JP2010008913A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、感光ドラムとＬＥＤヘッドとの光軸方向の間隔の変化を抑えることで、画像品質を向上させ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、感光ドラム５３を露光する露光部材（ＬＥＤユニット４０）と、露光部材と感光ドラム５３との間隔を保持する間隔保持部材（ガイドローラ４４）と、感光ドラム５３の回転方向に露光部材を位置決めする位置決め部材と、露光部材を感光ドラム５３および位置決め部材へ向けて押圧する押圧部材を備える。そして、間隔保持部材と位置決め部材の磨耗が進むにつれて、感光ドラム５３の中心軸ＣＡと感光ドラム５３の露光位置Ｔとを結ぶ直線ＳＬと、露光部材から照射される光の光軸ＬＡとのなす角θが大きくなるように、露光部材、位置決め部材および押圧部材が構成されている。
【選択図】図５

Description

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、感光ドラムを露光する画像形成装置に関する。

従来、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を保持するためのスペーサを設けたものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００２−３６１９３１号公報

しかしながら、従来技術では、感光ドラムが回転してスペーサに摺接することにより、スペーサが摩耗すると、感光ドラムとＬＥＤヘッドとの光軸方向の間隔が変化して、画像品質が低下するおそれがあった。

そこで、本発明は、感光ドラムとＬＥＤヘッド（露光部材）との光軸方向の間隔の変化を抑えることで、画像品質を向上させ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。

前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、円筒面を有する回転可能な感光ドラムと、前記感光ドラムを露光する露光部材と、前記露光部材に設けられ、前記感光ドラムと接触して、前記露光部材と前記感光ドラムとの間隔を保持する間隔保持部材と、前記感光ドラムの回転方向において前記露光部材を位置決めするために、前記露光部材に当接する位置決め部材と、前記露光部材を前記感光ドラムおよび前記位置決め部材へ向けて押圧する押圧部材と、を備え、前記間隔保持部材の磨耗と、前記露光部材または前記位置決め部材の磨耗とが進むにつれて、前記感光ドラムの中心軸と前記感光ドラムの露光位置とを結ぶ直線と、前記露光部材から照射される光の光軸とのなす角が大きくなるように、前記露光部材、前記位置決め部材および前記押圧部材が構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、感光ドラムの回転により間隔保持部材と感光ドラムが摺接して間隔保持部材が磨耗すると、その摩耗量の分だけ露光部材の明滅部と感光ドラムとの光軸方向の間隔が縮む。一方、位置決め部材または露光部材も磨耗することで、間隔保持部材が感光ドラムの外周面に沿って移動して、露光部材から照射される光の光軸と、感光ドラムの中心軸と感光ドラムの露光位置とを結ぶ直線とのなす角が徐々に大きくなる。これにより、露光部材の明滅部と感光ドラムとの光軸方向の間隔が広がる。

したがって、間隔保持部材の摩耗量と、間隔保持部材の移動によって間隔保持部材と感光ドラムとの光軸方向における距離が増加する量とが適切になるように、間隔保持部材等の材質を設定しておくことで、感光ドラムと露光部材との光軸方向の間隔の変化を抑えることができる。

本発明によれば、感光ドラムの中心軸と感光ドラムの露光位置とを結ぶ直線と、露光部材から照射される光の光軸とのなす角が大きくなるように構成することで、感光ドラムと露光部材との光軸方向の間隔の変化を抑えることができるので、画像品質を向上させることができる。

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。

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、紙面に向かって右側を「前側（手前側）」、紙面に向かって左側を「後側（奥側）」とし、紙面に向かって奥側を「右側」、紙面に向かって手前側を「左側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

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。

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。

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。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、用紙供給機構２２によって一枚ずつ分離されて、画像形成部３０に供給される。

画像形成部３０は、露光部材の一例としての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。

ＬＥＤユニット４０は、ＬＥＤ取付部材１４に支持されており、本体筐体１０に設けられる位置決め部材１００によって適宜位置決めされている。なお、ＬＥＤユニット４０と位置決め部材１００の詳細な構造は、後述することとする。

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、円筒面を有する回転可能な感光ドラム５３や、図示せぬ帯電器や、符号を省略して示す公知の現像ローラ、トナー収容室などを備えて構成されている。

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。

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。

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。

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。

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。

排紙部９０は、用紙Ｐを搬送する複数対の搬送ローラ９１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９１によって搬送され、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。

＜ＬＥＤユニットおよび位置決め部材の構成＞
次に、本発明の特徴部分であるＬＥＤユニット４０および位置決め部材１００の構成について詳細に説明する。

〔ＬＥＤユニットの構成〕
最初に、ＬＥＤユニット４０の構成について説明する。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。

図２に示すように、ＬＥＤユニット４０は、ＬＥＤヘッド４１と、２本の線ばね（弾性部材）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、２つの偏心カム（調整部材）４５，４６とを主に備えて構成されている。

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、明滅部は、一例として、レンズアレイ４１Ｃと複数のＬＥＤ４１Ａとにより構成されている。

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。

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。

レンズアレイ４１Ｃは、ＬＥＤ４１Ａに対応して配列された複数のセルフォックレンズ（登録商標）からなり、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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に向けて押圧する第１押圧部材（押圧部材）の一例としての２つの第１コイルバネ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つの第１コイルバネ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。

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。

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、前述した第１コイルバネ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。

また、ガイドローラ４４は、感光ドラム５３の表面よりも摩耗し易い材料で形成されるとともに、初期状態において感光ドラム５３の表面の最上部（図１参照）に当接するように配置されている。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。

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。

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。

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。

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（動き難さ）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。

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。

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。

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。

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、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を適宜設ければよい。

なお、この作動距離Ｓの調整は、ＬＥＤユニット４０の製造時に行うものであり、ＬＥＤユニット４０を本体筐体１０に組み付けた後は行わない。したがって、作動距離Ｓを調整した後は、弾性変形しない結束バンドや接着剤などの固定手段で支持フレーム４３にＬＥＤヘッド４１を固定させ、その後線ばね４２を外してもよい。

〔位置決め部材の構成〕
次に、位置決め部材１００の構成について説明する。参照する図面において、図４は位置決め部材を示す図であり、位置決め部材が摩耗する前の状態を示す側面図（ａ）と、位置決め部材を後方から見た背面図（ｂ）と、位置決め部材が摩耗した後の状態を示す側面図（ｃ）である。また、図５は感光ドラムのガイドローラとの接点と感光ドラムの中心軸とを結ぶ直線と、光軸とのなす角を示す側面図であり、図６はガイドローラの摩耗量と、ガイドローラおよび感光ドラム間の光軸方向の距離との関係を示す拡大図である。

図４（ａ）に示すように、位置決め部材１００は、前後方向（露光位置Ｔにおける感光ドラム５３の回転方向）においてＬＥＤユニット４０を位置決めするために、ＬＥＤユニット４０の前方（露光位置Ｔにおける感光ドラム５３の回転方向下流側）に配設されている。具体的に、位置決め部材１００は、ＬＥＤユニット４０を構成する支持フレーム４３の延出部４３Ｂの前面（一面）４３０ＢＬ，４３０ＢＲに対向するように配置されている。

ここで、感光ドラム５３における露光位置Ｔとは、ＬＥＤヘッド４１の明滅部からの光で露光される位置を指し、より具体的には、光の光軸と感光ドラムの外周面との交点を指す。ただし、ＬＥＤヘッド４１の明滅部が前後方向にも並列された場合、感光ドラム５３は前後方向に幅を持って露光されるが、この場合、露光位置Ｔとはその前後方向の幅における中心を指す。

そして、この位置決め部材１００は、詳しくは、図４（ｂ）に示すように、支持フレーム４３の左側の延出部４３ＢＬの前面４３０ＢＬに当接する位置決め部材１００Ｌと、右側の延出部４３ＢＲの前面４３０ＢＲに当接する位置決め部材１００Ｒとにより構成されている。

左側の位置決め部材１００Ｌは、本体筐体１０に固定される板状の基部１１０Ｌと、基部１１０Ｌの後面の下側に形成される１つの移動規制部１２０Ｌと、基部１１０Ｌの後面の上側に形成される１つの傾動規制部１３０Ｌとを備えて構成されている。

移動規制部１２０Ｌは、基部１１０Ｌの後面から後方に向けて突出する半球状（先細）の突起であり、延出部４３ＢＬの前面４３０ＢＬのうち感光ドラム５３側の部位に当接している。一方、傾動規制部１３０Ｌは、基部１１０Ｌの後面から後方に向けて突出する半球状（先細）の突起であり、上下方向から見て移動規制部１２０Ｌと重なるように配置されている。そして、傾動規制部１３０Ｌは、延出部４３ＢＬの前面４３０ＢＬのうち移動規制部１２０Ｌが当接する部位よりも感光ドラム５３から離れた部位に当接している。

右側の位置決め部材１００Ｒは、本体筐体１０に固定される板状の基部１１０Ｒと、基部１１０Ｒの後面の下側に形成される１つの移動規制部１２０Ｒとを備えて構成されている。移動規制部１２０Ｒは、基部１１０Ｒの後面から後方に向けて突出する半球状（先細）の突起であり、延出部４３ＢＲの前面４３０ＢＲのうち感光ドラム５３側の部位に当接している。左右方向からみて、右側の移動規制部材１２０Ｒは、左側の移動規制部材１２０Ｌと重なるように配置されている。

そして、先細の突起として形成される移動規制部１２０Ｌ，１２０Ｒおよび傾動規制部１３０Ｌは、平面状に形成される支持フレーム４３（延出部４３Ｂ）の前面よりも摩耗し易く構成されている。具体的に、本実施形態では、樹脂製の支持フレーム４３に位置決め部材１００を研磨する研磨材を混入することで、位置決め部材１００が支持フレーム４３よりも摩耗し易くなっている。研磨材としては、鉱物やガラス繊維などが挙げられる。なお、このように位置決め部材１００を摩耗し易く構成するには、例えば位置決め部材１００を支持フレーム４３よりも摩耗し易い材料で形成する方法や、支持フレーム４３の表面粗さを移動規制部１２０Ｌ，１２０Ｒおよび傾動規制部１３０Ｌよりも小さくする方法などを採用してもよい。

また、ＬＥＤユニット４０の位置決め部材１００とは反対側には、ＬＥＤユニット４０を位置決め部材１００に向けて押圧する第２弾性部材（押圧部材）の一例としての第２コイルバネ２００Ｌ，２００Ｒが設けられている。具体的に、第２コイルバネ２００Ｌ，２００Ｒは本体筐体１０に固定されており、左側の第２コイルバネ２００Ｌが延出部４３ＢＬの後面を位置決め部材１００Ｌへ向けて押圧し、右側の第２コイルバネ２００Ｒが延出部４３ＢＲの後面を位置決め部材１００Ｒへ向けて押圧するように配置されている。

第２コイルバネ２００Ｌは、上下方向（光軸方向）において移動規制部１２０Ｌと傾動規制部１３０Ｌとの間の位置に配置されるとともに、前後方向から見て位置決め部材１００Ｌと重なるように配置されている。第２コイルバネ２００Ｒは、上下方向（光軸方向）において移動規制部１２０Ｒ（Ｌ）と傾動規制部１３０Ｌとの間の位置に配置されるとともに、前後方向から見て位置決め部材１００Ｒと重なるように配置されている。

そして、以上のように、ＬＥＤユニット４０、位置決め部材１００、第１コイルバネ４７および第２コイルバネ２００Ｌ，２００Ｒが配設されることで、図４（ｃ）に示すように、ＬＥＤユニット４０のガイドローラ４４および位置決め部材１００（移動規制部材１２０Ｌ，１２０Ｒおよび傾動規制部１３０Ｌ）が摩耗すると、ＬＥＤユニット４０が第１コイルバネ４７および第２コイルバネ２００Ｌ，２００Ｒで押圧されて前斜め下に移動するようになっている。

具体的には、図５に示すように、ガイドローラ４４が感光ドラム５３の外周面に沿って前斜め下に移動するにつれて、感光ドラム５３の露光位置Ｔと感光ドラム５３の中心軸ＣＡとを感光ドラム５３の径方向に沿って結ぶ直線ＳＬと、光軸ＬＡとのなす角θ（の絶対値）が徐々に大きくなるようになっている。

ここで、直線ＳＬと光軸ＬＡとのなす角は、鋭角と鈍角の２種類あるが、本発明においては図に示すように鋭角の方を意味する。また、言い換えると、直線ＳＬと光軸ＬＡとのなす角θは、感光ドラム５３の回転方向において、直線ＳＬと光軸ＬＡとに挟まれる角を意味する。

次に、前述のように配置されたＬＥＤユニット４０、位置決め部材１００、第１コイルバネ４７および第２コイルバネ２００Ｌ，２００Ｒによる作用について詳細に説明する。

図６に示すように、感光ドラム５３の回転によりガイドローラ４４と感光ドラム５３が摺接してガイドローラ４４が磨耗すると、その摩耗量Ｌ３の分だけ支持フレーム４３の下端と露光位置Ｔの光軸方向における距離Ｌ１が縮んで距離Ｌ２となる。このように支持フレーム４３の位置が距離Ｌ３だけ下がることで、作動距離Ｓ（図２参照）も距離Ｌ３だけ小さくなる。

一方、感光ドラム５３の表面が製造誤差や技術的な限界により完全な真円に形成されないことにより、感光ドラム５３の表面に追従するガイドローラ４４は、感光ドラム５３の回転に伴って上下に振動する。この際、支持フレーム４３と位置決め部材１００とが摺動して、位置決め部材１００が摩耗する。

このように位置決め部材１００（移動規制部材１２０Ｌ，１２０Ｒおよび傾動規制部１３０Ｌ）が磨耗すると、ガイドローラ４４（ＬＥＤヘッド４１の明滅部）が感光ドラム５３の外周面に沿って前斜め下に移動する。このようにガイドローラ４４が移動すると、ＬＥＤヘッド４１の明滅部から照射される光の光軸ＬＡと、感光ドラム５３の中心軸ＣＡと感光ドラム５３の露光位置Ｔとを結ぶ直線ＳＬとのなす角θ（の絶対値）が徐々に大きくなる（図５参照）。これにより、ＬＥＤヘッド４１の明滅部と感光ドラム５３との光軸方向の作動距離Ｓが広がる

ガイドローラ４４、支持フレーム４３および位置決め部材１００の材質を適宜設定しておくことで、支持フレーム４３の下端と感光ドラム５３の露光位置Ｔとの光軸方向における距離を摩耗前後で略一定（Ｌ１≒Ｌ４）とすることができ、作動距離Ｓの変化を抑えることができる。

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の摩耗に応じて、ガイドローラ４４を感光ドラム５３に沿って移動させてガイドローラ４４と感光ドラム５３の露光位置Ｔとの光軸方向における距離を増加させることで、作動距離Ｓの変化を抑えることができるので、画像品質を向上させることができる。

位置決め部材１００の下側に移動規制部１２０Ｌ，１２０Ｒを設け、上側に傾動規制部１３０Ｌを設けたので、前記実施形態のように第２コイルバネ２００Ｌ，２００ＲでＬＥＤユニット４０の移動規制部１２０Ｌ，１２０Ｒよりも上方の部分を押圧する形態において、移動規制部１２０Ｌ，１２０Ｒを中心にＬＥＤユニット４０が傾動するのを傾動規制部１３０Ｌによって抑えることができる。

先細の突起である移動規制部１２０Ｌ，１２０Ｒおよび傾動規制部１３０Ｌが、平面である支持フレーム４３の前面よりも摩耗し易く構成されるので、先細の突起が徐々に磨耗して先端が平面になることで、平面と平面とでスライド可能となり、ＬＥＤユニット４０を上下方向（感光ドラム５３に向かう方向）にスムーズに移動させることができる。

支持フレーム４３に位置決め部材１００を研磨する研磨材を混入したので、位置決め部材１００の移動規制部１２０Ｌ，１２０Ｒおよび傾動規制部１３０Ｌを確実に摩耗させて、前述した効果を確実に得ることができる。

移動規制部１２０Ｌ，１２０Ｒが左右方向にずれて配置される２つの突起で構成されるとともに、傾動規制部１３０Ｌが１つの突起で構成されるので、ＬＥＤユニット４０を３点で安定して支持することができる。

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、ＬＥＤユニット４０の前方にだけ位置決め部材１００を設けたが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図７（ａ）に示すように、ＬＥＤユニット４０の支持フレーム４３を前後方向（感光ドラム５３の回転方向）で挟持する部材（第１部材３００および第２部材４００）で位置決め部材を構成してもよい。

具体的に、第１部材３００は、支持フレーム４３の延出部４３Ｂの前方（感光ドラム５３の回転方向下流側）に配設されており、図７（ｂ）に示すように、左側の延出部４３ＢＬの前面４３０ＢＬに当接する第１部材３００Ｌと、右側の延出部４３ＢＲの前面４３０ＢＲに当接する第１部材３００Ｒとを備えて構成されている。

左側の第１部材３００Ｌは、本体筐体１０に固定される板状の基部３１０Ｌと基部３１０Ｌの後面において半球状に突出するように形成される移動規制部３２０Ｌとを備えて構成されている。右側の第１部材３００Ｒも同様に、本体筐体１０に固定される板状の基部３１０Ｒと基部３１０Ｒの後面において半球状に突出するように形成される移動規制部３２０Ｒとを備えて構成されている。

移動規制部３２０Ｒ，３２０Ｌは、支持フレーム４２の感光ドラム５３側において、左右方向からみて互いに重なるように配置されている（上下方向において同じ位置に配置されている）。

また、第２部材４００は、左側の延出部４３ＢＬの後方に配設されており、本体筐体１０に固定される板状の基部４１０と、基部４１０の前面に形成される一つの傾動規制部４３０とを備えて構成されている。傾動規制部４３０は、前方に向けて突出する半球状（先細）の突起であり、支持フレーム４３の延出部４３ＢＬのうち移動規制部３２０Ｌが当接する部位よりも感光ドラム５３から離れた部位に当接している。

そして、各移動規制部３２０Ｒ、３２０Ｌおよび傾動規制部４３０は、支持フレーム４３（延出部４３ＢＬの前面４３０ＢＬおよび後面と、延出部４３ＢＲの前面４３０ＢＲ）よりも摩耗し易く構成されている。

また、ＬＥＤユニット４０の第１部材３００とは反対側には、第２押圧部材の一例としての第３コイルバネ５００Ｒ，５００Ｌが設けられるとともに、ＬＥＤユニット４０の第２部材４００とは反対側には、第４コイルバネ６００が設けられている。

右側の第３コイルバネ５００Ｒは、支持フレーム４３の右側の延出部４３ＢＲ（ＬＥＤユニット４０）の後面を移動規制部３２０Ｒへ向けて押圧するように配置されている。左側の第３コイルバネ５００Ｌは、延出部４３ＢＬの後面を移動規制部３２０Ｌへ向けて押圧するように配置されている。

第３コイルバネ５００Ｒは、本体筐体１０に固定されており、上下方向（光軸方向）において、移動規制部３２０Ｒと同じ位置に配置されている。詳しくは、第３コイルバネ５００Ｒの作用部（延出部４３ＢＲとの当接部）は、上下方向において、移動規制部３２０Ｒの延出部４３ＢＲとの当接部と同じ位置に配置されている。なお、第３コイルバネ５００Ｒの作用部は、移動規制部３２０Ｒの当接部よりも下方（感光ドラム側に）配置されていてもよい。

同様に、第３コイルバネ５００Ｌは、本体筐体１０に固定されており、上下方向（光軸方向）において、移動規制部３２０Ｌと同じ位置に配置されている。詳しくは、第３コイルバネの作用部（延出部４３ＢＬとの当接部）は、上下方向において、移動規制部３２０Ｌの延出部４３ＢＬとの当接部と同じ位置に配置されている。なお、第３コイルバネ５００Ｌの作用部は、移動規制部３２０Ｌの当接部よりも下方（感光ドラム側に）配置されていてもよい。

第４コイルバネ６００は、支持フレーム４３の延出部４３ＢＬの後面（ＬＥＤユニット４０）を第２部材４００の傾動規制部４３０へ向けて押圧するバネであり、本体筐体１０に固定されている。そして、第４コイルバネ６００は、上下方向において、傾動規制部４３０と同じ位置に配置されている。詳しくは、第４コイルバネ６００の作用部は、上下方向において、傾動規制部４３０のＬＥＤユニット４０との当接部と同じ位置に配置されている。なお、第４コイルバネ６００の作用部は、傾動規制部４３０の当接部よりも上方（感光ドラム５３から離れる方向）に配置してもよい。

以上の構造によれば、図７（ｃ）に示すように、ガイドローラ４４、第１部材３００（移動規制部３２０Ｒ、３２０Ｌ）および第２部材４００（傾動規制部４３０）が摩耗すると、ＬＥＤユニット４０（光軸）は、上下方向に対して斜めに傾く。

すなわち、図８に示すように、前記実施形態（図６参照）よりも大きな摩耗量Ｌ６でガイドローラ４４が摩耗した場合には、前記実施形態では、ガイドローラ４４の移動量をさらに増やす必要がある。これに対し、図８の形態では、光軸ＬＡを傾けることで、第１部材３００および第２部材４００を少し磨耗させるだけでも、感光ドラム５３の露光位置Ｔと感光ドラム５３の中心軸ＣＡとを結ぶ直線ＳＬと、光軸ＬＡとのなす角θ（の絶対値）をより大きくすることができる。このようにして、ガイドローラ４４を短い距離だけ動かすだけで、作動距離Ｓの変化を抑えることができる。

また、図８の形態では、移動規制部３２０Ｒ，３２０Ｌおよび傾動規制部４３０を前述したように配置したので、移動規制部３２０Ｒ，３２０Ｌの摩耗前の状態においてＬＥＤユニット４０の下端部（ガイドローラ４４）が感光ドラム５３との摩擦により感光ドラム５３の回転方向に引っ張られてＬＥＤユニット４０が移動規制部３２０Ｒ，３２０Ｌを中心として過度に傾くのを傾動規制部４３０で抑えることができる。

第３コイルバネ５００Ｒ，５００Ｌの作用部を上下方向において移動規制部３２０Ｒ，３２０Ｌの当接部と同じ位置に配置したので、第３コイルバネ５００の作用部を移動規制部３２０Ｒ，３２０Ｌの当接部よりも上方に配置する構造に比べ、第３コイルバネ５００Ｒ，５００Ｌの付勢力によりＬＥＤユニット４０が移動規制部３２０を中心にして傾動するのを抑えることができる。なお、第３コイルバネ５００Ｒ，５００Ｌの作用部を移動規制部３２０Ｒ，３２０Ｌの当接部よりも下方に配置した場合には、１つの第３コイルバネ５００だけでＬＥＤユニット４０をより確実に移動規制部３２０Ｒ，３２０Ｌおよび傾動規制部４３０に押し付けることができる。

第４コイルバネ６００の作用部を上下方向において傾動規制部４３０の当接部と同じ位置に配置したので、第４コイルバネ６００の作用部を傾動規制部４３０の当接部よりも下方に配置する構造に比べ、第４コイルバネ６００の付勢力によりＬＥＤユニット４０が傾動規制部４３０を中心にして傾動するのを抑えることができる。なお、第４コイルバネ６００の作用部を傾動規制部４３０の当接部よりも上方に配置した場合には、１つの第４コイルバネ６００だけでＬＥＤユニット４０を移動規制部３２０Ｒ，３２０Ｌおよび傾動規制部４３０に押し付けることができる。

前記実施形態では、位置決め部材１００を支持フレーム４３よりも摩耗し易く構成したが、本発明はこれに限定されず、支持フレーム４３を位置決め部材１００よりも摩耗し易く構成してもよい。これによれば、本体筐体１０に正確に位置決めして固定した位置決め部材１００を交換せずに、支持フレーム４３を交換するだけで、カラープリンタ１を新品の状態に戻すことができるので、煩雑な位置決め作業をすることなく摩耗した部品の交換を行うことができる。

前記実施形態では、主にＬＥＤヘッド４１と支持フレーム４３を有するＬＥＤユニット４０を露光部材として採用したが、本発明はこれに限定されず、ＬＥＤヘッド４１を露光部材として採用してもよい。すなわち、ＬＥＤヘッド４１に間隔保持部材としてガイドローラ４４を回転可能に設け、このＬＥＤヘッド４１を感光ドラム５３に対して付勢するとともに、位置決め部材１００に対して付勢してもよい。

前記実施形態では、ＬＥＤユニット４０よりも感光ドラム５３の回転方向下流側に位置決め部材１００を設けたが、本発明はこれに限定されず、位置決め部材１００をＬＥＤユニット４０よりも感光ドラム５３の回転方向上流側に設けてもよい。

前記実施形態では、初期状態においてＬＥＤユニット４０（詳しくはガイドローラ４４）を感光ドラム５３の最上部に配置したが、本発明はこれに限定されず、初期状態において感光ドラム５３の最上部でない位置（例えば、図５の２点鎖線で示す位置）にＬＥＤユニット４０を配置してもよい。この場合、位置決め部材１００をＬＥＤユニット４０の後に配置すると光軸ＬＡと直線ＳＬとのなす角θ（の絶対値）がしだいに小さくなってしまい、本願発明の効果を得ることができない。そのため、位置決め部材１００をＬＥＤユニット４０の前に配置すればよい。

前記実施形態では、位置決め部材１００に複数の突起を設け、支持フレーム４３の位置決め部材１００との当接面を平面状に形成したが、本発明はこれに限定されず、支持フレーム（露光部材）に複数の突起を設け、位置決め部材を平面状に形成してもよい。

前記実施形態では、間隔保持部材として回転可能なガイドローラ４４を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば感光ドラムの外周面に面接触する凹状の曲面を有するスペーサなどの回転しない部材を間隔保持部材として採用してもよい。この場合であっても、位置決め部材または露光部材の磨耗に従って、露光部材の光軸と感光ドラムの中心軸と露光位置とを結ぶ直線とのなす角がしだいに大きくなるように、露光部材、位置決め部材および押圧部材を配置すればよい。

前記実施形態では、押圧部材として２つの弾性部材（第１コイルバネ４７、第２コイルバネ２００Ｌ，２００Ｒ）を採用したが、本発明はこれに限定されず、押圧部材を１つの弾性部材で構成してもよい。具体的には、例えば図４においてＬＥＤユニット４０を前斜め下に向けて付勢することで感光ドラム５３および位置決め部材１００に押し付ける１つの弾性部材を採用してもよい。なお、弾性部材としては、コイルバネに限らず、板ばねやトーションバネなどを採用してもよい。

前記実施形態では、露光部材の一構成部品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採用してもよい。また、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。

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。

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。 ＬＥＤユニットの構成を示す正面図である。 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。 位置決め部材を示す図であり、位置決め部材が摩耗する前の状態を示す側面図（ａ）と、位置決め部材を後方から見た背面図（ｂ）と、位置決め部材が摩耗した後の状態を示す側面図（ｃ）である。 感光ドラムのガイドローラとの接点と感光ドラムの中心軸とを結ぶ直線と、光軸とのなす角を示す側面図である。 ガイドローラの摩耗量と、ガイドローラおよび感光ドラム間の光軸方向の距離との関係を示す拡大図である。 位置決め部材の変形例を示す図であり、位置決め部材が摩耗する前の状態を示す側面図（ａ）と、第１部材を後方から見た背面図（ｂ）と、位置決め部材が摩耗した後の状態を示す側面図（ｃ）である。 図７の形態におけるガイドローラの摩耗量と、ガイドローラおよび感光ドラム間の光軸方向の距離との関係を示す拡大図である。

符号の説明

１ カラープリンタ
４０ ＬＥＤユニット
４１ ＬＥＤヘッド
４３ 支持フレーム
４４ ガイドローラ
４７ 第１コイルバネ
５３ 感光ドラム
１００ 位置決め部材
１２０Ｌ，１２０Ｒ 移動規制部
１３０Ｌ 傾動規制部
２００ 第２コイルバネ
ＬＡ 光軸
Ｔ 接点

Claims (8)

1. 円筒面を有する回転可能な感光ドラムと、
   前記感光ドラムを露光する露光部材と、
   前記露光部材に設けられ、前記感光ドラムと接触して、前記露光部材と前記感光ドラムとの間隔を保持する間隔保持部材と、
   前記感光ドラムの回転方向において前記露光部材を位置決めするために、前記露光部材に当接する位置決め部材と、
   前記露光部材を前記感光ドラムおよび前記位置決め部材へ向けて押圧する押圧部材と、を備え、
   前記間隔保持部材の磨耗と、前記露光部材または前記位置決め部材の磨耗とが進むにつれて、前記感光ドラムの中心軸と前記感光ドラムの露光位置とを結ぶ直線と、前記露光部材から照射される光の光軸とのなす角が大きくなるように、前記露光部材、前記位置決め部材および前記押圧部材が構成されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記位置決め部材は、
   前記露光部材の一面に対向する１つの部材で構成され、
   前記一面のうち前記感光ドラム側の部位に当接する移動規制部と、
   前記一面のうち前記移動規制部が当接する部位よりも前記感光ドラムから離れた部位に当接する傾動規制部とを備え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。
3. 前記位置決め部材は、前記露光部材を挟持する２つの部材で構成され、
   前記２つの部材の一方には、前記露光部材のうち前記感光ドラム側の部位に当接する移動規制部が設けられ、他方には、前記露光部材のうち前記移動規制部が当接する部位よりも前記感光ドラムから離れた部位に当接する傾動規制部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。
4. 前記位置決め部材および前記露光部材の一方には、他方を研磨する研磨材が混入されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記露光部材が、前記位置決め部材よりも磨耗し易く構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記位置決め部材と前記露光部材とが当接する部分のうち一方が平面として形成されるとともに、他方が前記平面に当接する先細の突起として形成され、
   前記突起が、前記平面よりも磨耗し易く構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記押圧部材は、
   前記露光部材を前記感光ドラムへ向けて押圧する第１押圧部材と、
   前記露光部材を前記移動規制部へ向けて押圧する第２押圧部材と、を備え、
   前記第２押圧部材は、前記露光部材から照射される光の光軸方向において、前記移動規制部と同じ位置に配置されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。
8. 前記移動規制部が前記感光ドラムの軸方向にずれて配置される２つの突起で構成されるとともに、前記傾動規制部が１つの突起で構成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。
   
   

Images