JP2018083373A - Exposure device, image formation device, and manufacturing method of exposure device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus and an image forming apparatus.
一般に、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置において、例えば、プリンタで用いられている露光装置(例えば、LED(発光ダイオード)ヘッド)は、帯電された感光体ドラム上に光を照射し、静電潜像を形成する。例えば、特許文献1には、LEDアレイが搭載された基板と、基板を支持するホルダ(レンズアレイホルダ)と、LEDアレイから放射される光を収束させるロッドレンズアレイと、基板をホルダに押し付ける付勢部材としてのベース等を備えた露光装置が開示されている。この露光装置では、LEDアレイから放射された光が、ロッドレンズアレイを通過して収束され、感光体ドラムの表面が露光される。これにより、感光体ドラムの表面に静電潜像が形成される。
In general, in an image forming apparatus such as a printer, a copier, a facsimile machine, or a multi-function machine, for example, an exposure device (for example, an LED (light emitting diode) head) used in the printer emits light on a charged photosensitive drum. To form an electrostatic latent image. For example,
特許文献1に開示された露光装置では、ベースの幅が短手方向において小さくなるようにベースを撓ませた状態で、このベースをホルダに係合させる。これにより、ベースが基板を付勢するので、ホルダに対して基板を固定させることができる。しかしながら、ホルダの剛性が低い場合、ベースをホルダに係合させるときにホルダの開口部が短手方向外側に広がりやすい。この場合、ホルダの開口部が短手方向内側に戻る際に、ホルダ内に挿入された基板が短手方向に変位しやすいという問題がある。
In the exposure apparatus disclosed in
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、付勢部材をホルダに係合させる際に、短手方向への基板の変位を抑制することが可能な露光装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problem, and provides an exposure apparatus capable of suppressing the displacement of the substrate in the short direction when the urging member is engaged with the holder. For the purpose.
本発明の露光装置は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子が配置される基板と、前記発光素子からの光を集光する光学系と、前記基板及び前記光学系を保持する保持部材と、前記保持部材と係合し、前記基板を付勢する付勢部材とを有し、前記付勢部材は、前記付勢部材が前記保持部材と係合するために弾性変形する第1の弾性部と、前記付勢部材が前記保持部材と係合したときに前記基板を付勢する第2の弾性部とを有することを特徴とする。 An exposure apparatus according to the present invention includes a plurality of light emitting elements, a substrate on which the plurality of light emitting elements are disposed, an optical system that collects light from the light emitting elements, and a holding member that holds the substrate and the optical system. And an urging member that engages with the holding member and urges the substrate, and the urging member is elastically deformed so that the urging member engages with the holding member. It has an elastic part and the 2nd elastic part which urges | biases the said board | substrate when the said urging | biasing member engages with the said holding member.
本発明によれば、付勢部材をホルダに係合させる際に、基板の短手方向への変位を抑制することができる。 According to the present invention, when the urging member is engaged with the holder, the displacement of the substrate in the short direction can be suppressed.
《実施の形態1》
〈画像形成装置1の構成〉
本発明の実施の形態1に係る露光装置としてのLEDヘッド13BK,13Y,13M,13Cを有する画像形成装置1の構成を以下に説明する。各図に示されるXYZ直交座標系において、X方向(X軸方向)は、LEDヘッド13BK,13Y,13M,13C、ホルダ103、及び付勢部材105の長手方向を示し、Y方向(Y軸方向)は、LEDヘッド13BK,13Y,13M,13C、ホルダ103、及び付勢部材105の短手方向を示し、Z方向(Z軸方向)は、X方向及びY方向に直交する方向を示す。
<Configuration of
A configuration of the
図1は、本発明の実施の形態1に係る露光装置としてのLEDヘッド13BK,13Y,13M,13Cを有する画像形成装置1の構成を概略的に示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an
画像形成装置1は、例えば、電子写真方式を用いた電子写真カラープリンタである。
画像形成装置1は、画像形成ユニット10Bk,10Y,10M,10Cと、転写ユニット20と、給紙機構30(給紙ユニット)と、定着器40(定着ユニット)とを有する。ただし、画像形成ユニットの数は、4つに限定されない。
The
The
画像形成ユニット10Bk,10Y,10M,10Cは、4つの独立した画像形成部を構成する。画像形成ユニットは、用紙Pの搬送方向(用紙Pの挿入側から排出側に向かう矢印e方向)に沿って画像形成ユニット10Bk,10Y,10M,10Cの順に配列されている。 The image forming units 10Bk, 10Y, 10M, and 10C constitute four independent image forming units. The image forming units are arranged in the order of the image forming units 10Bk, 10Y, 10M, and 10C along the transport direction of the paper P (the direction of the arrow e from the paper P insertion side to the paper discharge side).
画像形成ユニット10Bk,10Y,10M,10Cは、像担持体としての感光体ドラム11Bk,11Y,11M,11Cと、帯電器としての帯電ローラ12Bk,12Y,12M,12Cと、露光装置としてのLEDヘッド13Bk,13Y,13M,13Cと、現像器(現像剤担持体)としての現像ローラ14Bk,14Y,14M,14Cと、現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ15Bk,15Y,15M,15Cと、現像剤規制部材としての現像ブレード16Bk,16Y,16M,16Cと、現像剤貯蔵部としてのトナーカートリッジ17Bk,17Y,17M,17Cとをそれぞれ有する。 The image forming units 10Bk, 10Y, 10M, and 10C include photosensitive drums 11Bk, 11Y, 11M, and 11C as image carriers, charging rollers 12Bk, 12Y, 12M, and 12C as chargers, and LED heads as exposure devices. 13Bk, 13Y, 13M, 13C, developing rollers 14Bk, 14Y, 14M, 14C as developing devices (developer carrying members), toner supply rollers 15Bk, 15Y, 15M, 15C as developer supplying members, and developers Developing blades 16Bk, 16Y, 16M, and 16C as restricting members, and toner cartridges 17Bk, 17Y, 17M, and 17C as developer storage portions, respectively.
画像形成ユニット10Bk,10Y,10M,10Cは、電子写真方式を用いて、それぞれ、ブラック色、イエロー色、マゼンタ色、及びシアン色の可視像である画像(例えば、現像剤像としてのトナー画像)を用紙P上に形成する。 The image forming units 10Bk, 10Y, 10M, and 10C are images that are visible images of black, yellow, magenta, and cyan, respectively, using an electrophotographic method (for example, a toner image as a developer image). ) On the paper P.
記録媒体として、用紙Pの他に、OHP(Overhead Projector)用紙、封筒、複写紙、特殊紙などを使用することができる。 As the recording medium, in addition to the paper P, OHP (Overhead Projector) paper, envelopes, copy paper, special paper, and the like can be used.
帯電ローラ12Bk,12Y,12M,12Cは、それぞれ、感光体ドラム11Bk,11Y,11M,11Cの表面を均一に帯電させる。 The charging rollers 12Bk, 12Y, 12M, and 12C uniformly charge the surfaces of the photosensitive drums 11Bk, 11Y, 11M, and 11C, respectively.
LEDヘッド13Bk,13Y,13M,13Cは、それぞれ、感光体ドラム11Bk,11Y,11M,11Cの上方において、感光体ドラム11Bk,11Y,11M,11Cとそれぞれ対向するように固定されている。LEDヘッド13Bk,13Y,13M,13Cは、露光を行う。例えば、LEDヘッド13Bk,13Y,13M,13Cは、それぞれ、画像データに従ってLEDを発光させ、感光体ドラム11Bk,11Y,11M,11Cの表面上に静電潜像を形成する。 The LED heads 13Bk, 13Y, 13M, and 13C are fixed above the photosensitive drums 11Bk, 11Y, 11M, and 11C so as to face the photosensitive drums 11Bk, 11Y, 11M, and 11C, respectively. The LED heads 13Bk, 13Y, 13M, and 13C perform exposure. For example, the LED heads 13Bk, 13Y, 13M, and 13C respectively emit LEDs according to the image data, and form electrostatic latent images on the surfaces of the photosensitive drums 11Bk, 11Y, 11M, and 11C.
現像ローラ14Bk,14Y,14M,14Cは、それぞれ、感光体ドラム11Bk,11Y,11M,11Cに、現像剤としてのトナーを供給し、トナー画像を形成する。 The developing rollers 14Bk, 14Y, 14M, and 14C supply toner as a developer to the photosensitive drums 11Bk, 11Y, 11M, and 11C, respectively, and form toner images.
トナー供給ローラ15Bk,15Y,15M,15Cは、現像ローラ14Bk,14Y,14M,14Cの表面にそれぞれ圧接されている。トナー供給ローラ15Bk,15Y,15M,15Cは、それぞれ、トナーカートリッジ17Bk,17Y,17M,17Cに貯蔵されたトナーを、現像ローラ14Bk,14Y,14M,14Cに供給する。 The toner supply rollers 15Bk, 15Y, 15M, and 15C are in pressure contact with the surfaces of the developing rollers 14Bk, 14Y, 14M, and 14C, respectively. The toner supply rollers 15Bk, 15Y, 15M, and 15C supply the toner stored in the toner cartridges 17Bk, 17Y, 17M, and 17C to the developing rollers 14Bk, 14Y, 14M, and 14C, respectively.
現像ブレード16Bk,16Y,16M,16Cは、現像ローラ14Bk,14Y,14M,14Cにそれぞれ圧接されている。現像ブレード16Bk,16Y,16M,16Cは、それぞれ、現像ローラ14Bk,14Y,14M,14Cの表面上のトナーを薄層化する。 The developing blades 16Bk, 16Y, 16M, and 16C are in pressure contact with the developing rollers 14Bk, 14Y, 14M, and 14C, respectively. The developing blades 16Bk, 16Y, 16M, and 16C thin the toner on the surfaces of the developing rollers 14Bk, 14Y, 14M, and 14C, respectively.
転写ユニット20は、感光体ドラム11Bk,11Y,11M,11Cの下方に固定されている。転写ユニット20は、転写装置としての転写ローラ21Bk,21Y,21M,21Cと、搬送部材としての搬送ベルト22とを有する。搬送ベルト22は、例えば、ローラによって回転自在に支持されており、用紙Pを矢印eで示される方向に搬送する。
The
転写ローラ21Bk,21Y,21M,21Cは、搬送ベルト22を介して感光体ドラム11Bk,11Y,11M,11Cと対向するように配置されている。転写ローラ21Bk,21Y,21M,21Cは、用紙の極性がトナーの極性と逆になるように用紙Pの表面を帯電させ、感光体ドラム11Bk,11Y,11M,11C上のトナー像を、用紙Pにそれぞれ転写する。
The transfer rollers 21Bk, 21Y, 21M, and 21C are arranged so as to face the photosensitive drums 11Bk, 11Y, 11M, and 11C with the
給紙機構30は、例えば、画像形成装置1内の下部に配置されている。給紙機構30は、搬送ベルト22に向けて用紙Pを供給する。給紙機構30は、ホッピングローラ31と、レジストローラ32と、媒体収容部としての用紙収容カセット33と、用紙色測色部34とを有する。
The
用紙色測色部34は、用紙収容カセット33から供給された用紙Pの色を検出する。
The paper
定着器40は、搬送ベルト22よりも用紙Pの搬送方向における下流側に配置されている。定着器40は、加熱ローラ41及びバックアップローラ42を有する。定着器40は、用紙P上に転写されたトナーを、加熱及び加圧することによって、用紙P上に定着させる。
The fixing
さらに、画像形成装置1内には、用紙Pを画像形成装置1の外部に排出するための排出ローラ及びピンチローラなどが備えられていてもよい。さらに、画像形成装置1の上部に、画像形成装置1の内部から排出された用紙Pが積載される用紙スタッカが形成されていてもよい。
Further, the
〈露光装置の構成〉
露光装置としてのLEDヘッド13Bk,13Y,13M,13Cの構成を以下に説明する。
図2は、LEDヘッド13のおもて側の構造を概略的に示す斜視図である。
図3は、LEDヘッド13の裏側の構造を概略的に示す斜視図である。
図4は、LEDヘッド13の内部構造を概略的に示す断面図である。なお、図4には、付勢部材105がホルダ103から取り外された状態の例が示されている。
<Configuration of exposure apparatus>
The configuration of the LED heads 13Bk, 13Y, 13M, and 13C as the exposure apparatus will be described below.
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the structure of the front side of the
FIG. 3 is a perspective view schematically showing the structure of the back side of the
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the internal structure of the
本実施の形態では、LEDヘッド13Bk,13Y,13M,13Cは、互いに同じ構造を有するので、LEDヘッド13Bk,13Y,13M,13Cの各々をLEDヘッド13と称する。ただし、LEDヘッド13Bk,13Y,13M,13Cは、互いに異なる構造を有してもよく、LEDヘッド13Bk,13Y,13M,13Cのうちの少なくとも1つが、LEDヘッド13の構造を有していればよい。
In the present embodiment, since the LED heads 13Bk, 13Y, 13M, and 13C have the same structure, each of the LED heads 13Bk, 13Y, 13M, and 13C is referred to as an
露光装置としてのLEDヘッド13は、複数の発光素子としてのLEDアレイ101と、基板102と、保持部材としてのホルダ103と、光学系としてのロッドレンズアレイ104と、少なくとも1つの付勢部材105とを有する。本実施の形態では、LEDヘッド13は、複数の付勢部材105を有する。
The
LEDアレイ101は、基板102上(おもて側)において長手方向に配置されている。ロッドレンズアレイ104は、LEDアレイ101からの光を集光する。
The
ホルダ103は、開口部103aと、基板102を支持する支持部103b(当接部ともいう)と、付勢部材105と係合する係合部103cとを有する。ホルダ103は、基板102及びロッドレンズアレイ104を保持する。
The
開口部103aは、ホルダ103の中央部(Y方向における中央)において、長手方向に沿って形成されている。ホルダ103は、例えば、金型を用いて、液晶ポリマーを成形することによって作製される。
The opening 103 a is formed along the longitudinal direction at the center (the center in the Y direction) of the
支持部103bは、基板102とロッドレンズアレイ104とのZ方向の間隔が一定となるように、高い平面度を持つ。
The
図4に示されるように、係合部103cは、ホルダ103のY方向における両側(両側面)に形成されている。係合部103cは、X方向に対して傾斜しているスロープ201と、X方向に窪んでいる凹部202とを有する。スロープ201は、付勢部材105が、ホルダ103の開口部103a内に挿入されるときに、付勢部材105(具体的には、後述するアーム302)をガイドする。凹部202は、後述するアーム302と係合する。
As shown in FIG. 4, the engaging
X方向において、付勢部材105の突起304の位置と、支持部103bの位置が一致するように、係合部103cの位置が定められている。
In the X direction, the position of the engaging
係合部103c及び支持部103bの数は、LEDヘッド13によって形成される静電潜像の品質を保つため、基板102のZ方向における反りを矯正可能な数とすることが望ましい。
The number of the engaging
また、基板102のZ方向における反りを矯正するため、複数の支持部103bは、X方向において等間隔に形成されていることが望ましい。本実施の形態では、基板102のX方向における長さが224.8mmであり、Z方向における厚さが1mmである。この場合において、X方向において67mm間隔で4個の支持部103bが形成されている。
Further, in order to correct warpage in the Z direction of the
基板102は、例えば、ガラスエポキシ基板である。基板102のおもて側には、LEDアレイ101が配置されている。基板102の裏側には、画像形成装置1と電気的に接続するためのコネクタ108が備えられている。さらに、基板102の裏側が露出されることを防ぐために、基板102の裏側はマイラーシート106によって覆われる。マイラーシート106は、絶縁性を有する樹脂によって形成されたシートでもよい。基板102とホルダ103との隙間は、異物の侵入を防ぐため、シリコン樹脂107によって封止されている。
The
シリコン樹脂107は、隙間の封止以外に、基板102及びマイラーシート106をホルダ103に接着させる接着剤の役割も果たす。
In addition to sealing the gap, the
基板102は、付勢部材105によってZ方向に付勢されており、ホルダ103の複数の支持部103bに当接している。
The
半田付けによってコネクタ108を基板102に実装する際、熱によって基板102が膨張した状態でコネクタ108が基板102に実装される。したがって、コネクタ108の近傍の応力は、基板102における他の部分の応力と異なっているため、Z方向における基板102の反りが発生しやすい。
When the
さらに、基板102とコネクタ108とは、互いに物性が異なるため、コネクタ108の近傍では、温度変化及び湿度変化による膨張差を起因とする基板102の反りが発生しやすい。したがって、付勢部材105による付勢箇所(突起304の位置)よりもX方向において外側にコネクタ108が位置している場合、コネクタ108を基点として、コネクタ108よりも外側の部分においてZ方向の大きな反りが生じる可能性がある。
Furthermore, since the
また、コネクタ108に対してケーブルを抜き差しする際に、基板102にZ方向の力が加わり、付勢部材105による付勢箇所を支点としてZ方向への基板102の反りが発生する可能性がある。
Further, when the cable is inserted into and removed from the
よって、X方向においてコネクタ108よりも外側に、少なくとも1つの付勢箇所、すなわち、係合部103cが形成されている必要がある。
Therefore, at least one urging portion, that is, the engaging
図5(a)は、付勢部材105の構造を概略的に示す平面図である。
図5(b)は、付勢部材105の構造を概略的に示す正面図である。
図5(c)は、付勢部材105の構造を概略的に示す下面図である。
FIG. 5A is a plan view schematically showing the structure of the urging
FIG. 5B is a front view schematically showing the structure of the urging
FIG. 5C is a bottom view schematically showing the structure of the urging
付勢部材105は、第1の弾性部としてのアーム302と、平板状に形成された第2の弾性部としてのベース301と、ベース301とアーム302との間に形成された接合部303と、ベース301の中央に形成された当接部としての突起304とを有する。付勢部材105は、ホルダ103と係合し、基板102を付勢する。
The urging
ベース301は、付勢部材105がホルダ103と係合したときに基板102を付勢する。アーム302は、付勢部材105がホルダ103と係合するために弾性変形する。ホルダ103内部のY方向における幅の範囲でアーム302の可動域を確保するため、Y方向において接合部303の幅は、ベース301よりも狭い。突起304は、ベース301の表面に設けられている。突起304は、基板102に向けて突出しており、付勢部材105がホルダ103と係合したときに基板102と当接する。
The base 301 biases the
付勢部材105は、例えば、金型を用いて、弾性及び可撓性を有する材料(例えば、ポリカーボネート)を成形することによって作製される。付勢部材105は、ポリカーボネート以外の樹脂で形成されていてもよい。付勢部材105を用いて基板102を付勢する方法は後述する。
The urging
付勢部材105の、基板102への付勢力は、ベース301のY方向における幅と、突起304のZ方向における長さとにより調整する。例えば、ホルダ103に取り付けられる複数の付勢部材105のうち、コネクタ108の近傍に取り付けられる付勢部材105の突起304をZ方向に長く形成する。これにより、コネクタ108に接続されるケーブルの抜き差しによって生じるZ方向の力に対する基板102への付勢力を強くすることができる。
The biasing force of the biasing
ロッドレンズアレイ104は、LEDアレイ101から放射される光を収束させる収束レンズである。ロッドレンズアレイ104は、ホルダ103の開口部103a内に挿入されており、ホルダ103によって支持されている。
The
LEDアレイ101とロッドレンズアレイ104との間の距離(入射距離)がロッドレンズアレイ104の特性上最適な距離になるように、ロッドレンズアレイ104がホルダ103に固定されている。入射距離とは、LEDアレイ101の表面(光放射位置)から、LEDアレイ101に対向するロッドレンズアレイ104の表面(光入射位置)までの距離である。
The
ホルダ103内に異物が混入することを防止するため、及び、ホルダ103とロッドレンズアレイ104との間の隙間から光が漏れることを防止するために、ホルダ103とロッドレンズアレイ104との間の隙間は、シリコン樹脂107によって封止されている。
In order to prevent foreign matter from entering the
ホルダ103は、アルミダイキャストで作製されてもよい。ホルダ103の他の作製方法として、アウトサート成形によって樹脂を板金に一体化させてもよく、他の方法を用いて樹脂を成形してもよい。
The
〈LEDヘッド13の製造方法〉
LEDヘッド13の製造方法について説明する。
まず、ロッドレンズアレイ104を、ホルダ103内に固定する。このとき、支持部103bに対して最適なZ方向位置にロッドレンズアレイ104を固定する。
<Manufacturing method of
A method for manufacturing the
First, the
LEDアレイ101が固定された基板102を、ロッドレンズアレイ104とLEDアレイ101とが対向するように開口部103aからホルダ103内に挿入する。
The
ホルダ103内において、基板102の位置決めを行う。この場合、例えば、ホルダ103のX方向における端部に、基板102と嵌合させる嵌合部(例えば、ピン)を予め形成し、基板102のX方向における端部に、ホルダ103のピンと嵌合させる嵌合部(例えば、穴)を予め形成しておく。これにより、基板102をホルダ103に嵌合させることができ、ホルダ103内における基板102のX方向及びY方向の位置を規制することができる。
The
次に、基板102にマイラーシート106を被せる。マイラーシート106は、開口部103aの形状に合わせて形成することが望ましい。
Next, the
次に、基板102とホルダ103との隙間をシリコン樹脂107によって封止する。さらに、コネクタ108の周囲をシリコン樹脂107によって封止する。
Next, the gap between the
さらに、付勢部材105をホルダ103の係合部103cに係合させ、基板102をZ方向に付勢する。これにより、基板102のZ方向における反りが矯正される。
Further, the urging
上記の各工程により、LEDヘッド13を製造することができる。
The
付勢部材105が係合部103cと係合するときの動作、及び基板102への付勢方法について以下に具体的に説明する。
図6及び図7は、LEDヘッド13の製造工程を示す図である。
図8は、付勢部材105を基板102に向けて押し込む際に、付勢部材105が変形する方向を示す図である。
図9は、付勢部材105がホルダ103(具体的には、係合部103c)と係合している状態のLEDヘッド13の構造を概略的に示す正面図である。
The operation when the urging
6 and 7 are diagrams showing a manufacturing process of the
FIG. 8 is a diagram illustrating a direction in which the urging
FIG. 9 is a front view schematically showing the structure of the
図6に示されるように、付勢部材105のX方向における長さをL1(長手方向における付勢部材105の幅ともいう)とし、2つのスロープ201間の長さ(最大長さ)をL2(長手方向における2つのスロープ201間の幅ともいう)とし、2つの凹部202間の長さ(最大長さ)をL3(長手方向における2つの凹部202間の幅ともいう)としたとき、LEDヘッド13は、L3<L1<L2の式を満たす。例えば、L1=20mmであり、L2=21mmであり、L3=19.7mmである。
As shown in FIG. 6, the length in the X direction of the urging
図6及び図7に示されるように、X方向におけるアーム302及びスロープ201の位置が概ね一致するように、係合部103cの上部に付勢部材105を置き、ベース301のX方向における両側又は接合部303を基板102に向けて押す。このとき、付勢部材105の幅L1よりも2つのスロープ201間の幅L2の方が大きいので、付勢部材105の幅L1に公差があっても、アーム302をスロープ201に架けることができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the biasing
アーム302がスロープ201に架けられた状態で、付勢部材105を基板102に向けて押し込むと、図8に示されるように、スロープ201に沿ってアーム302(X方向における付勢部材105の両側)がX方向に撓む。
When the urging
付勢部材105の突起304がマイラーシート106に到達した段階で付勢部材105をさらに押し込むと、付勢部材105はZ方向に撓む。
When the urging
付勢部材105をさらに押し込み、付勢部材105の幅がX方向において小さくなるように付勢部材105を撓ませることにより、アーム302がスロープ201の下に到達し、付勢部材105(特に、アーム302)のX方向における撓みが解放され、アーム302が凹部202と係合する。これにより、付勢部材105をホルダ103と係合させることができる。
By further pressing the biasing
このとき、X方向における付勢部材105の幅L1が、2つの凹部202間の幅L3がよりも僅かに大きいので、図9に示されるように、アーム302が凹部202と係合している状態において付勢部材105(特に、アーム302)のX方向における撓みが完全に解放されない。したがって、アーム302は、凹部202をX方向に押し付けながら係止される。これにより、X方向における付勢部材105の幅が2つの凹部202間の幅L3と一致し、付勢部材105が係合部103cで固定される。
At this time, since the width L1 of the biasing
図9に示されるように、付勢部材105(具体的には、アーム302)がホルダ103(具体的には、係合部103c)と係合することにより、突起304がマイラーシート106を介して基板102を付勢する状態でベース301がZ方向に撓む。すなわち、ベース301は、基板102と突起304とが当接することで弾性変形する。言い換えると、ベース301は、基板102と突起304とが当接することでベース301の幅(X方向における幅)がX方向において小さくなるように撓む。
As shown in FIG. 9, the biasing member 105 (specifically, the arm 302) is engaged with the holder 103 (specifically, the engaging
上記のように、付勢部材105によって基板102を付勢するときに、付勢部材105がY方向に撓まないので、付勢部材105によってホルダ103の内壁に力(Y方向の力)が加わらない。したがって、基板102をY方向に動かす力が生じないので、基板102のY方向の変位(位置ずれ)を防止することができる。これにより、LEDヘッド13の製造工程において、基板102のY方向の位置を調整する工程を削減することができる。
As described above, when the
《実施の形態1の変形例1》
図10(a)は、変形例1に係るLEDヘッドの付勢部材105aの構造を概略的に示す平面図である。
図10(b)は、変形例1に係るLEDヘッドの付勢部材105aの構造を概略的に示す斜視図である。
図10(c)は、変形例1に係るLEDヘッドの付勢部材105aの構造を概略的に示す正面図である。
図10(d)は、変形例1に係るLEDヘッドの付勢部材105aの構造を概略的に示す側面図である。
<<
FIG. 10A is a plan view schematically showing the structure of the urging
FIG. 10B is a perspective view schematically showing the structure of the urging
FIG. 10C is a front view schematically showing the structure of the urging
FIG. 10D is a side view schematically showing the structure of the urging
変形例1に係るLEDヘッドの付勢部材105aは、アーム302aに設けられたリブ305を有する。この点で、変形例1における付勢部材105aは、実施の形態1における付勢部材105と異なり、その他の構造は互いに同じである。リブ305は、Z方向に突出している。図10(b)に示される例では、リブ305は、突起304の突出方向(+Z方向)とは反対方向(−Z方向)に突出している。
The urging
変形例1によれば、アーム302aにリブ305が形成されているので、アーム302aの強度が増し、アーム302aが曲がっても折れにくいという効果を得ることができる。
According to the modified example 1, since the
《実施の形態1の変形例2》
図11(a)は、変形例2に係るLEDヘッドの付勢部材105bの構造を概略的に示す平面図である。
図11(b)は、変形例2に係るLEDヘッドの付勢部材105bの構造を概略的に示す斜視図である。
図11(c)は、変形例2に係るLEDヘッドの付勢部材105bの構造を概略的に示す正面図である。
図11(d)は、変形例2に係るLEDヘッドの付勢部材105bの構造を概略的に示す側面図である。
<< Modification 2 of
FIG. 11A is a plan view schematically showing the structure of the urging
FIG. 11B is a perspective view schematically showing the structure of the urging
FIG. 11C is a front view schematically showing the structure of the urging
FIG. 11D is a side view schematically showing the structure of the urging
変形例2に係るLEDヘッドの付勢部材105bでは、アーム302bがY方向に対して傾斜している。さらに、ベース301bのX方向における両端部は、アーム302bの延在方向に合わせて傾斜している。これらの点で、変形例2における付勢部材105bは、実施の形態1における付勢部材105と異なり、その他の構造は互いに同じである。
In the urging
変形例2によれば、アーム302bが実施の形態1におけるアーム302よりも長いので、アーム302bの可動域を広げることができる。これにより、アーム302bを大きく曲げても折れにくいという効果を得ることができる。
According to the second modification, since the
《実施の形態1の変形例3》
図12(a)は、変形例3に係るLEDヘッドの付勢部材105cの構造を概略的に示す平面図である。
図12(b)は、変形例3に係るLEDヘッドの付勢部材105cの構造を概略的に示す斜視図である。
図12(c)は、変形例3に係るLEDヘッドの付勢部材105cの構造を概略的に示す正面図である。
図12(d)は、変形例3に係るLEDヘッドの付勢部材105cの構造を概略的に示す側面図である。
図13は、変形例3に係るLEDヘッドのホルダ503の構造を概略的に示す斜視図である。
<< Modification 3 of
FIG. 12A is a plan view schematically showing the structure of the urging
FIG. 12B is a perspective view schematically showing the structure of the urging
FIG. 12C is a front view schematically showing the structure of the urging
FIG. 12D is a side view schematically showing the structure of the urging
FIG. 13 is a perspective view schematically showing the structure of the
変形例3に係るLEDヘッドの付勢部材105cは、Y方向におけるアーム302cの端部に設けられた突起306を有する。ホルダ503は、凹部503a及びスロープ503bを有する係合部503cを有する。これらの点で、変形例3における付勢部材105c及びホルダ503は、実施の形態1における付勢部材105及びホルダ103と異なり、その他の構造は互いに同じである。
The urging
突起306は、Z方向に突出している。図12(b)に示される例では、突起306は、突起304の突出方向(+Z方向)とは反対方向(−Z方向)に突出している。スロープ503bは、ホルダ503のY方向における両側に、突起306と係合するように形成されている。付勢部材105cがホルダ503と係合したときに、突起306は、凹部503a及びスロープ503bによって構成された係合部503cと係合する。具体的には、突起306は、スロープ503bと係合する。
The
変形例3によれば、ホルダ503に外部からの衝撃が加わった場合でも、突起306がスロープ503bと係合しているので、付勢部材105cがホルダ503から外れることを防止することができる。言い換えると、衝撃によってホルダ503が瞬間的に変形し、Y方向に開いた場合でも、付勢部材105cがホルダ503から外れることを防止することができる。
According to the third modification, even when an impact from the outside is applied to the
《実施の形態1の変形例4》
図14(a)は、変形例4に係るLEDヘッドの付勢部材105dの構造を概略的に示す平面図である。
図14(b)は、変形例4に係るLEDヘッドの付勢部材105dの構造を概略的に示す斜視図である。
図14(c)は、変形例4に係るLEDヘッドの付勢部材105dの構造を概略的に示す正面図である。
図14(d)は、変形例4に係るLEDヘッドの付勢部材105dの構造を概略的に示す側面図である。
<< Modification 4 of
FIG. 14A is a plan view schematically showing the structure of the urging
FIG. 14B is a perspective view schematically showing the structure of the urging
FIG. 14C is a front view schematically showing the structure of the urging
FIG. 14D is a side view schematically showing the structure of the urging
変形例4に係るLEDヘッドの付勢部材105dでは、接合部303dのY方向における幅が実施の形態1に係るLEDヘッド13における接合部303のY方向における幅よりも小さく形成されており、接合部303dのZ方向における幅が接合部303のZ方向における幅よりも大きく形成されている。この点で、変形例4における付勢部材105dは、実施の形態1における付勢部材105と異なり、その他の構造は互いに同じである。
In the urging
接合部303dは、ベース301よりも厚い。具体的には、接合部303dのZ方向における幅は、ベース301のZ方向における幅よりも大きい。接合部303dは、Z方向に突出している。図14に示される例では、接合部303dは、突起304の突出方向(+Z方向)とは反対方向(−Z方向)に突出している。さらに、接合部303dは、アーム302よりも厚いことが望ましい。図14に示される例では、接合部303dは、アーム302のZ方向における幅よりも大きい。
The joint 303d is thicker than the
変形例4によれば、接合部303dの強度を、実施の形態1に係るLEDヘッド13における接合部303よりも高めることができる。これにより、接合部303dの強度を維持しながら、X方向におけるベース301からアーム302までの長さを確保することができる。
According to the modification example 4, the strength of the
〈画像形成装置1の動作〉
画像形成装置1の動作を以下に説明する。
<Operation of
The operation of the
画像形成装置1における画像形成動作が開始されると、用紙収容カセット33内の用紙Pが、ホッピングローラ31によってレジストローラ32に向けて送り出される。続いて、用紙Pは、レジストローラ32から搬送ベルト22に送られ、搬送ベルト22の回転に伴って画像形成部(画像形成ユニット10Bk,10Y,10M,10C)へ搬送される。
When the image forming operation in the
画像形成ユニット10Bk,10Y,10M,10Cにおいて、感光体ドラム11Bk,11Y,11M,11Cの表面は、それぞれ帯電ローラ12Bk,12Y,12M,12Cによって帯電され、LEDヘッド13Bk,13Y,13M,13Cの発光によって静電潜像が形成される。 In the image forming units 10Bk, 10Y, 10M, and 10C, the surfaces of the photosensitive drums 11Bk, 11Y, 11M, and 11C are charged by the charging rollers 12Bk, 12Y, 12M, and 12C, respectively, and the LED heads 13Bk, 13Y, 13M, and 13C are charged. An electrostatic latent image is formed by light emission.
現像ローラ14Bk,14Y,14M,14C上で薄層化されたトナーは、それぞれ、感光体ドラム11Bk,11Y,11M,11Cの表面に静電気的に引き付けられる。これにより、感光体ドラム11Bk,11Y,11M,11C上に形成された静電潜像に基づく各色のトナー像が、感光体ドラム11Bk,11Y,11M,11C上に形成される。 The toner thinned on the developing rollers 14Bk, 14Y, 14M, and 14C is electrostatically attracted to the surfaces of the photosensitive drums 11Bk, 11Y, 11M, and 11C, respectively. Thereby, toner images of respective colors based on the electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 11Bk, 11Y, 11M, and 11C are formed on the photosensitive drums 11Bk, 11Y, 11M, and 11C.
各色のトナー像は、転写ローラ21Bk,21Y,21M,21Cによって用紙P上に転写される。これにより、用紙P上にカラーのトナー像が形成される。 The toner images of the respective colors are transferred onto the paper P by the transfer rollers 21Bk, 21Y, 21M, and 21C. As a result, a color toner image is formed on the paper P.
転写処理後に感光体ドラム11Bk,11Y,11M,11C上に残留したトナーは、例えば、クリーニング装置によって除去することができる。 The toner remaining on the photosensitive drums 11Bk, 11Y, 11M, and 11C after the transfer process can be removed by, for example, a cleaning device.
トナー像が形成された用紙Pは、定着器40に送られる。定着器40において、用紙Pに、トナー像が定着され、カラー画像が形成される。カラー画像が形成された用紙Pは、例えば、排出ローラ及びピンチローラによって用紙スタッカへ排出することができる。
The paper P on which the toner image is formed is sent to the fixing
上記の処理によって用紙P上にカラー画像が形成される。 A color image is formed on the paper P by the above processing.
実施の形態1に係る露光装置としてのLEDヘッド13(例えば、LEDヘッド13Bk,13Y,13M,13C)及びこのLEDヘッド13を備えた画像形成装置1の効果(各変形例の効果を含む)について以下に説明する。
Regarding the LED head 13 (for example, the LED heads 13Bk, 13Y, 13M, and 13C) as the exposure apparatus according to the first embodiment and the effects (including the effects of the respective modifications) of the
実施の形態1(各変形例を含む)によれば、付勢部材105をX方向(長手方向)に撓ませてホルダ103に係合させるので、付勢部材105をホルダ103に係合させる際に、基板102のY方向(短手方向)への変位を抑制することができる。これにより、付勢部材105をホルダ103に係合させた後に、基板102のY方向における位置調整工程を削減することができる。さらに、基板102のY方向(短手方向)への変位が抑制されるので、LEDヘッド13によって形成される静電潜像の位置ずれを抑制することができる。その結果、画像形成装置1における印字品質の低下を抑制することができる。
According to the first embodiment (including the respective modifications), the biasing
《実施の形態2》
実施の形態1では、付勢部材105の全体がZ方向に撓んだ状態で基板102を付勢する。そのため、付勢部材105をホルダ103に係合させると、X方向における付勢部材105の幅が小さくなる。したがって、複数の付勢部材105をX方向に連結して用いた場合、X方向における付勢箇所の位置ずれが生じる可能性がある。そこで、実施の形態2では、後述する複数の付勢部206を連結することにより、部品点数を減らすとともに、X方向における付勢箇所の位置ずれを防止する構造について説明する。
<< Embodiment 2 >>
In the first embodiment, the
図15(a)は、実施の形態2に係るLEDヘッドの付勢部材205の裏側の構造を概略的に示す斜視図である。
図15(b)は、実施の形態2に係るLEDヘッドの付勢部材205のおもて側の構造を概略的に示す斜視図である。
FIG. 15A is a perspective view schematically showing the structure on the back side of the biasing
FIG. 15B is a perspective view schematically showing the structure of the front side of the urging
実施の形態2に係るLEDヘッドの付勢部材205は、複数の付勢部206と、各付勢部206を連結する連結部207を有する。各付勢部206は、第1の弾性部としてのアーム402と、平板状に形成された第2の弾性部としてのベース401と、ベース401とアーム402との間に形成された接合部403と、ベース401の中央に形成された当接部としての突起404と、スリット405と、第3の弾性部としてのばね部406とを有する。
The urging
実施の形態1と比較すると、付勢部206は、実施の形態1における付勢部材105に相当し、複数の付勢部206が連結部207によって一体化されている点で、実施の形態2は実施の形態1と異なる。アーム402の形状及びホルダ103の係合部103cの形状は、実施の形態1と同じである。さらに、実施の形態2では、基板102を付勢する方法が実施の形態1と異なる。実施の形態2では、実施の形態1とは異なる点について以下に説明する。
Compared to the first embodiment, the urging
図16は、付勢部206の構造を概略的に示す平面図である。
付勢部206のベース401には、突起404の周囲にスリット405が形成されている。スリット405の内側に、基板102をZ方向に付勢するばね部406が形成されている。ばね部406は、平板状に形成されている。突起404は、ばね部406の表面に設けられている。突起404は、基板102に向けて突出しており、付勢部材205がホルダ103と係合したときに基板102と当接する。
FIG. 16 is a plan view schematically showing the structure of the urging
A
ばね部406の付勢力は、X方向におけるスリット405の長さ、すなわち、X方向におけるばね部406の長さL4によって調整することができる。具体的には、ばね部406の長さL4を短くするほど、基板102に対する付勢力を強くすることができる。実施の形態1と同様に、コネクタ108の近傍における付勢部206の付勢力を強くすることにより、コネクタ108に対するケーブルの抜き差しによる基板102のZ方向における反りの矯正力を強くすることができる。
The biasing force of the
図17は、付勢部材205がホルダ103(具体的には、係合部103c)と係合している状態のLEDヘッドの構造を概略的に示す正面図である。
付勢部材205をホルダ103に係合させる方法は、実施の形態1と同様である。この場合、実施の形態1で説明した付勢部材105は、付勢部206に相当する。
FIG. 17 is a front view schematically showing the structure of the LED head in a state where the biasing
The method of engaging the urging
図17に示されるように、付勢部206(具体的には、アーム402)が係合部103cと係合することにより、突起404がマイラーシート106を介して基板102を付勢する状態で、ばね部406が、ばね部406の一端部を支持点としてZ方向に撓む。
As shown in FIG. 17, the biasing portion 206 (specifically, the arm 402) is engaged with the engaging
実施の形態1と比較すると、ベース401のうちのスリット405に囲まれた部分(すなわち、ばね部406)がZ方向に撓み、ベース401の他の部分が撓まないので、Z方向への撓みによって生じる付勢部206のX方向への変形(縮み)を防止することができる。したがって、複数の付勢部206が連結されていても、X方向において、アーム402及び係合部103cの位置を合わせることができる。
Compared to the first embodiment, the portion of the base 401 surrounded by the slit 405 (that is, the spring portion 406) bends in the Z direction and the other portion of the
実施の形態2に係るLEDヘッド及びこのLEDヘッドを備えた画像形成装置は、実施の形態1で説明した効果と同じ効果を有する。 The LED head according to the second embodiment and the image forming apparatus including the LED head have the same effects as those described in the first embodiment.
さらに、実施の形態2によれば、複数の付勢部206を連結することができるので、実施の形態1に係るLEDヘッド13と比べて、部品点数を削減することができるという効果を得ることができる。
Furthermore, according to the second embodiment, since a plurality of urging
以上に説明した各実施の形態における特徴及び各変形例における特徴は、互いに適宜組み合わせることができる。 The features in the embodiments described above and the features in the modifications can be appropriately combined with each other.
1 画像形成装置、 13,13BK,13Y,13M,13C LEDヘッド(露光装置)、 101 LEDアレイ、 102 基板、 103,503 ホルダ(保持部材)、 103a 開口部、 103b 支持部、 103c,503c 係合部、 104 ロッドレンズアレイ(光学系)、 105,105a,105b,105c,105d,205 付勢部材、 106 マイラーシート、 107 シリコン樹脂、 108 コネクタ、 201,503b スロープ、 202,503a 凹部、 206 付勢部、 207 連結部、 301,301b,401 ベース(第2の弾性部)、 302,302a,302b,302c,402 アーム(第1の弾性部)、 303,303d,403 接合部、 304,404 突起(当接部)、 305 リブ、 306 突起、 405 スリット、 406 ばね部(第3の弾性部)。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記複数の発光素子が配置される基板と、
前記発光素子からの光を集光する光学系と、
前記基板及び前記光学系を保持する保持部材と、
前記保持部材と係合し、前記基板を付勢する付勢部材と
を有し、
前記付勢部材は、
前記付勢部材が前記保持部材と係合するために弾性変形する第1の弾性部と、
前記付勢部材が前記保持部材と係合したときに前記基板を付勢する第2の弾性部と
を有することを特徴とする露光装置。 A plurality of light emitting elements;
A substrate on which the plurality of light emitting elements are disposed;
An optical system for collecting the light from the light emitting element;
A holding member for holding the substrate and the optical system;
A biasing member that engages with the holding member and biases the substrate;
The biasing member is
A first elastic portion that is elastically deformed so that the biasing member engages with the holding member;
An exposure apparatus comprising: a second elastic portion that biases the substrate when the biasing member is engaged with the holding member.
前記第2の弾性部は、前記基板と前記当接部とが当接することで弾性変形する
ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 The biasing member is provided in the second elastic portion, and has a contact portion that contacts the substrate,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the second elastic portion is elastically deformed when the substrate and the contact portion come into contact with each other.
前記基板を付勢する第3の弾性部と、
前記第3の弾性部に設けられ、前記基板と当接する当接部と
を有することを特徴とすることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 The biasing member is
A third elastic portion for biasing the substrate;
The exposure apparatus according to claim 1, further comprising: an abutting portion that is provided on the third elastic portion and abuts on the substrate.
前記接合部は、前記付勢部材の短手方向において前記第2の弾性部よりも狭いことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の露光装置。 The biasing member has a joint portion formed between the first elastic portion and the second elastic portion,
6. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the joint portion is narrower than the second elastic portion in a lateral direction of the urging member.
前記保持部材は、前記突起と係合する係合部を有する
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の露光装置。 The urging member has a protrusion formed at an end portion of the first elastic portion in a lateral direction of the urging member,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the holding member includes an engaging portion that engages with the protrusion.
前記付勢部材を前記基板に向けて押し込む工程と、
前記付勢部材を、前記付勢部材の幅が長手方向において小さくなるように撓ませ、前記保持部材に係合させる工程と
を有する露光装置の製造方法。 A plurality of light emitting elements, a substrate on which the plurality of light emitting elements are disposed, an optical system that collects light from the light emitting elements, a holding member that holds the substrate and the optical system, and biases the substrate And a biasing member for manufacturing the exposure apparatus,
Pushing the biasing member toward the substrate;
And a step of bending the biasing member so that a width of the biasing member is reduced in the longitudinal direction and engaging the biasing member with the holding member.
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