JP4596018B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置において感光体露光する露光ヘッドの代表的なものがＬＰＨ（Led Print Head）である。ＬＰＨを画像形成装置に取り付ける場合に、一般的には、ＬＰＨの両端部のフォーカス位置決め基準をあらかじめ調整してねらいの位置にしておき、この基準をフォーカス方向に突き当てるように画像形成装置の支持部に取り付けることによってフォーカス位置が決められる。

例えば、特許文献１では、ＬＰＨ両端のピンを感光ドラム両脇の受け溝に突き当ててフォーカス位置を決めている画像形成装置が提案されている。ピンはねじ式になっていて、ＬＰＨ背面からアクセスしてピンを回転させてフォーカス調整が行われる。

また、ＬＰＨの取り付けに関しては、ＬＰＨに負荷がかかってたわみが生じることのないようにしなければならない。例えば、特許文献２では、ＬＰＨ両端のフォーカス基準を画像形成装置の受け部に突き当てる際に、アタッチメント部材を介してＬＰＨをばねで押さえることによってフォーカス方向へのＬＰＨたわみを防止する光プリントヘッド取付装置及び発光素子アレイプリントヘッド取付装置が提案されている。

また、特許文献３では、ＬＰＨを強固に固定するとＬＰＨが変形してフォーカスがずれてしまい、逆に、自重だけで画像形成装置にフォーカス位置決めすると振動による画像ムラが発生すると述べていて、ＬＰＨの位置決め部を３ヶ所設けた画像形成装置が提案されている。

また、特許文献４では、ＬＰＨの両端部に設けられた感光体との調整部材が変位されることによって、ＬＰＨと感光体との距離が自動調整される光プリントヘッド調整装置、プロセルカートリッジ及び画像形成装置が提案されている。

また、特許文献５では、ＬＰＨをアジャストピンとアジャストピンの後端がインサート部を介して埋入されることになるベースとを含む構成とし、さらにアジャストピンを挿入して嵌め合わすことのできる挿入孔を有するインサート部をベースに埋設させることで、アジャストピンのピン倒れを防止し、感光体とＬＰＨとの相対位置を調整できる画像形成装置が提案されている。
特開２００５−１４４９７号公報 特許第３７９０１３２号公報 特開２００２−１４５２４号公報 特開２００５−３３５０７４号公報 特開２００５−１８６３６７号公報

露光ヘッドが筺体に取り付けられる際に、その固定による露光ヘッドの変形をなくし、主走査方向、副走査方向に安定して取り付けられる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明の画像形成装置は、感光体へのフォーカス方向を軸とするねじが両側近傍に固定された露光ヘッドと、前記露光ヘッドを取り付ける筺体と、前記ねじに取り付けるナットと、前記ナットの前記ねじに対する回転を許容し、前記ねじに取り付けられた前記ナットが前記ねじと共に前記筺体に対して前記感光体の主走査方向および副走査方向へ移動することを規制する固定部材と、前記ねじの近傍で前記露光ヘッドを前記筺体に対して前記感光体のフォーカス方向および副走査方向に弾性的に支持する弾性部材とを有し、前記ナットの回転により前記露光ヘッドを前記弾性部材の弾性力に抗して前記フォーカス方向に移動させて前記露光ヘッドの前記感光体に対する前記フォーカス方向の位置が調整可能なように構成される。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ナットは、前記ナットの回転軸に対して円錐状に傾斜した傾斜部を有し、前記固定部材は、前記ナットの前記傾斜部分にはめられることにより前記ナットの前記移動を規制する穴部を有し、前記筐体に固定される板ばねからなるように構成される。

また、請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記ねじは、前記筺体とのはめ合い部分に形成されたストレート形状部と、前記ナットとのはめ合い部分に形成されたおねじ形状部とを有する２段構造からなり、前記ナットは、前記ねじの前記おねじ形状部にはめ合うめねじ部と、前記めねじ部より大径の大径部とを有する２段構造からなるように構成される。

また、請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記弾性部材は、前記露光ヘッドを前記フォーカス方向に弾性的に支持するコイルばねと、前記露光ヘッドを前記副走査方向に弾性的に支持する板ばねとを有するように構成される。

また、請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記弾性部材は、前記露光ヘッドを前記フォーカス方向に弾性的に支持する第１のばね部と、前記露光ヘッドを前記副走査方向に弾性的に支持する第２のばね部とが一体に形成された板ばねからなるように構成される。

また、請求項６の発明は、請求項１の発明において、前記筺体は、前記感光体表面若しくは感光体両脇部に突き当てて着脱自在に取り付けられ、前記露光ヘッドは、前記筐体の取り付けに際して、前記感光体表面に接触しないように前記ナットの回転により前記筐体に対する位置調整がなされるように構成される。

請求項１の発明によれば、露光ヘッドを矯正変形させることなく筺体に取り付けることができるという効果を奏する。

請求項２の発明によれば、ナットとその固定部材とのはめ合いの隙間を無くすことができるという効果を奏する。

請求項３の発明によれば、ナットとねじとのかみ合い長さが短くなり、露光ヘッドを矯正変形させずに固定できる誤差の許容範囲が大きくなるという効果を奏する。

請求項４の発明によれば、露光ヘッドをフォーカス方向と副走査方向に弾性的に支持することができる。

請求項５の発明によれば、板ばねによってフォーカス方向と副走査方向とに露光ヘッドを弾性的に支持することができるという効果を奏する。

請求項６の発明によれば、露光ヘッドの交換が容易になるという効果を奏する。

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以下、本発明の実施例について添付図面を参照して詳細に説明する。

まず、画像形成装置５０の、感光体７へ静電潜像を形成する露光ヘッドの取り付け箇所について図１を参照して説明を行う。

図１は、画像形成装置５０の露光ヘッド取り付け箇所の構成を示す模式図である。

図１（ａ）は露光ヘッドが筺体６に固定された状態を側面から見た構成図であり、図１（ｂ）は露光ヘッドが筺体６に固定された状態を正面から見た構成図である。

図１（ｂ）に示すように、画像形成装置５０の感光体を露光する露光ヘッドは、ＬＰＨが使用される。

露光ヘッドの周辺は、特殊ナット１、板ばね２、コイルばね３、ナット固定部材４、ＬＰＨ（５）、筺体６、感光体７で構成される。

ＬＰＨ（５）は、感光体７を露光して静電潜像を形成する露光装置である。

感光体７は、円柱の形状をしており、用紙に転写するトナーをＬＰＨ（５）によって形成された静電潜像に付着させる。 そして、感光体７に付着したトナーは図示しない転写機によって用紙に転写されて、それにより用紙への画像形成が行われる。

また、図２は、露光ヘッド取り付け箇所の、取り付け片端における組立部品図である。

図１（ｂ）、図２に示すように、ＬＰＨ（５）の発光面１３の裏側の両端部にはねじ８が固定されている。このねじ８にコイルばね３と板ばね２が通された後に、このねじ８が板金製の筺体６の穴に通されて、その後、ねじ８に特殊ナット１が取り付けられる。

そうすると、図１（ｂ）に示すように、ＬＰＨ（５）と筺体の間にコイルばね３と板ばね２とが配置された状態となる。

板ばね２は、ＬＰＨ（５）を、副走査方向へ押さえつけ、副走査方向へ弾性的に支持する。

また、コイルばね３は、ＬＰＨ（５）を、感光体７への方向となるフォーカス方向へ押さえつけ、フォーカス方向へ弾性的に支持する。

特殊ナット１は、図１（ａ）、図２に示すようにその回転軸に対して円錐状の傾斜部分を有しており、そして、図１（ａ）、図２に示すようにその傾斜部分にナット固定部材４の穴がはめられる。 特殊ナット１の傾斜部分に穴をはめたナット固定部材４は、図１（ｂ）、図２に示すように筺体６にねじ止めされる。 ナット固定部材４は、板ばねになっており、特殊ナット１を、筺体６に押し付けてフォーカス方向に弾性的に支持し、主走査方向、副走査方向への動きを規制して固定する。

ここで、ねじ８と特殊ナット１とのはめ合い部分では多少の自由度があるため、ＬＰＨ（５）を筺体６に固定するに際して、ＬＰＨ（５）が矯正変形されることなく固定される。

ねじ８と特殊ナット１とのはめ合い部分の自由度は、ねじのかみ合い長さが短いほど大きくなるから、ねじ８と特殊ナット１とのはめ合い部分の自由度を大きくするために特殊ナットの内径ねじ部分を短くするようにも構成可能である。 例えば、図３に示すように、特殊ナット１の内径をめねじ部分とそれより大径穴の２段階構成にして、ねじ８と特殊ナット１とのはめ合い部分の自由度を大きくすることもできる。 図３（ａ）は特殊ナット１の内径を示した構成図であり、図３（ｂ）は内径を２段階構成にした特殊ナット１の構成図である。 図３（ｂ）に示すように、特殊ナット１は、内径がめねじ部分とそれより大径穴の２段階構成にもできる。特殊ナット１が、内径がめねじ部分とそれより大径穴の２段階構成となっている場合のねじ８は、図３（ｂ）に示すように、特殊ナット１のめねじとのはめ合い部分がおねじ形状をしており、筺体６とのはめ合い部分がストレート形状をしている。

このように、ねじ８と特殊ナット１とのはめ合い部分に自由度が存在するから、ＬＰＨ（５）は、主走査方向や副走査方向などに対して安定しない。 そこで、板ばね２、コイルばね３、ナット固定部材４によってＬＰＨ（５）が筺体６に安定して固定される。

板ばね２は、ＬＰＨ（５）を、副走査方向に押し付けて安定させる。 コイルばね３は、ＬＰＨ（５）を、フォーカス方向に押し付けて安定させる。 ナット固定部材４は、特殊ナット１を固定させて、ＬＰＨ（５）のねじ８を主走査方向および副走査方向にも安定させ、ＬＰＨを主走査方向および副走査方向に安定させる。

なお、ＬＰＨ（５）を安定させるために使われるばねは、板ばね２、コイルばね３の２つによらなくてもよく、図４（ａ）に示すような１つの板ばね９が使われても良い。

図４（ａ）は、板ばね９が使用されて固定される露光ヘッド取り付け箇所の組立部品図である。

板ばね９は、ＬＰＨ（５）と筺体６との間に取り付けられて、その有する２方向のばねによって副走査方向とフォーカス方向にＬＰＨ（５）を弾性的に支持し安定させる。

筺体６に固定されたＬＰＨ（５）の露光方向直下には感光体７があるため、ＬＰＨ（５）は、焦点位置よりも感光体７側に飛び出さないように、筺体６に固定される。

このようにＬＰＨ（５）が図１（ｂ）に示すように筺体６に固定され、ＬＰＨ（５）の背面側（感光体側とは逆側）で焦点位置から離れた高さで固定されるにもかかわらずＬＰＨ（５）のぐらつきが押さえられて固定されるので、主走査方向、副走査方向の画像位置にも安定した維持性が得られる。

次に、ＬＰＨ（５）のフォーカス調整について説明する。 ＬＰＨ（５）のフォーカス調整は、ＬＰＨ（５）が筺体６に取り付けられた後に、特殊ナット１の回転によりＬＰＨ（５）がばね３の弾性力に抗してフォーカス方向に上下移動されることで行われる。 ここで特殊ナット１は、図２に示すように、上面が６角形状になっていて、スパナなどの工具をはめて回転させることができる構成をとる。 このような構成をとることで、ＬＰＨ（５）のフォーカス調整は、ＬＰＨ（５）が筺体６に取り付けられたまま行うことが可能で、フォーカス調整の為のアクセス方向は、筺体６の背面側の一方向だけで良い。また、フォーカス調整時に外したり緩める部品がない為フォーカス調整作業性が良い。

調整の目安は、特殊ナット１の回転調整とテストチャートの印刷とが繰り返されて、その結果、良好な画質が得られるようにされてもよい。

また、他のやり方として、図１に示すようにＬＰＨ（５）を取り付けた筺体６が露光装置として画像形成装置５０から着脱可能に構成されるため、画像形成装置５０から取り外された状態でフォーカス調整が行われてもよい。 筺体６は、感光体７の両脇部若しくは感光体７の表面に突き当てて取り付けられる。 図１では、筺体６をねじ止めしているねじ１５、１６が取り外されることによって、ＬＰＨ（５）が取り付けられた筺体６が画像形成装置５０から取り外し可能となる。 そして、筺体６が画像形成装置５０に取り付けられる前に筺体６に取り付けられているＬＰＨ（５）がフォーカス調整されて、ＬＰＨ（５）のフォーカス調整がされた筺体６が画像形成装置５０に取り付けられる。 筺体６内部でのＬＰＨ（５）のフォーカス調整は、画像形成装置５０側の露光装置受け部の高さを基準にしてＬＰＨ（５）の両端部の丸い突起の高さをメカ的に合わせることや、ＬＰＨ（５）のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を点灯させて光学的に焦点を合わせるようにすることもできる。 尚、筺体６に取り付けられてフォーカス調整されたＬＰＨ（５）は、その焦点位置よりも感光体側に飛び出さない形状となる。

尚、ナット固定部材４は簡単な構造であり、ナット固定部材４が筺体６に取り付けられたまま、特殊ナット１の回転によるフォーカス調整は可能である。

次にナット固定部材として、図１に示したナット固定部材４とは異なるナット固定部材について図５を参照して説明を行う。

図５は、ナット固定部材１０によって筺体６に固定された特殊ナット１を示す模式図である。

図５に示すように、特殊ナット１は、ナット固定部材１０によって筺体６に固定されており、そして、ナット固定部材１０に存在する丸ねじ穴からねじ１１、ねじ１２が締めこまれ、締めこまれたねじ１１、ねじ１２によって特殊ナット１の回転が止められている。 特殊ナット１の回転が止められることで、ＬＰＨ（５）のフォーカス調整の調整結果が固定される。

このように、フォーカス調整された特殊ナット１の回転が止められることで、調整結果が固定されるが、調整結果の固定は、特殊ナット１が接着剤で筺体６に固定されることにより行われてもよい。

また、画像形成装置５０は、ＬＰＨ（５）を筺体６に取り付ける特殊ナット１、板ばね２、コイルばね３、ナット固定部材４、板ばね９、ナット固定部材１０、ねじ１１、ねじ１２等が使用されて、複数のＬＰＨが筺体に固定されるようにも構成される。

複数の露光ヘッドが筺体に固定される場合について図６を参照して説明を行う。

図６は、筺体１４に複数の露光ヘッドが固定された状態を示した模式図である。

図６（ａ）は、複数の露光ヘッドが筺体１４に固定された状態を側面から見た構成図であり、図６（ｂ）は複数の露光ヘッドが筺体１４に固定された状態を正面から見た構成図である。

図６に示すように、筺体１４には、３本の露光ヘッドが長手方向にずらして並べられて固定されている。その結果、露光幅が、単数の時と比較して広がっている。筺体１４への露光ヘッドの取り付けには、特殊ナット１、板ばね２、コイルばね３、ナット固定部材４が使用され、３本の露光ヘッドであるＬＰＨ１（２１）、ＬＰＨ２（２２）、ＬＰＨ３（２３）が筺体１４に固定されている。 筺体１４には広い露光幅に対する広幅の感光体２０が配置される。

また、筺体１４へのＬＰＨ１（２１）、ＬＰＨ２（２２）、ＬＰＨ３（２３）の取り付けには、図６（ａ）に示すように、隣り合う露光ヘッドは干渉しないように感光体の回転方向に位置をずらして配置される。筺体１４への固定方法は、３本の露光ヘッド共に共通であり、特殊ナット１、板ばね２、コイルばね３、ナット固定部材４が使用される。 その際に板ばね９が使われてももちろんよい。

筺体１４に固定されたＬＰＨ１（２１）、ＬＰＨ２（２２）、ＬＰＨ３（２３）の露光方向直下には感光体２０があるため、各露光ヘッドは、各露光ヘッドが焦点位置よりも感光体側に飛び出さないように、筺体１４上に固定される。

この発明は、画像形成装置において利用可能である。

画像形成装置の露光ヘッド取り付け箇所の構成を示す模式図。 露光ヘッド取り付け箇所の取り付け片側における組立部品図。 内径を２段階構成にした特殊ナット１を示す模式図。 板ばね９が使用された場合の露光ヘッド取付箇所の組立部品図。 ナット固定部材１０によって固定された特殊ナット１を示す模式図。 筺体１４に複数の露光ヘッドが固定された状態を示した模式図。

符号の説明

１ 特殊ナット
２ 板ばね
３ コイルばね
４ ナット固定部材
５ ＬＰＨ
６ 筺体
７ 感光体
８ ねじ
９ 板ばね
１０ ナット固定部材
１１ ねじ
１２ ねじ
１３ 発光面
１４ 筺体
１５ ねじ
１６ ねじ
２０ 感光体
２１ ＬＰＨ１
２２ ＬＰＨ２
２３ ＬＰＨ３

Claims (6)

1. 感光体へのフォーカス方向を軸とするねじが両側近傍に固定された露光ヘッドと、
   前記露光ヘッドを取り付ける筺体と、
   前記ねじに取り付けるナットと、
   前記ナットの前記ねじに対する回転を許容し、前記ねじに取り付けられた前記ナットが前記ねじと共に前記筺体に対して前記感光体の主走査方向および副走査方向へ移動することを規制する固定部材と、
   前記ねじの近傍で前記露光ヘッドを前記筺体に対して前記感光体のフォーカス方向および副走査方向に弾性的に支持する弾性部材と
   を有し、
   前記ナットの回転により前記露光ヘッドを前記弾性部材の弾性力に抗して前記フォーカス方向に移動させて前記露光ヘッドの前記感光体に対する前記フォーカス方向の位置が調整可能な画像形成装置。
2. 前記ナットは、
   前記ナットの回転軸に対して円錐状に傾斜した傾斜部
   を有し、
   前記固定部材は、
   前記ナットの前記傾斜部分にはめられることにより前記ナットの前記移動を規制する穴部を有し、前記筐体に固定される板ばねからなる請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ねじは、
   前記筺体とのはめ合い部分に形成されたストレート形状部と、前記ナットとのはめ合い部分に形成されたおねじ形状部とを有する２段構造からなり、
   前記ナットは、
   前記ねじの前記おねじ形状部にはめ合うめねじ部と、前記めねじ部より大径の大径部とを有する２段構造からなる請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記弾性部材は、
   前記露光ヘッドを前記フォーカス方向に弾性的に支持するコイルばねと、
   前記露光ヘッドを前記副走査方向に弾性的に支持する板ばねと
   を有する請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記弾性部材は、
   前記露光ヘッドを前記フォーカス方向に弾性的に支持する第１のばね部と、前記露光ヘッドを前記副走査方向に弾性的に支持する第２のばね部とが一体に形成された板ばねからなる請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記筺体は、
   前記感光体表面若しくは感光体両脇部に突き当てて着脱自在に取り付けられ、
   前記露光ヘッドは、
   前記筐体の取り付けに際して、前記感光体表面に接触しないように前記ナットの回転により前記筐体に対する位置調整がなされる請求項１に記載の画像形成装置。

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