説明

画像形成装置およびその製造方法

【課題】本発明は、作動距離を精度よく設定できるとともに、露光部材の変形を抑えることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】画像形成装置は、静電潜像が形成される感光体(感光ドラム53)と、感光体の軸方向に並ぶ複数の明滅部(LED41A)を有して感光体を露光する露光部材(LEDヘッド41)と、露光部材を固定手段(線ばね42)を介して支持する支持フレーム43と、支持フレーム43と感光体との間に設けられ、感光体と接触して、感光体と露光部材との間隔を保持する間隔保持部材(ガイドローラ44)と、間隔保持部材を支持フレーム43を介して感光体に押圧する押圧部材(コイルばね47)と、露光部材と支持フレーム43との間に配設され、露光部材と支持フレーム43との間隔を調整することにより露光部材を光軸方向に移動させる調整部材(偏心カム45,46)とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、LEDヘッド等の複数の明滅部を有する露光部材で、感光ドラム等の感光体を露光する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
LEDヘッドにより感光ドラムを露光する画像形成装置として、LEDヘッドと感光ドラムとの間に、LEDヘッドと感光ドラムとの光軸方向の間隔(以下、「作動距離」ともいう。)を保持するためのスペーサを設けたものがある。このような画像形成装置としては、従来、板状のスペーサとLEDヘッドとの間に偏心カムを設け、この偏心カムでスペーサとLEDヘッドとの光軸方向の間隔を微調整することで作動距離を微調整することが可能なものが知られている(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】特開2002−361931号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来技術では、作動距離が短いことから、偏心カムやスペーサの大きさを非常に小さくしなければならず、偏心カムによる調整の精度やストロークに制限が生じる。このような制限が生じると、作動距離を精度よく設定することができず、画像品質が低下する可能性がある。
【0005】
加えて、従来技術では、LEDヘッドが偏心カムとスペーサを介して感光ドラムに押圧されているので、LEDヘッド自体に応力がかかり、LEDヘッドが変形するおそれがある。また、変形に耐えるようにLEDヘッドをアルミダイキャストにより製造して剛性を高めた場合には、LEDヘッドが大型化し、コストが高くなるといった問題があった。
【0006】
そこで、本発明は、作動距離を精度よく設定できるとともに、LEDヘッド(露光部材)の変形を抑えることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するため、本願発明の画像形成装置は、静電潜像が形成される感光体と、前記感光体の軸方向に並ぶ複数の明滅部を有して前記感光体を露光する露光部材と、前記露光部材を支持する支持フレームと、前記露光部材を支持フレームに固定する固定手段と、前記支持フレームと前記感光体との間に設けられ、前記感光体と接触して、前記支持フレームを介して前記感光体と前記露光部材との間隔を保持する間隔保持部材と、前記間隔保持部材を前記支持フレームを介して前記感光体に押圧する押圧部材と、前記露光部材と前記支持フレームとの間に配設され、前記露光部材と前記支持フレームとの間隔を調整することにより前記露光部材を光軸方向に移動させる調整部材とを備えていることを特徴とする。
【0008】
ここで、「感光体の軸方向」とは、感光体が感光ドラムである場合には、その軸方向を意味し、感光体がベルトとベルトを回転可能に支持する支持軸とで構成される場合には、支持軸の軸方向を意味する。
【0009】
また、「固定手段」としては、例えば、弾性部材であってもよいし、弾性変形しない結束バンドや接着剤等であってもよい。弾性部材とする場合には、露光部材と感光体との間隔の調整は、弾性部材で露光部材を支持フレームに向けて押圧しつつ、調整部材の一部を光軸方向へ進退させることで、露光部材を光軸方向に移動させて行うことができる。なお、調整後は、そのまま弾性部材によって支持フレーム(調整部材)に露光部材を押し付けて固定させればよい。
【0010】
また、弾性変形しないものを固定手段とする場合には、露光部材と感光体との間隔の調整は、例えば、エアシリンダ等によって支持フレームに向けて露光部材を押圧しつつ、調整部材の少なくとも一部を光軸方向へ進退させることで、露光部材を光軸方向に移動させて行うことができる。なお、調整後には、弾性変形しない固定手段で調整部材を支持フレームに固定させればよい。
【0011】
本発明によれば、間隔保持部材が支持フレームと感光体との間に設けられ、調整部材が露光部材と支持フレームとの間に配設されることにより露光部材と支持フレームとの間隔を調整するように構成されているので、従来のように間隔保持部材および調整部材を露光部材と感光体との間の狭い隙間に設けるものに比べて、間隔保持部材および調整部材を大きく形成することができる。この結果、作動距離を精度よく設定することができる。また、間隔保持部材が露光部材と感光体との間隔を支持フレームを介して保持するように構成されているので、押圧部材が支持フレームを介して間隔保持部材を感光体に押圧することとなり、支持フレームに固定手段を介して支持される露光部材には押圧部材からの負荷が加わらず、露光部材の変形を抑えることができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、間隔保持部材および調整部材の配置の自由度が増すので、間隔保持部材や調整部材を適度な大きさにすることができる。このように間隔保持部材や調整部材を適度な大きさにすることにより、作動距離を精度よく設定することが可能になる。
また、支持フレームを介して間隔保持部材を感光体に押圧するので、露光部材の変形を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図1は、画像形成装置の一例としてのカラープリンタの全体構成を示す断面図である。なお、以下の説明においては、まず、カラープリンタの全体構成を説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することとする。
【0014】
以下の説明において、方向は、カラープリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図1において、紙面に向かって左側を「前側(手前側)」、紙面に向かって右側を「後側(奥側)」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。
【0015】
図1に示すように、カラープリンタ1は、本体筐体10内に、用紙Pを供給する給紙部20と、給紙された用紙Pに画像を形成する画像形成部30と、画像が形成された用紙Pを排出する排紙部90とを備えている。
【0016】
本体筐体10の上部には本体筐体10に対し相対的に開閉自在なアッパーカバー12が、後側に設けられたヒンジ12Aを支点として上下に回動自在に設けられている。アッパーカバー12の上面は、本体筐体10から排出された用紙Pを蓄積する排紙トレイ13となっており、下面には後述するLEDユニット40を保持する複数のLED取付部材14が設けられている。
【0017】
また、本体筐体10内には、後述する各プロセスカートリッジ50を着脱自在に収容する本体フレーム15が設けられている。本体フレーム15は、左右に一対設けられた金属製のサイドフレーム15A(片側のみ図示)と、一対のサイドフレーム15Aを連結するクロスメンバー15Bが前後に一対設けられている。この本体フレーム15は、本体筐体10などに固定されている。
【0018】
給紙部20は、本体筐体10内の下部に設けられ、本体筐体10に着脱自在に装着される給紙トレイ21と、給紙トレイ21から用紙Pを画像形成部30へ搬送する用紙供給機構22を主に備えている。用紙供給機構22は、給紙トレイ21の手前側に設けられ、給紙ローラ23、分離ローラ24および分離パッド25を主に備えている。
【0019】
このように構成される給紙部20では、給紙トレイ21内の用紙Pが、一枚ずつ分離されて上方へ送られ、紙粉取りローラ26とピンチローラ27の間を通過する過程で紙粉が除去された後、搬送経路28を通って後ろ向きに方向転換され、画像形成部30に供給される。
【0020】
画像形成部30は、4つのLEDユニット40と、4つのプロセスカートリッジ50と、転写ユニット70と、定着ユニット80とから主に構成されている。
【0021】
LEDユニット40は、LED取付部材14に対して揺動可能に連結される連結部材16に揺動可能に支持されており、サイドフレーム15Aに設けられる位置決め部材によって適宜位置決めされて支持されている。なお、LEDユニット40の詳細な構造は、後述することとする。
【0022】
プロセスカートリッジ50は、アッパーカバー12と給紙部20との間で前後方向に並んで配置され、静電潜像が形成される感光体の一例としての感光ドラム53や、符号を省略して示す公知の帯電器、現像ローラ、トナー収容室などを備えて構成されている。
【0023】
転写ユニット70は、給紙部20と各プロセスカートリッジ50との間に設けられ、駆動ローラ71、従動ローラ72、搬送ベルト73および転写ローラ74を主に備えている。
【0024】
駆動ローラ71および従動ローラ72は、前後方向に離間して平行に配置され、その間にエンドレスベルトからなる搬送ベルト73が張設されている。搬送ベルト73は、その外側の面が各感光ドラム53に接している。また、搬送ベルト73の内側には、各感光ドラム53との間で搬送ベルト73を挟持する転写ローラ74が、各感光ドラム53に対向して4つ配置されている。この転写ローラ74には、転写時に定電流制御によって転写バイアスが印加される。
【0025】
定着ユニット80は、各プロセスカートリッジ50および転写ユニット70の奥側に配置され、加熱ローラ81と、加熱ローラ81と対向配置され加熱ローラ81を押圧する加圧ローラ82とを備えている。
【0026】
このように構成される画像形成部30では、まず、各感光ドラム53の表面が、帯電器により一様に帯電された後、各LEDユニット40で露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、各感光ドラム53上に画像データに基づく静電潜像が形成される。その後、静電潜像に現像ローラよりトナーが供給されることで、感光ドラム53上にトナー像が担持される。
【0027】
次に、搬送ベルト73上に供給された用紙Pが各感光ドラム53と搬送ベルト73の内側に配置される各転写ローラ74との間を通過することで、各感光ドラム53上に形成されたトナー像が用紙P上に転写される。そして、用紙Pが加熱ローラ81と加圧ローラ82との間を通過することで、用紙P上に転写されたトナー像が熱定着される。
【0028】
排紙部90は、定着ユニット80の出口から上方に向かって延び、手前側に反転するように形成された排紙側搬送経路91と、用紙Pを搬送する複数対の搬送ローラ92を主に備えている。トナー像が転写され、熱定着された用紙Pは、搬送ローラ92によって排紙側搬送経路91を搬送され、本体筐体10の外部に排出されて排紙トレイ13に蓄積される。
【0029】
<LEDユニットの構成>
次に、本発明の特徴部分であるLEDユニット40の構成について詳細に説明する。参照する図面において、図2はLEDユニットの構成を示す正面図であり、図3は左側の偏心カムを示す分解斜視図(a)と、右側の偏心カムを示す分解斜視図(b)である。また、図4は偏心カムとLEDヘッドとの間に粗調整板を挟んだ形態を示す正面図である。
【0030】
図2に示すように、LEDユニット40は、露光部材の一例としてのLEDヘッド41と、弾性部材(固定手段)の一例としての2本の線ばね42と、支持フレーム43と、間隔保持部材の一例としての2つのガイドローラ44と、調整部材の一例としての2つの偏心カム45,46とを主に備えて構成されている。
【0031】
LEDヘッド41は、複数のLED41Aと、ヘッドフレーム41Bと、レンズアレイ41Cとを備えて構成されている。本実施形態においては、明滅部は、一例として、複数のLED41Aとレンズアレイ41Cとにより構成されている。
【0032】
複数のLED41Aは、左右方向(感光ドラム53の軸方向)において所定の画素ピッチに応じて一列に配列されており、選択的に駆動されることで適宜発光して、光を感光ドラム53に向けて照射するように構成されている。具体的に、各LED41Aは、形成すべき画像のデータに基づいて、図示しない制御装置により信号が入力されて発光し、感光ドラム53を露光する。
【0033】
ヘッドフレーム41Bは、樹脂で形成されており、その下部で複数のLED41Aを支持している。なお、ヘッドフレーム41Bが樹脂で形成されることにより、LEDヘッド41の小型化および低コスト化が図られるとともに、帯電器などの高圧部品からの放電が抑制されている。
【0034】
レンズアレイ41Cは、複数のセルフォックレンズ(登録商標)が配列されたものであり、各LED41Aの配列方向に沿って延びて、ヘッドフレーム41Bの下面の両端部を少し残した状態でヘッドフレーム41Bに固定されている。
【0035】
線ばね42は、略V字状に形成される線状の引きばねであり、LEDヘッド41を支持フレーム43に向けて付勢している。具体的に、線ばね42は、V字状の本体部42Aと、本体部42Aの下端に形成される作用部42Bと、本体部42Aの上端に形成される係合爪部42Cとを有している。
【0036】
本体部42Aは、後述する偏心カム45,46の操作部(後述する十字溝45C,46C;図3参照)を露出させるようにV字状に屈曲形成されている。
【0037】
作用部42Bは、LEDヘッド41に押圧力を加える部位であり、ヘッドフレーム41Bの下面のうち複数のLED41A(レンズアレイ41C)よりも左右方向外側の部位に当接されている。また、作用部42Bは、上方に折り曲げられた後、下方に折り曲げられることでV字状に形成されており、これにより、作用部42Bとヘッドフレーム41Bとの接触部分が略点状となっている。
【0038】
係合爪部42Cは、後述する支持フレーム43の係合ピン部43Cの上面に引っ掛かるようなV字形状に形成されている。
【0039】
支持フレーム43は、LEDヘッド41を線ばね42を介して支持するものであり、左右方向に延びるベース部43Aと、ベース部43Aの両端から下方に延出する一対の延出部43Bとを備えて構成されている。
【0040】
ベース部43Aには、線ばね42を支持する係合ピン部43Cと、偏心カム45,46を回転可能に支持する軸受け部43D,43Eとが左右対称な位置に2つ形成されている。そして、このベース部43Aの上面には、支持フレーム43を下方の感光ドラム53に向けて押圧する押圧部材の一例としての2つのコイルばね47が左右対称な位置に配設されており、これにより、支持フレーム43が2つのコイルばね47によって左右方向でバランス良く押圧されるようになっている。
【0041】
延出部43Bは、ベース部43Aに線ばね42を介して支持されるLEDヘッド41の下面よりも下方に突出する長さで形成されており、その下端部には、ガイドローラ44を回転可能に支持する軸部43Fが設けられている。
【0042】
ガイドローラ44は、円筒状の部材であり、支持フレーム43の延出部43Bの下端部にある軸部43Fに回転可能に設けられることで、LEDヘッド41から所定距離だけ離間されて設置されている。このガイドローラ44は、前述したコイルばね47からの付勢力が支持フレーム43を介して伝達されることで、感光ドラム53に押し付けられて感光ドラム53に従動回転するようになっている。そして、このガイドローラ44が、感光ドラム53と接触することで、感光ドラム53が偏芯している場合でも、感光ドラム53と支持フレーム43に支持されたLEDヘッド41との光軸方向の間隔(作動距離S)が保持されるようになっている。
【0043】
なお、ガイドローラ44は、感光ドラム53の表面のうち感光層(露光される層)に接触してもよいし、この感光層よりも左右方向外側にある領域(感光層がない領域)に接触してもよい。
【0044】
偏心カム45,46は、LEDヘッド41と支持フレーム43のベース部43Aとの間に配設されており、線ばね42の付勢力を受けながらLEDヘッド41を光軸方向に押圧するように構成されている。具体的に、偏心カム45,46は、ヘッドフレーム41Bの上面のうち複数のLED41A(レンズアレイ41C)よりも左右方向外側の部位に当接する位置に配設されるとともに、線ばね42の付勢方向(上下方向)から見て線ばね42の作用部42Bと重なるように配置されている。
【0045】
そして、一対の偏心カム45,46のうち左側の偏心カム45は、図3(a)に示すように、LEDヘッド41を2箇所で押圧するように構成され、右側の偏心カム46は、図3(b)に示すように、LEDヘッド41を1箇所で押圧するように構成されている。すなわち、すべての偏心カム45,46とLEDヘッド41との当接部分は、3箇所のみとなっている。
【0046】
具体的に、図3(a)に示すように、左側の偏心カム45は、同心上に配置される2つの円柱部45Aと、各円柱部45Aの中心から偏心した位置で各円柱部45Aを連結する1つの軸部45Bとを有している。
【0047】
そして、偏心カム45の軸部45Bは、支持フレーム43のC字状の軸受け部43Dに嵌合されることによって、所定の渋さ(回転抵抗)で軸受け部43Dに回転可能に支持される。ここで、軸部45Bと軸受け部43Dとの渋さは、線ばね42による付勢力では、偏心カム45が回転しないような渋さに設定される。
【0048】
また、偏心カム45の円柱部45Aの端面には、中心が軸部45Bの中心と一致する十字溝45Cが形成されている。そして、十字溝45Cにプラスドライバーを係合させ、線ばね42の付勢力よりも大きな力でプラスドライバーを所定量回転させることで、偏心カム45が支持フレーム43に対して所定量回転して、その位置に維持されるようになっている。
【0049】
図3(b)に示すように、右側の偏心カム46は、左側の偏心カム45から1つの円柱部45Aを取り除いた形状に形成されている。すなわち、右側の偏心カム46は、左側の偏心カム45と同様の構成となる円柱部46A、軸部46Bおよび十字溝46Cを有している。そして、偏心カム46の軸部46Bは、支持フレーム43の略円筒状の軸受け部43Eに嵌合されることによって、前述と同様の渋さで軸受け部43Eに回転可能に支持される。
【0050】
そして、以上のように構成されるLEDユニット40では、図2に示すように、ガイドローラ44が感光ドラム53に当接することで、支持フレーム43が感光ドラム53に対して所定位置に位置することになる。また、このように位置決めされた支持フレーム43に支持される偏心カム45,46に対してLEDヘッド41が押し付けられることで、LEDヘッド41が感光ドラム53に対して位置決めされる。
【0051】
そして、この状態において偏心カム45,46を適宜操作することで、支持フレーム43に対してLEDヘッド41が進退して、作動距離Sが微調整される。なお、作動距離Sは、ガイドローラ44、支持フレーム43、偏心カム45,46およびLEDヘッド41の製造誤差の影響により大きく変化するため、偏心カム45,46の調整幅では、作動距離Sを所望の値にできない場合がある。この場合には、図4に示すように、偏心カム45,46とLEDヘッド41との間に、作動距離Sを粗調整するための粗調整板48を適宜設ければよい。
【0052】
<カラープリンタの製造方法>
次に、カラープリンタ1の製造方法について説明する。参照する図面において、図5は、第1工程および第2工程を示す正面図(a)と、第3工程を示す正面図(b)と、第4工程を示す正面図(c)である。
【0053】
図5(a)に示すように、まず、第1治具100にLEDヘッド41をセットする。ここで、第1治具100は、LEDヘッド41の下部に一列に配列された複数のLED41Aと対向する底壁部101と、底壁部101から上方に突出してLEDヘッド41を支持する一対の支持部102とを備えて構成されている。そして、底壁部101には、一列に配列された複数のLED41Aのうち両端に位置する2つのLED41Aから照射される光を受光する2つの第1光センサ110が設けられている。
【0054】
次に、各LED41Aから第1光センサ110に光を照射して、光の焦点位置のずれ量を測定する(第1工程)。そして、測定した焦点位置のずれ量に基づいて、粗調整板48を設置するか否かを決定する(第2工程)。
【0055】
具体的に、第2工程では、焦点位置のずれ量に基づいて、例えば第1光センサ110の表面(感光ドラム53の表面に相当)とLEDヘッド41との距離を測定する。そして、この距離が所望の作動距離Sよりも所定値(偏心カム45,46の調整幅の範囲内の値)だけ大きい場合には、粗調整板48を設置しないと決定する。また、第1光センサ110とLEDヘッド41との距離が、所望の作動距離Sに前記所定値を加えた距離よりも大きい場合には、粗調整板48を設置すると決定する。
【0056】
その後、第1治具100からLEDヘッド41を取り外し、図5(b)に示すように、偏心カム45,46を組み付けた支持フレーム43に対して、適宜粗調整板48を配置して、LEDヘッド41を線ばね42によって組み付ける。また、支持フレーム43に、ガイドローラ44を組み付ける(第3工程)。ここで、ガイドローラ44を組み付ける順序は、LEDヘッド41を支持フレーム43に組み付ける前であってもよいし、後であってもよい。
【0057】
そして、このように組み立てたLEDユニット40を、図5(c)に示すように、第2治具200にセットする。ここで、第2治具200は、複数のLED41Aと対向する底壁部201と、底壁部201から上方に突出して支持フレーム43を支持する一対の支持部202とを備えて構成されている。そして、底壁部201には、一列に配列された複数のLED41Aのうち両端に位置する2つのLED41Aから照射される光を受光する2つの第2光センサ210が設けられるとともに、ガイドローラ44と当接する基準面201Aが形成されている。
【0058】
そして、ガイドローラ44を基準面201Aに当接させた状態で、LEDユニット40の各LED41Aから第2光センサ210に光を照射しつつ、線ばね42からの付勢力を受ける偏心カム45,46を操作することで、基準面201Aに対する所定位置に光の焦点位置を調整する(第4工程)。これにより、感光ドラム53の表面に相当する基準面201Aに対してLEDヘッド41が位置決めされて、作動距離Sが所望の値に設定されることとなる。
【0059】
その後は、図1に示すように、LEDユニット40を、コイルばね47、連結部材16およびLED取付部材14を介してアッパーカバー12に連結させるとともに、給紙部20、画像形成部30および排紙部90などを構成する各構成部品を本体筐体10内に取り付けることで、カラープリンタ1が製造される。
【0060】
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
ガイドローラ44が支持フレーム43に設けられ、偏心カム45,46がLEDヘッド41と支持フレーム43との間に配設されることによりLEDヘッド41と支持フレーム43との間隔が調整されるように構成されているので、従来のようにスペーサと偏心カムをLEDヘッドと感光ドラムとの間の狭い隙間に設けるものに比べて、ガイドローラ44および偏心カム45,46を大きく形成することができる。そのため、偏心カム45,46による調整の精度を向上させるとともに、偏心カム45,46の押圧により移動するLEDヘッド41のストロークを大きくすることができる。このようにして、作動距離Sを精度よく設定することができる。さらに、従来のような薄いスペーサでなく、回転可能な大きなガイドローラ44を間隔保持部材として採用できるので、ガイドローラ44または感光ドラム53の摩耗を抑制することができる。
【0061】
また、コイルばね47が支持フレーム43を介してガイドローラ44を感光ドラム53に押圧するので、支持フレーム43に線ばね42を介して支持されるLEDヘッド41にはコイルばね47からの負荷が加わらず、LEDヘッド41の変形を抑えることができる。そして、このようにLEDヘッド41に負荷を与えない構造とすることで、本実施形態のようにLEDヘッド41を樹脂で形成することができるので、LEDヘッド41の小型化および低コスト化を図ることができるとともに、帯電器などの高圧部品からの放電を抑制することができる。
【0062】
偏心カム45,46とLEDヘッド41との間に粗調整板48を適宜設ける構造としたので、製造誤差等により偏心カム45,46の調整幅では作動距離Sを所望の値にできない場合であっても、粗調整板48によって作動距離Sを所望の値にすることができる。
【0063】
LEDヘッド41が線ばね42を介して支持フレーム43に支持されるので、LEDユニット40の組み立てが完了した状態において、偏心カム45,46を操作して、作動距離Sを調整することができる。
【0064】
線ばね42の作用部42Bおよび偏心カム45,46が、LEDヘッド41の各LED41Aよりも左右方向外側に配置されるので、LEDヘッド41の両端部が線ばね42の作用部42Bと偏心カム45,46とで挟持され、LEDヘッド41を安定して支持することができる。また、線ばね42の作用部42Bおよび偏心カム45,46が、線ばね42の付勢方向から見て重なるように配置されているので、偏心カム45,46からLEDヘッド41に加わる押圧力と線ばね42の付勢力を左右方向において略一致させることができ、LEDヘッド41が撓むのを抑制することができる。
【0065】
線ばね42が偏心カム45,46の十字溝45Cを露出させるように屈曲形成されているので、容易に偏心カム45,46を操作することができる。
【0066】
すべての偏心カム45,46とLEDヘッド41との当接部分が3箇所のみであるため、偏心カム45,46に向けて付勢されるLEDヘッド41を3点で安定して支持することができる。
【0067】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、弾性部材として線ばね42を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば図6(a)および(b)に示すような板ばね300などを採用してもよい。具体的に、この板ばね300は、上下方向に延びる本体部310と、本体部310の下端に形成されてLEDヘッド41を支持フレーム43に向けて押圧する作用部320と、本体部310の上端に形成されて支持フレーム43の上面に係合する係合爪部330とを備えている。
【0068】
そして、本体部310には、偏心カム45,46の十字溝45C,46Cを露出させる開口部311が形成されている。これにより、容易に偏心カム45,46を操作することが可能となっている。
【0069】
前記実施形態では、調整部材として偏心カム45,46を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば図7(a)に示すようなネジ400などを採用してもよい。具体的に、ネジ400は、上方に操作部(操作用のネジ頭)を向けた状態で、支持フレーム43を上下に貫通するように支持フレーム43に捩じ込まれている。
【0070】
支持フレーム43の右側には1つのネジ400が配置され(図7(b)参照)、支持フレーム43の左側には前後方向に並ぶ2つのネジ400が互いに所定間隔離れて配置されている(図7(c)参照)。より詳しくは、各ネジ400は、複数のLED41Aよりも左右方向外側に配置されている。
【0071】
そして、ネジ400の下端には、ネジ400の下端面よりも大径となる当接部材410が接合されている。これにより、図7(b)に示すように、支持フレーム43の右側においては、ネジ400とLEDヘッド41との当接部分TPよりも、線ばね42の作用部42B(詳しくはLEDヘッド41と当接する部分)の方が小さく形成されるようになっている。
【0072】
そして、このように小さく形成される作用部42Bは、当接部分TPの範囲T1内に配置されている。そのため、ネジ400の当接部材410からLEDヘッド41に加わる押圧力と線ばね42の付勢力を左右方向においてより一致させることができ、LEDヘッド41が撓むのをより抑制することができる。また、当接部材410からの押圧力と線ばね42の付勢力とが前後方向で一致するので、LEDヘッド41が前後方向に傾くのを抑制することができる。
【0073】
また、図7(c)に示すように、支持フレーム43の左側においては、2つの当接部分TPの間の範囲T2よりも、作用部42B(詳しくはLEDヘッド41と当接する部分)の方が小さく形成されるようになっている。そして、このように小さく形成される作用部42Bは、2つの当接部分TPの間の範囲T2内に配置されている。
【0074】
そのため、2つの当接部材410からLEDヘッド41に加わる押圧力と線ばね42の付勢力を左右方向においてより一致させることができ、LEDヘッド41が撓むのをより抑制することができる。また、前後方向に並ぶ2つの当接部材410の間に線ばね42の作用部42Bを配置したので、LEDヘッド41が前後方向に傾くのを抑制することができる。
【0075】
なお、図7(c)において、2つの当接部分TPのうち一方の当接部分TPの範囲内に、線ばね42の作用部42Bを配置しても前述と同様の効果を得ることができる。
【0076】
前記実施形態では、弾性部材としてLEDヘッド41を支持フレーム43に引き寄せる引きばね(線ばね42)を採用したが、本発明はこれに限定されず、LEDヘッドを支持フレームに押し付ける押しばねを採用してもよい。具体的には、例えば、図8に示すように、前記実施形態に係る支持フレーム43の延出部43Bから左右方向内側へ延出してLEDヘッド41の下面に対向する台座部43Gを設け、この台座部43Gの上面とLEDヘッド41の両端部の下面との間にコイルばね500を設けてもよい。この場合であっても、コイルばね500によってLEDヘッド41が支持フレーム43(ベース部43A)に向けて押圧されるので、前記実施形態と同様に、LEDヘッド41と支持フレーム43との間に配設される偏心カム45,46によってLEDヘッド41を光軸方向に進退させることができる。
【0077】
また、図8に示す形態のように、前記実施形態に係るガイドローラ44の代わりに、台座部43Gの下面から下方に突出して、感光ドラム53と摺接する摺接部43Hを間隔保持部材として設けてもよい。すなわち、間隔保持部材として、回転しないものを採用してもよい。ただし、前記実施形態のように回転可能なガイドローラ44を採用する場合には、ガイドローラ44または感光ドラム53の摩耗が抑制されるので、ガイドローラ44を採用するのが望ましい。また、間隔保持部材は、感光ドラム53を回転可能に支持するフレームに設けられていてもよい。
【0078】
前記実施形態では、偏心カム45,46を支持フレーム43に設けたが、本発明はこれに限定されず、図9に示すように、LEDヘッド41に設けてもよい。具体的には、LEDヘッド41の上面に、前記実施形態に係る軸受け部43D,43E(図3参照)と同様の軸受け部41D,41Eを設け、これらの軸受け部41D,41Eに前記実施形態と同様の偏心カム45,46を組み付ければよい。また、この場合には、粗調整板48は、支持フレーム43と偏心カム45,46との間に適宜設ければよい。この場合であっても、偏心カム45,46を回転させると、偏心カム45,46が支持フレーム43(または粗調整板48)を押圧して、LEDヘッド41を光軸方向に進退させることができる。
【0079】
前記実施形態では、固定手段として、弾性部材(線ばね42)を採用したが、本発明はこれに限定されず、弾性変形しない結束バンドや接着剤等を採用してもよい。このように弾性変形しないものを固定手段とする場合には、例えば、図5(c)に示す線ばね42を製造時の治具として利用すればよい。
【0080】
すなわち、図5(c)に示すように、第4工程で線ばね42の付勢力を利用して作動距離Sを調整した後に、結束バンドや接着剤等でLEDヘッド41を支持フレーム43に固定し、その後線ばね42を外してもよい。この場合、LEDヘッド41および支持フレーム43のうち少なくとも一方に、偏心カム45,46を接着剤で固着して、その後の回転が不能な状態とするのが望ましい。これによれば、作動距離Sの調整後に偏心カム45,46が不動となるので、作動距離Sを確実に所望の値に維持させることができる。
【0081】
なお、作動距離Sの調整時においてLEDヘッド41を支持フレーム43に向けて押圧させる治具としては、線ばね42以外にも、板ばねやエアシリンダ等を用いることができる。
【0082】
前記実施形態では、露光部材として左右方向に一列に配列された複数のLED41Aを備えるLEDヘッド41を採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、左右方向に並ぶ複数のLEDを前後に複数列有するLEDヘッドを露光部材として採用してもよい。また、LEDや蛍光灯などの1つの発光素子と、発光素子の外側に、左右方向に並んだ複数の液晶またはPLZT素子の光学シャッタとで、複数の明滅部を構成し、このような明滅部を有するものを露光部材としてもよい。また、露光部材の光源としては、LEDに限らず、EL(エレクトロ・ルミネッセンス)素子や蛍光体などであってもよい。
【0083】
前記実施形態では、押圧部材としてコイルばね47を採用したが、本発明はこれに限定されず、トーションばねや皿ばねなどであってもよい。
前記実施形態では、すべての偏心カム45,46とLEDヘッド41との当接部分を3箇所のみとしたが、本発明はこれに限定されず、4箇所以上でもよいし、また、当接部分が面状に形成されていれば2箇所でもよい。
【0084】
前記実施形態では、操作部として十字溝45C,46Cを採用したが、本発明はこれに限定されず、マイナスドライバと係合する線状の溝や、六角レンチなどの多角レンチが係合可能な多角形状の穴や、ペンチ等で把持可能な突起などを採用してもよい。
【0085】
前記実施形態では、カラープリンタ1に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
前記実施形態では、感光体として感光ドラム53を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばベルト状の感光体を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0086】
【図1】画像形成装置の一例としてのカラープリンタの全体構成を示す断面図である。
【図2】LEDユニットの構成を示す正面図である。
【図3】左側の偏心カムを示す分解斜視図(a)と、右側の偏心カムを示す分解斜視図(b)である。
【図4】偏心カムとLEDヘッドとの間に粗調整板を挟んだ形態を示す正面図である。
【図5】第1工程および第2工程を示す正面図(a)と、第3工程を示す正面図(b)と、第4工程を示す正面図(c)である。
【図6】弾性部材として板ばねを採用した形態を示す正面図(a)と、図6(a)のX−X断面図(b)である。
【図7】調整部材としてネジを採用した形態を示す正面図(a)と、図7(a)のY−Y断面図(b)と、図7(a)のZ−Z断面図(c)である。
【図8】押しばねであるコイルばねを弾性部材として採用した形態を示す正面図である。
【図9】LEDヘッドに偏心カムを設けた形態を示す正面図である。
【符号の説明】
【0087】
1 カラープリンタ
40 LEDユニット
41 LEDヘッド
41A LED
41B ヘッドフレーム
42 線ばね
42B 作用部
43 支持フレーム
43A ベース部
43B 延出部
43C 係合ピン部
43D 軸受け部
43E 軸受け部
43F 軸部
44 ガイドローラ
45 偏心カム
45C 十字溝
46 偏心カム
46C 十字溝
47 コイルばね
48 粗調整板
53 感光ドラム
100 第1治具
110 第1光センサ
200 第2治具
201A 基準面
210 第2光センサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
静電潜像が形成される感光体と、
前記感光体の軸方向に並ぶ複数の明滅部を有して前記感光体を露光する露光部材と、
前記露光部材を支持する支持フレームと、
前記露光部材を支持フレームに固定する固定手段と、
前記支持フレームと前記感光体との間に設けられ、前記感光体と接触して、前記支持フレームを介して前記感光体と前記露光部材との間隔を保持する間隔保持部材と、
前記間隔保持部材を前記支持フレームを介して前記感光体に押圧する押圧部材と、
前記露光部材と前記支持フレームとの間に配設され、前記露光部材と前記支持フレームとの間隔を調整することにより、前記露光部材を光軸方向に移動させる調整部材とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記調整部材と前記露光部材との間、または、前記調整部材と前記支持フレームとの間には、
前記露光部材と前記感光体との間隔を粗調整するための粗調整板が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。
【請求項3】
前記固定手段は、弾性部材であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記露光部材に力を加える前記弾性部材の作用部および前記調整部材が、前記露光部材の前記明滅部よりも前記軸方向外側に配置されるとともに、前記弾性部材の付勢方向から見て重なるように配置され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。
【請求項5】
前記弾性部材は、板ばねであり、前記調整部材の操作部を露出させるための開口部が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記弾性部材は、線ばねであり、前記調整部材の操作部を露出させるように屈曲形成されていることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
【請求項7】
すべての調整部材と前記露光部材または前記支持フレームとの当接部分が、3箇所であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記調整部材と前記露光部材または前記支持フレームとの当接部分よりも、前記弾性部材の作用部の方が小さく形成され、
前記作用部が、前記当接部分の範囲内に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記調整部材が、前記露光部材または前記支持フレームに対して当接する2つの当接部分を有し、
前記弾性部材の作用部が、前記2つの当接部分の間の範囲よりも小さく形成されるとともに、前記2つの当接部分の間に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
【請求項10】
前記調整部材が、偏心カムであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項11】
請求項2に記載の画像形成装置の製造方法であって、
第1光センサを有する第1治具に前記露光部材をセットし、前記露光部材から前記第1光センサに光を照射することで、光の焦点位置のずれ量を測定する第1工程と、
前記焦点位置のずれ量に基づいて前記粗調整板を設置するか否かを決定する第2工程と、
前記第1治具から前記露光部材を取り外し、前記支持フレームに前記間隔保持部材を組み付けるとともに、前記露光部材と前記支持フレームとの間に、前記調整部材および前記粗調整板のうち少なくとも調整部材を設置する第3工程と、
第2光センサを有する第2治具の基準面に前記間隔保持部材を当接させた状態で、前記第2治具に前記支持フレームをセットし、前記支持フレームに向けて前記露光部材を押圧しつつ、前記露光部材から前記第2光センサに光を照射して、前記調整部材を操作することで、前記基準面に対する所定位置に光の焦点位置を調整する第4工程と、を備えたことを特徴とする画像形成装置の製造方法。
【請求項12】
前記第4工程の後、前記調整部材を、前記露光部材および前記支持フレームのうち少なくとも一方に接着剤で固定することを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置の製造方法。






【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2010−8925(P2010−8925A)
【公開日】平成22年1月14日(2010.1.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−171040(P2008−171040)
【出願日】平成20年6月30日(2008.6.30)
【出願人】(000005267)ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Fターム(参考)】