JP2014213541A - 露光装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】露光モジュールは、回転する感光体ドラムの軸線方向である第1方向に沿って並ぶ複数の発光素子を備え、複数の発光素子から感光体ドラムへと向かう第2方向に光を照射して像保持体を露光するLPH14と、LPH14を第2方向に沿って感光体ドラムに突き当て、LPH14の感光体ドラムに対する第2方向の位置決めを行う昇降部材306と、LPH14における第1方向の端部側に設けられ、LPH14の昇降部材306に対する移動を規制するバネ部材70とを備える。
【選択図】図19
Description
また、従来技術として、LPHに設けられた振動抑制ピンに、ガイド部材によって回転する振動抑制バネを突き当てることで、LPHの共振を抑制する技術が知られている(特許文献2参照)。
請求項2に係る発明は、前記移動規制部材は、前記第2方向、および前記第1方向と当該第2方向とに交差する第3方向に向かう前記露光部材の移動を規制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4に係る発明は、前記弾性部材は、前記複数の発光素子よりも前記第1方向の両端部側に設けられることを特徴とする請求項3記載の露光装置である。
請求項5に係る発明は、前記露光部材には、前記第2方向に沿って前記突当部材側に突出し、当該突当部材の前記接触部に接触する第1突出部と、当該第2方向に沿って前記像保持体側に突出する第2突出部とが形成され、前記突当部材は、前記接触部を介して前記露光部材の前記第1突出部を押すことで、当該露光部材の前記第2突出部を前記像保持体に突き当て、前記弾性部材は、前記突当部材の前記接触部および前記露光部材の前記第1突出部に近接して設けられることを特徴とする請求項3または4記載の露光装置である。
請求項2に係る発明によれば、露光部材の光軸方向および副走査方向に沿う固有振動数を調整することができる。
請求項3に係る発明によれば、像保持体に対する露光部材の位置変動を抑制しながら、露光部材の固有振動数を調整することができる。
請求項4に係る発明によれば、本構成を採用しない場合と比較して、露光部材における撓みの発生を抑制することができる。
請求項5に係る発明によれば、本構成を採用しない場合と比較して、像保持体に対する露光部材の突き当て力の変動を抑制することができる。
請求項6に係る発明によれば、像保持体に対する露光部材の位置変動を抑制しながら、露光部材の固有振動数を調整することができる。
図1は、本実施の形態が適用される画像形成装置1の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、所謂タンデム型のカラープリンタであり、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3を参照)として構成されている。そして、露光装置の一例としての露光モジュール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。
一方、二次転写後に中間転写ベルト20に付着しているトナー(転写残トナー)は、二次転写の終了後に中間転写ベルト20表面からベルトクリーナ25によって除去され、次の画像形成サイクルに備える。このようにして、画像形成装置1での画像形成がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返して実行される。
図3は、感光体ドラム12を備えた感光体モジュールPM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。なお、図3においては、図面の左側が画像形成装置1のフロント側であって感光体モジュールPMが着脱操作される側であり、図面の右側が画像形成装置1のリア側であって画像形成装置1に取り付けられた駆動モータ(図示せず)からの駆動が感光体ドラム12等に伝達される側である。また、図3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4は図3におけるフロント側の拡大図であり、図5は図3におけるリア側の拡大図である。
また、図8は、露光モジュールEMにおけるLPH14の構成を示す斜視図である。なお、図8においては、図面の右下側が画像形成装置1のフロント側に、図面の左上側が画像形成装置1のリア側に、それぞれ対応している。
さらに、図9は、図8に示したLPH14をY方向から見た側面図である。また、図10は、LPH14の構成を詳細に説明するための図であり、図10(a)は、図9におけるXA部の拡大図であり、図10(b)は、図9におけるXB部の拡大図である。なお、図9および図10(a)(b)においては、図面の左側が画像形成装置1のフロント側に、図面の右側が画像形成装置1のリア側に、それぞれ対応している。
さらに、図21および図22は、露光モジュールEMのリア側の詳細な構成を示す図である。図21は、露光モジュールEMのリア側をY方向から見た正面図であり、図22は、図21におけるXXII−XXII断面図である。
なお、図19〜図22においては、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。
さらにまた、図23は、バネ部材70(後述)の構成を示す斜視図である。
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、X方向に沿って伸び帯電器13やクリーナ16(ともに図1参照)を覆う接続ハウジング81Mと一体化されている。
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のリア側が画像形成装置1のリア側のフレーム(図示せず)に取り付けられたリア保持部材1Rに保持されることで、画像形成装置1に対する進退機構17のリア側の位置決めを行う。また、進退機構17のフロント側下部には、複数の穿孔が形成された固定用プレート176が取り付けられている。この固定用プレート176に設けられた複数の穿孔の一部は、画像形成装置1のフロント側から露光モジュールEMを挿入して取り付けを行った後、画像形成装置1のフロント側のフレーム(図示せず)にネジ止めされることで、画像形成装置1に対する進退機構17のフロント側の位置決めを行う。この露光モジュールEMでは、このようにして画像形成装置1に進退機構17が固定された状態において、進退機構17により、LPH14がZ方向すなわち露光位置と退避位置との間で移動するように構成されている。そして、LPH14が退避位置から露光位置へと移動するに際して、感光体ドラム12に対するLPH14のZ方向の位置決めがなされる。
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フロント位置決めピン611Fと、LPH14のフロント側のX方向および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1リア位置決めピン611Rと、LPH14のリア側のX方向および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。
本実施の形態では、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のうち、ハウジング61から感光体モジュールPMと対向する側(Z方向)に突出する部分が第2突出部を構成し、その逆側(−Z方向)に突出する部分が第1突出部を構成する。
また、これら第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の先端部は半球状の形状を有している。一方、第2フロント位置決めピン612Fおよび第2リア位置決めピン612Rも、ハウジング61から感光体モジュールPMと対向する側(Z方向)およびその逆側(−Z方向)の両側に向けて突出形成されている。ただし、これら第2フロント位置決めピン612Fおよび第2リア位置決めピン612Rの両先端部は平面状の形状を有している。
ここで、フロント板状部材51Fおよびリア板状部材51Rは、それぞれ、ステンレス鋼等からなる板金を折り曲げることで形成されている。
ここで、フロント板状部材51Fは、第1フロント延伸部511FのX方向上流側の端部がボルト(図示せず)によりハウジング61のフロント側に固定されることで、ハウジング61に対して取り付けられている。
ここで、リア板状部材51Rは、第1リア延伸部511RのX方向上流側の端部がボルト(図示せず)によりハウジング61のリア側に固定されることで、ハウジング61に対して取り付けられている。
また、本実施の形態のリア板状部材51Rでは、第3リア延伸部513RのX方向下流側の端部が、ハウジング61のリア側から−Z方向に突出して設けられる第1リア位置決めピン611Rの先端部に対向している。
進退機構17は、X方向に沿って伸びY−Z平面において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に対して保持部173aおよび支持部173b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、保持部173aおよび支持部173bは、図13に示す昇降部材306に設けられており、リンク機構173はこの昇降部材306を昇降させるように構成されている。
位置決め部材または突当部材の一例としての昇降部材306は、例えば金属板に打ち抜き加工および折り曲げ加工を施して構成されており、X方向に伸びて形成されている。また、昇降部材306のフロント側の上部には保持部173aおよび接触部の一例としての支持部173bがそれぞれ独立して設けられている。一方、昇降部材306のリア側の上部には保持部173aおよび支持部173bが一体的に設けられている。
さらに、昇降部材306のフロント側においてフロント長穴306Fbよりもリア側には、−Y方向に向かって突出するフロント突き出し部306Fcが折り曲げ形成されている。
さらに、昇降部材306のリア側においてリア長穴306Rbよりもリア側には、―Y方向に向かって突出するリア突き出し部306Rcが折り曲げ形成されている。
なお、本実施の形態では、昇降部材306に設けられるフロント長穴306Fbおよびリア長穴306Rbが、それぞれ直線状に伸びた形状を有している。ここで、直線状とは、昇降部材306に設けられた穴の長手方向が、一方向(この例ではZ方向に向かってX方向に傾斜する方向)に伸びていることをいう。
リンク機構173は、第1リンク部材301、第2リンク部材302、センターコイルバネ303、フロントコイルバネ304F、リアコイルバネ304R、フロントカム305F、リアカム305Rおよび昇降部材306を備えている。なお、図16ではフロント規制部材172Fの記載を省略しており、図17では昇降部材306の記載を省略している。
一方、リアコイルバネ304Rは、筐体171のフロント側にX方向に沿って設けられており、そのフロント側のフックが筐体171に、また、リア側のフックがリアカム305Rのバネ用開口3054に、それぞれ取り付けられている。
そして、フロントカム305Fに設けられたバネ用開口3054には、上述したようにフロントコイルバネ304Fのリア側のフックが取り付けられている。
そして、リアカム305Rに設けられたピン用開口3052には、上述したようにリアコイルバネ304Rのリア側のフックが取り付けられている。
また、上述したように、LPH14におけるハウジング61のフロント側には、第1フロント位置決めピン611Fの下端部に対向するように、フロント板状部材51Fが設けられている。具体的には、LPH14のフロント側においては、第1フロント位置決めピン611Fの下端部とフロント板状部材51Fにおける第3フロント延伸部513Fとが対向している。
そして、本実施の形態の露光モジュールEMでは、フロント板状部材51Fの第3フロント延伸部513Fと、昇降部材306の支持部173bとを挟むように、バネ部材70が取り付けられている。
また、上述したように、LPH14におけるハウジング61のリア側には、第1リア位置決めピン611Rの下端部に対向するように、リア板状部材51Rが設けられている。具体的には、LPH14のリア側においては、第1リア位置決めピン611Rの下端部とリア板状部材51Rにおける第3リア延伸部513Rとが対向している。
そして、本実施の形態の露光モジュールEMでは、リア板状部材51Rの第3リア延伸部513Rと、昇降部材306の支持部173bとを挟むように、バネ部材70が取り付けられている。
本実施の形態のバネ部材70は、移動規制部材または弾性部材の一例であって、第1板状部71と、第1板状部71に対向して配置される第2板状部72と、第1板状部71の一端と第2板状部72の一端とを接続する第3板状部73とを備え、全体としては断面コの字状の形状を有している。本実施の形態におけるバネ部材70は、ステンレス鋼等により形成された板金に対し、打ち抜き加工および曲げ加工等を施すことにより形成することができる。
なお、図23には、押圧力等によって弾性変形していない通常状態のバネ部材70を示している。
第2板状部72は、矩形状および平坦状に形成されるとともに、第3板状部73に接続される一端側から、第3板状部73と接続される側とは反対の他端側に向けて、第1板状部71との間隔が狭くなるように設けられている。さらに、第2板状部72の他端側には、第1板状部71から離れる方向に折れ曲がった第2折り曲げ部72aが形成されている。
また、通常状態のバネ部材70において、第1板状部71の第1折り曲げ部71aと第2板状部72の第2折り曲げ部72aとの距離は、フロント板状部材51Fの第3フロント延伸部513Fと支持部173bとの距離およびリア板状部材51Rの第3リア延伸部513Rと支持部173bとの距離よりも小さく設定されている。
ここで、切欠き部74の幅は、LPH14に設けられる第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(ともに図8参照)の径よりも大きく形成されている。
本実施の形態の露光モジュールEMでは、互いに対向するフロント板状部材51Fの第3フロント延伸部513Fと昇降部材306の支持部173bとに対して、Y方向の下流側からバネ部材70を取り付け、同様に、互いに対向するリア板状部材51Rの第3リア延伸部513Rと昇降部材306の支持部173bとに対して、Y方向の下流側からバネ部材70を取り付けている。
そして、第1板状部71と第2板状部72との間にフロント板状部材51Fの第3フロント延伸部513Fと昇降部材306の支持部173bとが挿入されるように、バネ部材70を−Y方向に移動させて取り付ける。
これにより、露光モジュールEMにおいて、第1フロント位置決めピン611Fに近接させてバネ部材70を取り付けることが可能になる。
この状態において、第1板状部71の第1折り曲げ部71aと第2板状部72の第2折り曲げ部72aとの距離は、バネ部材70が弾性変形していない通常状態よりも大きくなっている。したがって、この状態においてバネ部材70では、第1板状部71と第2板状部72との間隔が狭まる方向に弾性力が働いている。これにより、露光モジュールEMでは、フロント板状部材51Fの第3フロント延伸部513Fと昇降部材306の支持部173bとの距離が狭まる方向に力がかかっている。
そして、第1板状部71と第2板状部72との間にリア板状部材51Rの第3リア延伸部513Rと昇降部材306の支持部173bとが挿入されるように、バネ部材70を−Y方向に移動させて取り付ける。
これにより、露光モジュールEMにおいて、第1リア位置決めピン611Rに近接させてバネ部材70を取り付けることが可能になる。
この状態において、第1板状部71の第1折り曲げ部71aと第2板状部72の第2折り曲げ部72aとの距離は、バネ部材70が弾性変形していない通常状態よりも大きくなっている。したがって、この状態においてバネ部材70では、第1板状部71と第2板状部72との間隔が狭まる方向に弾性力が働いている。これにより、露光モジュールEMでは、リア板状部材51Rの第3リア延伸部513Rと昇降部材306の支持部173bとの距離が狭まる方向に力がかかっている。
これにより、本実施の形態の露光モジュールEMでは、LPH14の固有振動数を調整することができる。
なお、バネ部材70を設けることによるLPH14の固有振動数の調整等については後段にて説明する。
まず、X方向については、第2フロント位置決めピン612Fの下部側が画像形成装置1に固定された進退機構17のフロント規制部材178Fに保持されることにより位置決めされる。
また、Y方向については、第2フロント位置決めピン612Fの上部側が画像形成装置1に固定された感光体モジュールPMに設けられたフロント位置決め部材84に、第2リア位置決めピン612Rの上部側および下部側が画像形成装置1のリア側のフレームに固定されたリア保持部材1Rに、それぞれ保持されることにより位置決めされる。
さらに、Z方向については、第1フロント位置決めピン611F、第1リア位置決めピン611Rが画像形成装置1に固定された感光体モジュールPMに設けられたフロントBB122F、リアBB122Rにそれぞれ押し付けられることにより位置決めされる。
また、図27は、進退機構17のフロント側の状態を説明するための図であり、図27(a)は、退避位置に設定を行った場合における進退機構17のフロント側の状態を示しており、図27(b)は、露光位置に設定を行った場合における進退機構17のフロント側の状態を示している。さらに、図28は、進退機構17のリア側の状態を説明するための図であり、図28(a)は、退避位置に設定を行った場合における進退機構17のリア側の状態を示しており、図28(b)は、露光位置に設定を行った場合における進退機構17のリア側の状態を示している。ただし、図27および図28においては、第1リンク部材301や第2リンク部材302の記載を省略している。
そして、この状態では、第1リンク部材301を介して第2リンク部材302と連結されるレバー172が、軸172aを中心としてX方向およびZ方向に対し、それぞれ傾斜(約45°)した状態で静止することになる。
このようにしてフロントピン306Faおよびリアピン306RaがZ方向に押されることから、これらフロントピン306Faおよびリアピン306Raが取り付けられた昇降部材306は、Z方向に押し上げられる。
そして、この状態では、第1リンク部材301を介して第2リンク部材302と連結されるレバー172が、Z方向に直立した状態で静止することになる。
一方、リアカム305Rも、リア突起部305Rbが第2リンク部材302の第2リア長穴302Rbに突き当たった状態を維持しつつ、リア軸305Raを中心に図中反時計方向に回転する。
なお、この間、フロントカム305Fおよびリアカム305Rは、第2リンク部材302のX方向(リア側)への移動に伴い、同じ角度ずつ反時計方向に回転していく。
このようにしてフロントピン306Faおよびリアピン306Raが−Z方向に押されることから、これらフロントピン306Faおよびリアピン306Raが取り付けられた昇降部材306は、−Z方向に押し下げられる。
そして、この状態では、第1リンク部材301を介して第2リンク部材302と連結されるレバー172が、−X方向に寝た状態で静止することになる。
したがって、感光体ドラム12に形成される静電潜像等にむらやすじが生じるのを抑制するためには、LPH14における共振の発生を抑制することが好ましい。
この結果、本構成を採用しない場合と比較して、例えば画像形成装置1の装置本体等の振動によるLPH14の共振の発生を抑制することが可能になる。
このように、LPH14のZ方向の固有振動数とY方向の固有振動数との差を調整することで、例えば画像形成装置1の装置本体から発せられる振動の周波数を、LPH14が有するZ方向の固有振動数とY方向の固有振動数との双方から離れた値に設定することがより容易になる。
この結果、例えば画像形成装置1の装置本体から入力される振動によってLPH14に生じる共振の発生をより抑制することが可能になる。
同様に、昇降部材306のリア側に設けられた支持部173bによりLPH14の第1リア位置決めピン611Rが持ち上げられ、第1リア位置決めピン611Rの上端が感光体モジュールPMのリア側に設けられたリアBB122R(図6参照)に突き当たることで、LPH14のリア側における位置決めがなされる。
したがって、バネ部材70は、LPH14と進退機構17との接触状態を変化させるものであって、バネ部材70は、フロントBB122Fに対する第1フロント位置決めピン611Fの突き当て力、およびリアBB122Rに対する第1リア位置決めピン611Rの突き当て力を変化させるものではない。
これにより、本実施の形態では、感光体モジュールPMに対するLPH14のZ方向に対する位置が変化するのを抑制しながら、LPH14の固有振動数を調整することが可能となっている。
本実施の形態の露光モジュールEMにおいて、バネ部材70のバネ定数を、フロントコイルバネ304Fおよびリアコイルバネ304Rのバネ定数よりも大きく設定することが好ましい。これにより、バネ部材70によるLPH14と進退機構17との接触力を変更するに際して、フロントコイルバネ304Fおよびリアコイルバネ304Rによる引っ張り力の影響を小さくでき、バネ部材70によるLPH14の固有振動数の調整をより有効にすることが可能になる。
これに対し、本実施の形態では、バネ部材70の第1板状部71に切欠き部74を設けている。そして、バネ部材70を露光モジュールEMに取り付けるに際して、バネ部材70の切欠き部74に第1フロント位置決めピン611Fまたは第1リア位置決めピン611Rを入り込ませることで、露光モジュールEMにおいてバネ部材70を第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に近接して取り付けている。
これにより、本実施の形態では、本構成を採用しない場合と比較して、LPH14に撓みが発生するのを抑制することができる。
これにより、LPH14の第1フロント位置決めピン611Fの下端と進退機構17における昇降部材306の支持部173bとの接触力が大きくなる。これにより、進退機構17に対するLPH14の移動が規制されることになる。
これにより、LPH14の第1リア位置決めピン611Rの下端と進退機構17における昇降部材306の支持部173bとの接触力が大きくなる。これにより、進退機構17に対するLPH14の移動が規制されることになる。
例えば、昇降部材306における支持部173bと、LPH14の第3フロント延伸部513Fまたは第3リア延伸部513Rとが引き合うように、支持部173bと第3フロント延伸部513Fまたは第3リア延伸部513Rとの間に引張バネ等の弾性部材を設けても構わない。また、例えば、昇降部材306における支持部173bと、LPH14の第3フロント延伸部513Fまたは第3リア延伸部513Rとが互いに離れるような力が付与されるように、支持部173bと第3フロント延伸部513Fまたは第3リア延伸部513Rとの間に圧縮バネ等の弾性部材を設けても構わない。
Claims (6)
- 回転する像保持体の軸線方向である第1方向に沿って並ぶ複数の発光素子を備え、当該複数の発光素子から当該像保持体へと向かう第2方向に光を照射して当該像保持体を露光する露光部材と、
前記露光部材を前記第2方向に沿って前記像保持体に突き当て、当該露光部材の当該像保持体に対する当該第2方向の位置決めを行う位置決め部材と、
前記露光部材における前記第1方向の端部側に設けられ、当該露光部材の前記位置決め部材に対する移動を規制する移動規制部材と
を備える露光装置。 - 前記移動規制部材は、前記第2方向、および前記第1方向と当該第2方向とに交差する第3方向に向かう前記露光部材の移動を規制することを特徴とする請求項1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方向に沿って並ぶ複数の発光素子を備え、当該複数の発光素子から当該像保持体へと向かう第2方向に光を照射して当該像保持体を露光する露光部材と、
前記露光部材に接触する接触部を有し、当該接触部を介して当該露光部材を前記第2方向に押すことで、当該露光部材を前記像保持体に突き当てる突当部材と、
前記露光部材と前記突当部材との間に設けられ、当該露光部材と当該突当部材とが接離する方向に弾性変形可能な弾性部材と
を備える露光装置。 - 前記弾性部材は、前記複数の発光素子よりも前記第1方向の両端部側に設けられることを特徴とする請求項3記載の露光装置。
- 前記露光部材には、前記第2方向に沿って前記突当部材側に突出し、当該突当部材の前記接触部に接触する第1突出部と、当該第2方向に沿って前記像保持体側に突出する第2突出部とが形成され、
前記突当部材は、前記接触部を介して前記露光部材の前記第1突出部を押すことで、当該露光部材の前記第2突出部を前記像保持体に突き当て、
前記弾性部材は、前記突当部材の前記接触部および前記露光部材の前記第1突出部に近接して設けられることを特徴とする請求項3または4記載の露光装置。 - 回転する像保持体と、
前記像保持体の軸線方向である第1方向に沿って並ぶ複数の発光素子を備え、当該複数の発光素子から当該像保持体へと向かう第2方向に光を照射して当該像保持体を露光する露光部材と、
前記露光部材を前記第2方向に沿って前記像保持体に突き当て、当該露光部材の当該像保持体に対する当該第2方向の位置決めを行う位置決め部材と、
前記露光部材における前記第1方向の端部側に設けられ、当該露光部材の前記位置決め部材に対する移動を規制する移動規制部材と
を備える画像形成装置。
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