JP2005059298A - 画像形成装置およびプリントヘッド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 感光体ドラム10と、感光体ドラム10を露光するLEDアレイ41と、LEDアレイ41から出射された光を感光体ドラム10上に結像させるセルフォックレンズアレイ42とを備えており、LEDアレイ41とセルフォックレンズアレイ42とは、感光体ドラム10から所定の距離に設けられた基準面43bから、基準面43bと感光体ドラム10との距離と、セルフォックレンズアレイ42のTC長とに基づいて算出された距離を隔てた位置に配置する。
【選択図】 図2
Description
近年画像形成装置の小型化を実現するべく、機械的な駆動機構を必要としないLEDプリントヘッド(LPH)を露光手段として搭載した画像形成装置が開発されている。このLPHでは、LEDアレイとセルフォックレンズアレイ(SLA)とが備えられ、LEDアレイの発光点をSLAの入射側焦点に一致させるとともに、感光体表面をSLAの出射側焦点に一致させるように配置して、LEDアレイから出射される光を感光体表面上に結像させている。
そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、LPHからの露光光を感光体ドラム表面に対して高精度に結像させることができる画像形成装置を提供することにある。
D1=ZO−TC/2
D2=TC−ZO
に設定することができる。
また、発光素子アレイは発光素子アレイ支持部材に支持され、レンズアレイはレンズアレイ支持部材に支持されるように構成することもできる。
また、基準面は、支持部材に配設された構成とすることもできる。
[実施の形態1]
図1に示すものは、本発明の実施の形態1における画像形成装置を説明する図である。図1で示すように、本実施の形態の画像形成装置は、矢印Aの方向に定速回転する感光体ドラム10の周囲に、感光体ドラム10上を一様に帯電する帯電ローラ11、画像情報に基づいて制御された光を露光するLEDプリントヘッド(LPH)12、感光体ドラム10上に形成された静電潜像を現像する現像器13、トナー像を記録紙20に転写する転写ローラ14、感光体ドラム10上から転写残トナーを除去するクリーナ15を備えている。
さらには、記録紙20に転写されたトナー像を加熱定着するための定着器16を備えている。
LPH12は、LPH駆動部21に接続されている。そしてLPH12は、制御部30からの画像データに基づきLPH駆動部21によって制御された光を出射し、感光体ドラム10上に静電潜像を形成する。なお、LPH12の構成については、後段で詳細に説明する。
転写ローラ14は、導電性ゴムまたは導電性スポンジと導電性ゴムとを積層して構成され、電源(図示せず)に接続されて直流電圧が供給される。そして給紙ローラ31によって搬送されてきた記録紙20上にトナー像を転写する。
一方、クリーナ15は、クリーニングブレード24とクリーナハウジング25とで構成される。クリーニングブレード24は感光体ドラム10の回転方向Aとはカウンタ方向に当接され、転写の際に感光体ドラム10上に残った転写残トナーを掻き取り、クリーナハウジング25に貯蔵する。
図2はLPH12の構成を示す正面図であり、図3はLPH12のXX断面図である。図2および図3に示すように、LPH12は、画像情報に基づいて制御された光を出射する発光素子アレイの一例としての発光ダイオードアレイ(LEDアレイ)41、LEDアレイ41からの光を感光体ドラム表面10aに結像させるレンズアレイの一例としてのセルフォックレンズアレイ(SLA)42、SLA42を支持するレンズアレイ支持部材の一例としてのSLA支持部材43、LEDアレイ41を支持する発光素子アレイ支持部材の一例としてのLED支持部材44によって主要部が構成されている。
両端部の基準面43bは同一平面上に形成されている。さらに、SLA支持部43aは、SLA42の光軸が基準面43bに対して垂直方向を向くように、SLA42を支持している。したがって、感光体ドラム表面10aと両端部の基準面43bとを等しい距離に設定することで、SLA42の光出射面42aと感光体ドラム表面10aとは平行に配置することができる。
また、両端部の接合面43cは、ともに基準面43bに対して所定の角度だけ傾けて形成されている。
したがって、SLA支持部材43の接合面43cと、LED支持部材44の接合面44bとを当接させることによって、LEDアレイ41とSLA42とは平行に配置することができる。
まず、SLA42の入射側焦点位置と出射側焦点位置との距離(以下、「TC長(Total Conjugate Length)」という。)は、SLA42の光軸方向の寸法のバラツキやセルフォックレンズの屈折率等により製造ロット毎に異なる。そのため、製造ロット毎にSLA42のTC長を予め測定することで、各SLA42のTC長は把握しておくことができる。いま、SLA42のTC長の測定値がTC'であったとした場合を想定する。この場合には、SLA支持部材43の基準面43bと感光体ドラム表面10aとの距離をZOとして、SLA42の光軸方向における中心線Cと基準面43bとの距離D1がD1=ZO−TC'/2となるように、SLA42がSLA支持部材43に固設されている。なお、以下における距離とは、SLA42の光軸方向における距離をいう。
TC'=ZA'+2l'
で表せる。したがって、感光体ドラム表面10aから距離ZOに位置するSLA支持部材43の基準面43bに対して、SLA42の光軸方向の中心線CがZO−TC'/2だけ離れるようにSLA42を配置することによって、SLA42の光出射面42aと感光体ドラム表面10aとの距離L1は、
L1=ZO−(ZO−TC'/2)−ZA'/2
=(TC'−ZA')/2
=l'
となるので、SLA42の出射側焦点位置と感光体ドラム表面10aとを一致させることができる。
すなわち、このように配置することによって、SLA42の光入射面42bとLEDアレイ41の光出射面41aとの距離L2は、
L2=(TC'−ZO)+(ZO−TC'/2)−ZA'/2
=(TC'−ZA')/2
=l'
となるので、SLA42の入射側焦点位置とLEDアレイ41の光出射面41aとを一致させることができる。
その際、LED支持部材44の接合面44bの傾き角とSLA支持部材43の接合面43cの傾き角をθとすると、LEDアレイ41の長手方向の移動量xと、LEDアレイ41の光出射面41aからSLA42光軸方向への移動量zとの間には、z=x・tanθの関係があるため、移動量xを調整することで、LEDアレイ41の光出射面41aとSLA支持部材43の基準面43bとの距離TC'−ZOを容易に設定することが可能である。
これによって、SLA42の出射側焦点位置は感光体ドラム表面10aと精度良く一致させることができる。またその際には、SLA42の入射側焦点位置はLEDアレイ41の光出射面41aと一致するように構成されている。そのため、LEDアレイ41から出射された光は、感光体ドラム表面10aに結像させることができる。
そのため、SLA42およびLEDアレイ41は、予めSLA42のTC長のバラツキが補償された状態でLPH12に設置されているので、LPH12が基準面を基準として感光体ドラム10に対して所定の距離(ZO)を持って配設されるだけで、LEDアレイ41から出射された光を、感光体ドラム表面10aに高精度に結像させることが可能となる。
さらに、LPH12と感光体ドラム10との間では突当部材等を介在させずに設定することができるので、突当部材の寸法誤差、取付誤差等が排除され、より高精度に配置位置を設定することができる。
実施の形態1では、ブロック状のSLA支持部材43およびLED支持部材44を用い、基準面に対してSLA42のTC長に対応させてSLA42やLEDアレイ41を配設したLPH12を搭載した画像形成装置について説明した。実施の形態2では、SLA支持部材43およびLED支持部材44を板金で構成したLPH12を搭載した画像形成装置について説明する。尚、実施の形態1と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
図4に示したように、本実施の形態におけるLPH12では、SLA支持部材43およびLED支持部材44は、ともに例えばアルミニウムやSUS等の板金で形成されている。そして、SLA支持部材43は、LED支持部材44と接合する接合部71と、SLA42を支持するレンズ支持部72とが折り曲げ加工により一体に連設して構成されている。ここで、接合部71とレンズ支持部72とは互いに平行に形成されている。加えて、SLA支持部材43の両端部には、接合部71に直角に構成された基準面73aを有する基準部材の一例としての基準板73が配設されている。
一方、LED支持部材44には、LEDアレイ41を支持するLEDアレイ支持部74と、SLA支持部材43と接合する接合部75とが形成されている。そして、LEDアレイ支持部74と接合部75とが直角に形成された「コ」字形状に折り曲げ加工されている。このように折り曲げ加工することで、LPH12においてSLA42の光軸方向に対する耐振性を高めることができるために、振動によって画像の鮮明度が低下するのを抑制できると同時に、安価に製造することが可能となる。
一方、LED支持部材44には、LEDアレイ支持部74にLEDアレイ41が支持されている。そして、LEDアレイ41の光出射面41aが、LEDアレイ41の光出射面41aとSLA支持部材43の基準面73aとの距離がTC'−ZOとなるように、LED支持部材44をSLA支持部材43に固定する。
さらに、かかる位置関係を有するSLA42とLEDアレイ41とが配置されたLPH12を画像形成装置に組み込む際には、感光体ドラム表面10aと基準面73aとの距離がZOとなるように配設している。
そのため、SLA42およびLEDアレイ41は、予めSLA42のTC長のバラツキが補償された状態でLPH12に設置されているので、LPH12が基準面を基準として感光体ドラム10に対して所定の距離(ZO)を持って配設されるだけで、LEDアレイ41から出射された光を、感光体ドラム表面10aに高精度に結像させることが可能となる。
特に、本実施の形態では、SLA支持部材43およびLED支持部材44を板金で折り曲げ加工して形成しているため、LPH12においてSLA42の光軸方向に対する耐振動強度を高めることができるために、振動によって画像の鮮明度が低下するのを抑制できると同時に、安価に製造することが可能となる。
Claims (12)
- 感光体と、
前記感光体を露光する発光素子アレイと、
前記発光素子アレイから出射された光を前記感光体上に結像させるレンズアレイとを備え、
前記発光素子アレイと前記レンズアレイとは、前記感光体から所定の距離に設けられた基準面から、当該基準面と当該感光体との距離と、前記レンズアレイのTC長とに基づいて算出された距離を隔てた位置に配置されることを特徴とする画像形成装置。 - 前記基準面と前記レンズアレイの光軸方向の中心位置との距離D1と、当該基準面と前記発光素子アレイの光出射面との距離D2とは、当該基準面と前記感光体との距離をZO、前記レンズアレイのTC長をTCとして、
D1=ZO−TC/2
D2=TC−ZO
に設定されたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記発光素子アレイは発光素子アレイ支持部材に支持され、前記レンズアレイはレンズアレイ支持部材に支持されることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 感光体と、
前記感光体を露光する発光素子アレイと、
前記発光素子アレイから出射された光を前記感光体上に結像させるレンズアレイと、
前記感光体から所定の距離に設けられた基準面を有する基準部材と、
前記基準部材の基準面から、当該基準面と当該感光体との距離と、前記レンズアレイのTC長とに基づいて算出された距離を隔てた位置に前記レンズアレイを支持するレンズアレイ支持部材と、
前記基準部材の基準面から、当該基準面と前記感光体との間隙と、前記レンズアレイのTC長とに基づいて算出された距離を隔てた位置に前記発光素子アレイを支持する発光素子アレイ支持部材と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記レンズアレイ支持部材と前記発光素子アレイ支持部材とは、傾斜角が同じく形成された斜面部が互いに対向するように配設され、当該斜面部同士が当接するように構成されたことを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
- 前記基準部材と前記レンズアレイ支持部材とを一体的に構成したことを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
- 前記基準部材と前記発光素子アレイ支持部材とを一体的に構成したことを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
- 感光体を露光する発光素子アレイと、
前記発光素子アレイから出射された光を前記感光体上に結像させるレンズアレイと、
前記感光体から所定の距離に設けられた基準面と、
前記発光素子アレイと前記レンズアレイとを支持する支持部材とを備え、
前記発光素子アレイと前記レンズアレイとは、前記基準面と前記感光体との距離と、前記レンズアレイのTC長とに基づいて、前記支持部材における支持位置が決定されることを特徴とするプリントヘッド。 - 前記支持部材は、前記発光素子アレイを支持する発光素子アレイ支持部と、前記レンズアレイを支持するレンズアレイ支持部とを有することを特徴とする請求項8記載のプリントヘッド。
- 前記支持部材は、前記発光素子アレイ支持部と、前記レンズアレイ支持部とが相対的に移動可能に構成されたことを特徴とする請求項9記載のプリントヘッド。
- 前記レンズアレイ支持部と前記発光素子アレイ支持部とは、傾斜角が同じく形成された斜面部が互いに対向するように配設され、当該斜面部同士が当接するように構成されたことを特徴とする請求項9記載のプリントヘッド。
- 前記基準面は、前記支持部材に配設されたことを特徴とする請求項8記載のプリントヘッド。
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Cited By (2)
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JP2008023720A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Suzuka Fuji Xerox Co Ltd | Ledプリントヘッドの製造方法 |
CN110785287A (zh) * | 2017-06-16 | 2020-02-11 | 佳能株式会社 | 光学打印头、成像设备及光学打印头的制造方法 |
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2003
- 2003-08-08 JP JP2003290476A patent/JP2005059298A/ja active Pending
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CN110785287A (zh) * | 2017-06-16 | 2020-02-11 | 佳能株式会社 | 光学打印头、成像设备及光学打印头的制造方法 |
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