JP2007086482A - 画像形成装置および感光体ユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】 装着部位に高い精度を要することなく露光装置を所定の許容精度内に設定することができ、露光装置の位置誤差に起因する画像不良を生ずることのない画像形成装置および感光体ユニットを提供する。
【解決手段】 LEDプリントヘッド13の感光体ユニットに対する位置決めは、位置決め突起13Aを、フレーム側板22に設けられた調整ブロック30に当接させることで行われるようになっている。調整ブロック30は、上面に高さの異なる複数の位置決め平面31L,31M,31Hを有しており、調整ブロック30を移動させて任意の位置決め平面31L,31M,31HによってLEDプリントヘッド13を位置決めし得るように構成されている。
【選択図】 図6
【解決手段】 LEDプリントヘッド13の感光体ユニットに対する位置決めは、位置決め突起13Aを、フレーム側板22に設けられた調整ブロック30に当接させることで行われるようになっている。調整ブロック30は、上面に高さの異なる複数の位置決め平面31L,31M,31Hを有しており、調整ブロック30を移動させて任意の位置決め平面31L,31M,31HによってLEDプリントヘッド13を位置決めし得るように構成されている。
【選択図】 図6
Description
本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置およびその感光体ユニットに関する。
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、たとえばドラム状に構成された感光体を一様に帯電し、この感光体を画像情報に基づいて制御された露光装置によって露光して感光体上に静電潜像を形成する。そしてこの静電潜像を現像器でトナー現像してトナー像とし、このトナー像を記録用紙に転写した後、定着することによって画像を得る。
このような画像形成装置における露光装置の一つとして、多数の発光ダイオード(LED)を直線状に配設して成るLEDアレイを用いるLEDプリントヘッド等の露光ヘッドが知られている。LEDは、機械的な駆動機構を必要とせず、また液晶素子のようにバックライトを必要としないことから、画像形成装置の小型化および省電力化を図ることができる。
このような画像形成装置における露光装置の一つとして、多数の発光ダイオード(LED)を直線状に配設して成るLEDアレイを用いるLEDプリントヘッド等の露光ヘッドが知られている。LEDは、機械的な駆動機構を必要とせず、また液晶素子のようにバックライトを必要としないことから、画像形成装置の小型化および省電力化を図ることができる。
LEDプリントヘッドは、LEDアレイの上側にロッドレンズアレイが配設されて構成され、LEDからの出射光をロッドレンズによって感光体表面に結像させるように配設される。ロッドレンズの焦点距離は極めて短く、焦点深度が浅い(たとえば±40〜±50μm)。このため、LEDプリントヘッドの感光体に対する位置の僅かな変化によっても、結像位置が感光体表面からずれ、感光体表面に形成されるLEDの光像の径や形状が崩れて光像のエネルギー密度分布が変化する。その結果、結像位置の感光体表面からのズレが大きいと、感光体の移動方向(すなわち記録用紙の搬送方向)に延びる筋状の画像不良を生じさせる。したがって、LEDプリントヘッドは、感光体に対して特にその間隔(Z軸方向の距離)を高い精度で設置する必要がある。
そこで、LEDプリントヘッドを感光体(感光体ドラム)に対して高い精度で配設するための構成が提案されている。(特許文献1および2参照)
特許文献1は、露光系(露光ヘッド)と像担持体(感光体ドラム)とを、共通の支持部材に設けるものである。
また、特許文献2は、露光装置(露光ヘッド)を、画像形成装置の取り付け部に調整ネジを介して装着し、調整ネジの回転によって露光装置と感光体ドラムの表面との間隔を調整できるようにしたものである。
特許文献1は、露光系(露光ヘッド)と像担持体(感光体ドラム)とを、共通の支持部材に設けるものである。
また、特許文献2は、露光装置(露光ヘッド)を、画像形成装置の取り付け部に調整ネジを介して装着し、調整ネジの回転によって露光装置と感光体ドラムの表面との間隔を調整できるようにしたものである。
しかしながら、特許文献1に開示の構成は、露光系(露光ヘッド)と像担持体(感光体ドラム)とを支持部材に装着することで位置決めされるものであり、装着時に個々の露光ヘッドに対応させた微調整を行うことはできない。このため、高い装着精度を得るには、露光系(露光ヘッド)と像担持体(感光体ドラム)の支持部材への装着部位と、支持部材の支持部位とを高い精度で形成する必要がある。
また、特許文献2に開示の構成は、調整ネジで露光装置の位置を連続的に変化させて調整するものであるため、微妙な調整作業が必要となり、その調整作業が極めて面倒で簡単に行うことはできない。また、調整ネジの不慮の回転によって精度が狂ってしまうという問題も有する。
また、特許文献2に開示の構成は、調整ネジで露光装置の位置を連続的に変化させて調整するものであるため、微妙な調整作業が必要となり、その調整作業が極めて面倒で簡単に行うことはできない。また、調整ネジの不慮の回転によって精度が狂ってしまうという問題も有する。
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、装着部位に高い精度を要することなく露光装置を所定の許容精度内に設定することができ、露光装置の位置誤差に起因する画像不良を生ずることのない画像形成装置および感光体ユニットを提供することにある。
かかる目的のもと、本発明の画像形成装置は、感光体部材と、感光体部材をライン状に露光する露光装置と、を備える画像形成装置において、露光装置を、感光体部材に対する接離方向であるZ軸方向に位置決めする位置決め手段を備え、位置決め手段は、Z軸方向の位置が異なる複数の設置基準を有し、複数の設置基準の内の任意の設置基準によって露光装置を位置決めし得るように構成されていること特徴とする。
ここで、設置基準は、露光装置の位置決め部位の当接によって露光装置を位置決めする位置決め平面であって、位置決め手段は、Z軸方向の位置が異なる複数の位置決め平面を備えることを特徴とする。また、位置決め手段は、複数の位置決め平面を階段状に備えることを特徴とする。さらに、複数の位置決め平面は三段であることを特徴とする。
本発明の感光体ユニットは、画像形成装置本体に着脱可能に構成された、感光体部材を備える感光体ユニットであって、感光体部材をライン状に露光する露光装置の、感光体部材に対する接離方向であるZ軸方向を位置決めする位置決め調整部材を備え、位置決め調整部材は、Z軸方向の位置が異なる複数の設置基準を有しており、複数の設置基準の内の任意の設置基準から選択的に露光装置を位置決め可能に構成されていることを特徴とする。
ここで、設置基準は、露光装置の位置決め部位の当接によって露光装置を位置決めする位置決め平面であって、位置決め調整部材は、Z軸方向の位置が異なる複数の位置決め平面を階段状に備えることを特徴とする。また、位置決め調整部材は、複数の位置決め平面の、配列方向に移動可能に設けられていることを特徴とする。さらに、複数の位置決め平面が露光装置の位置決め部位と対応する位置に、位置決め調整部材をそれぞれ固定する固定手段を備えることを特徴とする。
本発明の画像形成装置および感光体ユニットによれば、装着部位に高い精度を要することなく、露光装置の感光体部材に対する位置を簡単に許容精度内に設定することができる。従って、露光装置の位置誤差に起因する画像不良を抑制して低コストに構成できるものである。
以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図1は本発明の実施の形態が適用された画像形成装置の概略構成図である。また、図2はその感光体ユニット20の一部分解斜視図、図3は感光体ユニット20の側面図である。なお、以下の説明において、感光体ドラム11の軸方向をX軸方向、このX軸方向と直交する記録用紙Pの移動方向と平行な方向をY軸方向、感光体ドラム11に対するLEDプリントヘッド13の離間距離方向をZ軸方向とする。
図1は本発明の実施の形態が適用された画像形成装置の概略構成図である。また、図2はその感光体ユニット20の一部分解斜視図、図3は感光体ユニット20の側面図である。なお、以下の説明において、感光体ドラム11の軸方向をX軸方向、このX軸方向と直交する記録用紙Pの移動方向と平行な方向をY軸方向、感光体ドラム11に対するLEDプリントヘッド13の離間距離方向をZ軸方向とする。
図示画像形成装置10は、図中矢印A方向に回転する感光体部材としての感光体ドラム11の周囲に、その回転方向に沿って、感光体ドラム11上を一様に帯電する帯電ロール12と、画像情報に基づいて制御された照射光で感光体ドラム11上を露光して静電潜像を書込む露光装置としてのLEDプリントヘッド13と、感光体ドラム11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器14と、感光体ドラム11上に形成されたトナー像を記録用紙Pに転写する転写ロール15と、感光体ドラム11上の残留トナーを除去するドラムクリーナ16等の電子写真用デバイスが順次配設されている。また、記録用紙P上にトナー像を定着する定着装置17を備えている。さらに、図示しないが、記録用紙Pを、感光体ドラム11と転写ロール15とが対峙する転写部に送り込み、転写部から定着装置17に搬送し、定着装置17から排出搬送する記録用紙搬送機構を備えているものである。
帯電ロール12は、導電性ゴムまたは導電性スポンジと導電性ゴムとが積層して構成されている。帯電ロール12には電圧が供給され、感光体ドラム11の表面を一定電圧で一様に帯電する。
LEDプリントヘッド13は、LEDアレイを備えており、そのLEDアレイを感光体ドラム11と平行にして設けられている。そして、図示しない制御部に制御されて画像データに基づいた照射光を射出して、感光体ドラム11の表面の感光体をその軸方向(X軸方向)に主走査し、この主走査と感光体ドラム11の回転による副走査とによって感光体ドラム11上に静電潜像を形成する。
LEDプリントヘッド13は、LEDアレイを備えており、そのLEDアレイを感光体ドラム11と平行にして設けられている。そして、図示しない制御部に制御されて画像データに基づいた照射光を射出して、感光体ドラム11の表面の感光体をその軸方向(X軸方向)に主走査し、この主走査と感光体ドラム11の回転による副走査とによって感光体ドラム11上に静電潜像を形成する。
現像器14は、現像剤を貯蔵する現像ハウジング14A、現像剤を担持搬送する現像ロール14Bを備えている。現像ロール14Bは現像ハウジング14A内に貯蔵されたトナーを担持して、回転しながら感光体ドラム11にトナーを供給し、静電潜像を可視像化したトナー像を形成する。
転写ロール15は、感光体ドラム11と対峙して設けられている。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ており、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっている。そして、その電位差によって感光体ドラム11上に形成されたトナー像を、感光体ドラム11との間に介在する記録用紙Pに転写する。
ドラムクリーナ16は、クリーニングブレード16Aとクリーナハウジング16Bで構成される。クリーニングブレード16Aは感光体ドラム11の回転方向Aとは対向する方向に当接され、転写の際に感光体ドラム11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16Bに貯蔵する。
転写ロール15は、感光体ドラム11と対峙して設けられている。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ており、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっている。そして、その電位差によって感光体ドラム11上に形成されたトナー像を、感光体ドラム11との間に介在する記録用紙Pに転写する。
ドラムクリーナ16は、クリーニングブレード16Aとクリーナハウジング16Bで構成される。クリーニングブレード16Aは感光体ドラム11の回転方向Aとは対向する方向に当接され、転写の際に感光体ドラム11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16Bに貯蔵する。
定着装置17は、加熱されるヒートロール17Aと、このヒートロール17Aに対向して設けられたプレッシャロール17Bとで構成されている。プレッシャロール17Bは、加熱されたヒートロール17Aに記録用紙Pを押圧して、加熱・加圧によって記録用紙P上にトナー像を固定する。
そして、上記のごとく構成された画像形成装置10は、下記のごとく作用して画像形成を行う。
すなわち、回転駆動される感光体ドラム11の表面の感光体を帯電ロール12によって一様に帯電し、この感光体を画像情報に基づいて制御されたLEDプリントヘッド13によってX軸方向に主走査して静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像器14でトナー現像してトナー像とし、このトナー像を転写ロール15が記録用紙搬送機構によって搬送される記録用紙Pに電位差によって転写する。ついで、記録用紙P上に転写されたトナー像を定着装置17によって定着し、排出するものである。記録用紙Pにトナー像を転写した後も感光体ドラム11上に残留するトナーは、ドラムクリーナ16によって除去される。
すなわち、回転駆動される感光体ドラム11の表面の感光体を帯電ロール12によって一様に帯電し、この感光体を画像情報に基づいて制御されたLEDプリントヘッド13によってX軸方向に主走査して静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像器14でトナー現像してトナー像とし、このトナー像を転写ロール15が記録用紙搬送機構によって搬送される記録用紙Pに電位差によって転写する。ついで、記録用紙P上に転写されたトナー像を定着装置17によって定着し、排出するものである。記録用紙Pにトナー像を転写した後も感光体ドラム11上に残留するトナーは、ドラムクリーナ16によって除去される。
ここで、感光体ドラム11と、帯電ロール12と、現像器14と、ドラムクリーナ16とは、図2および図3に示す(図1には一点鎖線で示す)ように、感光体ユニット20として構成されている。そして、この感光体ユニット20の状態で、画像形成装置本体に着脱可能となっている。
感光体ユニット20は、帯電ロール12、現像器14およびドラムクリーナ16等を収容するユニットフレーム本体21の左右(X軸方向)両端に、フレーム側板22が装着されて構成されている。
フレーム側板22の内面には支持シャフト23が突設されており、感光体ドラム11はこの支持シャフト23によって回転自在に支持されている。
感光体ユニット20は、帯電ロール12、現像器14およびドラムクリーナ16等を収容するユニットフレーム本体21の左右(X軸方向)両端に、フレーム側板22が装着されて構成されている。
フレーム側板22の内面には支持シャフト23が突設されており、感光体ドラム11はこの支持シャフト23によって回転自在に支持されている。
感光体ユニット20(ユニットフレーム本体21)の上下両面の中央部には、それぞれ長手方向(X軸方向)に沿って、感光体ドラム11が露出する開口部20U,20L(図3に示す)が形成されている。そして、画像形成装置本体に装着された状態では、下側の開口部20Lを介して感光体ドラム11が転写ロール15に臨むようになっている。
この感光体ユニット20の上面に、LEDプリントヘッド13が開口部20Uを介して感光体ドラム11を照射光で露光するように配設されている。
LEDプリントヘッド13は、その両端で、高さ(感光体ドラム11に対して接離するZ軸方向)を調整して、位置決め配置されるようになっている。なお、このLEDプリントヘッド13は、画像形成装置本体に設けられており、感光体ユニット20の着脱の際には退避移動し得るようになっているものである。
この感光体ユニット20の上面に、LEDプリントヘッド13が開口部20Uを介して感光体ドラム11を照射光で露光するように配設されている。
LEDプリントヘッド13は、その両端で、高さ(感光体ドラム11に対して接離するZ軸方向)を調整して、位置決め配置されるようになっている。なお、このLEDプリントヘッド13は、画像形成装置本体に設けられており、感光体ユニット20の着脱の際には退避移動し得るようになっているものである。
つぎに、このLEDプリントヘッド13の位置決め調整構造を説明する。
図4はLEDプリントヘッド13の端部の斜視図、図5は感光体ユニット20の端部の透視斜視図、図6は図3のC部拡大図である。
LEDプリントヘッド13は、図4に示すように、端部に位置決め部位としての位置決め突起13Aが突設されている。LEDプリントヘッド13の感光体ユニット20(感光体ドラム11)に対する位置決めは、この位置決め突起13Aを、フレーム側板22に設けられた位置決め調整部材としての調整ブロック30に当接させることで行われるようになっている。また、このLEDプリントヘッド13の感光体ユニット20に対する固定は、スプリング18(図6に示す)によって調整ブロック30に押圧付勢されることで行われるようになっている。なお、この位置決め調整構造は、同様な構成がLEDプリントヘッド13の両端部(両側のフレーム側板22)に設けられているものである。
図4はLEDプリントヘッド13の端部の斜視図、図5は感光体ユニット20の端部の透視斜視図、図6は図3のC部拡大図である。
LEDプリントヘッド13は、図4に示すように、端部に位置決め部位としての位置決め突起13Aが突設されている。LEDプリントヘッド13の感光体ユニット20(感光体ドラム11)に対する位置決めは、この位置決め突起13Aを、フレーム側板22に設けられた位置決め調整部材としての調整ブロック30に当接させることで行われるようになっている。また、このLEDプリントヘッド13の感光体ユニット20に対する固定は、スプリング18(図6に示す)によって調整ブロック30に押圧付勢されることで行われるようになっている。なお、この位置決め調整構造は、同様な構成がLEDプリントヘッド13の両端部(両側のフレーム側板22)に設けられているものである。
調整ブロック30は、フレーム側板22に形成された調整空間24内に設けられている。
調整空間24は、図3および図6に示すように、フレーム側板22の中央上部にその板厚方向(X軸方向)に貫通して形成され、側面から見るとY軸方向に長い矩形状を呈している。この調整空間24の上面を形成するブリッジ部22A(図6参照)には、挿通孔22Bが上下に貫通形成されている。挿通孔22Bは調整空間24の中央に位置し、この挿通孔22Bを、LEDプリントヘッド13の位置決め突起13Aが上側から下側に貫通し、その先端が調整空間24内に配設された調整ブロック30に当接するようになっている。また、調整空間24の天面には、三条の嵌合溝24L,24M,24HがY軸方向に並んで形成されている。これら嵌合溝24L,24M,24Hの間隔は、後述する調整ブロック30の位置決め平面31(31L,31M,31H)の配設間隔(中心線間隔)に等しく設定されている。
調整空間24は、図3および図6に示すように、フレーム側板22の中央上部にその板厚方向(X軸方向)に貫通して形成され、側面から見るとY軸方向に長い矩形状を呈している。この調整空間24の上面を形成するブリッジ部22A(図6参照)には、挿通孔22Bが上下に貫通形成されている。挿通孔22Bは調整空間24の中央に位置し、この挿通孔22Bを、LEDプリントヘッド13の位置決め突起13Aが上側から下側に貫通し、その先端が調整空間24内に配設された調整ブロック30に当接するようになっている。また、調整空間24の天面には、三条の嵌合溝24L,24M,24HがY軸方向に並んで形成されている。これら嵌合溝24L,24M,24Hの間隔は、後述する調整ブロック30の位置決め平面31(31L,31M,31H)の配設間隔(中心線間隔)に等しく設定されている。
調整ブロック30は、概略長方体状のブロックで、その上面に複数の位置決め平面31を備えると共に、一方の端に嵌合突起32を備えている。
位置決め平面31は、本実施の形態では、基壇面である最低面31Lを含んで高さの異なる三面となっている。すなわち、調整ブロック30のY軸方向中央に、所定幅の最高面31Hが最も高く突出形成されると共に、その図6中右側に中間の高さの中間面31Mが所定幅で形成されている。これにより、中央の最高面31Hから右側に、中間面31M、最低面31L、と高さの異なる面が三段、階段状に並んで設けられているものである。
位置決め平面31は、本実施の形態では、基壇面である最低面31Lを含んで高さの異なる三面となっている。すなわち、調整ブロック30のY軸方向中央に、所定幅の最高面31Hが最も高く突出形成されると共に、その図6中右側に中間の高さの中間面31Mが所定幅で形成されている。これにより、中央の最高面31Hから右側に、中間面31M、最低面31L、と高さの異なる面が三段、階段状に並んで設けられているものである。
嵌合突起32は、所定厚さの板状で、調整ブロック30の図6中右側の縁から上側に突出形成されている。その厚さおよび高さは、調整空間24の天面に形成された嵌合溝24L,24M,24Hに嵌合するように設定されている。
そして、調整ブロック30は、図6に示すように、フレーム側板22に形成された調整空間24内に、その嵌合突起32を嵌合溝24L,24M,24Hのいずれかに嵌合させることで、Y軸方向の位置が規定されて設けられる。図6(a)は嵌合突起32を嵌合溝24Hに嵌合した状態を示し、(b)は嵌合突起32を嵌合溝24Mに嵌合した状態を示している。つまり、これら嵌合突起32と嵌合溝24L,24M,24Hとが、本実施の形態における固定手段を構成しているものである。
また、調整ブロック30の左右両側の上面と、調整空間24の天面との間には、それぞれスプリング33が介設されている。これにより、調整ブロック30は、スプリング33の弾性復帰力で調整空間24の下面に押圧されて、上下方向(Z軸方向)の移動が規制されている。
そして、調整ブロック30は、図6に示すように、フレーム側板22に形成された調整空間24内に、その嵌合突起32を嵌合溝24L,24M,24Hのいずれかに嵌合させることで、Y軸方向の位置が規定されて設けられる。図6(a)は嵌合突起32を嵌合溝24Hに嵌合した状態を示し、(b)は嵌合突起32を嵌合溝24Mに嵌合した状態を示している。つまり、これら嵌合突起32と嵌合溝24L,24M,24Hとが、本実施の形態における固定手段を構成しているものである。
また、調整ブロック30の左右両側の上面と、調整空間24の天面との間には、それぞれスプリング33が介設されている。これにより、調整ブロック30は、スプリング33の弾性復帰力で調整空間24の下面に押圧されて、上下方向(Z軸方向)の移動が規制されている。
調整空間24の天面に形成された三条の嵌合溝24L,24M,24Hの配設間隔は、前述のごとく調整ブロック30の位置決め平面31L,31M,31Hの配設間隔(中心線間隔)と等しく設定されている。そして、図6(a)に示すように嵌合突起32が図中最も右側の嵌合溝24Hに嵌合した位置では、調整ブロック30はその最高面31Hの中心が調整空間24の中央に位置し、最高面31Hの幅方向中心が挿通孔22Bに対応するようになっている。また、図6(b)に示すように嵌合突起32が中央の嵌合溝24Mに嵌合した位置では、中間面31Mの幅方向中心が挿通孔22Bに対応するようになっている。さらに、図示しないが、嵌合突起32が最も左側の嵌合溝24Lに嵌合した位置では、最低面31Lが挿通孔に対応するようになっている。
このように構成されたLEDプリントヘッド13の位置決め構造では、調整ブロック30を左右(Y軸方向)に三段階移動させて、LEDプリントヘッド13の位置決め突起13Aが当接する位置決め平面31L,31M,31Hを任意に設定することができる。これにより、LEDプリントヘッド13のZ軸方向の位置を三段階に変化させることができる。調整ブロック30の移動は、調整ブロック30を図6中紙面と直交する手前側に引き出し、その嵌合突起32を任意の嵌合溝24L,24M,24Hに嵌合させて再装着することで行う。
ここで、調整ブロック30の各位置決め平面31の高さの差は、位置決め平面31に位置決め突起13Aを突き当てて位置決めすることによる誤差(設置誤差)と、LEDプリントヘッド13の焦点深度を勘案して設定される。
たとえば、位置決め平面31に位置決め突起13Aを突き当てて位置決めすることによる設置誤差を±100μm、LEDプリントヘッド13の焦点深度を±40μmとした場合、それぞれ70μmに設定すれば良い。つまり、この条件では、設置誤差が最も大きい状態(100μm)でも、LEDプリントヘッド13を誤差方向とは逆方向に60μm変位させれば、感光体ドラム11の表面の感光体に対するLEDプリントヘッド13の距離を、その焦点深度の範囲内に収めることができる。これに、位置決め平面31を形成する際の相対段差誤差(10μm)を考慮しても、位置決め平面31の高さの差を70μmとする。これにより、位置決め突起13Aを突き当てる調整ブロック30の三つの位置決め平面31L,31M,31Hのいずれかを選択することで、感光体ドラム11との距離を焦点深度内に収めることが可能となるものである。
なお、位置決め平面31は、本実施の形態では三面(位置決め三段階)としたが、位置決め平面31の数はこれに限らず適宜変更可能なものである。しかし、前述のごとき設定であれば、三面で必要十分であり、必要以上に数を増やすのは調整の手間が増えるために好ましくない。
たとえば、位置決め平面31に位置決め突起13Aを突き当てて位置決めすることによる設置誤差を±100μm、LEDプリントヘッド13の焦点深度を±40μmとした場合、それぞれ70μmに設定すれば良い。つまり、この条件では、設置誤差が最も大きい状態(100μm)でも、LEDプリントヘッド13を誤差方向とは逆方向に60μm変位させれば、感光体ドラム11の表面の感光体に対するLEDプリントヘッド13の距離を、その焦点深度の範囲内に収めることができる。これに、位置決め平面31を形成する際の相対段差誤差(10μm)を考慮しても、位置決め平面31の高さの差を70μmとする。これにより、位置決め突起13Aを突き当てる調整ブロック30の三つの位置決め平面31L,31M,31Hのいずれかを選択することで、感光体ドラム11との距離を焦点深度内に収めることが可能となるものである。
なお、位置決め平面31は、本実施の形態では三面(位置決め三段階)としたが、位置決め平面31の数はこれに限らず適宜変更可能なものである。しかし、前述のごとき設定であれば、三面で必要十分であり、必要以上に数を増やすのは調整の手間が増えるために好ましくない。
つぎに、上記のごとき位置決め調整構造を用い、最適な位置に設定する方法について説明する。
まず、左右の位置決め調整機構において、全ての位置決め平面31によってLEDプリントヘッド13を一旦位置決めし、それぞれ試験的に画像形成を行う。そして、その形成画像について筋の発生と、発生している場合の筋の周囲との濃度差(グレード)を測定(または目視観察)する。本実施の形態では、片側で三面の位置決め平面31を有するため左右の組み合わせは九通りあり、九回の画像形成を行ってそれぞれ最も筋のグレードが小さい位置決め平面31の組み合わせを選択し、その設定を採用すれば良いものである。
まず、左右の位置決め調整機構において、全ての位置決め平面31によってLEDプリントヘッド13を一旦位置決めし、それぞれ試験的に画像形成を行う。そして、その形成画像について筋の発生と、発生している場合の筋の周囲との濃度差(グレード)を測定(または目視観察)する。本実施の形態では、片側で三面の位置決め平面31を有するため左右の組み合わせは九通りあり、九回の画像形成を行ってそれぞれ最も筋のグレードが小さい位置決め平面31の組み合わせを選択し、その設定を採用すれば良いものである。
図7は、Z軸方向のズレ量を変化させて画像形成を行い、その形成画像について筋の発生と、発生している場合の筋のグレードを測定した結果のグラフである。図中横軸はZ軸方向のズレを示し、縦軸は筋のグレードを示している。筋のグレードは、数値が小さいほど筋が見えないもので、その目標値を1としてある。また、上部に示すL,M,Hは、それぞれ位置決め平面31L,31M,31Hとの対応を示している。つまり、その位置決め平面31L,31M,31Hで位置決めした場合、その領域内に示されているグレードの筋が生ずるものである。
図7(a)に示す例では、Z軸方向のズレ量が0μmの場合が最も筋グレードが小さく、これを中心としてズレ量が大きくなるほど筋グレードが漸次大きくなっている。筋グレードにはピークを挟んで±40μmの焦点深度分の許容範囲があり、これによって目標値が設定されている。この場合、中間面31Mによって位置決めすれば良いものである。なお、グラフの屈曲は計測点が限られているために生じたもので、正確にはなだらかな曲線となるものと考えられる。
同様に、図7(b)に示す例は、Z軸方向のズレ量が−60μmの場合が最も筋グレードが小さい。この場合、中間面30Mに対して−70μmとなる最低面31Lによって位置決めするように設定すれば、筋グレードは目標値内に収まることが解る。
さらに、図7(c)に示す例は、Z軸方向のズレ量が+80μmの場合が最も筋グレードが小さい。この場合、中間面30Mに対して+70μmとなる最高面31Hによって位置決めするように設定すれば、筋グレードは目標値内に収まる。
同様に、図7(b)に示す例は、Z軸方向のズレ量が−60μmの場合が最も筋グレードが小さい。この場合、中間面30Mに対して−70μmとなる最低面31Lによって位置決めするように設定すれば、筋グレードは目標値内に収まることが解る。
さらに、図7(c)に示す例は、Z軸方向のズレ量が+80μmの場合が最も筋グレードが小さい。この場合、中間面30Mに対して+70μmとなる最高面31Hによって位置決めするように設定すれば、筋グレードは目標値内に収まる。
以上説明したように、本実施の形態の構成によれば、調整ブロック30を左右(Y軸方向)に移動させて、LEDプリントヘッド13の位置決め突起13Aが当接する位置決め平面31L,31M,31Hを適宜設定することで、LEDプリントヘッド13を感光体ユニット20(感光体ドラム11)に対して所定の精度で(許容範囲内に)位置決めすることができる。調整の際の調整ブロック30の移動は段階的であり、ネジ等によって連続的に移動させるもののように微妙な調整は必要なく、極めて簡単に行うことができるものである。
つぎに、上記実施の形態とは異なる他の実施の形態を説明する。
図8は、調整構造の異なる実施の形態を示し、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は平面図である。なお、上記実施の形態と同機能の部位には同符号を付して説明を省略する。
図8に示す実施の形態では、位置決め調整の際における調整ブロック30の移動を、調整ネジ26を用いて行うように構成されている。
フレーム側板22には、その調整空間24の側縁部にブラケット25が突設されており、このブラケット25によって調整ネジ26が水平に支持されている。調整ネジ26の外端部には、調整ノブ26Aが設けられている。この調整ネジ26が本実施の形態における固定手段である。
一方、調整ブロック30の、図8(a)中手前側の面は、フレーム側板22より所定量突出しており、その突出部に図8(a)中左右に貫通して調整メネジ34が形成されている。この調整メネジ34に、調整ネジ26が螺合している。
このような構成では、調整ノブ26Aを介して調整ネジ26を回転操作することによって、調整ブロック30をY軸方向に移動させ、その任意の位置決め平面31をLEDプリントヘッド13の位置決め突起13Aに対応する位置に、極めて容易に設定することができる。
図8は、調整構造の異なる実施の形態を示し、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は平面図である。なお、上記実施の形態と同機能の部位には同符号を付して説明を省略する。
図8に示す実施の形態では、位置決め調整の際における調整ブロック30の移動を、調整ネジ26を用いて行うように構成されている。
フレーム側板22には、その調整空間24の側縁部にブラケット25が突設されており、このブラケット25によって調整ネジ26が水平に支持されている。調整ネジ26の外端部には、調整ノブ26Aが設けられている。この調整ネジ26が本実施の形態における固定手段である。
一方、調整ブロック30の、図8(a)中手前側の面は、フレーム側板22より所定量突出しており、その突出部に図8(a)中左右に貫通して調整メネジ34が形成されている。この調整メネジ34に、調整ネジ26が螺合している。
このような構成では、調整ノブ26Aを介して調整ネジ26を回転操作することによって、調整ブロック30をY軸方向に移動させ、その任意の位置決め平面31をLEDプリントヘッド13の位置決め突起13Aに対応する位置に、極めて容易に設定することができる。
さらに、図9は調整ブロック30のフレーム側板22への固定構造が異なる実施の形態を示し、(a)は正面図、(b)はそのB−B断面図である。
図示実施の形態では、調整ブロック30は、その外面側に係合部35を備えて合成樹脂等によって成形され、この係合部35によってフレーム側板22に係合固定されるようになっている。
係合部35は、調整空間24の天面に形成された嵌合溝24L,24M,24Hに遊嵌する幅で、調整ブロック30の長手方向中央の外面側に突設されている。その上端は、嵌合溝24L,24M,24Hの天面と対応する高さに達しており、そこから板厚の薄い弾性変形部35Aがフレーム側板22側に向けて突設されている。弾性変形部35Aの先端部上面には、断面形状三角形の爪35Bが突設されている。爪35Bの先端は、調整空間24に調整ブロック30を収容させた状態で嵌合溝24L,24M,24Hの天面と所定量干渉するように設定されている。
一方、嵌合溝24L,24M,24Hの天面の所定位置には、断面形状半円形の係合突起24Cが突設されている。
図示実施の形態では、調整ブロック30は、その外面側に係合部35を備えて合成樹脂等によって成形され、この係合部35によってフレーム側板22に係合固定されるようになっている。
係合部35は、調整空間24の天面に形成された嵌合溝24L,24M,24Hに遊嵌する幅で、調整ブロック30の長手方向中央の外面側に突設されている。その上端は、嵌合溝24L,24M,24Hの天面と対応する高さに達しており、そこから板厚の薄い弾性変形部35Aがフレーム側板22側に向けて突設されている。弾性変形部35Aの先端部上面には、断面形状三角形の爪35Bが突設されている。爪35Bの先端は、調整空間24に調整ブロック30を収容させた状態で嵌合溝24L,24M,24Hの天面と所定量干渉するように設定されている。
一方、嵌合溝24L,24M,24Hの天面の所定位置には、断面形状半円形の係合突起24Cが突設されている。
この構成により、係合部35を嵌合溝24L,24M,24Hに対応させて(嵌合させて)、調整ブロック30を調整空間24に差し込むこと、爪35Bが嵌合溝24L,24M,24Hの天面に当接して弾性変形部35Aが図中下向きに弾性変形することで嵌合溝24L,24M,24Hに嵌合する。さらに、押し込むことで、爪35Bが係合突起24Cに当接し、弾性変形部35Aがさらに弾性変形することで係合突起を乗り越えて、図9(b)に示すような係合状態となる。これにより、容易には脱落しないが、弾性変形部35Aを変形させ得る力で操作することで、調整ブロック30の抜き差しは可能となるものである。また、弾性変形部35Aが弾性復帰力で嵌合溝24L,24M,24Hの天面を押し上げる力が、調整ブロック30を調整空間24の底面に押し付け、Z軸方向のガタ付きを防ぐように作用する。
嵌合溝24L,24M,24Hは、それぞれ係合部35が係合した状態で、調整ブロック30の各位置決め平面31が位置決め突起13Aと対応する位置となるように設定されている。従って、係合部35が嵌合する嵌合溝24L,24M,24Hを適宜選択することで、調整ブロック30をその各位置決め平面31を位置決め突起13Aに対応させて装着することができる。この実施の形態では、調整ブロック30を調整空間24から抜き差して行う位置決め平面31の変更を、極めて簡単に行うことができ、調整の作業性が良いものである。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜変更可能なものである。上記実施の形態では、調整ブロック30は高さの異なる位置決め平面31L,31M,31HをY軸方向に階段状に備えており、Y軸方向に移動することでLEDプリントヘッド13のZ軸方向の位置を変更調整するものであるが、X軸方向に並設された位置決め平面を備えて、Y軸方向に移動することでLEDプリントヘッド13のZ軸方向の位置を変更調整するように構成しても良いものである。
また、上記実施の形態は、一つの感光体ドラムを備えるモノクロのプリンタや複写機等に用いられる画像形成装置を例に取って説明したものであるが、本発明は、この構成に限定されるものではない。たとえば、回転式現像装置を用いたカラーの画像形成装置や、複数の画像形成ユニットを備えるタンデム型のカラー画像形成装置に適用しても良いことは言うまでもない。
さらに、露光装置はLEDアレイを備えるLEDプリントヘッドとして説明したが、これに限るものではなく、液晶シャッターリニアアレイを用いる露光ヘッドに適用しても良い。
さらに、露光装置はLEDアレイを備えるLEDプリントヘッドとして説明したが、これに限るものではなく、液晶シャッターリニアアレイを用いる露光ヘッドに適用しても良い。
10…画像形成装置、11…感光体ドラム(感光体部材)、20…感光体ユニット、13…LEDプリントヘッド(露光装置)、13A…位置決め突起(位置決め部位)、24L,24M,24H…嵌合溝(固定手段)、30…調整ブロック(位置決め調整部材)、31(31L,31M,31H)…位置決め平面(設置基準)、32…嵌合突起(固定手段)、26…調整ネジ(固定手段)、34…係合部(固定手段)
Claims (8)
- 感光体部材と、当該感光体部材をライン状に露光する露光装置と、を備える画像形成装置において、
前記露光装置を、前記感光体部材に対する接離方向であるZ軸方向に位置決めする位置決め手段を備え、
前記位置決め手段は、前記Z軸方向の位置が異なる複数の設置基準を有し、当該複数の設置基準の内の任意の設置基準によって前記露光装置を位置決めし得るように構成されていること特徴とする画像形成装置。 - 前記設置基準は、前記露光装置の位置決め部位の当接によって当該露光装置を位置決めする位置決め平面であって、
前記位置決め手段は、前記Z軸方向の位置が異なる複数の前記位置決め平面を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記位置決め手段は、前記複数の位置決め平面を、階段状に備えることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記複数の位置決め平面は、三段であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 画像形成装置本体に着脱可能に構成された、感光体部材を備える感光体ユニットであって、
前記感光体部材をライン状に露光する露光装置の、当該感光体部材に対する接離方向であるZ軸方向を位置決めする位置決め調整部材を備え、
前記位置決め調整部材は、前記Z軸方向の位置が異なる複数の設置基準を有しており、当該複数の設置基準の内の任意の設置基準から選択的に前記露光装置を位置決め可能に構成されていることを特徴とする感光体ユニット。 - 前記設置基準は、前記露光装置の位置決め部位の当接によって当該露光装置を位置決めする位置決め平面であって、
前記位置決め調整部材は、前記Z軸方向の位置が異なる複数の前記位置決め平面を階段状に備えることを特徴とする請求項5に記載の感光体ユニット。 - 前記位置決め調整部材は、前記複数の位置決め平面の配列方向に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項6に記載の感光体ユニット。
- 前記複数の位置決め平面が前記露光装置の位置決め部位と対応する位置に、前記位置決め調整部材をそれぞれ固定する固定手段を備えることを特徴とする請求項7に記載の感光体ユニット。
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- 2005-09-22 JP JP2005275957A patent/JP2007086482A/ja active Pending
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