JP4803276B2 - 露光装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
請求項3に記載の発明は、前記付与部は、前記露光手段のアース接続として機能することを特徴とする請求項1又は2に記載の露光装置である。
請求項6に記載の発明は、前記付与部による前記第1基準部に前記露光手段の前記一端側を押し付ける力は、当該付与部により当該第1基準部に当該露光手段の当該一端側を押し付けた後、当該露光手段の当該一端側の端部を前記第3基準部に押し付ける際に前記第3の方向へ移動させることが可能な大きさに設定されていることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置である。
請求項7に記載の発明は、前記付与部による前記第1基準部及び前記第3基準部に前記露光手段の前記一端側を押し付ける力は、当該付与部により当該第1基準部及び当該第3基準部に当該露光手段の当該一端側を押し付けた後、当該露光手段の当該一端側の端部を前記第2基準部に押し付ける際に前記第2の方向へ移動させることが可能な大きさに設定されていることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
請求項9に記載の発明は、前記第2付与部材には凸部が形成され、前記第2付与部材は、前記第1付与部材に当該凸部を接触させることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置である。
請求項10に記載の発明は、前記第1付与部材には前記第1の方向に長い凹部が形成され、当該第1付与部材の凹部に、前記第2付与部材の前記凸部が嵌められることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置である。
請求項2の発明によれば、本構成を有していない場合に比べて、露光手段をより安定して保持することが可能となる。
請求項3の発明によれば、アース部材を別途設ける場合と比較して、省スペース化を図ることが可能となる。
請求項5の発明によれば、露光手段の第1の方向、第2の方向及び第3の方向における位置決め及び固定を行うことが可能となる。
請求項6の発明によれば、露光手段の第1の方向における固定を行った後であっても、露光手段のY方向の位置決めを行うことができる。
請求項7の発明によれば、露光手段の第1の方向及び第3の方向の固定を行った後であっても、露光手段の第2の方向の位置決めを行うことが可能となる。
請求項9の発明によれば、本構成を有していない場合に比べて、第2付与部材の取り付け角度がずれた場合であっても、第1付与部材の全体に亘って力を付与することができる。
請求項10の発明によれば、本構成を有していない場合に比べて、例えば第1付与部材等のサイズに誤差が生じた場合であっても、第1付与部材に第2付与部材を組み付けることが可能となる。
図1は、本実施形態が適用される画像形成装置1の全体構成の一例を示した図である。画像形成装置1は、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部10と、パーソナルコンピュータ(PC)2、画像読取装置3、あるいはFAXモデム4等に接続され、これらから入力される画像データに画像処理を施し、さらには画像形成装置1全体の動作を制御する制御部5とを備えている。
各画像形成ユニット11は、感光体ドラム12、感光体ドラム12を帯電する帯電装置の一例としての帯電器13、帯電された感光体ドラム12を制御部5から送られてくる画像データに基づいて露光する露光手段の一例としてのLEDプリントヘッド(LPH)14、感光体ドラム12上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置の一例としての現像器15(図1参照)を備えている。また、各画像形成ユニット11は、これら感光体ドラム12、帯電器13、LPH14及び現像器15を保持するハウジング19を備えている。
図3及び図4に示すように、ハウジング19には、LPH14を保持する保持部20が設けられている。保持部20は、LPH14のアウト側端部を保持する一端側保持部の一例としてのアウト側保持部21と、LPH14のイン側端部を保持する他端側保持部の一例としてのイン側保持部22とを有している。そして、LPH14は、アウト側保持部21及びイン側保持部22によって両端が保持されることで、ハウジング19に支持される。
なお、LPH14は、付与部の一例としての固定部材70(第1バネ部材71、第2バネ部材72、第3バネ部材73、第4バネ部材74)によって固定がなされる。図3に示すように、LPH14のアウト側端部は、LPH14側から第1バネ部材71、第2バネ部材72の順に重ねられた固定部材70によって固定される。一方、図4に示すように、LPH14のイン側端部は、LPH14側から第3バネ部材73、第4バネ部材74の順に重ねられた固定部材70によって固定される。なお、この固定部材70については後に詳しく説明する。
アウト側保持部21は、図5(a)に示すように、X方向の位置決めの基準面となるX方向基準面21X、Y方向の位置決めの基準面となるY方向基準面21Y、及びZ方向の基準面となるZ方向基準面21Zを有している。この基準面とは、LPH14を保持部20に取り付けた際に、感光体ドラム12に対するLPH14の位置が意図するものとなるように特定された面である。なお、X方向基準面21Xは第1基準部として、Y方向基準面21Yは第3基準部として、Z方向基準面21Zは第2基準部として機能する。
LPH14は、図6(a)に示すように、発光チップアレイ41(後述する図7参照)と、発光チップアレイ41から出射された光を感光体ドラム12表面に結像させるロッドレンズアレイ43、発光チップアレイ41及びロッドレンズアレイ43を支持するとともに発光チップアレイ41を外部から遮蔽するホルダ45を備えている。また、LPH14は、保持部20にLPH14を取り付ける際に、保持部20に接触させるための接触面が形成された接触部50を有している。
また、図6(b)に示すように、回路基板42には、LPH14のアース接続に用いられるアース用パッド42a(アウト側端部)及びアース用パッド42b(イン側端部)が設けられている。さらに、回路基板42には、露光動作に関する各種信号等を受け付けるコネクタ42cが設けられている。なお、図6(b)に示すように、LPH14の裏面側において、ホルダ45のアウト側端部には、後述するように第1バネ部材71が引っ掛けられるように受け部46が形成されている。
発光チップアレイ41は、複数のLEDを備えた発光チップC及び各発光チップCを駆動する信号発生回路や各種配線などが設けられる回路基板42を備えている。そして、図7(a)に示すように、発光チップアレイ41は、回路基板42上に、60個の発光チップC(C1〜C60)を、Y方向に二列に千鳥状に配置して構成されている。
接触部50は、LPH14のアウト側端部に設けられるアウト側接触部51、及びLPH14のイン側端部に設けられるイン側接触部52を備えている。
アウト側接触部51は、図8(a)に示すように、X方向接触面51X、Y方向接触面51Y、及びZ方向接触面51Zを有している。これらの面は、LPH14の位置決めの基準面が設けられたアウト側保持部21に接触させるための面である。具体的には、X方向接触面51Xは、アウト側保持部21のX方向基準面21Xに接触する。Y方向接触面51Yは、アウト側保持部21のY方向基準面21Yに接触する。Z方向接触面51Zは、アウト側保持部21のZ方向基準面21Zに接触する。このように、本実施形態では、面接触によって、LPH14のイン側端部において、LPH14のX方向、Y方向及びZ方向の位置決めを図っている。
なお、本実施形態では、LPH14のX方向の位置決めは、アウト側保持部21と、LPH14のアウト側接触部51とによってなされる。従って、LPH14のイン側接触部52にはX方向の接触面を形成していない。
本実施形態の固定部材70は、図9(a)〜(d)に示すように、4つのバネ部材を備えて構成されている。
上述したように、本実施形態では、LPH14の接触部50に形成される接触面を、保持部20に形成される基準面に接触させることでLPH14の位置決めを行う。従って、LPH14の接触部50に形成される接触面が、保持部20に形成される基準面に接触した状態にする必要がある。また、画像形成装置1を動作させている際などにおいても、LPH14と保持部20との接触状態を保つ必要がある。そこで、本実施形態では、固定部材70によって、保持部20における基準面及び接触部50における接触面によって位置決めされた位置にLPH14を固定している。
アンカー部71bは、基部71aの端部側に設けられる。アンカー部71bは、アウト側保持部21における貫通口212よりも幅が大きく形成されている。
掛かり部71cは、アンカー部71bが設けられる側とは反対側となる基部71aの端部側に設けられる。本実施形態の掛かり部71cはS字形状を有している。そして、掛かり部71cは、LPH14のアウト側端部に(本実施形態では受け部46、図6(b)参照)に引っ掛けられるように構成されている。なお、アンカー部71bから掛かり部71cまでの長さは、アンカー部71bと掛かり部71cとの間に、ハウジング19、アウト側保持部21及びアウト側接触部51を挟み込んだ状態にて、アウト側接触部51をアウト側保持部21に向けて押し付けることができる長さとしている(図10参照)。
また、図9(a)に示すように、基部71aの幅方向における中央部には、図面下側へと窪む凹部71eが設けられている。この凹部71eは、後述の第2バネ部材72の凸部72eが嵌るように構成されている。また、本実施形態では、凹部71eは、アウト側保持部21に組み付けられた状態にて、X方向に長い縦長形状を有している。なお、凹部71eは、基部71aを貫通し、X方向に長い縦長形状の開口であっても良い。
第2付与部材の一例としての第2バネ部材72は、LPH14のアウト側端部におけるY方向及びZ方向の固定を行う部材である。第2バネ部材72は、図9(b)に示すように、全体として見たときにΣ形状を有する部材である。そして、第2バネ部材72は、基部72a、開口部72b、掛かり部72c、押付け部72d、凸部72e及びガイド部72fを備えて構成される。
開口部72bは、基部72aの端部側に設けられる。開口部72bは、アウト側保持部21に第2バネ部材72をアウト側保持部21にねじ留めする際に用いられる。
本実施形態においては、第3バネ部材73は、LPH14のアース接続としての機能を担っている。
第3バネ部材73は、図9(c)に示すように、基部73a、アンカー部73b、アース部73d及び凹部73eを備えて構成される。
アンカー部73bは、イン側保持部22における貫通口222よりも幅が大きく形成されている。アース部73dは、第3バネ部材73をイン側保持部22に組み付けた状態にて、LPH14における回路基板42のアース用パッド42bに接触できるように、図面下側に向けて折り曲げられている。
また、基部73aには、図9(c)に示すように、図面下側に窪んだ凹部73eが設けられている。この凹部73eは、後述の第4バネ部材74の凸部74eが嵌るように構成されている。
第4バネ部材74は、LPH14のイン側端部におけるY方向及びZ方向の固定を行う部材である。本実施形態において、第4バネ部材74の基本構成は、第2バネ部材72と同様である。第4バネ部材74は、図9(d)に示すように、全体としてΣ形状を有している。そして、第4バネ部材74は、基部74a、開口部74b、掛かり部74c、押付け部74d、凸部74e及びガイド部74fを備えて構成される。
また、ガイド部74fは、第4バネ部材74をイン側保持部22に組み付ける際に利用される部位である。
図10は、第1バネ部材71による、X方向におけるLPH14の固定を説明するための図である。図11は、第2バネ部材72による、Y方向及びZ方向におけるLPH14の固定を説明するための図である。なお、Y方向及びZ方向におけるLPH14の固定については、第2バネ部材72を例に挙げて説明する。
そして、図10(b)に示すように、第1バネ部材71の掛かり部71cをLPH14におけるホルダ45のアウト側端部(この例では受け部46)に引っ掛ける。そうすると、アンカー部71bと掛かり部71cとの間に、ハウジング19、アウト側保持部21、アウト側接触部51が挟み込まれた状態となる。このとき、第1バネ部材71の弾性力によって、アウト側接触部51のX方向接触面51Xが、アウト側保持部21のX方向基準面21Xに押し付けられる。その結果、LPH14のアウト側接触部51のX方向接触面51Xは、アウト側保持部21のX方向基準面21Xに接触した状態で固定される。即ち、LPH14のX方向の固定が完了する。
一方、第3バネ部材73は、図10(b)に示すように、回路基板42のアース用パッド42bが設けられる位置にアース部73dが載るように置かれる。
図11(a)に示すように、LPH14のアウト側接触部51の裏面と、アウト側保持部21の天井部214とによって形成される空間に、第2バネ部材72を差し入れる。このとき、第2バネ部材72のガイド部72fを、天井部214に滑らせるようにして、第2バネ部材72を差し入れる。こうすることで、第2バネ部材72が天井部214に引っ掛かり難くなり、組み付け作業性が向上する。
図12は、固定部材70のバネ力について説明するための模式図である。なお、ここでは、LPH14のアウト側端部の固定を例に挙げて説明する。
また、以下の説明では、第1バネ部材71がアウト側接触部51に付与するX方向の力を「X方向バネ力NX」とする。第2バネ部材72がアウト側接触部51に付与するY方向の力を「Y方向バネ力NY」とする。そして、第2バネ部材72がアウト側接触部51に付与するZ方向の力を「Z方向バネ力NZ」とする。なお、これらX方向バネ力NX、Y方向バネ力NY、及びZ方向バネ力NZは、例えば画像形成装置1の動作時において、LPH14が受ける振動等によって、保持部20に対してLPH14がずれない程度の力となっている。
NY > μNX (式1)
NZ > (μNX+μNY) (式2)
まず、式1について説明する。
図12(a)に示すように、本実施形態では、まず始めに第1バネ部材71により、X方向バネ力NXでもって、X方向接触面51XをX方向基準面21Xに押し当てる。
そして、図12(b)に示すように、第2バネ部材72により、Y方向基準面21Yに向けてY方向接触面51Yを移動させようとする。ここで、上記のように、X方向接触面51XとX方向基準面21Xとは既に接触した状態にある。そうすると、Y方向接触面51YをY方向基準面21Yに向けて移動させるには、Y方向バネ力NYは、X方向接触面51XとX方向基準面21Xとの間に生じる最大静止摩擦力(μNX)より大きくする必要が生じる。
図12(c)に示すように、式1の条件を満たす場合、第2バネ部材72により、Y方向バネ力NYでもって、Y方向接触面51YはY方向基準面21Yに接触する。この段階では、X方向接触面51XとX方向基準面21Xとが、Y方向接触面51YとY方向基準面21Yとがそれぞれ接触した状態にある。そうすると、Z方向接触面51ZをZ方向基準面21Zに向けて移動させるには、Z方向バネ力NZは、X方向接触面51XとX方向基準面21Xとの間に生じる最大静止摩擦力(μNX)と、Y方向接触面51YとY方向基準面21Yとの間に生じる最大静止摩擦力(μNY)との和よりも大きくする必要が生じる。
Claims (10)
- 一端と他端とを有し、回転する像保持体の回転軸方向に沿った第1の方向に複数の発光素子が配列され、当該像保持体を露光する露光手段と、
前記露光手段の前記一端側の端部を保持する一端側保持部と、
前記一端側保持部に形成され、前記露光手段の前記一端側の端部を接触させることで、当該露光手段の第1の方向における位置を決めるための基準となる第1基準部と、
前記露光手段を前記第1の方向において移動可能に、当該露光手段の前記他端側の端部を保持する他端側保持部と、
前記露光手段の前記一端側の端部を前記第1基準部に向けて押し付ける力を、当該露光手段の当該一端側にて付与する付与部と、を備え、
前記露光手段は、前記一端側に、前記付与部からの押し付け力を受ける受け部と、前記第1基準部に接触する接触部とを有し、当該接触部は、当該受け部が受けた押し付け力により当該第1基準部に押し付けられるとともに、前記他端側では前記第1の方向への力を受けないことを特徴とする露光装置。 - 前記第1基準部は面であり、前記露光手段の前記一端側の前記接触部には当該第1基準部における面に接触させるための接触面が形成され、
前記付与部は、前記露光手段の前記接触面を、前記第1基準部の前記面に押し付けて、当該第1基準部の面と当該接触面との接触を保つことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 - 前記付与部は、前記露光手段のアース接続として機能することを特徴とする請求項1又は2に記載の露光装置。
- 回転する像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電装置と、
一端と他端とを有し、前記像保持体の回転軸方向に沿った第1の方向に複数の発光素子が配列され、当該像保持体を露光して当該像保持体に静電潜像を形成する露光手段と、
前記露光手段の前記一端側の端部を保持する一端側保持部と、
前記一端側保持部に形成され、前記露光手段の前記一端側の端部を接触させることで、当該露光手段の第1の方向における位置を決めるための基準となる第1基準部と、
前記露光手段を前記第1の方向において移動可能に、当該露光手段の前記他端側の端部を保持する他端側保持部と、
前記露光手段の前記一端側の端部を前記第1基準部に向けて押し付ける力を、当該露光手段の当該一端側にて付与する付与部と、
前記像保持体に形成された前記静電潜像を現像して画像を形成する現像装置と、を備え、
前記露光手段は、前記一端側に、前記付与部からの押し付け力を受ける受け部と、前記第1基準部に接触する接触部とを有し、当該接触部は、当該受け部が受けた押し付け力により当該第1基準部に押し付けられるとともに、前記他端側では前記第1の方向への力を受けないことを特徴とする画像形成装置。 - 前記一端側保持部には、前記露光手段の前記一端側の端部を接触させることで、当該露光手段の光照射方向に沿った第2の方向における当該露光手段の位置を決めるための基準となる第2基準部と、前記第1の方向と前記第2の方向とに直交する方向に沿った第3の方向における当該露光手段の位置を決める第3基準部とがさらに形成され、
前記付与部は、前記露光手段の前記一端側の端部を、前記第1基準部、前記第2基準部及び前記第3基準部に向けてそれぞれ押し付けることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記付与部による前記第1基準部に前記露光手段の前記一端側を押し付ける力は、当該付与部により当該第1基準部に当該露光手段の当該一端側を押し付けた後、当該露光手段の当該一端側の端部を前記第3基準部に押し付ける際に前記第3の方向へ移動させることが可能な大きさに設定されていることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記付与部による前記第1基準部及び前記第3基準部に前記露光手段の前記一端側を押し付ける力は、当該付与部により当該第1基準部及び当該第3基準部に当該露光手段の当該一端側を押し付けた後、当該露光手段の当該一端側の端部を前記第2基準部に押し付ける際に前記第2の方向へ移動させることが可能な大きさに設定されていることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記付与部は、前記露光手段の前記一端側の端部に、前記第1の方向に向けた力を付与する第1付与部材と、前記第2の方向及び前記第3の方向に向けた力を付与する第2付与部材とを備え、
前記第2付与部材と前記露光手段の前記一端側の端部との間に前記第1付与部材が挟み込まれ、当該第2付与部材は、前記第1付与部材と当該露光手段の当該一端側の端部とを、前記第2基準部側に向けて押し付けることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記第2付与部材には凸部が形成され、前記第2付与部材は、前記第1付与部材に当該凸部を接触させることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記第1付与部材には前記第1の方向に長い凹部が形成され、当該第1付与部材の凹部に、前記第2付与部材の前記凸部が嵌められることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
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