JP3258166B2 - 画像形成装置及び該装置に組込まれる露光ユニット - Google Patents

画像形成装置及び該装置に組込まれる露光ユニット

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JP3258166B2
JP3258166B2 JP4798094A JP4798094A JP3258166B2 JP 3258166 B2 JP3258166 B2 JP 3258166B2 JP 4798094 A JP4798094 A JP 4798094A JP 4798094 A JP4798094 A JP 4798094A JP 3258166 B2 JP3258166 B2 JP 3258166B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はファクシミリ、プリンタ
若しくはその複合機等に適用され、電子写真プロセスに
より画像形成を行なう画像形成装置及び該装置に組込ま
れる露光ユニットとして適用される発明に係り、特に露
光ユニットの露光方向における位置決めを精度良く行な
い、感光体母線上に精度良く露光像を書込むことの出来
る発明に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より感光体ドラム外周面上に、露
光、現像、転写、クリーニング(残留トナー除去)、除
電、及び帯電の各プロセス手段を配置し、所定の電子写
真プロセスにより画像形成を行なう、いわゆるカールソ
ンプロセスに基づく電子写真装置は周知である。
【0003】又近年円筒状の透光性支持体上に透光性導
電層と光導電体層を積層して感光体ドラムを形成すると
共に、該ドラム内に、画像情報に対応した光出力を生成
する露光手段(例えばLEDヘッド)を内挿し、所定の
帯電手段を用いて帯電させた感光体ドラム上に前記露光
手段の光出力を集束レンズを通して露光すると同時若し
くはその直後に前記感光体ドラムと対面配置させた現像
スリーブを介して前記潜像をトナー像化(現像)した
後、該トナー像を転写ローラその他の転写手段を介して
記録紙に転写可能に構成した電子写真装置(特開昭58
−153957号他)も公知である。
【0004】この種の電子写真装置はいずれもファクシ
ミリやプリンタとして適用されるが、ドラム状若しくは
ベルト状の感光体に露光像を書込むために用いる露光ユ
ニットは一般にLEDヘッドアレイや半導体レーザの様
に、画像情報に対応した変調光等を生成する手段と、セ
ルフォックレンズ(商品名)やポリゴンミラー及びFθ
レンズの様に、走査若しくは結像光学体等からなる光学
系との組合せで構成されているが、例えばLEDユニッ
ト内に組込まれるセルフォックレンズの場合ロット間で
高さのバラツキが大きく、この為かかるレンズを組込ん
で露光ユニットを構成した場合、前記レンズのロット間
のバラツキに起因して露光ユニットの出射端面より感光
体母線までの距離にバラツキが生じ、精度よく露光像を
感光体母線上に結像させる事が困難になる。
【0005】かかる欠点を解消するために、例えばLE
Dユニットを本体フレームに固定する際に、高さ調整ネ
ジの進退動作により、該ユニットの高さ調整を行なう技
術が存在するが、かかる技術ではネジのバックラッシュ
により精度良いピント調整が出来ず、而もネジロック等
を用いても振動によってネジの緩みが生じてしまう場合
がある。又ネジによる調整ではネジ自体のネジピッチ等
のバラツキにより個々のLEDユニット毎にネジの調整
量を異ならせねばならず、調整が煩雑化する。
【0006】又本体フレーム側にテーパ部を設け、該テ
ーパ部にLEDユニットを載せながらスライドさせる事
により高さ調整を行ない、そして本体フレーム側に設け
た鋸歯状ストッパ部にユニットの爪部13を係合させる
ことにより、固定するようにした技術も存在するが、前
記鋸歯状ストッパ部のガタ及び停止精度に問題があり、
且つ自動化しにくい。更に感光体ドラム内にLEDユニ
ットを挿設した装置において、該ユニットを感光体ドラ
ムの軸心から外れた位置に配置し、該ユニットの長手方
向両側に設けた側板を揺動する事によりドラム/ユニッ
ト間隔の調整をするようにした技術(特開平2−141
773)も存在するが、かかる技術では前記間隔の調整
に従動して露光位置も変化するという問題がある。更に
長穴を用いて調整する機構(特開平4ー130390)
も存在するが、かかる機構では精度良い調整が困難であ
るのみならず、調整に熟練を要す。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って露光ユニットと
感光体母線間の間隔調整を行なう技術は種々存在する
が、いずれも精度よい調整が困難、調整に熟練度を必要
とする、自動化が困難、調整後の振動等により緩みが生
じやすい等の種々の問題があった。本発明はかかる技術
的課題を達成する事を目的とする。本発明の他の目的は
前記間隔調整の容易化及び調整の確実化と安定性を図
り、これにより長期に亙って安定して調整間隔を維持で
きる発明にある。更に他の目的は組立後においても再調
整が容易で、更にはディーラ若しくはユーザ段階でも容
易に間隔調整を行ない得る発明を提供する事にある。本
発明の他の目的は少ない部品点数で前記間隔調整機構を
形成し得、これにより製造コストと製造工数の低減を図
った発明を提供する事にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、ベルト状若し
くはドラム状、好ましくはドラム状の感光体3の母線上
に露光像を結像させるLEDユニット、レーザユニット
その他の露光ユニット、好ましくは、LEDユニット1
を組込んだ画像形成装置に適用されるものである。そし
て、具体的には露光ユニット1の高さ規制部材11の一
又は複数の規制面11aを、本体フレーム2側に設けた
位置規制面21と当接させて、露光ユニット1と感光体
3母線間の間隔規制を行なう画像形成装置として適用さ
れるもので、その特徴とする所は、前記した従来技術の
ように露光ユニット1の感光体3に対する位置調整をネ
ジやテーパ若しくは長穴の様に無段階調整を行うもので
なく、図3に示すように、外周側に複数の規制面11a
有するように略多角形状に形成し、高さ規制部材11
の軸心Cより夫々の規制面11aまでの距離(以下規制
面距離という。)を異ならせて形成された高さ規制
材、具体的には多角形コロ11を用いて多段階的に、前
記規制面距離の調整を図り前記露光ユニット1と前記母
線間の間隔規制を行う事を要旨とするものである。
【0009】この場合、本体フレーム2とは、露光ユニ
ット1が装着されるフレームを指し、必ずしも画像形成
装置本体側に固設された装置本体のフレームのみを指す
ものでない。例えば装置本体に対し着脱自在なドラムユ
ニット若しくはプロセスユニットとして構成する場合
は、そのドラムユニットやプロセスユニットを構成する
フレームが本体フレーム2となる。
【0010】そして本発明は、図1〜図2に示すように
具体的には前記露光ユニット1に、前記多角形コロ11
を好ましくは回転可能に取り付けて、該多角形コロ11
を必要とする規制面距離に位置する高さ規制面11a
が、本体フレーム2側の一又は複数の位置規制面21に
対峙させた状態で、該高さ規制面11aを弾性部材41
の付勢力により、本体フレーム2側の位置規制面21と
当接させる事により、露光ユニット1と感光体3母線間
の間隔規制を安定且つ確実に行なう事が出来るものであ
る。この場合、前記本体フレーム2側の位置規制面21
は必ずしも一面のみに限定されることなく、複数面で構
成し、該複数の位置規制面21が、角度規制部材の隣接
する二辺に当接可能に構成する事も可能である。
【0011】前記多角形コロ11は外周面を正多角形状
に形成したコロをコロ軸心C(管軸)に対し偏心させて
露光ユニット本体10側に取り付けてもよく、又外周
を不等多角形状に形成した多角形コロ11を用いても良
い。尚、前記多角形コロ11は露光ユニット1に対し、
コロ規制面11aが本体フレーム2側の位置規制面21
に安定して当接させるために、好ましくは回転方向に多
少揺動可能に構成するのが好ましく、そして更に軸心C
を中心として回転可能に構成する事により、ユニット本
体10装着後においてもコロ11を回転させて位置規制
距離Zの調整を行うことが可能となり、これにより組み
立て後においても又ディーラ段階でも又ユーザ段階でも
調整が出来、好ましい。
【0012】更に前記多角形コロ11に、該コロと同一
辺数の多角形状に形成した角度規制体12を一体的に設
け、該規制体12を、図6(A)に示すように露光ユニ
ット本体10側若しくは本体フレーム2側に設け角度規
制部位(角度規制壁)13に対面可能に構成する事によ
り、前記多角形コロ11の回転を阻止し、正規の規制面
11aが本体フレーム2側の位置規制面21に当接する
事が出来、好ましい。尚、前記多角形コロ11と角度規
制体12は一の部材を共通して利用する事も可能である
が、好ましくは多角形コロ11の端面側に、前記コロ1
1と同一辺数の多角形状に形成した角度規制体12を一
体的に設けるのがよい。
【0013】そしてこのような規制部位13は、前記多
角形コロ11を、露光ユニット1に対し回転可能に取り
付けて構成した場合、多角形コロ11が回転の際に障害
となりやすい。そこで図3に示すように前記規制部位1
3を、角度規制体12と離間方向に逃げるように弾性
体、例えば多角形コロ11を回転可能に迂回させた断面
コの字状の樹脂体で形成するのが良い。
【0014】又前記規制部位13を角度規制体12に接
触した状態で、角度規制を行うと、図6(B)に示すよ
うに加工誤差や組み立て誤差に起因して規制面11a同
士が互いに干渉して規制面11aが位置規制面21に斜
めに接触して高さ誤差Sが生じ精度良い位置規制と角度
規制が困難となる。この為図6(A)に示すように前
制部位13と角度規制体12間は、接触することなく
僅かなクリアランス19を保って対峙させる事により、
加工誤差や組み立て誤差が前記クリアランス19で吸収
されて規制面11a同士が互いに干渉する事なく、精度
良い位置規制と角度規制が出来る。又前記規制部位13
を、特に本体フレーム2側に設ける場合は前記本体フレ
ーム2側に設けた位置規制面21と異なる角度位置に形
成する事により、規制面11a同士が互いに干渉するこ
となく、精度良い位置規制と角度規制が可能となる。
【0015】そして前記多角形コロ11は各辺における
軸心Cから規制面11aまでの距離が異なるために、一
方角度規制体12はいずれの角度位置においても前記規
制部位13との間の僅かなクリアランス19を保って対
峙させるのが良いことは角度規制を行う上で好ましい事
はいうまでもない。そこで、外周を正多角形状に形成
したコロ11を回転軸15に対し偏心して取り付けた場
合においては、該コロ11の端面側に、前記コロ11と
相似形に多角形状に形成した角度規制体12を一体的に
設け、該角度規制体12を前記回転軸心Cと同心状に配
置するのがよく、又外周を不等多角形状に形成したコ
ロ11の外端面側に、前記コロ11と同一辺数の正多角
形状に形成し角度規制体12を一体的に設け、該角度規
制体12とともに前記コロ11を前記回転軸15と同心
状に配置するのがよく、これにより、前記クリアランス
19はいずれの規制位置でも一定になる。
【0016】更に、前記多角形コロ11の規制面11a
の規制位置、言換えれば高さ規制距離Zを明瞭に把握す
るために、多角形コロ11もしくは角度規制体12の外
端面若しくは外周面側に、規制位置を示す符号18を設
けるのがよい。更に、前記多角形コロ11の回転を精度
よく自動若しくは手動にて行わしめるために、自動若し
くは手動にて前記多角形コロ11を所定角度回転させる
治具嵌合部位14を設けるのが良い。
【0017】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図1
は本発明の実施例に係るLEDユニットをドラムフレー
ムの位置規制面21に当接させた状態を示す正面図、図
2(A)はその底面図、(B)はその側面図、図3はL
EDユニット長手方向の要部斜視図で、図4は図3のA
ーA線透視図、図5はドラムフレーム2の位置規制部の
形状を示す要部斜視図である。
【0018】図3及び図2において、1はLEDユニッ
ト本体10で、感光体ドラム3母線方向に沿って平行に
延設する不図示のLEDヘッドをヘッド取り付け部17
内に固設すると共に、該ヘッドの下方に感光体ドラム3
母線上に露光像を結像するセルフォックレンズ1aを垂
設する。そして前記セルフォックレンズ1a取り付け部
の長手方向両端側にヘッド取り付け部17下面より垂下
する矩形状のXY規制部16を設ける。又ヘッド取り付
け部17の長手方向両端面には樹脂性の管軸15を突設
するとともに、該管軸15に外端面に角度規制体12が
一体的に成形された多角形コロ11が回転可能に軸支さ
れるように、該管軸15の直径と材質を規定する。例え
ば前記管軸15は多角形コロ11に対し回転可能であれ
ば、樹脂体で形成しても又軸受ベアリングにより構成す
る事も可能である。
【0019】多角形コロ11は図3、図2(B)に示す
ように外周面の各辺が後記する位置規制面21が当接可
能な規制面11aを具えた正八角形状に形成すると共
に、該多角形コロ11の軸心より夫々の規制面11aま
での距離を異ならせるように、前記管軸15が嵌合する
嵌合孔15aに対して偏心させて形成する。そして該多
角形コロ11は、その外端面に前記嵌合孔15aと同心
状にして多角形コロ11より相似形に小さい正八角形の
角度規制体12を突設するとともに、該角度規制体12
の外端面の中心に円形孔14aと十字溝14bを凹設
し、前記円形孔14aを利用して前記多角形コロ11を
所定角度回転させる自動機用治具嵌合部位として、又十
字溝14bを利用して前記多角形コロ11を所定角度回
転させるプラスドライバが嵌合可能に機能するように構
成する。
【0020】又前角度規制体12の外端面の十字溝14
bの周囲に1〜4の符号18を刻印し、多角形コロ11
の回転角度位置、言換えれば多角形コロ11の規制面1
1aの回動角度位置が目視にて容易に認識可能に構成す
る。勿論前記符号18は多角形コロ11若しくは角度規
制体12の周面に刻印しても良い。そして多角形コロ1
1の左右両側に位置する露光ユニット本体10の長手方
向の両端面に先端を内側に向け90度折曲した樹脂性の
爪部13を設ける。尚、前記爪部13の基側幅間隔は、
多角形コロ11の外接円より大に設定し、該コロ11が
回転可能に構成すると共に、爪部先端13aの対峙間隔
を、角度規制体12の内接円(対面幅)より所定クリア
ランス19をもって僅かに大に設定する。
【0021】尚、前記爪部13は樹脂体で形成している
ために角度規制体12を多角形コロ11と共に、回転さ
せた際に該角度規制体12の角部に当接して離間方向に
逃げるように弾性体的機能を有す。
【0022】又、前記爪部13は先端13aを斜めにカ
ットし、多角形コロ11を管軸15に嵌入する際に、前
記爪部13の弾性力に抗して多角形コロ11が管軸15
に容易に嵌入され、且つ抜出が困難なように構成する。
尚、40は前記LEDユニット本体10の上面側に設け
たカバー部材で、LEDユニット本体10の上面側と面
接触で接する底面を具え、そして該カバー部材40に
は、カバー部材40の固定取り付け部42に上面が固設
されたコイルスプリング41が取り付けられており、該
スプリング41の下端自由端側をユニット本体10上面
側に対面させて、ユニット本体10に圧縮方向の付勢力
を付勢可能に構成する。
【0023】尚、前記コイルスプリング41の代りにゴ
ム若しくは板バネを用いてもよい一方、図5は前記LE
Dユニット1を位置固定するドラムフレーム2で、感光
体ドラム軸31を軸受32を介して軸支する嵌合穴33
と、該嵌合穴33軸心に対し半径方向に所定距離隔てた
位置にLEDヘッド取り付けブロック20をドラム3中
央側に向けて形成する。
【0024】前記取り付けブロック20は、上面側に前
記多角形コロ11の規制面11aが当接する位置規制面
21と、XY規制部16の先側と嵌合してXY方向の位
置規制を行なう略テーパ状の規制部位22からなる。尚
規制部位22をテーパ状にしたのはLEDユニット本体
10の案内として機能させたものである。
【0025】次にかかる実施例の作用を説明する。先ず
LEDユニット本体10の両端面に突設した管軸15に
多角形コロ11の嵌合孔15aを嵌入する。この際管軸
15の両側に位置する爪部13が弾性力を具え而もその
先端13aが斜めにエッジ状にカットされている為に、
前記コロ11を挿入の際に拡幅方向に変位し、容易に挿
入可能である。そして挿入後は抜出方向においては爪部
先端13aが逆エッジ状になっている為に、容易に抜出
出来ない。そして爪部先端13aの対面幅は僅かなクリ
アランス19を介して角度規制体12と対面しているた
めに、通常の状態では前記角度規制体12と爪部13に
よりその回動が規制される。
【0026】尚、前記多角形コロ11は、管軸15によ
りその中心が回転軸心Cとして機能する嵌合孔15aが
多角形コロ11の軸心に対し、偏心して形成されている
ために、該コロ11の回転軸心Cより外周面側の各辺ま
での距離が異なり、従ってセルフォックレンズ1aの製
造上の高さバラツキに考慮して前記8種類の規制面11
aの各辺までの距離を異ならせる。従って前もってセル
フォックレンズ1aの製造上の高さバラツキに対応する
規制面11aを下側にして前記多角形コロ11を嵌設す
る。
【0027】そして前記LEDユニット1長手方向両端
側に、対応する規制面11aを下側に設定した多角形コ
ロ11を嵌合させた後、XY規制部16をドラムフレー
ム2側のテーパ状の規制部位22を案内として、前記感
光体ドラム3を軸支させたドラムフレーム2の規制ブロ
ック20の位置規制面21に当接させた後、例えばカバ
ー部材40の上方より不図示の装置蓋体を閉める事によ
り若しくはカバー部材40を不図示の係合手段等を利用
してドラムフレーム2に位置固定する事により、カバー
部材40の弾性部材41がLEDユニット本体10を押
圧し、セルフォックレンズ1aの出射方向の高さ規制を
行なう事が出来る。
【0028】この際多角形コロ11と一体化している角
度規制体12の規制面12aは爪部13先端と僅かなク
リアランス19をもって対峙、言換えれば遊びがあるた
めに図6(A)に示すように、該角度規制と無関係に多
角形コロ11の規制面を位置規制面21に面接触にて対
峙できる。
【0029】一方、XY規制部16と略テーパ状の規制
部位22は、該規制部位22先側できっちり嵌合され、
XY方向の位置規制を行なう事が出来る。尚、多角形コ
ロ11と一体化している角度規制体12は管軸15の回
転軸心Cに対し同心状であり、而も、爪部13先端は拡
幅方向に弾性力を有しているために、角度規制体12の
十字溝14bを利用してプラスドライバ等により前記多
角形コロ11を所定角度回転させる事が出来、これによ
り組立誤差等により前記高さ規制距離が個々の異なった
場合でも、プラスドライバや自動機を用いて対応する高
さ規制距離を有する規制面が下側に向くように回動させ
る事が容易であり、而も通常の状態では前記角度規制体
12と爪部13によりその回動が規制される。従って前
記LEDユニット1組立後でもディーラ若しくはユーザ
段階での調整が容易である。又LEDユニット1と感光
体ドラム3の母線間の平行度の狂いが生じている場合で
も前記長手方向両側に設けた多角形コロ11の一のコロ
のみを回動させる事により、容易に平行度の調整も行な
う事が出来る。
【0030】
【発明の効果】以上記載した如く、本発明によれば前記
露光ユニットの高さ調整の容易化及び調整の確実化と安
定性を図り、これにより長期に亙って安定して高さ調整
間隔を維持できるとともに、露光ユニット組立後におい
ても再調整が容易で、更にはディーラ若しくはユーザ段
階でも容易に間隔調整を行ない得る。又本発明は少ない
部品点数で前記高さ調整機構を形成し得、これにより製
造コストと製造工数の低減を図る事が出来る。等の種々
の著効を有す。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係わるLEDユニットをドラ
ムフレームの位置規制面に当接させた状態を示す正面図
【図2】(A)はLEDヘッドの底面図、(B)は側面
【図3】LEDユニットの長手方向端面側の要部斜視図
【図4】図3のAーA線透視図
【図5】ドラムフレームの位置規制部の形状を示す要部
斜視図
【図6】ドラムフレームの角度規制部位とLEDユニッ
ト側の角度規制体間が、接触することなく僅かなクリア
ランスを保って対峙させた場合(A)ときっちり嵌合さ
せた場合(B)の高さ規制精度の違いを示す作用図
【符号の説明】
3 感光体(感光体ドラム) 1 露光ユニット(LEDユニット) 15 管軸(回転軸) 1a セルフォックレンズ 10 露光ユニット本体 11 高さ規制部材(多角形コロ) 11a 規制面 12 角度規制体 41 弾性部材 2 本体フレーム(ドラムフレーム) 21 位置規制面 19 クリアランス 13 角度規制部位(爪部) 14 治具嵌合部位 18 符号 C 回転軸心
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感光体の母線上に露光像を結像させる露
    光ユニットの高さ規制部材を弾性部材の付勢力により、
    本体フレーム側の一又は複数の位置規制面と当接させ
    て、露光ユニットと感光体母線間の間隔規制を行なうよ
    うに構成した画像形成装置において、前記露光ユニットに取り付け、 外周側に複数の規制面を
    有するように略多角形状に形成され、軸心より夫々の規
    制面までの距離を異ならせた高さ規制部材と該高さ規制部材に一体的に取り付け、前記高さ規制部材
    と同一の辺数の正多角形状に形成し、前記高さ規制部材
    の停止位置角度規制する角度規制体と、 露光ユニット本体側若しくは本体フレーム側に設け、前
    記角度規制体の外周面の一面および該一面に対向する面
    に対面し、前記位置規制面と異なる角度位置に形成した
    一対の角度規制壁と、を備え、 前記角度規制壁で前記角度規制体の回動を阻止すること
    により、前記高さ規制部材のいずれかの規制面が前記位
    置規制面に当接するように構成した 事を特徴とする画像
    形成装置。
  2. 【請求項2】 前記角度規制と前記角度規制体間が、
    接触することなく僅かなクリアランスを保って対峙させ
    事を特徴とする請求項記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記高さ規制部材を、前記露光ユニット
    に対し回転可能に取り付けて構成すると共に、該回転の
    際に、前記角度規制体と離間方向に逃げるように、前記
    角度規制壁を弾性体で形成した事を特徴とする請求項
    記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 感光体の母線上に露光像を結像させる露
    光ユニットの長手方向端側に、略多角形状に形成された
    コロを取り付けると共に、該コロの回転軸心より外周面
    側の各辺までの距離の内、少なくとも二辺の距離を異な
    らせ、前記コロに、前記コロと同一辺数の正多角形状に形成さ
    れ、前記コロの停止位置角度を規制する角度規制体を一
    体的に設け、 前記コロの外周面の一面および該一面に対向する面に対
    面する一対の角度規制壁を設け、前記角度規制体を前記
    角度規制壁に対して所定クリアランスを介して 対峙可能
    に構成し、前記角度規制壁で前記角度規制体の回転を阻
    止することにより、前記コロが所定位置で停止するよう
    に構成 した事を特徴とする露光ユニット。
  5. 【請求項5】 正多角形状に形成したコロを前記露光ユ
    ニットに対し偏心させて回転可能に取り付ける事を特徴
    とする請求項記載の露光ユニット。
  6. 【請求項6】 不等多角形状に形成したコロを前記露光
    ユニットに対し回転可能に取付ける事を特徴とする請求
    記載の露光ユニット。
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