JP2009237368A - 露光装置、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】露光モジュールEMは、感光体モジュールPMに設けられX方向に伸びる感光体ドラム12に対向配置されるLPH14と、LPH14をZ方向に進出させることでLPH14をZ方向に位置決めする進退機構17とを備える。LPH14のリア側は、画像形成装置のフレームに取り付けられたリア保持部材1RによってY方向の位置決めがなされ、LPH14のフロント側は、画像形成装置に取り付けられた感光体モジュールPMのフロント位置決め部材によってY方向の位置決めがなされる。そして、LPH14のX方向中央部に取り付けられた第3位置決めピン613が、進退機構17に取り付けられた押し当て部材178および押し付けばね179によってX方向に挟み込まれることで、LPH14のX方向の位置決めがなされる。
【選択図】図15
Description
公報記載の技術として、例えば照射部材の主走査方向両端に像保持体に対する位置決め部材をそれぞれ設け、この照射部材の主走査方向両端部および主走査方向中央部を像保持体に向けて押す部材を設けることで、照射部材に設けられた各位置決め部材を像保持体に突き当てるようにした技術が提案されている(特許文献1、2参照)。
また、LEDプリントヘッドをその両端部及び軸方向に所定の間隔を設けられたバネによって、感光体ドラムに対して押し付けるように付勢し、共振の発生を抑制する技術が提案されている(特許文献3参照)。
請求項2記載の発明は、前記第3付与部材は、前記第1付与部材と前記第2付与部材とのほぼ中央部において、前記照射部材に前記第1方向に沿う力を付与することを特徴とする請求項1記載の露光装置である。
請求項3記載の発明は、前記照射部材を前記第2方向に移動させることにより前記第1位置決め手段および前記第2位置決め手段にて当該照射部材を前記像保持体に対して所定の露光位置に位置決めし、当該照射部材を当該第2方向とは逆方向に移動させて当該照射部材を当該露光位置から退避させる進退機構をさらに含み、前記進退機構は、前記第1乃至第3付与部材を支持する支持部材を備え、前記進退機構による進退動作は、前記支持部材が前記第2方向に移動するのに連動して前記第1および第2付与部材が移動し、前記照射部材に前記第2方向に沿う力を付与することによって、当該照射部材が移動されて前記露光位置に位置決めされることで行われるとともに、前記第3付与部材は前記進退動作に連動して前記第2方向に移動されることを特徴とする請求項1または2記載の露光装置である。
請求項4記載の発明は、前記第3付与部材は、前記照射部材に接触して当該照射部材を前記第1方向に押す弾性体を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の露光装置である。
請求項5記載の発明は、前記弾性体は前記照射部材を前記第1方向以外の方向には押さないことを特徴とする請求項4記載の露光装置である。
請求項6前記照射部材は、前記第1付与部材と前記第2付与部材との間で突出する突出部材を有し、前記弾性体は前記突出部材を押すことを特徴とする請求項4または請求項5記載の露光装置である。
請求項7記載の発明は、前記第3付与部材によって前記第1方向に押された前記突出部材の前記第1方向への位置を規制する位置規制部材をさらに含むことを特徴とする請求項4記載の露光装置である。
請求項8記載の発明は、前記照射部材は、前記第1付与部材と前記第2付与部材との間で突出する突出部材をさらに有し、前記突出部材は、前記第3付与部材に接触するとともに、少なくとも前記支持部材が前記第2方向に移動しているときには、前記支持部材と前記突出部材とは非接触であることを特徴とする請求項3項記載の露光装置である。
請求項10記載の発明は、前記第3位置決め手段は、前記第1付与部材と前記第2付与部材との間のほぼ中央部において、前記突出部材を挟み込むことを特徴とする請求項9記載の露光装置である。
請求項12記載の発明は、前記第3付与部材は、前記照射部材における前記第1突出部材の形成位置および前記第2突出部材の形成位置の間のほぼ中央部において、当該照射部材に前記第1方向に沿う力を付与することを特徴とする請求項11記載の画像形成装置である。
請求項13記載の発明は、前記露光モジュールは、前記照射部材を前記第2方向に移動させて前記第1突出部材および前記第2突出部材を前記像保持体に突き当てることにより当該照射部材を当該像保持体に対して所定の露光位置に位置決めし、当該照射部材を当該第2方向とは逆方向に移動させて当該照射部材を当該露光位置から退避させる進退機構をさらに含み、前記進退機構は、前記第1乃至第3付与部材を有する支持部材を備え、前記進退機構による進退動作は、前記支持部材が前記第2方向に移動するのに連動して移動する前記第1および第2付与部材が、前記照射部材を押して露光位置へ移動させることで行われるとともに、前記第3付与部材は当該進退動作に連動して前記第2方向に移動されることを特徴とする請求項11または12記載の画像形成装置である。
請求項14記載の発明は、前記照射部材に前記第3付与部材とは逆方向の力を付与することで当該照射部材の前記第1方向における位置決めを行う逆付与部材をさらに含むことを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項記載の画像形成装置である。
請求項2記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、照射部材での共振の発生をさらに抑制することが可能になる。
請求項3記載の発明によれば、付与部材が照射部材の進退動作を妨げることを抑制することができる。
請求項4記載の発明によれば、照射部材に対する第1方向に沿う力の付与を簡易な構成で行うことができる。
請求項5記載の発明によれば、照射部材が第1方向以外の方向に変位し、照射部材と像保持体との距離が変動するのを抑制することができる。
請求項6記載の発明によれば、簡易な構成で突出部材を押すことができる。
請求項7記載の発明によれば、さらに像保持体に対する照射部材の第1方向の位置決めを行うことができる。
請求項8記載の発明によれば、突出部材から付与される力によって、照射部材が第2方向に位置変動し、照射部材と被照射部材との距離が変動するのを抑制することができる。
請求項9記載の発明によれば、照射部材での共振の発生を抑制し、かつ、照射部材と被照射部材との距離変動を抑えるとともに像保持体に対する照射部材の第1方向の位置決めを行うことができる。
請求項10記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、照射部材での共振の発生をさらに抑制することが可能になる。
請求項11記載の発明によれば、照射部材での共振の発生を抑制し、かつ、照射部材と被照射部材との距離変動を抑えることができる。
請求項12記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、照射部材での共振の発生をさらに抑制することが可能になる。
請求項13記載の発明によれば、付与部材が照射部材の進退動作を妨げることを抑制することができる。
請求項14記載の発明によれば、さらに像保持体に対する照射部材の第1方向の位置決めを行うことができる。
<実施の形態1>
図1は、本実施の形態が適用される画像形成装置1の全体構成の一例を示した図である。同図に示す画像形成装置1は、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部10、画像形成装置1全体の動作を制御する制御部30、例えばパーソナルコンピュータ(PC)3や画像読取装置4等といった外部装置に接続され、これらから受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理部35、各部に電力を供給する主電源36を備えている。
また、各画像形成ユニット11において、LPH14および進退機構17も、一体化されたモジュール(以下、露光モジュールEMと称する:後述する図5を参照)として構成されている。そして、この露光モジュールEMも画像形成装置1に対して着脱自在に構成されている。なお、これら感光体モジュールPMおよび露光モジュールEMの詳細な構成については後述する。
LED回路基板62には、例えば58個のLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)からなるLEDアレイ63が、感光体ドラム12の軸線方向と平行になるように精度よくライン状に配置されている。なお、本実施の形態では、LED基板62およびLEDアレイ63によって、照射部材が構成されている。この場合、各LEDチップ(CHIP1〜CHIP58)に配置された発光素子の一例としてのLEDの配列の端部境界において、各LEDがLEDチップ同士の連結部で連続的に配置されるように、各LEDチップは交互に千鳥状に配置されている。また、LED回路基板62には、各LEDチップの駆動信号を生成する信号生成回路70およびレベルシフト回路74、所定の電圧を出力する3端子レギュレータ71、各LEDチップを構成する各LEDの光量補正データ等を記憶するEEPROM72、制御部30および画像処理部35(図1参照)との間で信号の送受信や主電源36からの電力供給を受けるハーネス73が備えられている。
図5は、感光体ドラム12を備えた感光体モジュールPM(像保持体モジュール)と、LPH14および進退機構17を備えた露光モジュールEMとが、画像形成装置1に取り付けられた状態を示す斜視図である。また、図5は、露光モジュールEMを構成するLPH14が、上述した露光位置にセットされた状態を示している。そして、図6は図5におけるフロント側の拡大図であり、図7は図5におけるリア側の拡大図である。また、図8は、感光体モジュールPMの構成を示す斜視図である。さらに、図9は露光モジュールEMの構成を、図10、図11は露光モジュールEMにおけるLPH14の構成を、図12は露光モジュールEMにおける進退機構17の構成を、それぞれ示す斜視図である。
なお、以下の説明においては、図5等に示すように、LPH14におけるロッドレンズアレイ64の光軸方向をZ方向(第2方向に対応)と定義する。また、主走査方向すなわち感光体ドラム12の軸方向をX方向(第1方向の方向に対応)と定義する。さらに、副走査方向すなわちX方向およびZ方向の双方に直交する方向をY方向と定義する。
感光体モジュールPMは、上述した感光体ドラム12、帯電器13およびクリーナ16に加え、これらを保持するためのフロントハウジング81Fおよびリアハウジング81Rをさらに備えている。なお、これらフロントハウジング81Fおよびリアハウジング81Rは、帯電器13やクリーナ16(ともに図示せず)を覆う接続ハウジング81Mと一体化されている。また、感光体モジュールPMにおいて、フロントハウジング81Fのフロント側に取り付けられたプレート82のフロント側には感光体モジュールPMの着脱操作に用いられるハンドルを備えたカバー83が取り付けられている。一方、プレート82のリア側の下方には、LPH14のY方向の位置決めに使用されるフロント位置決め部材84が取り付けられている。また、感光体モジュールPMのリア側において、感光体ドラム12、帯電器13、クリーナ16等には画像形成装置1から駆動力を受けるための被駆動部が形成されている。この被駆動部はカップリング部材等にて構成されている。また、リアハウジング81Rのリア側にはリング状部材85が取り付けられている。
露光モジュールEMは、上述したようにLPH14および進退機構17を備えており、進退機構17を操作することによりLPH14が進退機構17に対しZ方向あるいは−Z方向に移動するように構成されている。
LPH14のハウジング61のフロント側には、LPH14のフロント側のZ方向の位置を定める第1突出部材の一例としての第1フロント位置決めピン611Fと、LPH14のフロント側のY方向の位置を定める第2フロント位置決めピン612Fとが取り付けられている。一方、LPH14のハウジング61のリア側には、LPH14のリア側のZ方向の位置を定める第2突出部材の一例としての第1リア位置決めピン611Rと、LPH14のリア側のY方向の位置を定める第2リア位置決めピン612Rとが取り付けられている。また、LPH14のハウジング61のフロント側とリア側との間すなわちX方向の中央部近傍には、LPH14のX方向の位置を定める突出部材の一例としての第3位置決めピン613が取り付けられている。
なお、これら各位置決めピン(突出部材)は、照射部材と一体に形成されたものでも、別体として形成され接続されたものでも、さらに照射部材に対して着脱可能に形成されたものであっても構わない。
さらに、これら第1フロント位置決めピン611F、第1リア位置決めピン611R、第2フロント位置決めピン612F、第2リア位置決めピン612R、第3位置決めピン613は、各々の中心軸がLEDチップ(CHIP1〜CHIP58:図3参照)の配列方向と一致するように配列されたロッドレンズアレイ64の配列線と一致するよう、X方向に並べて配置されている。
進退機構17は、X方向に沿って伸び凹字状の断面を有する筐体171と、筐体171のフロント側に取り付けられ軸を中心にC方向およびD方向に回転するレバー172と、筐体171の内部に取り付けられ、レバー172の動作に連動して筐体171に対して第1の支持体173a、第2の支持体173bおよび第3の支持体173cをZ方向に昇降させるリンク機構173とを備えている。ここで、第1の支持体173aおよび第2の支持体173bは進退機構17のX方向両端にそれぞれ設けられており、第3の支持体173cは進退機構17のX方向中央部に設けられている。また、2つの第1の支持体173aは、2つの第2の支持体173bよりも内側に配置され、第3の支持体173cは2つの第1の支持体173aよりも内側に配置される。そして、支持部材の一例としての第3の支持体173cの上部には、逆付与部材の一例としての押し当て部材178と、この押し当て部材178に対しX方向に並べて配置された第3付与部材の一例としての押し付けばね179とが、ねじ178aあるいはねじ179aによって固定されている。本実施の形態において、押し当て部材178は金属あるいは樹脂からなるブロック材にて構成され、押し付けばね179は金属製の板バネにて構成される。また、これら押し当て部材178と押し付けばね179とによって、第3位置決め手段が構成されている。さらに、進退機構17のフロント側に設けられた第2の支持体173bが第1付与部材として、リア側に設けられた第2の支持体173bが第2付与部材として、それぞれ機能している。
ここで、図15(a)は、画像形成装置1に対して露光モジュールEMおよび感光体モジュールPMが取り付けられた状態を示している。このとき、露光モジュールEMでは、上述したように進退機構17のレバー172がD方向に倒されており、LPH14は進退機構17側に引き込まれた待避位置に置かれる。
図16に示すように、進退機構17においてX方向に並べて配置された押し当て部材178と押し付けばね179との間に、LPH14の第3位置決めピン613が挟み込まれている。これにより、第3位置決めピン613は、押し付けばね179によって押し当て部材178に所定の力で押し付けられている。これにより、LPH14のX方向位置は、第3位置決めピン613および押し当て部材178によって固定される。
そして、押し付けばね179が第3位置決めピン613をX方向に押し付けを行うように設けられているため、この押し付けばね179によってLPH14がY方向あるいはZ方向に変位しようとするのが抑制され、その結果、感光体ドラム12とLPH14との間の距離変動が抑えられる。
本実施の形態では、感光体ドラム12に対するLPH14のX方向の位置決めをLPH14のX方向中央部、具体的には、Z方向の位置決めに用いられる第1フロント位置決めピン611Fおよび第1リア位置決めピン611Rの内側で行うことで、100〜250Hzの帯域におけるLPH14の応答倍率を低減させている。
また、例えばLPH14にY方向の振動が生じた場合、感光体ドラム12に形成される静電潜像(画像)には、振動に応じた副走査方向ずれ(Y方向のずれ)が発生する。このような副走査方向ずれは、隣接する主走査方向ライン同士の間隔の増減を招き、結果として画像にすじとなって現れることになる。
さらに、例えばLPH14にZ方向の振動が生じた場合、LPH14のロッドレンズアレイ64と感光体ドラム12との距離が振動に応じて変化し、ロッドレンズアレイ64の焦点位置が感光体ドラム12上からずれてしまうことになるため、感光体ドラム12に形成される静電潜像(画像)には、振動に応じた露光光のスポット径の変動が発生する。このようなスポット径の変動が生じると、隣接する主走査方向ライン同士での濃度の増減を招き、結果として画像にむらやすじとして現れることになる。
なお、本実施の形態では、像保持体として曲面を有する感光体ドラム12を用いているため、LPH14にY方向の振動が生じた場合においても、感光体ドラム12とLPH14との距離には変化が生し、上述した露光光のスポット径が変動する。
図19は、第3位置決めピン613を位置決めするための他の構成例を示す斜視図である。例えば同図に示すように、押し当て部材178に代えて第3の支持体173cの一部を折り曲げて構成した折り曲げ部173dを設け、この折り曲げ部173dと押し付けばね179との間に第3位置決めピン613を挟み込むように構成してもよい。
図20は、本実施の形態が適用される露光モジュールEMを構成する進退機構17の構成を示す斜視図である。なお、この進退機構17とともに露光モジュールEMを構成するLPH14の構成は実施の形態1と同じであり、また、感光体モジュールPMの構成も実施の形態1と同じである。
本実施の形態の進退機構17では、第3の支持体173cに押し付けばね179のみが取り付けられており、押し当て部材178は取り付けられていない。また、この進退機構17のフロント側には、後述する図21(a)、(c)に示すように押し当て部材あるいは逆付与部材として機能するフロント押し当て部材180が取り付けられているが、図20ではその記載を省略している。
図23は、第3位置決めピン613にX方向の押し付け力を付与するための他の構成例を示す斜視図である。例えば同図に示すように、押し付けばね179に代えてスポンジ状の第1弾性部材181および第2弾性部材182を第3の支持体173c上にX方向に並べて配置し、これら第1弾性部材181と第2弾性部材182との間に第3位置決めピン613を挟み込むように構成してもよい。
図24は、本実施の形態が適用される露光モジュールEMを構成する進退機構17の構成を示す斜視図である。なお、この進退機構17とともに露光モジュールEMを構成するLPH14の構成は実施の形態1と同じであり、また、感光体モジュールPMの構成も実施の形態1と同じである。
本実施の形態の進退機構17では、第3の支持体173cに押し当て部材178のみが取り付けられており、押し付けばね179は取り付けられていない。また、この進退機構17のフロント側には、後述する図25(b)、(c)に示すようにフロント押し付け部材183が取り付けられているが、図24ではその記載を省略している。なお、本実施の形態では、押し当て部材178が第3付与部材として機能し、フロント押し付け部材183が押し当て部材あるいは逆付与部材として機能している。
Claims (14)
- 回転する像保持体の軸線方向である第1方向に沿って設けられた複数の発光素子を備え、当該複数の発光素子にて当該複数の発光素子から当該像保持体へと向かう第2方向に光を照射する照射部材と、
前記照射部材の前記第1方向の一端側にて前記像保持体と接触して、当該照射部材と当該像保持体との前記第2方向の位置決めを行う第1位置決め手段と、
前記照射部材の前記第1方向の他端側にて前記像保持体と接触して、当該照射部材と当該像保持体との前記第2方向の位置決めを行う第2位置決め手段と、
前記照射部材の前記第1方向の一端側にて前記第1位置決め手段と前記像保持体とが離れないように当該照射部材に前記第2方向に沿う力を付与する第1付与部材と、
前記照射部材の前記第1方向の他端側にて前記第2位置決め手段と前記像保持体とが離れないように当該照射部材に前記第2方向に沿う力を付与する第2付与部材と、
前記第1付与部材と前記第2付与部材との間において、前記照射部材に前記第1方向に沿う力を付与する第3付与部材と
を含む露光装置。 - 前記第3付与部材は、前記第1付与部材と前記第2付与部材とのほぼ中央部において、前記照射部材に前記第1方向に沿う力を付与することを特徴とする請求項1記載の露光装置。
- 前記照射部材を前記第2方向に移動させることにより前記第1位置決め手段および前記第2位置決め手段にて当該照射部材を前記像保持体に対して所定の露光位置に位置決めし、当該照射部材を当該第2方向とは逆方向に移動させて当該照射部材を当該露光位置から退避させる進退機構をさらに含み、
前記進退機構は、前記第1乃至第3付与部材を支持する支持部材を備え、
前記進退機構による進退動作は、前記支持部材が前記第2方向に移動するのに連動して前記第1および第2付与部材が移動し、前記照射部材に前記第2方向に沿う力を付与することによって、当該照射部材が移動されて前記露光位置に位置決めされることで行われるとともに、
前記第3付与部材は前記進退動作に連動して前記第2方向に移動されることを特徴とする請求項1または2記載の露光装置。 - 前記第3付与部材は、前記照射部材に接触して当該照射部材を前記第1方向に押す弾性体を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の露光装置。
- 前記弾性体は前記照射部材を前記第1方向以外の方向には押さないことを特徴とする請求項4記載の露光装置。
- 前記照射部材は、前記第1付与部材と前記第2付与部材との間で突出する突出部材を有し、
前記弾性体は前記突出部材を押すことを特徴とする請求項4または請求項5記載の露光装置。 - 前記第3付与部材によって前記第1方向に押された前記突出部材の前記第1方向への位置を規制する位置規制部材をさらに含むことを特徴とする請求項4記載の露光装置。
- 前記照射部材は、前記第1付与部材と前記第2付与部材との間で突出する突出部材をさらに有し、
前記突出部材は、前記第3付与部材に接触するとともに、
少なくとも前記支持部材が前記第2方向に移動しているときには、前記支持部材と前記突出部材とは非接触であることを特徴とする請求項3項記載の露光装置。 - 回転する像保持体の軸線方向である第1方向に沿って設けられた複数の発光素子を備え、当該複数の発光素子にて当該複数の発光素子から当該像保持体へと向かう第2方向に光を照射する照射部材と、
前記照射部材の前記第1方向の一端側にて前記像保持体に対する当該照射部材の位置決めを行う第1位置決め手段と、
前記照射部材の前記第1方向の他端側にて前記像保持体に対する当該照射部材の位置決めを行う第2位置決め手段と、
前記照射部材の前記第1方向の一端側にて当該照射部材に前記第2方向に沿う力を付与する第1付与部材と、
前記照射部材の前記第1方向の他端側にて当該照射部材に前記第2方向に沿う力を付与する第2付与部材と、
前記第1付与部材と前記第2付与部材との間において、前記照射部材から突出する突出部材を前記第1方向において両側から挟み込むことで当該照射部材の当該第1方向における位置決めを行う第3位置決め手段と
を含む露光装置。 - 前記第3位置決め手段は、前記第1付与部材と前記第2付与部材との間のほぼ中央部において、前記突出部材を挟み込むことを特徴とする請求項9記載の露光装置。
- 回転する像保持体を有し本体に取り付けられる像保持体モジュールと、
前記像保持体を露光する露光器を有し前記本体に取り付けられる露光モジュールとを備え、
前記露光器は、
前記像保持体の軸線方向である第1方向に沿って設けられた複数の発光素子を備え、当該複数の発光素子にて当該複数の発光素子から当該像保持体へと向かう第2方向に光を照射する照射部材と、
前記照射部材の前記第1方向の一端側から前記第2方向に突出して形成され、前記像保持体モジュールの当該第1方向の一端側に突き当てられて当該照射部材と前記像保持体との第2方向の位置決めをする第1突出部材と、
前記照射部材の前記第1方向の他端側から前記第2方向に突出し、前記像保持体モジュールの当該第1方向の他端側に突き当てられて当該照射部材と前記像保持体との第2方向の位置決めをする第2突出部材と、
前記照射部材の前記第1方向の一端側にて当該照射部材に前記第2方向に沿う力を付与する第1付与部材と、
前記照射部材の前記第1方向の他端側にて当該照射部材に前記第2方向に沿う力を付与する第2付与部材と、
前記照射部材における前記第1突出部材の形成位置と前記第2突出部材の形成位置との間において、当該照射部材に前記第1方向に沿う力を付与する第3付与部材と
を含むことを特徴とする画像形成装置。 - 前記第3付与部材は、前記照射部材における前記第1突出部材の形成位置および前記第2突出部材の形成位置の間のほぼ中央部において、当該照射部材に前記第1方向に沿う力を付与することを特徴とする請求項11記載の画像形成装置。
- 前記露光モジュールは、前記照射部材を前記第2方向に移動させて前記第1突出部材および前記第2突出部材を前記像保持体に突き当てることにより当該照射部材を当該像保持体に対して所定の露光位置に位置決めし、当該照射部材を当該第2方向とは逆方向に移動させて当該照射部材を当該露光位置から退避させる進退機構をさらに含み、
前記進退機構は、前記第1乃至第3付与部材を有する支持部材を備え、
前記進退機構による進退動作は、前記支持部材が前記第2方向に移動するのに連動して移動する前記第1および第2付与部材が、前記照射部材を押して露光位置へ移動させることで行われるとともに、
前記第3付与部材は当該進退動作に連動して前記第2方向に移動されることを特徴とする請求項11または12記載の画像形成装置。 - 前記照射部材に前記第3付与部材とは逆方向の力を付与することで当該照射部材の前記第1方向における位置決めを行う逆付与部材をさらに含むことを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項記載の画像形成装置。
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