
在此时，第一突出部件251F和251R以及第二突出部件252F和 252R分别与Y方向支撑部件122F和122R以及XZ方向支撑部件123F 和123R分离。与凸轮260的倾斜相关联， 一体安装在凸轮260上的 上下运动部件270设置在上侧位置。
这里，给出对利用上下运动部件270的上下运动的显影单元15 的旋转动作的说明。图IO是示出以下状态的视图，即通过将上下 运动部件270设置在下侧位置而使显影单元15布置在显影位置。图 11是示出以下状态的视图，即通过将上下运动部件270设置在上 侧位置而使显影单元15布置在显影单元退离位置。 '
显影单元15在与LPH 14的退回机构的上下运动部件270相对 的位置处设置有与支撑容器51 —体固定的控制杆58，该控制杆58 用作旋转运动部件的实例。如图IO所示，在LPH 14设置在曝光位置 (参见图7)的状态下，在凸轮260沿着感光鼓12的方向推起LPH 14 的情况下，上下运动部件270位于控制杆58的下侧，没有力作用于 控制杆58上。
同时，如图11所示，在LPH 14设置在LPH退离位置(也参见 图8)的状态下，在凸轮260沿着远离感光鼓12的方向拉下LPH 14 的情况下，推起上下运动部件270，并且向上的力作用于控制杆58 上。从而，控制杆58到达上侧，并且显影单元15以位置Q为旋转中 心进行旋转而从感光鼓12退离。
图12A和12B是示出控制杆58通过上下运动部件270到达上侧
的状态的视图。图12A示出以下状态，g卩上下运动部件270位于控
制杆58的下侧，没有力作用于控制杆58上。图12B示出以下状态， 即上下运动部件270使控制杆58到达上侧，并且向上的力作用于 控制杆58上。
如图12A和12B所示，与凸轮260以支撑点为中心的倾斜相关 联，由于上下运动部件270使控制杆58到达上侧，所以显影单元15 以位置Q作为旋转中心进行旋转并从感光鼓12退离。
如上所述，在第一示例性实施例中， 一体安装在凸轮260上的 上下运动部件270、安装在显影单元15上的控制杆58和退回部件220 构成接触-退回单元的实例。
应当注意到，为了再次将LPH 14设置在曝光位置，向图8中的 右侧拉下退回手柄225并将其设置为返回到图7所示的原始位置。然 后，退回部件220从后侧向前侧(沿着图8中的左侧方向)滑动。从 而，凸轮260的倾斜角度变为大致90度，根据该倾斜角度，LPH 14 运动到上侧并再次设置在曝光位置。在这种状态下，LPH 14在Y方 向上的位置通过第一突出部件251F和251R以及Y方向支撑部件122F 和122R固定。LPH 14在X方向和Z方向上的位置通过第二突出部件 252F和252R以及XZ方向支撑部件123F和123R固定。
随着凸轮260达到大致90度的倾斜角度，上下运动部件270运 动到下侧。从而，控制杆58运动到下侧，并且显影单元15再次设置 在显影位置。
应当注意到，在根据第一示例性实施例的图像形成装置1中， 尽管使用了用作曝光部件的实例的LED打印头(LPH) 14，然而也可
以使用利用以激光束进行扫描和曝光的方法的曝光部件。
除设置在支撑容器51中的突出单元51e之外，在突出单元51e 的下侧可以设置有托盘，例如在附着于密封部件57的端部(在端部 57b—侧的区域)上的调色剂等掉下的情况下，该托盘收集掉下的调 色剂等。
如上所述，在根据第一示例性实施例的图像形成装置1中，在 显影单元15中，与感光鼓12的接触-退回动作是通过以预定位置Q
为旋转中心的旋转动作来执行的，预定位置Q在密封部件57的下侧
并在LPH 14的相对于密封部件57的相反侧。
从而，抑制了附着于密封部件57上的调色剂和载体掉落到LPH
在第一示例性实施例中，给出了对以下情况的说明，即跟随 LPH 14的退回动作执行显影单元15的退回动作。在第二示例性实施 例中，给出对以下情况的说明，即启动显影单元15的退回动作， 与该退回动作相关联，执行LPH 14的退回动作。应当注意到，将相 同的附图标记用于与第一示例性实施例相似的构造并省略其详细说 明。
在根据第二示例性实施例的图像形成装置1中，如图13 (示出 显影单元15设置在显影位置的状态的视图)所示，显影单元15设置 有手柄59。在显影单元15中，通过由例如使用者压下手柄59来执 行以上述位置Q为旋转中心的旋转动作。也就是说，在如图13所示 显影单元15设置在显影位置的状态下，首先通过压下安装在显影单 元15上的手柄59来执行显影单元15的退回动作。与显影单元15 的退回动作相关联，跟随显影单元15的退回动作执行LPH 14的退回 动作。
应当注意到，也可以彼此独立地执行显影单元15的退回动作和 LPH 14的退回动作。
图14A和14B是说明根据第二示例性实施例的LPH 14的退回机 构的视图。在第二示例性实施例中，设置有加压弹簧部件215代替图 7和图8所示退回手柄225，该加压弹簧部件215沿着从图14A和14B 中的左侧到右侧的方向(图中的箭头方向)偏压退回部件220。
如图14A所示，在如图13所示显影单元15设置在显影位置的 状态下，退回机构的上下运动部件270通过作为显影单元15的旋转 运动部件的实例的控制杆58而设置在下侧位置。通过用控制杆58 将上下运动部件270设置在下侧位置，使凸轮260达到大致90度的
倾斜角度。在此时，与凸轮260连接起来的退回部件220在克服加压 弹簧部件215的偏压力的同时位于图14A中的左侧。也就是说，在通 过退回部件220克服加压弹簧部件215的偏压力的同时，保持凸轮 260达到大致90度的倾斜角度的状态。从而，保持沿着感光鼓12的 方向推起LPH 14的状态。
同时，如图14B所示，当通过压下显影单元15的手柄59来启 动显影单元15的退回动作时，控制杆58向上侧(沿着图中的箭头方 向)运动。根据控制杆58的向上侧运动，逐渐解除通过控制杆58 压下上下运动部件270的力。然后，退回部件220在加压弹簧部件 215的偏压力的作用下沿着从图14B中的左侧到右侧的方向(沿着图 中的箭头方向)运动。从而，凸轮260向图14B中的左侧倾斜而拉下 LPH 14。 LPH 14从感光鼓12向下退回。
这样，在第二示例性实施例中， 一体安装在凸轮260上的上下 运动部件270、安装在显影单元15上的控制杆58和偏压退回部件220 的加压弹簧部件215构成接触-退回单元的实例。
如上所述，在根据第二示例性实施例的图像形成装置1中，首 先通过压下显影单元15的手柄59，利用以位置Q为旋转中心的旋转 动作来启动显影单元15的退回动作。跟随显影单元15的退回动作而 执行LPH 14的退回动作。从而，显影单元15先从感光鼓12退离。 即使当调色剂等从显影单元15上掉下时，调色剂等也难以落在LPH 14的棒透镜阵列64的发光面上。
为了解释和说明起见，已经提供了对于本发明实施例的前述说
明。本发明并非意在穷举或将本发明限制在所披露的具体形式。显然， 许多修改和变型对于所属领域的技术人员而言是显而易见的。实施例 的选取和说明是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使 所属领域的其他技术人员能够理解本发明适用于各种实施例，并且具 有各种变型的本发明适合于所设想的特定用途。本发明意在用下面权 利要求书及其等同内容来限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种图像形成装置，包括图像载体；曝光部件，其使所述图像载体曝光并在所述图像载体上形成静电潜像；显影部件，其对形成于所述图像载体上的静电潜像进行显影；以及接触-退回单元，其使所述显影部件以预定位置为旋转中心旋转，并使所述显影部件接触或接近所述图像载体或者使所述显影部件从所述图像载体退回。
2. 根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述显影部件包括遮蔽部件，所述遮蔽部件在所述显影部件的 所述曝光部件一侧遮挡所述显影部件和所述图像载体之间的间隙，并 且所述接触-退回单元将位于所述遮蔽部件的下侧并位于所述曝 光部件的相反侧的所述预定位置作为旋转中心，而所述遮蔽部件位于 所述曝光部件和所述预定位置之间。
3. 根据权利要求l所述的图像形成装置，其中， 所述接触-退回单元启动所述显影部件的旋转动作，并且在启动旋转动作之后，执行使所述曝光部件接触或接近所述图像载体或者使 所述曝光部件从所述图像载体退回的动作。
4. 根据权利要求l所述的图像形成装置，其中， 所述接触-退回单元使所述显影部件的旋转动作与使所述曝光部件接触或接近所述图像载体或者使所述曝光部件从所述图像载体 退回的动作相关联。
5. 根据权利要求4所述的图像形成装置，其中， 所述显影部件包括遮蔽部件，所述遮蔽部件在所述显影部件的所述曝光部件一侧遮挡所述显影部件和所述图像载体之间的间隙，并 且所述接触-退回单元使所述显影部件旋转，以使所述遮蔽部件在 水平方向上的运动量大于所述曝光部件在水平方向上的运动量。
6. 根据权利要求4所述的图像形成装置，其中， 在使所述曝光部件接触或接近所述图像载体或者使所述曝光部件从所述图像载体退回的动作之前，所述接触-退回单元启动所述显 影部件的旋转动作。
7. 根据权利要求l所述的图像形成装置，其中， 在通过所述显影部件的旋转动作而使所述显影部件的运动量超过预定量之后，所述接触-退回单元使所述显影部件沿着水平方向运 动。
8. 根据权利要求l所述的图像形成装置，其中， 所述显影部件包括遮蔽部件，其在所述显影部件的所述曝光部件一侧遮挡所述显影部件和所述图像载体之间的间隙；以及突出单元，其在所述遮蔽部件的下侧朝向所述图像载体突出。
9. 一种显影装置，包括 显影剂保持部件，其保持显影剂；支撑容器，其支撑所述显影剂保持部件；以及.旋转运动部件，其设置在所述支撑容器中，并将预定位置作为 旋转中心使所述支撑容器以预定角度旋转运动。
10. 根据权利要求9所述的显影装置，还包括遮蔽部件，其遮挡所述显影剂保持部件和所述显影剂保持部件 向其供给显影剂的图像载体之间的间隙，其中，所述旋转运动部件将位于所述遮蔽部件下侧的所述预定 位置作为旋转中心。
11. 根据权利要求io所述的显影装置，其中，所述旋转运动部件将位于所述图像载体的相对于所述遮蔽部件 的相反侧的所述预定位置作为旋转中心，使所述支撑容器以预定角度 运动。
12. 根据权利要求9所述的显影装置，其中， 所述显影剂保持部件包括.-遮蔽部件，其遮挡所述显影剂保持部件和所述显影剂保持部件向其供给显影剂的图像载体之间的间隙；以及突出单元，其在所述遮蔽部件的下侧朝向所述图像载体突出。
13. —种用于在图像形成装置中使显影部件与图像载体接触和 使显影部件从图像载体退回的接触-退回方法，所述图像形成装置包括图像载体；曝光部件，其使所述图像载体曝光并在所述图像载体上形成 静电潜像；显影部件，其对形成于所述图像载体上的静电潜像进行显影；以及接触-退回单元，其使所述显影部件接触或接近所述图像载体 或者使所述显影部件从所述图像载体退回， 所述接触-退回方法包括使所述显影部件以预定位置为旋转中心旋转，并使所述显影部件 接触所述图像载体或者使所述显影部件从所述图像载体退回。
全文摘要
本发明公开一种图像形成装置，该图像形成装置设置有图像载体；曝光部件，其使所述图像载体曝光并在所述图像载体上形成静电潜像；显影部件，其对形成于所述图像载体上的静电潜像进行显影；以及接触-退回单元，其使所述显影部件以预定位置为旋转中心旋转，并使所述显影部件接触或接近所述图像载体或者使所述显影部件从所述图像载体退回。
文档编号G03G15/08GK101369117SQ20081000615
公开日2009年2月18日 申请日期2008年2月15日 优先权日2007年8月17日
发明者上原大洋, 久保圭佑, 坂本孝, 大贯富夫, 大越竹士, 岩田尚也, 平田启, 河村明嗣, 河野裕久, 积田敏和, 越森一伦 申请人:富士施乐株式会社