JP3784249B2

JP3784249B2 - 光書き込み装置および画像形成装置

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Publication number: JP3784249B2
Application number: JP2000331845A
Authority: JP
Inventors: 隆之日吉
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2020-10-31
Also published as: US20020051049A1; JP2002137438A; US6538679B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発光素子アレイユニットを用いた光書き込み装置及びデジタル複写機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多数の発光素子が一方向に列設された発光素子アレイユニットを複数、前記発光素子の並び方向に互いに位置をずらして配置した構成を具備した光書き込み装置が、（ａ）特開平１０−８６４３８号公報、（ｂ）特開平７ −６１０３５号公報に開示されている。
【０００３】
前記（ａ）に開示された技術はＬＥＤヘッド群を、感光体の軸線方向に沿って配列した複数個のＬＥＤヘッドによって構成し、感光体の軸線方向の最大感光幅を各ＬＥＤヘッドによって分割露光可能にする。
【０００４】
これらの従来技術では、例えばＡ３サイズの長さ（長手方向の幅）のように比較的短尺に形成したプリント基板を含む構成の発光素子アレイユニットを、その発光素子アレイが並んでいる長手方向に複数並べることにより、全体として長尺の光書き込み装置にすることができ、この光書き込み装置から感光体に光を照射して潜像を書き込むことで次の利点を得る。
（ａ）例えば、Ａ０サイズのように幅が広い画像を書き込むことができる。因みに、Ａ０サイズのように幅が広い画像を書き込む場合には、この画像の書き込み幅以上の例えば１ｍ程度の長さを有する発光素子アレイユニットを用いた光書き込み装置を使用することもできるが、仮に、１ｍもの長さの１つの発光素子アレイユニットを、例えば４００ｄｐｉ（ドットピッチ６３．５μｍ）で列設した発光素子により作ろうとすると、発光素子アレイユニット全長に亘る精度の維持や設備の大型化、さらには歩留まりの低下等によりかなり高価なものになるが、この問題を解消することができる。
（ｂ）仮に、１ｍもの長さの１つの発光素子アレイユニットにより光書き込み装置を構成した場合には、１ドットに相当する発光素子１つが故障したときには書き込み装置全体を交換しなければならないが、その故障した発光素子の属する短尺の発光素子アレイユニットだけを交換することで発光素子アレイ書き込み装置全体の交換を免れる。
【０００５】
前記従来技術では前記（ａ）、（ｂ）の利点を有する反面、発光素子アレイユニットを複数、発光素子の並び方向に互いに位置をずらして配置した構成を具備した光書き込み装置では、隣接するユニットの継ぎ目におけるドット位置合わせ，及び各発光素子アレイユニットのたわみが問題になる。
【０００６】
すなわち、４００ｄｐｉにおけるドットピッチは６３．５μｍであるが、通常は、ドットピッチ誤差を５μｍ程度よりも小さくしないと、画像に縦の黒や白のすじが発生しやすい。又一般に発光素子アレイユニットの焦点深度は、レーザ書き込み装置等に比べて非常に浅く，感光体との距離精度は０．１ｍｍ程度に収めなければならない．
前記従来技術におけるように、複数の発光素子アレイユニットを支持部材などを用いて単純に連結しただけでは、環境温度の変化、発光素子アレイユニットの自己発熱や，画像形成装置内に設けられた他の構成装置の発熱による機内温度上昇により、発光素子アレイユニットの温度が上昇し，各発光素子アレイユニットが熱膨張を起こす。
【０００７】
このときに、各発光素子アレイユニットの両端部を支持部材に対して固定していると、ユニットと支持部材の温度差、線膨張率の違いにより、ユニットがピント方向にたわみ、前述の焦点距離精度を保つことが出来なくなるおそれがある。又、このたわみを阻止するため、発光素子の並び方向の固定を各ユニットについて一箇所とし、他の支持部分は、支持部材に対して発光素子の並び方向にスライドするような構成にすると、隣り合う発光素子アレイユニット同士の間隔が変化し、継ぎ目部でのドット間隔が変化することにより、画像に縦の黒スジ、白スジが発生するおそれがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、各発光素子アレイユニットの熱膨張に起因するピント方向のたわみ、画像上のスジなどの発生を回避しつつ、安価に構成することのできる広幅サイズ用の光書き込み装置およびこれを使用した画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、以下の構成とした。
（１）．多数の発光素子が一方向に列設された発光素子アレイユニットが複数、前記発光素子の並び方向に互いに位置をずらして配置され、隣り合う前記発光素子アレイユニット同士が直接、若しくは接続部材を介して連結されることにより全体が一体的に構成されていて、前記一体的な構成が、この構成全体を支持する支持部材に、一箇所においてのみ前記発光素子の並び方向へのずれが生じないように拘束されたものであり、前記一体的な構成からなる発光素子アレイユニットを前記拘束箇所以外の部位で前記支持部材に摺接可能に支持する補助支持手段を有し、この補助支持手段は前記発光素子アレイユニットを前記並び方向以外の方向に拘束して支持し、前記補助支持手段による前記摺接は、前記発光素子アレイユニットと前記支持部材間に設けた凸状の部材と面状の部材との当接によるものであることとした（請求項１）。
（２）．（１）記載の光書き込み装置において、前記発光素子の並び方向での拘束箇所を、前記一体的な構成について前記並び方向の略中央とした（請求項２）。
（３）．（１）又は（２）記載の光書き込み装置において、前記面状の部材を前記凸状の部材と概略同程度以上の硬度の摺動板とした（請求項３）。
（４）．一様に帯電された感光体を、光書き込み装置からの光で走査して画像を書き込み、この画像書き込みにより形成された潜像を、可視像化して画像を得る画像形成装置において、（１）乃至（３）の何れかに記載の光書き込み装置を備えた（請求項４）。
【００１０】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
本例は、図１において図示しない発光素子の並び方向Ａ（以下、矢視Ａ方向ともいう。）で隣接する一方の発光素子アレイユニット１Ｂに対して他方の発光素子アレイユニット１Ａ、１Ｃをこれら発光素子アレイユニットの厚さ方向Ｙに相当するピント合わせ方向に変位させるピント調節手段Ｐ１Ｃ１、Ｐ１Ａ１と、前記発光素子の並び方向Ａで隣接する一方の発光素子アレイユニット１Ｂを基準として前記他方の発光素子アレイユニット１Ｂ、１Ｃを揺動させてこれら他方の発光素子アレイユニット１Ｂ、１Ｃから出射される光が前記一方の発光素子アレイユニット１Ａから出射される光に近づき或いは遠ざかる副走査方向Ｅに調節可能な副走査調節手段Ｆ１Ｃ１、Ｆ１Ａ１を具備することにより、発光素子アレイユニットのピント調節と副走査方向での書き込み位置の調節の両方を行なうことができる光書き込み装置に関する。
【００１１】
本例では、ピント調節手段Ｐ１Ｃ１（Ｐ１Ａ１）と副走査調節手段Ｆ１Ｃ１（Ｆ１Ａ１）とを一体的に構成している。また、てこを利用したねじ構造により、一方向からピント調節と副走査方向での書き込み位置の調節を行なうことができる。以下に例を説明する。
図１乃至図７において、発光素子アレイユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃについてはそれぞれ、基板２ａ、２ｂ、２ｃ、レンズケースＺ、集束性光伝送体によるレンズアレイ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ等を有し、さらに、図２では煩雑防止のため図示を省略しているが各基板２ａ、２ｂ、２ｃに沿わせて筐体４ａ、４ｂ、４ｃが設けられている。
【００１２】
発光素子アレイユニット１Ａ、１Ｃと発光素子アレイユニット１Ｂとは、感光体ドラム１０の軸心Ｏを通る線Ｄ−Ｄを対称軸として対称の位置関係にあり、各発光素子アレイユニットから出射される光の光軸は感光体ドラムの軸心に向かうようにしてある。
【００１３】
図３において、発光素子アレイユニット１Ａは矩形板状のスペーサ１４Ｌに基板２ａの部分で接着保持されている。発光素子アレイユニット１Ｂは矩形板状のスペーサ１５Ｌに基板２ｂの部分で接着保持されている。スペーサ１４Ｌは板状をした調節板１７１Ｌの一端側にねじ５０で固定されている。調節部材１７１Ｌの他端側は、スペーサ１５Ｌにねじ１８Ｌにより固定されている。
【００１４】
同様に、図４において、発光素子アレイユニット１Ｃは矩形板状のスペーサ１４Ｒに基板２ｃの部分で接着保持されている。発光素子アレイユニット１Ｂは矩形板状のスペーサ１５Ｒに基板２ｂの部分で接着保持されている。スペーサ１４Ｒは板状をした調節板１７１Ｒの一端側にねじ５２０で固定されている。調節板１７１Ｒの他端側は、スペーサ１５Ｒにねじ１８Ｒにより固定されている。
【００１５】
図４において、レンズケースＺに可動状に接着された基板２ｂの上部には、基板２ｂを保持し、また、基板２ｂの熱を放熱する機能を有する筐体４ｂが重ねられた上で、板ばね３０により基板２ｂが筐体４ｂとレンズケースＺによりサンドイッチ状に挟まれた状態で一体的に保持されている。
【００１６】
基板２ｂに対する筐体４ｂの保持状態、基板２ｂに対するレンズケースＺの保持状態は密着性が保持できれば十分なので、レンズケースＺの側部に形成した凸部３１にＭ字状をした板ばね３０の穴３０ａを嵌合させて板ばね３０の弾性により筐体４ｂとレンズケースＺで、基板２ｂを弾性的にサンドイッチ状に挟んで保持するようにしている。
【００１７】
図２において、ピント調節手段Ｐ１Ｃ１は、発光素子の並び方向であり走査方向でもある矢視Ａで示す方向で隣接する一方の基板２ｃと他方の基板２ｂにそれぞれスペーサ１４Ｒ、１５Ｒを介して固定された板状の接続部材１６０１Ｒと、接続部材１６０１Ｒに対向配置されていて他方の基板２ｂ側の固定位置でねじ１８Ｒにより接続部材１６０１Ｒに固定されていると共に不動部材にも固定されている調節板１７１Ｒと、一方の基板２ｃの部位で接続部材１６０１Ｒと調節板１７１Ｒとの間隔を広狭調節する第３外力手段としての調節ねじ１９００Ｒを具備する。ここで、図２における基板２ａ、２ｂ、２ｃなどにはそれぞれ矢視Ａ方向上に図示しない発光素子が配列されている。
【００１８】
副走査調節手段Ｆ１Ｃ１は、第３外力手段としての調節ねじ１９００Ｒの一部（先端部）を支点として接続部材１６０１Ｒにおける一方の基板２ｃ側の端部に外力を作用させて接続部材１６０１Ｒと調節板１７１Ｒとの間隔を広狭調節する第４外力手段としてのねじ３９０Ｒを具備した構成からなる。
【００１９】
同様に、ピント調節手段Ｐ１Ａ１は、図３にも示すように発光素子の並び方向Ａで隣接する一方の基板２ａと他方の基板２ｂにそれぞれスペーサ１４Ｌ、１５Ｌを介して固定された板状の第３接続部材１６０１Ｌと、接続部材１６０１Ｌに対向配置されていて他方の基板２ｂ側の固定位置でねじ１８Ｌにより接続部材１６０１Ｌに固定されていると共に不動部材（フレーム６０）段付きねじ８０を以って1箇所で固定されている調節板１７１Ｌと、一方の基板２ａの部位で接続部材１６０１Ｌと調節板１７１Ｌとの間隔を広狭調節する外力手段としての調節ねじ１９００Ｌを具備する。
【００２０】
副走査調節手段Ｆ１Ａ１は、外力手段としての調節ねじ１９００Ｌの一部（先端部）を支点として接続部材１６０１Ｌの一方の基板２ａ側の端部に外力を作用させて接続部材１６０１Ｌと調節板１７１Ｌとの間隔を広狭調節する外力手段としてのねじ３９０Ｌを具備している構成からなる。
【００２１】
上記において接続部材１６０１Ｒ（１６０１Ｌ）は、スペーサ１４Ｒ（１４Ｌ）との固定部分から更に延出されていてＵ字上に上方に回り込んだ形状となっていて、調節板１７１Ｒ（１７１Ｌ）の上方にまで及んでいて、このまわり込んだ位置にねじ３９０Ｒ（３９０Ｌ）が螺入されて調節板１７１Ｒ（１７１Ｌ）の上面に当接し、該ねじ３９０Ｒ（３９０Ｌ）を回すことにより、ねじ１９００Ｒ（１９００Ｌ）の先端部を支点として接続部材１６０１Ｒ（１６０１Ｌ）を変位させて発光素子アレイユニット１Ｃ（１Ａ）を副走査調節方向ｅに調節することができる。
【００２２】
また、調節ねじ１９００Ｒ（１９００Ｌ）を回転することにより発光素子アレイユニット１Ｃ（１Ａ）を調節板１７１Ｒ（１７１Ｌ）との固定部を支点として基板２ｃ（２ａ）の厚さ方向に揺動変位させてピント調節方向ｃに変位させることができる。ここで、ねじ１９００Ｒ（１９００Ｌ）をレンズアレイ１２ｃの直上部に位置させることにより力が直接的に発光素子アレイユニット１Ｃ（１Ａ）に及び、ピント調節の感度を高めることができる。また、副走査方向の調整を行なうことによりピントがずれることがない。
【００２３】
これらの調節に係るねじ３９０Ｒ、３９０Ｌ及び調節ねじ１９００Ｒ、１９００Ｌは共に、略同じ位置にあり同じ方向からこれらのねじを操作して回転させることができる。これにより、基板を含む発光素子アレイユニットのピント調節と副走査方向での書き込み位置の調節の両方を行なうことができるので、調節作業が容易となる。
【００２４】
図１のＩＩの位置において、基板２ｂ、レンズケースＺ、筐体４ｂが板ばね３０により各々可動状態に取り付けられている。ここで、可動状態に取り付けられることにより、熱膨張、熱収縮による部材の変位が拘束されないで支持されることになる。基板２ａ、２ｃについても基板２ｂにおけると同じような構成により付帯部材が可動状態に取り付けられて発光素子アレイユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃ等が構成されている。
【００２５】
これらの発光素子アレイユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃは以下の図１、図３、図４に示すように、付帯部材としての接続部材１６０１Ｒ、１６０１Ｌで接続されて、副走査調節手段Ｆ１Ｃ１、Ｆ１Ａ１やピント調節手段Ｐ１Ｃ１、Ｐ１Ａ１と共に一体的に構成されて不動部材として設けられた共通支持部材としてのフレーム６０に対して取り付けられている。このフレーム６０を含む全体の構成を以って、光書き込み装置９０が構成される。
【００２６】
ここで、発光素子の並び方向に隣接する一方の基板２ａから他方の基板２ｂとの間及び基板２ａから他方の基板２ｃまでの間の固定経路にはスペーサ１４Ｌ、１５Ｌと接続部材１６０１Ｌ及びスペーサ１４Ｒ、１５Ｒと接続部材１６０１Ｒしか介在しないのでこれら接続部材と基板とを固定してこれら基板を同士を実質的に一体化する。しかし、これら接続部材以外の付帯部材については基板との間での熱膨張、熱収縮による影響を回避するため、基板に対して可動状態に取り付けている。
【００２７】
図１において、基板２ｂ、レンズケースＺ、筐体４ｂ、板ばね３０等からなる発光素子アレイユニット１Ｂは、基板２ａ、レンズケースＺ、筐体４ａ、板ばね３０等からなる発光素子アレイユニット１Ａと接続部材１６０１Ｌを介して固定されかつ、副走査調節手段Ｆ１Ａ１やピント調節手段Ｐ１Ａ１と共に一体的に構成されている。また、発光素子アレイユニット１Ｂは、基板２ｃ、レンズケースＺ、筐体４ｃ、板ばね３０等からなる発光素子アレイユニット１Ｃと接続部材１６０１Ｒを介して固定されかつ、副走査調節手段Ｆ１Ｃ１やピント調節手段Ｐ１Ｃ１と共に一体的に構成されている。これにより、発光素子アレイユニット１Ａ、Ｂ、１Ｃもこれら全体が一体的な構成となっている。
【００２８】
この一体的な構成のうち、接続部材１６０１Ｌに固定されている調節板１７１Ｌ（図２（ｂ）参照）についてだけ1箇所においてのみ、この一体的構成の全体を支持する支持部材としてのフレーム６０に、発光素子の並び方向であるＡ方向へのずれが生じないように拘束されている。具体的には一本の軸部により固定している。
【００２９】
この1箇所での固定についての構成の詳細を図３により説明する。図３は、図１における符号Ｉで示す部分を拡大して示したものである。なお、図３における部材の主要部の構成は図２（ａ）、（ｂ）におけるものと対応している。
【００３０】
図３において、調節板１７１Ｌには一体に矩形板状のブラケット１７１Ｌａが設けられていて、このブラケット１７１Ｌａがフレーム６０の裏面に重ねられた上で、段付きねじ８０により固定される。ここで、段付きねじ８０は、伸張性のばね８１及びワッシャー８２を介してその軸部８０ａがフレーム６０に形成された丸穴８０ｈと嵌合挿通されて、先端ねじ部がブラケット１７１Ｌａに螺入されている。ばねの弾性によりブラケット１７１Ｌａはフレーム６０に固定されることになる。
【００３１】
発光素子アレイユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃを通じて、フレーム６０に対するＡ方向の固定箇所は、この段付きねじ８０による1箇所だけであり、発光素子アレイユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃは図１において、符号ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶでそれぞれ示す３箇所でフレーム６０に対し補助支持手段により可動状に支持されているにすぎない。
【００３２】
このように、発光素子アレイユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及びその付帯部材、副走査調節手段、ピント調節手段等を含めた一体的な構成全体を1箇所においてのみ発光素子の並び方向へのずれが生じないようにフレーム６０に固定することにより拘束した。
【００３３】
環境温度が変化したり、発光素子アレイユニットの自己発熱や、画像形成装置内の他の構成装置の発熱による機内温度上昇により、発光素子アレイユニットの温度が上昇し、各発光素子アレイが熱膨張を起こしても、接続部材１６０１Ｒ、１６０１Ｌなどの接続による一体的構成となっている発光素子アレイユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、フレーム６０との1箇所での発光素子の並び方向での拘束位置を中心として自由に矢視Ａ方向に伸縮することができるので、発光素子アレイユニットのたわみによるピント不良や、発光素子アレイユニット同士の間隔がずれることなく、精度の高い光書き込みを行うことができる。
【００３４】
図４において、調節板１７１Ｒには一体に矩形板状のブラケット１７１Ｒａが設けられていて、このブラケット１７１Ｒａがフレーム６０の裏面に重ねられた上で、段付きねじ８０'により固定される。ここで、段付きねじ８０'は、伸張性のばね８１'及びワッシャー８２'を介してその軸部８０ａ'がフレーム６０に形成された矢視Ａ方向と平行な長穴８０ｈ'と嵌合挿通されて、先端ねじ部がブラケット１７１Ｒａに螺入されている。ばねの弾性によりブラケット１７１Ｒａはフレーム６０に矢視Ａ方向に可動に支持されることになる。段付きねじ８０'による長穴８０ｈ'を介してのフレーム６０に対する支持部分の構成は、第１の補助支持手段１８１を構成する。
【００３５】
このように、上記第１の補助支持手段及び後述する第２、第３の補助支持手段を設けることにより、発光素子アレイユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃ全体はフレーム６０に対し安定して保持され、書き込み精度を安定させることができる。
【００３６】
つまり、上記段付きねじ８０による拘束箇所以外の、発光素子アレイユニットとフレーム６０との接続箇所に、発光素子の並び方向Ａ以外の方向（副走査方向Ｅ）に拘束し、並び方向Ａでは拘束しないで支持する第１の補助支持手段１８１および第２の補助支持手段、第３の補助支持手段などによる支持を行なうことにより、発光素子アレイユニットの一体的な構成を安定支持して高画質の書き込み精度を得る。
【００３７】
第２の補助支持手段１８２は、図１における符号ＩＩＩで示す箇所に設けられている。この補助支持手段について拡大して示した図５は図１におけるＧ―Ｇ矢視断面を示したものである。
【００３８】
図５において、発光素子アレイユニット１Ｃにおける矢視Ａ方向の端部において筐体４ｃと基板２ｃとを保持している板ばね３０には、緊縮性のばね８３の一端側が掛けられ、このばね８３の他端側はフレーム６０の壁部に植設されたピン８４に掛けられている。
【００３９】
ばね８３が掛けられた板ばね３０に近接した部位において、筐体４ｃの上面に対向するフレーム６０の部位には調節ねじ８５が螺入されていてその先端部が筐体４ｃの上面に当接している。
【００４０】
ばね８３が掛けられた板ばね３０に近接した部位において、筐体４ｃの側面に対向するようにフレーム６０の一部が切り起こされていて、この切り起こしの部位には、調節ねじ８５、８６が螺入されていてその先端部が筐体４ｃの側面に当接している。
【００４１】
図５を矢視Ｂ方向から見たのが図６である。図６において、ばね８３により引かれる力を調節ねじ８５と調節ねじ８６とが受けて、安定的に発光素子アレイユニット１Ｃを支持している。調節ねじ８５をまわすことにより発光素子アレイユニット１Ｃの一端側をピント方向に、調節ねじ８６をまわすことにより発光素子アレイユニット１Ｃの一端側を副走査方向Ｅにそれぞれ、微調整することができる。フレーム６０の上方は開放されているので、調整ねじ８５による調節は容易であり、フレーム６０の調節ねじ８６に対応する部位は切り欠かれているので、調節ねじ８６による調節も容易である。
【００４２】
これら調節ねじ８５、８６による調節は、副走査調節手段Ｆ１Ｃ１やピント調節手段Ｐ１Ｃ１による調節に応じて行なう。ばね８３及び調節ねじ８５、８６は第２の補助支持手段１８２の主要部を構成している。第２の補助支持手段１８２では、ばね８３の弾性力を調節ねじ８５、８６の先端部で受けて筐体４ｃを支持しているのであるから、発光素子アレイユニット１Ｃはフロート状に支持されていることになり、基板及び付帯部材の矢視Ａ方向の移動を拘束せず、熱膨張、熱収縮により矢視Ａ方向に筐体４ｃが変位しても無理な応力がかからない。
【００４３】
第３の補助支持手段１８３は、図１における符号ＩＶで示す箇所に設けられている。この第３の補助支持手段１８３について拡大して示した図７は図５におけると同じ機能を有する部材には同じ符号に「'」を付してある。
【００４４】
各補助支持手段は、矢視Ａ方向に可動、副走査方向に位置調整可能であるので、熱膨張、熱収縮に伴う変形による書き込み精度の低下を防止し、副走査方向での書き込み位置については副走査調節手段による調節に応じて調節可能である。
【００４５】
図７において、発光素子アレイユニット１Ａにおける矢視Ａ方向の端部において筐体４ａと基板２ａとを保持している板ばね３０には、緊縮性のばね８３'の一端側が掛けられ、このばね８３'の他端側はフレーム６０の壁部に植設されたピン８４'に掛けられている。
【００４６】
ばね８３'が掛けられた板ばね３０に近接した部位において、筐体４ａの上面に対向するフレーム６０の部位には調節ねじ８５'が螺入されていてその先端部が筐体４ａの上面に当接している。
【００４７】
ばね８３'が掛けられた板ばね３０に近接した部位において、筐体４ａの側面に対向するようにフレーム６０の一部が切り起こされていて、この切り起こしの部位には、調節ねじ８５'、８６'が螺入されていてその先端部が筐体４ａの側面に当接している。
【００４８】
これらばね８３'、調節ねじ８５'、８６'の配置関係は、前記図６におけるばね８３、調節ねじ８５、８６の配置関係と全く同じである。これら調節ねじ８５'、８６'による調節は、副走査調節手段Ｆ１Ａ１やピント調節手段Ｐ１Ａ１による調節に応じて行なう。
【００４９】
第３の補助支持手段１８３では、図７にも示すように、ばね８３'の弾性力を調節ねじ８５'、８６'の先端部で受けて筐体４ａを支持しているのであるから、発光素子アレイユニット１Ａはフロート状に支持されていることになり、基板及び付帯部材は熱膨張、熱収縮により矢視Ａ方向に筐体４ａが変位しても無理な応力がかからない。
【００５０】
このように、発光素子アレイユニットを補助支持手段により共通支持部材であるフレーム６０に支持するので、基板及びその付帯部材、ピント調節手段、副走査調節手段等の全体構成は不動部材に対し安定して保持され、書き込み精度を安定させることができる。
【００５１】
図１において、フレーム６０の矢視Ａ方向での両端部はそれぞれ煩雑を避けるため途中で切断されているが、これらの切断面には図示を省略した延長部分がある。これらの延長部分は画像形成装置本体の一部をなす対向する２つの側板に図示省略のピント合わせ調節手段を介して取り付けられている。
【００５２】
光書き込み装置９０は上記ピント合わせ調節手段を介して画像形成装置本体に取り付けられ、ピント調節手段Ｐ１Ｃ１、Ｐ１Ａ１によりピント合わせ方向の位置決めがなされる。
【００５３】
こうして、画像形成装置において、短尺の基板だけを用いて実質的に１つの基板を構成した光源部を有する発光素子アレイユニットを用いた光書き込み装置９０について、ピント合わせ方向の位置決めが行なわれるが、このピント合わせに際して、フレーム６０は副走査方向にずれるので、ピント合わせ後、このずれに合わせて、発光素子の並び方向で隣接する他方の基板にかかる発光素子アレイユニット１Ｃ、１Ａについて副走査調節手段Ｆ１Ｃ１、Ｆ１Ａ１により発光素子アレイユニット１Ｂの書き込みラインと平行になるように調節すればよい。
［第２の実施の形態］
前記第１の実施の形態にかかる図１乃至図７に示した光書き込み装置において、温度上昇で各発光素子アレイユニットが膨張した場合、書き込みドットは膨張につれて移動する。例えば、図１に示したように、複数個の発光素子アレイユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃを連結した一体構成をフレーム６０に固定する際、発光素子の並び方向Ａでの拘束位置である段付きねじ８０の位置が発光素子アレイユニット１Ａの左端側、つまり、全長の略１／３の位置であると、発光素子アレイユニット１Ｃの端部での書き込みドットは温度変化による各発光素子アレイユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃの膨張・収縮につれて大きく移動してしまうことになる。
【００５４】
例１．
本第２実施の形態はかかる問題を解消するものであり、その手段として発光素子の並び方向Ａでの拘束箇所を、一体的な構成からなる発光素子アレイユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃからなる一体的な構成について発光素子の並び方向Ａでの略中央とする。図１の例でいえば、図示の段付きねじ８０の位置が発光素子アレイユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃからなる一体的構成について、各発光素子アレイユニットの重なり量を調節するなどして上記拘束箇所を発光素子の並び方向Ａでの中央に位置させる。
【００５５】
例２．
例１のようにすると、発光素子アレイユニット長さを有効に使えないこととなる。そこで、発光素子アレイユニットの全長を有効に使用しつつ拘束位置を一体的な構成の略中央となし得る手段を以下に説明する。
図８に本例にかかる光書き込み装置９０'の概要を示す。図８は前記例における図１に対応し、光書き込み装置９０'は光書き込み装置９０に対して多くの共通構成箇所を有している。煩雑を避けるため共通箇所については図１におけるものと同じ符号を付し特に必要な箇所以外は説明を省略する。
【００５６】
前記図１において、光書き込み装置９０の矢視Ａでの拘束位置は発光素子アレイユニット１Ａの左端部であるＩの部位で行っていたが、本例の光書き込み装置９０'では、各発光素子アレイユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃの重複量を可能な限り少なくした状態でこれら発光素子アレイユニットを一体的に構成し、その略中央部を拘束位置としている。
【００５７】
この中央部に相当する筐体４ｂの上面に取り付け座４ｂｘを新たに設けると共に、この取り付け座４ｂｘの直上に相当するフレーム６０に丸穴８０ｈｘを開け、ねじ８０ｘを該丸穴８０ｈｘを挿通させた上で取り付け座４ｂｘに螺入することにより、これら発光素子アレイユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃからなる一体的な構成をその矢視Ａ方向での略中央部分1箇所で固定するのである。
【００５８】
また、これに応じて、図１において段付きねじ８０により丸穴８０ｈを挿通してブラケット１７１Ｒａに固定していたのに代えて、図１、図４における長穴８０ｈ'と同様、発光素子の並び方向Ａに長い長穴８０ｈ"をあけ、これに段付きねじ８０の軸部を嵌合させることで、熱膨張した場合には発光素子Ａの並び方向にのみ摺動できる構成にした。
【００５９】
本例においては、発光素子アレイユニット長さを有効に使いつつ、発光素子アレイユニットの端部での書き込みドットが温度変化により、膨張・収縮につれて大きく移動してしまう問題を解消することができる。なお、本例において、長穴８０ｈ"を挿通して支持する段付きねじ８０は、第１の補助手段１８１、第２の補助手段１８２、第３の補助支持手段１８３などと共に、第４の補助手段を構成し、一体的な構成の発光素子アレイユニットを可動状に支持する。
［第３の実施の形態］
【００６０】
第１、第２の各実施の形態では、第１の補助支持手段１８２、第２の補助支持手段１８２、第３の補助支持手段１８３などにより、発光素子アレイユニットの温度膨張・収縮に応じて、発光素子の並び方向Ａに発光素子アレイユニット１Ａ、１Ｃ等が摺動するのを許容する構成にしている。また、これらの補助支持手段のうち、第２の補助支持手段１８２、第３の補助支持手段１８３については、ピント方向、副走査方向における発光素子アレイユニットの位置調整の便から、フレーム６０と一体的な調整ねじ８６、８６'等の凸状の部材を発光素子アレイユニットの一部をなす筐体４ａ、４ｃ等の面状の部材にばね８３、８３'などにより弾性力を作用させつつ当接させ、これら凸状の部材の進退動作に応じて発光素子アレイユニットの位置を変位させている。
【００６１】
このように、面状の部材と凸状の部材とを組合わせ、面状の部材に凸状の部材を当接する構成とすることにより、凸状の部材の進退動作に応じて一体的な構成からなる発光素子アレイユニットの一端側での位置を副走査方向Ｅに変位させ、走査ラインの曲がりを調節することができる。
【００６２】
図５、図７等に示した例では、上記凸状の部材としての調節ねじ８５、８６や調整ねじ８５'、８６'が面状の部材である筐体４ａ、４ｃ等に当接する部位は精密な調整を可能とするために尖状をしている。
【００６３】
他方、この尖状の部位に当接する筐体４ａ、４ｃの面は放熱効果を果たさせるためアルミニウム材による放熱板から構成されている。つまり、アルミニウムのように硬度の低い柔らかな部材からなる面に、鉄やステンレスのような硬度の高い材料からなる堅く尖ったねじなどの先端部が弾性的に当接していて、発光素子アレイユニットの熱膨張に応じて尖状部と面状部との摺接が生じることとなる。
【００６４】
このため、尖ったねじ頭によりアルミニウムの面が削られてしまい、調節位置や調節量が狂ったり、スライド時の抵抗が大きくなり、うまく摺動しない等の不具合が生ずることが懸念される。
【００６５】
そこで、本実施の形態では面状の部材を凸状或は尖状の部材と概略同程度以上の硬度の摺動板で構成することととした。
【００６６】
図９により図１、図８に示した構成において符号ＩＶで示した部位における第３の補助支持手段１８３にかかる具体例を説明する。前記したように、発光素子アレイユニット１Ａはばね８３' により引っ張られていて、調節ねじ８５'、８６'が、発光素子アレイユニット１Ａの筐体４ａに貼り付けられたステンレス製の摺動板１００、１００'が当接するようにしている。
【００６７】
ここで、調整ねじ８５、８６を鉄或はステンレス製とするとき、摺動板１００、１００'もステンレスであるので、調整ねじ８５、８６と硬度は同等若しくは同程度以上であるので、面状の部分が削られて不具合を生ずるという問題は解消される。
【００６８】
摺動板１００、１００'の材質はステンレスに限るものではなく、具体的には調整ねじ８５、８６の材質との関係で決まり、要は、調整ねじ８５、８６の硬度と概略同程度であれば、他の材料でも差し支えない。
【００６９】
なお、図１、図８に示した構成において符号ＩＩＩで示した部位における第２の補助支持手段１８２においても、上記第３の補助支持手段１８３にかかる具体例に準じて構成するものとする。
［第４の実施の形態］
【００７０】
画像形成装置６００は、画像形成のための機械的な構成にかかる画像形成部６０１と、電気的な処理を行なうための構成からなる制御部６０２とからなり、記憶された情報を転写紙に複写するための一連のプロセスを実行する。画像形成部６０１は画像の形成を行なうプリンタ機能部分の他に、原稿を読み取って電気的な信号に置きかえる原稿読み取り装置を包含した構成とすることもできるし、該原稿読み取り装置を画像形成部とは別体の装置として構成し読み取った画像信号を回線を通じて制御部６０２に入力するようにすることもできる。本例では、画像形成部６０１とは別体の原稿読み取り装置６０３を設けた例を示している。
【００７１】
画像形成部６０１は、光書き込み装置９０（９０'）のほか、制御部６０２に入力を行なう操作手段として、キー入力を可能とする操作装置６０４を有している。そのほか、画像形成部６０１は、画像形成のための諸部材を有し、これらの諸部材が駆動されて画像形成にかかる諸プロセスが行なわれる。これら諸部材としては、例えば、感光体１０、現像手段４４０、転写搬送ベルト４５０等の駆動源が含まれ、これらを一括して駆動装置と称し符号６０５で示した。
【００７２】
以下、画像形成部６０１の構成について説明する。図１０において、周面に感光体を具備した感光体１０のまわりには、矢印で示す時計回りの向きの回転方向順に、帯電ローラからなる帯電装置４２０、光書き込み装置９０（９０'）を構成する発光素子アレイユニット１Ｂ、１Ｃ（１Ａ）が配置され、さらに、現像ローラ４４０ａを具備した現像手段４４０、記録媒体Ｐとしての転写紙を保持して搬送する転写搬送ベルト４５０、感光体ドラム１０の周面に摺接するブレード４６０ａを具備したクリーニング装置４６０などが配置されている。感光体ドラム１０上であって帯電装置４２０と現像ローラ４４０ａとの間の位置には光書き込み装置９０（９０'）からの露光光が走査されるようになっている。
【００７３】
転写搬送ベルト４５０は無端状のベルトであって、２つの支持ローラ４５０ａ、４５０ｂに支持されている。これら支持ローラ４５０ａ、４５０ｂにより支持された転写搬送ベルト４５０の中間の位置には感光体ドラム１０の下面が接している。この接している部位が転写部４７０であり、この転写部４７０における転写搬送ベルト４５０の裏側には転写バイアスを印加する転写手段としての転写ローラ４８０が設けられている。
【００７４】
転写搬送ベルト４５０は矢印で示すように反時計回りの向きに回転駆動されるようになっている。該転写搬送ベルト４５０の上側のベルト部より上流端のさらに上流側の位置には一対のレジストローラ４９０が設けられている。このレジストローラ４９０に向けて、図示しない搬送ガイドに案内されて図示しない給紙トレイに収納された記録媒体Ｐが給紙コロ５００により送り出されるようになっている。転写搬送ベルト４５０について上側のベルト部についての下流端よりさらに下流側の位置には、加熱ローラ１５０、加圧ローラ１５１の対からなる定着装置５１０が配置されている。
【００７５】
転写搬送ベルト４５０の上側ベルト部の上流端部において該転写搬送ベルト４５０を支持している支持ローラ４５０ａの上方には、該転写搬送ベルト４５０に当接するようにして吸着手段としてのブラシローラ２０００が矢印で示す時計回りの向きに回転駆動されるようにして設けられている。
【００７６】
ブラシローラ２０００が回転すると、ブラシは転写搬送ベルト４５０に摺接する。このブラシローラ２０００には図示しないバイアス印加手段により、記録媒体Ｐを転写搬送ベルト４５０に吸着する極性のバイアス電流を印加するための電位が与えられるようになっている。
【００７７】
この画像形成装置において、画像形成は次のようにして行われる。
感光体ドラム１０が回転を始め、この回転中に感光体が暗中において帯電装置４２０により均一に帯電され、光書き込み装置からの光が露光部に照射、走査されて作成すべき画像に対応した潜像が形成される。この潜像は感光体ドラム１０の回転により現像装置４４０に至り、ここでトナーにより可視像化されてトナー像が形成される。
【００７８】
一方、給紙コロ５００により給紙トレイ上の記録媒体Ｐの送給が開始され、破線で示す搬送経路を経て一対のレジストローラ４９０の位置で一旦停止し、感光体ドラム１０上のトナー像と転写部４７０で合致するように送り出しのタイミングを待つ。かかる好適なタイミングが到来するとレジストローラ４９０に停止していた記録媒体Ｐはレジストローラ４９０から送り出される。
【００７９】
レジストローラ４９０から送り出された記録媒体Ｐは転写搬送ベルト４５０とブラシローラ２０００との間にくわえられ、バイアスによる静電気力およびブラシの弾性力により押されて転写搬送ベルト４５０に吸着され、転写搬送ベルト４５０の移動と共に転写部４７０に向けて搬送される。
【００８０】
感光体ドラム１０上のトナー像と記録媒体Ｐとは、転写部４７０で合致し、転写ローラ４８０により転写搬送ベルト４５０に印加されたバイアスと感光体との電位差から形成される電界により、トナー像は記録媒体Ｐ上に転写される。
【００８１】
こうして感光体ドラム１０まわりの画像形成部でトナー像を担持した記録媒体Ｐは転写搬送ベルト４５０と共に搬送され、やがて該転写搬送ベルト４５０の上側部の下流端部で転写搬送ベルト４５０から分離されて定着装置５１０に向けて送り出される。記録媒体Ｐ上のトナー像は定着装置５１０を通過する間に当該記録媒体Ｐに定着されて図示省略の排紙部に排紙される。
【００８２】
一方、転写部４７０で転写されずに感光体上に残った残留トナーは感光体ドラム１０の回転と共にクリーニング装置４６０に至り、該クリーニング装置４６０を通過する間に清掃されて次の画像形成に備えられる。
【００８３】
本発明によれば、このような画像形成装置において、短尺の基板だけを用いて実質的に１つの基板を構成した光源部を有する発光素子アレイユニットを用いた光書き込み装置により、他の光書き込み装置、例えばレーザー装置に比べてコンパクトな装置構成により、広幅な画像を書き込むことができ、広幅の記録を可能にする。よって、画像形成装置も広幅画像の形成が可能であるにも拘わらず、コンパクトな構成とすることができる。
この光書き込み装置については、前記した各実施の態様にかかる発明を適用することができ、それぞれの発明に応じた作用効果を奏することができる。
【００８４】
なお、本発明における光書き込み装置は、上記構成の画像形成装置に限らず、光書き込みを行ない画像形成を行なう、複写機、プリンター、ファクシミリ、マイクロフィルムリーダプリンター等の画像形成装置に対して広く適用することができる。
【００８５】
これらの画像形成装置では、記録媒体Ｐとして前記のように給紙トレイ上に規格サイズのカット紙を積載した構成とすることができるほか、ロール状に巻かれたロール紙を用い、このロール紙から引き出された紙を所要の長さに切断して使用する給紙方式を採用することもできる。
【００８６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、1箇所での発光素子の並び方向での拘束位置を中心として自由に伸縮することができるので、発光素子アレイユニットのたわみによるピント不良や、発光素子アレイユニット同士の間隔がずれることなく、精度の高い光書き込みを行うことができ面状の部材と凸状の部材とを組合わせ、面状の部材に凸状の部材を当接する構成とすることにより、凸状の部材の進退動作に応じて一体的な構成からなる発光素子アレイユニットの一端側での位置を副走査方向Ｅに変位させ、走査ラインの曲がりを調節することができる。
請求項２記載の発明では、凸状部材の先端部が面状の部材に摺接しても該面状の部位が削られることがなく、発光素子アレイユニットの調節位置や調節量が狂ったり、スライド時の抵抗が大きくなり、うまく摺動しない等の問題が解消される。
【図面の簡単な説明】
【図１】光書き込み装置の分解斜視図である。
【図２】図２（ａ）は接続部材で接続された３つの発光素子アレイユニットの平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）を矢視Ｂ方向からみた図である。
【図３】ピント調節手段及び副走査調節手段を基板の固定手段と共に説明した斜視図である。
【図４】ピント調節手段及び副走査調節手段を基板の可動支持手段と共に説明した斜視図である。
【図５】補助支持手段を説明した斜視図である。
【図６】補助支持手段を説明した図１における矢視Ｇ―Ｇ断面図である。
【図７】補助支持手段を説明した斜視図である。
【図８】光書き込み装置の分解斜視図である。
【図９】補助支持手段を説明した斜視図である。
【図１０】画像形成装置の概略構成を説明した正面図である。
【符号の説明】
９０、９０' 光書き込み装置
８０段付きねじ
８０ｘねじ
１８１第１の補助支持手段
１８２第２の補助支持手段
１８３第３の補助支持手段

Claims

多数の発光素子が一方向に列設された発光素子アレイユニットが複数、前記発光素子の並び方向に互いに位置をずらして配置され、隣り合う前記発光素子アレイユニット同士が直接、若しくは接続部材を介して連結されることにより全体が一体的に構成されていて、前記一体的な構成が、この構成全体を支持する支持部材に、一箇所においてのみ前記発光素子の並び方向へのずれが生じないように拘束されたものであり、前記一体的な構成からなる発光素子アレイユニットを前記拘束箇所以外の部位で前記支持部材に摺接可能に支持する補助支持手段を有し、この補助支持手段は前記発光素子アレイユニットを前記並び方向以外の方向に拘束して支持し、前記補助支持手段による前記摺接は、前記発光素子アレイユニットと前記支持部材間に設けた凸状の部材と面状の部材との当接によるものであることを特徴とする光書き込み装置。
請求項１記載の光書き込み装置において、
前記発光素子の並び方向での拘束箇所は、前記一体的な構成について前記並び方向の略中央であることを特徴とする光書き込み装置。
請求項１又は２記載の光書き込み装置において、
前記面状の部材を前記凸状の部材と概略同程度以上の硬度の摺動板としたことを特徴とする光書き込み装置。
一様に帯電された感光体を、光書き込み装置からの光で走査して画像を書き込み、この画像書き込みにより形成された潜像を、可視像化して画像を得る画像形成装置において、
請求項１乃至３の何れかに記載の光書き込み装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。