JP3663744B2 - 画像形成装置の組立方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、像形成体の周辺に帯電手段、像露光手段と現像手段を配置して画像形成を行う電子写真方式の画像形成装置に関し、特に像形成体の周辺に複数の帯電器、像露光手段と現像器を配置して像形成体の一回転中にトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する電子写真方式のカラー画像形成装置の露光光学系の組立方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多色のカラー画像を形成する装置としては、次の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）等が知られている。
【０００３】
（Ａ）画像に必要な色と同数の感光体、帯電器、現像器等を備え、それぞれの感光体に形成した単色のトナー像を転写体等に重ね合わせてカラー画像とする装置
（Ｂ）一つの感光体を複数回回転して各色毎の帯電、像露光及び現像を繰り返してカラー画像を形成する装置
（Ｃ）一つの感光体の一回転以内に各色毎の帯電、像露光及び現像を順次行ってカラー画像を形成する装置
しかし前記の装置（Ａ）は複数の感光体や転写体の移動を必要とするため、装置の容積が大型化する欠点がある。装置（Ｂ）は帯電手段、像露光手段や感光体が一つであるので装置の容積が小型化されるが、形成される画像のサイズが感光体の表面積以下に限定されるという制約がある。装置（Ｃ）は高速の画像形成を可能にするが、感光体の一周内に帯電器、像露光手段、現像器を複数組配置する必要があること、像露光を行う光学系が近接する現像器から漏れるトナーにより汚れて画質を低下させるおそれがあること、これを避けるため像露光手段と現像器との間隔を大きくとる必要があり必然的に感光体の直径が大になり装置が大型化するという矛盾があること等の問題点がある。
【０００４】
装置（Ｃ）における前述したような問題点を避ける目的から、像形成体の基体を透明体の素材によって形成し、その内部に複数の像露光手段を収容して、画像を前記基体を透過して像形成体の外周に形成した感光層に露光する形態の装置（Ｄ）が提案されている（特開平５−３０７３０７号公報他）。
【０００５】
前記装置（Ｃ），（Ｄ）は、像形成体を一回転させる間にカラー画像が形成できるから、画像記録時間を短縮し高速記録することが可能であり、かつ画質向上にも有効である。
【０００６】
上記装置（Ｄ）は、透明な基体と光半導体から成る像形成体の内方に、各色毎のライン状像露光手段を配置した形式（以下、光学系内包型と称す）の装置が提案されている。この光学系内包型像露光手段を有する画像形成装置は、像形成体を小型化し装置をコンパクトに構成できる利点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の光学系内包型像露光手段を有する画像形成装置は、各ライン状像露光手段（例えばＬＥＤアレイ、以下像露光手段と称す）による集光位置が、前記像形成体の周面の像形成面に正確に一致し、かつ該各像露光手段の各配置位置が所定の間隔で正確に平行配置されていなければならない。
【０００８】
このため、従来は各像露光手段を光学系支持体に仮装着し、さらに像形成体内に装填した画像形成装置を用いて、カラー画像プロセスを実行し、形成された画質をチェックして、各像露光手段の取り付け位置の修正を行っていた。この位置修正のための調整作業は熟練と時間を要し、装置組み立て上の問題点となっていた。あるいは、各像露光手段を光学系支持体に装着し、位置調整及びピント調整を光学系組立治具を用いて行ったのち、光学系支持体に固定し、さらに、像形成体及び位置規制部材を取り付けたのち、画像形成装置内の所定位置に装着していた。しかし上記の従来の調整では、前記光学系組立治具で正確に調整しても、実機である画像形成装置に装着したとき、位置規制部材の精度や組み立て誤差等により、光学系のピント精度や主走査方向位置精度や副走査方向位置精度が低下するという問題があり、実機への装着後に再調整を行う必要が発生する。
【０００９】
前記像露光手段は、基板上に線状に配列した発光素子（ＬＥＤアレイ）と、等倍結像素子としての集光性ファイバーレンズアレイ（セルフォックレンズ）とが、保持部材（ハウジング）内に収容されている。前記像露光手段を前記光学系支持体に装着し、精密な位置調整及びピント調整を実施する工程では、前記像露光手段を前記光学系組立治具の把持手段により把持して行う。
【００１０】
前記光学系組立治具の把持手段の把持面、及び該保持面上に取り付けられる前記像露光手段のハウジングの保持面は、何れも平坦面ではない場合が多く、また平坦面であったとしても、ハウジング自身が平坦ではない場合には、前記把持手段把持面により像露光手段のハウジング面を把持したとき、ハウジングが把持手段の押圧力により変形し、そのまま像露光手段を光学系支持体に装着、固定すると、残留応力によりハウジング及び内部の発光素子や等倍結像素子が変形して、像露光手段の光学系支持体への装着精度及び発光素子や等倍結像素子の配列精度が低下する問題がある。
【００１１】
また、前記像露光手段のコネクタ端子から出ている配線により、前記像露光手段に応力がかかり、規定の固定位置からずれが生じる問題も存在する。
【００１２】
本発明は、光学系内包型露光手段を有する画像形成装置の組立方法において、像露光手段の光学系支持体への取り付け位置精度と、発光素子や等倍結像素子の配列精度を向上させるとともに、取り付け調整作業時間の短縮と作業の容易化を達成し良好な画像が得られる画像形成装置の組立方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、副走査方向に回動する像形成体と、主走査方向に直線状に配列され前記像形成体に像露光を行う複数の像露光手段と、該複数の像露光手段を所定位置に支持する光学支持体とを設けた画像形成装置の組立方法において、
前記像形成体の像形成面に合致する位置に配置された光検出手段と、前記像露光手段の長手方向の両端部付近を凸部により把持する把持手段と、該把持手段を移動可能にする移動手段とからなる露光光学系組立治具により、前記像露光手段の長手方向の両端部付近を前記把持手段の凸部により把持し、前記光検出手段で検出しながら前記移動手段により前記像露光手段を移動して前記像露光手段の位置調整をした後、前記像露光手段の少なくとも両端部を前記光学支持体に固定することを特徴とする画像形成装置の組立方法によって達成される。
【００１４】
また、上記目的は、副走査方向に回動する像形成体と、主走査方向に直線状に配列され前記像形成体に像露光を行う複数の像露光手段と、該複数の像露光手段を所定位置に支持する光学支持体とを設けた画像形成装置の組立方法において、
前記像形成体の像形成面に合致する位置に配置された光検出手段と、前記像露光手段の長手方向の両端部付近を把持する把持手段と、該把持手段を移動可能にする移動手段とからなる露光光学系組立治具により、前記像露光手段の長手方向両端付近の外面上に設けられている凸部を前記把持手段により把持し、前記光検出手段で検出しながら前記移動手段により前記像露光手段を移動して前記像露光手段の位置調整をした後、前記像露光手段の少なくとも両端部を前記光学支持体に固定することを特徴とする画像形成装置の組立方法によって達成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の一例として、以下の実施の形態における画像形成装置として好適なカラー画像形成装置の画像形成プロセスおよび各機構について、図１〜図３を用いて説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態の画像形成装置として好適なカラー画像形成装置（カラープリンタ）１の断面構成図である。
【００１８】
本実施の形態のカラー画像形成装置は、像形成体として透明の基体の外周面に導電層と感光体層とが設けられた感光体ドラムが用いられ、感光体ドラムに対し内部に像露光手段が、また外側に帯電器、現像器、転写器、除電器、クリーニング装置等の画像形成プロセス手段が配置された構造である。
【００１９】
像形成体である感光体ドラム１０は、例えば、透明アクリル樹脂の透明部材によって形成される円筒状の基体を内側に設け、透明の導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層を該基体の外周に形成したものであり、接地された状態で図１に示す時計方向に回転される。
【００２０】
本実施の形態では、感光体ドラムの光導電体層において適性なコントラストを付与できる露光光量を有していればよい。従って、本実施例における感光体ドラムの透明基体の光透過率は、１００％である必要はなく、露光ビームの透過時にある程度の光が吸収されるような特性であっても構わない。透光性基体の素材としては、アクリル樹脂、特にメタクリル酸メチルエステルモノマーを用い重合したものが、透明性、強度、精度、表面性等において優れており好ましく用いられるが、その他一般光学部材などに使用されるアクリル、フッ素、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、などの各種透光性樹脂が使用可能である。また、透光性導電層としては、インジウム・スズ・酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅や、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌなどからなる透光性を維持した金属薄膜が用いられ、製膜法としては、真空蒸着法、活性反応蒸着法、各種スパッタリング法、各種ＣＶＤ法、浸漬塗布法、スプレー塗布法などが利用される。また、光導電体層としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）合金感光層、アモルファスセレン合金感光層や、各種有機感光層（ＯＰＣ）が使用可能である。
【００２１】
帯電手段であるスコロトロン帯電器１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋはイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の各色の画像形成プロセスに用いられ、感光体ドラム１０の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保持された制御グリッドと放電ワイヤによるコロナ放電とによって帯電作用を行い、感光体ドラム１０に対し一様な電位を与える。
【００２２】
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは、感光体ドラム１０の軸方向に直線状に配列した発光素子と、等倍結像素子としての集光性ファイバーレンズアレイ（セルフォックレンズ）とから構成されたライン状の像露光手段（像露光手段）である。別体の画像読取装置によって読み取られた各色の画像信号がメモリより順次取り出されて、前記各像露光手段１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋにそれぞれ電気信号として入力される。
【００２３】
各色毎の現像手段である現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の一成分あるいは二成分の現像剤をそれぞれ収容し、それぞれ感光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保って同方向に回転する現像スリーブ１３１を備えている。
【００２４】
前記の各色毎の現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、前述したスコロトロン帯電器１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による帯電と、像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）とによる像露光とによって形成される感光体ドラム１０上の静電潜像を現像バイアス電圧の印加による非接触現像法により非接触の状態で反転現像する。
【００２５】
原稿画像は本装置とは別体の画像読取装置の撮像素子により読み取られた画像あるいは、コンピュータで編集された画像を、Ｙ，Ｍ，ＣおよびＫの各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納する。
【００２６】
画像記録のスタートにより不図示の感光体駆動モータが回動され感光体ドラム１０を図１の時計方向へ回転し、同時に感光体ドラム１０の左方に配置されたスコロトロン帯電器１１Ｙの帯電作用により感光体ドラム１０に電位の付与が開始される。
【００２７】
感光体ドラム１０は電位を付与されたあと、像露光手段１２Ｙにおいて第１の色信号すなわちＹの画像信号に対応する電気信号による露光が開始され感光体ドラム１０の回転走査によってその表面の感光層に原稿画像のＹの画像に対応する静電潜像を形成する。
【００２８】
前記の潜像は現像器１３Ｙにより現像スリーブ１３１上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体ドラム１０の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。
【００２９】
次いで感光体ドラム１０は前記イエロー（Ｙ）のトナー像の上に、さらに感光体ドラム１０の左方でＹの上部に配置したスコロトロン帯電器１１Ｍの帯電作用により電位を付与され、像露光手段１２Ｍの第２の色信号すなわちＭの画像信号に対応する電気信号による露光が行われ、現像器１３Ｍによる非接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が順次重ね合わせて形成される。
【００３０】
同様のプロセスにより感光体ドラム１０の上部に配置したスコロトロン帯電器１１Ｃ、像露光手段１２Ｃおよび現像器１３Ｃによってさらに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が、また感光体ドラム１０の右方でＣ画像形成手段の下部に配置したスコロトロン帯電器１１Ｋ、像露光手段１２Ｋおよび現像器１３Ｋによって第４の色信号に対応する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体ドラム１０の一回転以内にその周面上にカラーのトナー像が形成される。
【００３１】
これ等像露光手段１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋによる感光体ドラム１０の有機感光層に対する露光は感光体ドラム１０の内部より前述した透明の基体を透して行われる。従って第２，第３および第４の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く受けることなく行われ、第１の色信号に対応する画像と同等の静電潜像を形成することが可能となる。
【００３２】
各色の補給用のトナーがトナー補給槽１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋより対応する色の現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に補給される。現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が不図示の突き当てコロにより感光体ドラム１０と所定の値、例えば１００〜１０００μｍの間隙をあけて非接触に保たれ、各色毎の現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による現像作用に際しては、現像スリーブ１３１に対し直流あるいはさらに交流を加えた現像バイアスが印加され、現像器の収容する一成分或いは二成分現像剤による非接触現像が行われて、透明な導電層を接地する感光体ドラム１０に対してトナーと同極性の直流バイアスを印加して、露光部にトナーを付着させる非接触の反転現像が行われる。
【００３３】
転写材である転写紙Ｐが転写材収納手段である給紙カセット２１より送り出され、タイミングローラ２２に搬送される。感光体ドラム１０の周面上に形成されたカラーのトナー像が、転写器１５において、タイミングローラ２２の駆動によって、感光体ドラム１０上のトナー像と同期して給紙される転写紙Ｐに転写される。
【００３４】
トナー像の転写を受けた転写紙Ｐは、除電器１６においては帯電の除去を受けて感光体ドラム周面より分離した後、搬送手段である搬送ベルト２３により定着装置２４へ搬送される。定着装置２４において加熱・圧着されトナーを転写紙Ｐ上に溶着・定着したのち、定着装置２４より排出され、排紙搬送ローラ対２５により搬送されて排紙ローラ２６を介して装置上部のトレイ２７上にトナー像面を下面にして排出される。
【００３５】
一方、転写紙Ｐを分離した感光体ドラム１０はクリーニング装置１７においてクリーニングブレード１７ａによって感光体ドラム１０面を摺擦され残留トナーを除去、清掃されて原稿画像のトナー像の形成を続行するかもしくは一旦停止して新たな原稿画像のトナー像の形成にかかる。クリーニングブレード１７ａ及びクリーニングローラ１７ｂによって掻き落とされた廃トナーは、トナー搬送スクリュウ１７ｃ及びトナー搬送パイプを通して、廃トナー容器１７ｄへと排出される。クリーニング終了後、クリーニングブレード１７ａ及びクリーニングローラ１７ｂは感光体ドラム１０の損傷を防止するために、感光体ドラム１０より離間した状態に保たれる。
【００３６】
図２（Ａ）は前記像露光手段の要部断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の斜視図である。各像露光手段１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは同一構造をなすから、以下、像露光手段１２と称して説明する。図２に示すように、各色毎の像露光手段１２は、感光体ドラム１０の軸方向に配列されたＦＬ（蛍光体発光），ＥＬ（エレクトロルミネッセンス），ＰＬ（プラズマ放電），ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子をアレイ状に並べた線状の露光素子や、ＬＩＳＡ（光磁気効果光シャッタアレイ），ＰＬＺＴ（透過性圧電素子シャッタアレイ），ＬＣＳ（液晶シャッタ）等の光シャッタ機能をもつ素子を並べた線状の露光素子等による露光光を発光する発光素子１２ａと、等倍結像素子としての集光性ファイバーレンズアレイ（以下セルフォックレンズと称す）１２ｂとが、発光素子１２ａと、等倍結像素子としてのセルフォックレンズ１２ｂとを保持する保持部材（ハウジング）１２ｃに取付けられたユニットとして構成され、感光体ドラム１０に内包して設けられた像露光手段を固定保持する光学支持体１２０に後述する方法にて取付けられており、メモリに記憶された各色の画像信号がメモリより順次読み出されて各色毎の像露光手段１２にそれぞれ電気信号として入力される。この実施の形態において使用される発光素子１２ａの発光波長は６００〜９００ｎｍの範囲のものである。
【００３７】
発光素子１２ａは例えばＬＥＤを線状に配列したアレイであり、例えばセラミックス、パイレックスガラス等を用いた基板１２ｄ上に形成されている。更に、セルフォックレンズ１２ｂが図示黒小丸で、また発光素子１２ａの基板１２ｄが斜線にてそれぞれ示される接着剤によって保持部材１２ｃに固定され、像露光手段１２が構成される。各色毎の像露光手段１２が、後述の組立治具を用いて所定の位置に保持され接着剤等により光学支持体１２０に取付け固定される。
【００３８】
図３は、感光体ドラム１０を取り付ける前の、像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を光学支持体１２０に取り付けた状態を示す図であり、図３（Ａ）は像露光手段の側面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の正面図である。ｘ軸方向（主走査方向）は、感光体ドラム１０の移動方向に直交し、感光体ドラム１０軸と平行に像露光手段１２に設けられた線状の発光素子１２ａを位置出しする方向を示し、ｙ軸方向（副走査方向）は感光体ドラム１０の移動方向を示す。ｚ軸方向（焦点位置方向）は像露光手段１２の感光体ドラム１０の直径方向移動を示し、セルフォックレンズ１２ｂの合焦点位置の調整方向を示す。
【００３９】
図４は、像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を内包した感光体ドラム１０を、画像形成装置の装置本体固定側板１Ａ，１Ｂ間に装着した状態を示す断面図である。図５（Ａ）は像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を内包した感光体ドラム１０を、前記固定側板１Ａ，１Ｂ間に装着する前の状態を示す断面図であり、図５（Ｂ）はそのＡ−Ａ断面図、図５（Ｃ）はＢ−Ｂ断面図、図５（Ｄ）はＣ−Ｃ断面図である。図６（Ａ）は像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を位置決め調整する状態を示す断面図であり、図６（Ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。
【００４０】
前記光学支持体１２０は、像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の両端部を支持する左右の２個の光学支持体１２０Ａ，１２０Ｂに分割されていて、何れも中心軸であるシャフト１２１に挿入され支持されている。前記像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の両端部は、前記光学支持体１２０Ａ，１２０Ｂの外周面に取り付けられ固定される。該シャフト１２１には２本のピン１２１ａ，１２１ｂが所定位置に植設されていて、前記像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を前記シャフト１２１に挿入したのち、右側のピン１２１ｂに、図示右側の光学支持体１２０Ｂの右側面のＶ字型溝を当接させて、左側のピン１２１ａに、図示左側の光学支持体１２０Ａの右側面を当接させ、軸方向の位置決めが行われる。
【００４１】
なお、前記光学支持体１２０は、前記光学支持体１２０Ａ，１２０Ｂ、シャフト１２１が初めから一体で形成されているなら、この作業は必要なくなることになる。
【００４２】
像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の両端部を支持し取り付ける前記光学支持体１２０Ａ，１２０Ｂの支持部１２０ａ，１２０ｂは、正六角柱状の側面をなしていて、該支持部１２０ａ，１２０ｂは予め定盤上で同一平面状になるように設置されている。上記像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、後述の位置調整を行ったのち、楔状のスペーサ１２２を介して接着剤で固定される。
【００４３】
前記光学支持体１２０Ａの左端部（図示左側の端部）は、シャフト１２１と同心の円筒面部１２０ｂを形成していて、該円筒面部１２０ｂに玉軸受部材（位置規制部材）１２３の内輪部が圧入される。該玉軸受部材１２３の外輪部は前記感光体ドラム１０の図示左端の内径部に圧入される。
【００４４】
前記光学支持体１２０Ｂの右端部（図示右側の端部）は、シャフト１２１と同心の円筒面部１２０ｃを形成していて、該円筒面部１２０ｃに玉軸受部材（位置規制部材）１２４の内輪部が圧入される。該玉軸受部材１２４の外輪部は像形成体駆動部材１２５の内径部に圧入される。該像形成体駆動部材１２５は前記感光体ドラム１０の内径部に嵌合し固定される。
【００４５】
前記シャフト１２１の図示最左端部には、左側板取付部材１２６の内径部が嵌合し、該左側板取付部材１２６のフランジ部は画像形成装置の左側板１Ａに位置決め固定される。また前記シャフト１２１の図示最右端部には、右側板取付部材１２７の内径部が嵌合し、該右側板取付部材１２７のフランジ部は画像形成装置に右側板１Ｂに当接し、シャフト１２１の最右端部に螺合するネジによって右側板１Ｂに位置決め固定される。なお、シャフト１２１の右端近傍のピン１２１ｃは、前記右側板取付部材１２７の内径部に設けた図示しない取付基準溝に嵌合し、シャフト１２１の回転方向の位置決めをする。
【００４６】
以上のような構成により、図６に示す像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の位置調整後には、像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各取り付け位置と、玉軸受部材１２３，１２４の各外径部とは、一体に固定され同軸をなすから、相対位置の誤差は生じない。したがって、この状態で感光体ドラム１０を装着して図５に示すように組み立て、さらに図４に示すように実機である画像形成装置本体に装着すれば、前記位置調整時の精度を維持して正確に設置することができる。このように光学支持体１２０に直接位置規制部材である玉軸受部材１２３，１２４を装着した構成となし、該玉軸受部材１２３，１２４を基準にしてピント調整し、調整後には、前記玉軸受部材１２３，１２４を基準にして画像形成装置本体の取り付け基準部に装着することにより、ピント位置精度が大幅に向上した。
【００４７】
図７は、像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の位置を調整する露光光学系組立治具２００の平面図、図８は該露光光学系組立治具２００の正面図を示す。
【００４８】
前記像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を支持する光学支持体１２０Ａ，１２０Ｂの各端部は、玉軸受部材１２３，１２４を介して、支持部材１２８Ａ，１２８Ｂに嵌合され、回動可能に支持されている。光学支持体１２０Ａ，１２０Ｂを貫通するシャフト１２１の一方の軸端には、ロータリーエンコーダ２０６が設けられていて、各像露光手段１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの回転方向（副走査方向ｙ）の精密位置決めを行う。
【００４９】
前記像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうち、一つの像露光手段（例えば図示の１２Ｙ）の両端部付近は、左右２組の移動手段（微動ステージ）２０１Ａ，２０１Ｂの各把持手段（保持部材）２０２Ａ，２０２Ｂに把持される。該微動ステージ２０１Ａ，２０１Ｂは、固定台２０３上に設置され、前記把持手段２０２Ａ，２０２Ｂを三次元方向（ｘ，ｙ，ｚ方向）に微動させる。ここで、ｘ方向は主走査方向を、ｙ方向は副走査方向を、ｚ方向はピント調整方向を示す。
【００５０】
図８において、前記把持手段（２０２Ａ，２０２Ｂ）は、下方の固定把持部材２０２ａと、該固定把持部材２０２ａに蝶合して開閉可能な上方の可動把持部材２０２ｂとから成る。前記固定把持部材２０２ａは、前記像露光手段１２の下面に当接して保持する。可動把持部材２０２ｂは、弾性部材２０９を介して前記像露光手段１２の上面を押圧把持する。図８に示す破線は、可動把持部材２０２ｂの開放状態を示す。
【００５１】
また、前記固定台２０３上に固定した支柱２０４の上端には、前記像露光手段１２Ｙのライン状のセルフォックレンズ１２ｂの両端部に対向する側に、光検出手段（光検出センサ）２０５Ａ，２０５Ｂが配設されている。該光検出手段２０５Ａ，２０５Ｂは例えば二次元ＣＣＤセンサから成り、基準の感光体ドラム１０を用いた像露光手段１２による結像位置、即ち基準の像形成体１０の外周面の像形成基準位置に相等する位置（屈折率が空気と異なるアクリル樹脂製の透明基体をＬＥＤ光は通過するため）に予め設定されている。そして、前記ライン状発光素子１２ａの両端部の特定の画素を点灯させた状態で、光検出手段２０５Ａ，２０５Ｂで検出しながら該像露光手段１２Ｙのｘ，ｙ位置やピント位置ｚを調整する。光検出手段２０５Ａ，２０５Ｂは図９に示す検出回路及び表示手段に接続し、出力がＣＲＴモニターに表示される。上記ｘ，ｙ，ｚ位置の調整が終了したら、像露光手段１２Ｙと光学支持体１２０Ａ，１２０Ｂとの間にスペーサ１２２を介挿して、位置固定し、さらに接着剤により接着固定する。
【００５２】
最初の像露光手段１２Ｙの調整が完了したら、次いで、ロータリーエンコーダ２０６を所定角度回転させて像露光手段１２Ｍの調整を同様にして行う。引き続き、像露光手段１２Ｃ、１２Ｋの調整も同様にして行う。
【００５３】
図９は、像露光手段１２の調整制御手段を示すブロック図である。前記像露光手段１２の両端の特定の画素に対応するライン状発光素子（ＬＥＤアレイ）１２ａを点灯させた状態で、光検出手段（二次元ＣＣＤセンサ）２０５Ａ，２０５Ｂにより、点灯しているＬＥＤの位置及び輝度（ピント）を測定する。光検出手段２０５Ａ，２０５Ｂは、例えば５００×５００画素から成る二次元ＣＣＤセンサであり、１画素のサイズは５〜１０μｍである。前記微動ステージ２０１Ａ，２０１Ｂにより像露光手段１２をＸ，Ｙ，Ｚ方向に微小移動させて、点灯している特定のＬＥＤの結像位置を、二次元ＣＣＤセンサ２０５Ａ，２０５Ｂのエリア内の特定された画素に一致したことを制御手段２０７により検出し、表示手段（ＣＲＴモニター）２０８に表示する。
【００５４】
図１０は、本発明の請求項２による像露光手段１２の各種実施の形態を示す斜視図である。前記像露光手段１２は、基板１２ｄ上に線状に配列した複数の発光素子１２ａと該発光素子１２ａを収容するハウジング（保持部材）１２ｃとから成る（図２参照）。該ハウジング１２ｃの長手方向の両端付近の外面上に凸部１２９を設け、該凸部１２９を露光光学系組立治具の把持手段２０２の保持面に当接して把持して、位置調整後、前記ハウジング１２ｃを光学支持体１２０の取付面に固定する。
【００５５】
図１０（ａ）は、前記ハウジング１２ｃの長手方向の両端付近の外面上の一方の端部に１個の凸部１２９を、他方の端部に２個の凸部１２９を配置したものである。該凸部１２９の先端部は小さな曲面形状をなし、前記露光光学系組立治具２００の固定把持部材２０２ａの把持面上に当接したとき、実質的に点接触する。従って、前記像露光手段１２を前記固定把持部材２０２ａの把持面上に載置したときには、前記３個の凸部１２９は前記固定把持部材２０２ａの把持面上に３点接触する。
【００５６】
図１０（ｂ）は、前記ハウジング１２ｃの長手方向の両端付近の外面上の一方の端部に１個の縦長の凸部１２９を、他方の端部に１個の凸部１２９を配置したものである。
【００５７】
図１０（ｃ）は、前記ハウジング１２ｃの長手方向の両端のそれぞれ延長上に保持部（フランジ部）１２ｅを一体に設け、一方のフランジ部１２ｅの上面に１個の凸部１２９を、他方のフランジ部１２ｅの上面に２個の凸部１２９を配置したものである。
【００５８】
図１０（ｄ）は、前記ハウジング１２ｃの長手方向の両端付近で、前記等倍結像素子１２ｂの投光面の背面側にそれぞれ１個の保持部（フランジ部）１２ｆを一体に設け、一方のフランジ部１２ｆの上面に１個の凸部１２９を、他方のフランジ部１２ｆの上面に２個の凸部１２９を配置したものである。
【００５９】
図１０（ａ）〜（ｄ）では、像露光手段１２の上面のみに前記凸部１２９を設けているが、上下面ともに前記凸部１２９を設けると、更に効果的である。
【００６０】
図１１は、本発明の請求項１による露光光学系組立治具の把持手段２０２により像露光手段１２を把持した状態を示す斜視図である。図１２は、該把持手段２０２を開放して像露光手段１２を取り出した状態を示す斜視図である。
【００６１】
前記一方の把持手段２０２Ａの固定把持部材２０２ａの把持面上には、２個の凸部材２１０が固定されている。また、他方の把持手段２０２Ｂの固定把持部材２０２ａの把持面上には、１個の凸部材２１０が固定されている。従って、前記像露光手段１２を前記左右の固定把持部材２０２ａの把持面上に載置したときには、前記３個の凸部材２１０は前記像露光手段１２のハウジング１２ｃの下面を３点支持する。
【００６２】
そして、前記把持手段２０２によって前記像露光手段１２を把持するのだが、その際、可動把持部材２０２ｂによって前記ハウジング１２ｃに変形を与えないために、弾性部材２０９が前記可動把持部材２０２ｂに取り付けられている。
【００６３】
また、前記把持手段２０２Ａ、２０２Ｂそれぞれの前記可動把持部材２０２ｂに前記凸部２１０を設け、前記固定把持部材２０２ａに前記弾性部材２０９を取り付けても良く、あるいは前記固定把持部材２０２ａ及び前記可動把持部材２０２ｂの両方に、前記凸部２１０を設けても同様の効果が得られる。
【００６４】
図１３は、本発明の請求項１による露光光学系組立治具２００の把持手段２０２の他の実施の形態を示す斜視図である。
【００６５】
把持手段２０２Ｃは前記像露光手段１２の長手方向の中央付近を把持して、光検出手段２０５Ａ，２０５Ｂにより位置調整後、前記像露光手段１２（図示１２Ｙ）のハウジング１２ｄを光学支持体１２０の取付面に固定する。
【００６６】
図１４は、本発明の他の実施形態である、像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を内包した感光体ドラム１０を画像形成装置の装置本体固定側板１Ａ，１Ｂ間に装置した状態を示す断面図である。前記像露光手段１２はコネクタ端子１２ｚ近傍で、光学支持部材１２０Ａに固定されている。また、前記コネクタ端子１２ｚから、前記像露光手段１２と前記光学支持部材１２０Ａとの固定部までの距離ｌが０〜１０ｃｍであるなら、より好ましい。
【００６７】
次に、前記露光光学系組立治具２００を用いて像露光手段を調整する工程を説明する。
【００６８】
（１）光学支持体１２０Ａ，１２０Ｂを中心軸であるシャフト１２１に挿入し、該光学支持体１２０Ａ，１２０Ｂの正六角柱状の側面をなす支持部１２０ａ，１２０ｂを定盤上で同一平面状になるように設置する。
【００６９】
（２）前記シャフト１２１の右側のピン１２１ｂに、図示右側の光学支持体１２０Ｂの右側面のＶ字型溝を当接させて、光学支持体１２０Ｂをシャフト１２１にネジ固定する。シャフト１２１の左側のピン１２１ａに、図示左側の光学支持体１２０Ａの右側面を当接させて、光学支持体１２０Ａをシャフト１２１にネジ固定する。
【００７０】
（３）光学支持体１２０Ａの左端の円筒面部１２０ｂに位置規制部材である玉軸受部材１２３を嵌着し、光学支持体１２０Ｂの右端の円筒面部１２０ｃに位置規制部材である玉軸受部材１２４を嵌着する（図６参照）。
【００７１】
（４）左側の玉軸受部材１２３を支持部材１２８Ａに装着し、右側の玉軸受け部材１２４を支持部材１２８Ｂに装着し、玉軸受部材１２３，１２４及びシャフト１２１を水平に架設する。
【００７２】
（５）シャフト１２１の軸端にロータリーエンコーダ２０６を取り付ける。
【００７３】
（６）像露光手段１２Ｙの底部が光学支持体１２０の支持部１２０ａに正対するように、光学支持体１２０の回転位置を設定する。
【００７４】
（７）像露光手段１２Ｙの両端部を、露光光学系組立治具２００の微動ステージ２０１Ａ，２０１Ｂの把持手段２０２Ａ，２０２Ｂの固定把持部材２０２ａ上の凸部材２１０上に３点支持する。次に、可動把持部材２０２ｂを閉方向に揺動させて、弾性部材２０９を介して像露光手段１２Ｙの両端部を押圧把持する。（図７、図８、図１１参照）。
【００７５】
（８）微動ステージ２０１Ａ，２０１Ｂを作動させて、像露光手段１２Ｙをｘ，ｙ，ｚ方向に微動させ、図９に示す手段により位置決め及びピント調整を行う。
【００７６】
（９）像露光手段１２Ｙと光学支持体１２０の支持部１２０ａとの間にスペーサ１２２を挿入し、さらに接着剤で接着固定し、像露光手段１２Ｙの取り付けを終了する。
【００７７】
（１０）像露光手段１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの位置決め調整も、上記（７）〜（９）と同様にして行う。
【００７８】
（１１）すべての像露光手段１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの調整を完了したのち、玉軸受部材１２３，１２４に、感光体ドラム１０、像形成体駆動部材１２５の順に装着する（図５参照）。
【００７９】
（１２）実機である画像形成装置１の固定側板１Ａ，１Ｂ間に、上記像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を内包した感光体ドラム１０を挿入し、左側板取付部材１２６及び右側板取付部材１２７をシャフト１２１に固定し、ネジ等を用いて装置本体固定側板１Ａ，１Ｂに固定し、組み立てを完了する。
【００８０】
本発明に用いられる像形成体としては、上記の実施の形態で説明した感光体ドラムに必ずしも限定されるものでなく、ベルト状の感光体も用いられる。また、上記の実施例においては、像形成体の内側に像露光手段が配置されるものにて説明したが、必ずしもこれに限定されるものでなく、像形成体の外側に像露光手段が配置されるものであっても良い。
【００８１】
【発明の効果】
請求項１によれば、前記露光光学系組立治具の像露光手段把持面に複数の凸部材を設け、該像露光手段のハウジング面を３点支持して把持することにより、平坦でない像露光手段のハウジングを変形させる事なく把持して、像露光手段を光学支持体に精密に装着、固定することができるから、像露光手段の光学系支持体への装着精度の向上及び発光素子や等倍結像素子の配列精度向上により、高画質の画像が形成される画像形成装置の組立方法となる。特に、複数の像露光手段を精密に配列するカラー画像形成装置の組立方法において、正確なレジストレーションが達成され、色ズレのない高画質のカラー画像を形成することができる画像形成装置の組立方法となる。
【００８２】
請求項２〜５によれば、像露光手段のハウジングの長手方向の両端付近の外面上に複数の凸部を設け、該凸部を露光光学系組立治具の把持部材の把持面に３点支持して把持し、光検出手段により位置調整後、前記ハウジングを光学支持体の取付面に固定するものであるから、像露光手段の光学系支持体への装着精度の向上及び発光素子や等倍結像素子の配列精度向上により、高画質の画像が形成される画像形成装置の組立方法となる。特に、複数の像露光手段を精密に配列するカラー画像形成装置の組立方法において、正確なレジストレーションが達成され、色ズレのない高画質のカラー画像を形成することができる画像形成装置の組立方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における画像形成装置として好適なカラー画像形成装置の断面構成図。
【図２】像露光手段の要部断面図及び斜視図。
【図３】像露光手段を光学支持体に取り付けた状態を示す側面図及び正面図。
【図４】像露光手段を内包した像形成体を、画像形成装置の固定側板間に装着した状態を示す断面図。
【図５】（Ａ）は像露光手段を内包した像形成体を固定側板間に装着する前の状態を示す断面図、（Ｂ）はＡ−Ａ断面図、（Ｃ）はＢ−Ｂ断面図、（Ｄ）はＣ−Ｃ断面図。
【図６】（Ａ）は像露光手段の位置決め調整時の状態を示す断面図、（Ｂ）はＡ−Ａ断面図。
【図７】像露光手段の位置を調整する露光光学系組立治具の平面図。
【図８】上記露光光学系組立治具の正面図。
【図９】像露光手段の調整制御手段を示すブロック図。
【図１０】本発明による像露光手段の各種実施の形態を示す斜視図。
【図１１】本発明による露光光学系組立治具による像露光手段把持状態を示す斜視図。
【図１２】把持手段を開放して像露光手段を取り出した状態を示す斜視図。
【図１３】本発明による露光光学系組立治具の他の実施の形態を示す斜視図。
【図１４】本発明による像露光手段の光学支持体への固定位置を示す断面図。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
１０ 像形成体（感光体ドラム）
１２，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ 像露光手段（ライン状露光光学系）
１２ａ 発光素子
１２ｂ 集光性ファイバーレンズアレイ（セルフォックレンズ）
１２ｃ 保持部材（ハウジング）
１２ｅ，１２ｆ 保持部（フランジ部）
１２ｚ コネクタ端子
１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ 光学支持体
１２０ａ 支持部
１２１ シャフト
１２２ スペーサ
１２９ 凸部
２００ 露光光学系組立治具
２０１，２０１Ａ，２０１Ｂ 移動手段（微動ステージ）
２０２，２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ 把持手段（把持部材）
２０２ａ 固定把持部材
２０２ｂ 可動把持部材
２０５Ａ，２０５Ｂ 光検出手段（光検出センサ、二次元ＣＣＤセンサ）
２０６ ロータリーエンコーダ
２０７ 制御手段
２０８ 表示手段（ＣＲＴモニター）
２０９ 弾性部材
２１０ 凸部材

Claims (5)

1. 副走査方向に回動する像形成体と、主走査方向に直線状に配列され前記像形成体に像露光を行う複数の像露光手段と、該複数の像露光手段を所定位置に支持する光学支持体とを設けた画像形成装置の組立方法において、
   前記像形成体の像形成面に合致する位置に配置された光検出手段と、前記像露光手段の長手方向の両端部付近を凸部により把持する把持手段と、該把持手段を移動可能にする移動手段とからなる露光光学系組立治具により、前記像露光手段の長手方向の両端部付近を前記把持手段の凸部により把持し、前記光検出手段で検出しながら前記移動手段により前記像露光手段を移動して前記像露光手段の位置調整をした後、前記像露光手段の少なくとも両端部を前記光学支持体に固定することを特徴とする画像形成装置の組立方法。
2. 副走査方向に回動する像形成体と、主走査方向に直線状に配列され前記像形成体に像露光を行う複数の像露光手段と、該複数の像露光手段を所定位置に支持する光学支持体とを設けた画像形成装置の組立方法において、
   前記像形成体の像形成面に合致する位置に配置された光検出手段と、前記像露光手段の長手方向の両端部付近を把持する把持手段と、該把持手段を移動可能にする移動手段とからなる露光光学系組立治具により、前記像露光手段の長手方向両端付近の外面上に設けられている凸部を前記把持手段により把持し、前記光検出手段で検出しながら前記移動手段により前記像露光手段を移動して前記像露光手段の位置調整をした後、前記像露光手段の少なくとも両端部を前記光学支持体に固定することを特徴とする画像形成装置の組立方法。
3. 前記凸部は、前記像露光手段の長手方向両端付近の外面上にそれぞれ１箇所設けられていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置の組立方法。
4. 前記凸部は、前記像露光手段の長手方向の一方の端部に１箇、他方の端部に２箇設けられていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置の組立方法。
5. 前記像露光手段は、基板上に線状に配列した複数の発光素子と該発光素子を収容するハウジングとから成り、前記凸部は、前記ハウジング本体の長手方向両端付近、または前記ハウジング本体の長手方向両端付近で該ハウジングと一体をなす周辺部材に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置の組立方法。

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