JP6755833B2 - 露光装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、露光装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、電子写真式のプリンタには、画像形成ユニット、露光装置、転写ローラ、定着器等が配設され、画像形成ユニットにおいて、一様に帯電させられた像担持体としての感光体ドラムが露光装置の露光ヘッドとしてのＬＥＤヘッドによって露光されて静電潜像が形成され、該静電潜像が現像ローラによって現像されてトナー像が形成され、該トナー像が転写ローラによって用紙に転写され、トナー像が転写された用紙が定着器に送られ、該定着器においてトナー像が用紙に定着させられるようになっている。

前記露光装置においては、露光ヘッドとしてのＬＥＤヘッドがプリンタのカバーに取り付けられるようになっていて、そのために、ＬＥＤヘッドの長手方向における両端に突起が形成され、プリンタのカバーから垂下させて配設された露光ヘッド保持部としてのＬＥＤヘッドホルダの長手方向における両端に支持穴が形成され、突起と支持穴とが係合させられ、ＬＥＤヘッドホルダによってＬＥＤヘッドが保持される。

また、ＬＥＤヘッドは、ＬＥＤヘッドホルダとＬＥＤヘッドとの間に配設されたばねによって、感光体ドラムに向けて付勢され、感光体ドラムに対して位置決めされる（例えば、特許文献１参照。）。

特開平８−３１８６６１号公報

しかしながら、従来のプリンタにおいては、ＬＥＤヘッドがばねによって感光体ドラムに向けて付勢されるので、ＬＥＤヘッドにモーメントが発生し、ＬＥＤヘッドが剛性が低い材料で形成されている場合、ＬＥＤヘッドが変形してしまう。その結果、ＬＥＤヘッドを感光体ドラムに対して精度良く位置決めすることができなくなってしまう。

本発明は、前記従来のプリンタの問題点を解決して、露光ヘッドが変形することがなく、露光ヘッドを像担持体に対して精度良く位置決めすることができる露光装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の露光装置においては、発光素子基板を備えた露光ヘッドと、該露光ヘッドを保持し、装置本体に取り付けるための露光ヘッド保持部と、前記露光ヘッドと前記露光ヘッド保持部との間に配設された圧縮ばねと、該圧縮ばねの内径側に配設され、第１の係合部によって露光ヘッド保持部と係合させられ、第２の係合部によって露光ヘッドと係合させられるシャフトとを有する。
そして、前記露光ヘッドは、前記シャフトの、軸方向における第１の方向への移動を規制する第１の規制部、及び前記第２の係合部と係合させられて、前記シャフトの、軸方向における第１の方向と反対の第２の方向への移動を規制する第２の規制部を備える。
また、前記露光ヘッド保持部は、前記第１の係合部と係合させられて、前記シャフトの、軸方向における前記第１の方向への移動を規制する第３の規制部を備える。

本発明によれば、露光装置においては、発光素子基板を備えた露光ヘッドと、該露光ヘッドを保持し、装置本体に取り付けるための露光ヘッド保持部と、前記露光ヘッドと前記露光ヘッド保持部との間に配設された圧縮ばねと、該圧縮ばねの内径側に配設され、第１の係合部によって露光ヘッド保持部と係合させられ、第２の係合部によって露光ヘッドと係合させられるシャフトとを有する。
そして、前記露光ヘッドは、前記シャフトの、軸方向における第１の方向への移動を規制する第１の規制部、及び前記第２の係合部と係合させられて、前記シャフトの、軸方向における第１の方向と反対の第２の方向への移動を規制する第２の規制部を備える。
また、前記露光ヘッド保持部は、前記第１の係合部と係合させられて、前記シャフトの、軸方向における前記第１の方向への移動を規制する第３の規制部を備える。

この場合、露光ヘッドと露光ヘッド保持部との間に圧縮ばねが配設され、圧縮ばねの内径側に配設されたシャフトが、第１の係合部によって露光ヘッド保持部と係合させられ、第２の係合部によって露光ヘッドと係合させられるので、シャフトの軸線上で、露光ヘッドと露光ヘッド保持部とが連結され、圧縮ばねの付勢力が露光ヘッド及び露光ヘッド保持部に加わる。

したがって、露光ヘッドにモーメントが発生することがないので、露光ヘッドが変形することがなく、露光ヘッドを像担持体に対して精度良く位置決めすることができる。

本実施の形態におけるプリンタのカバーを閉じた状態におけるＬＥＤヘッドユニットの斜視図である。 本発明の実施の形態におけるプリンタの概念図である。 本実施の形態におけるプリンタのカバーを開いた状態におけるＬＥＤヘッドユニットの斜視図である。 本発明の実施の形態におけるＬＥＤヘッドユニットの配設状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態におけるＬＥＤヘッドユニットの配設状態を示す要部拡大図である。 本実施の形態におけるプリンタの第２の側壁側から見たときのばね及びシャフトの斜視図である。 本発明の実施の形態におけるプリンタの前壁側から見たときのばね及びシャフトの斜視図である。 本発明の実施の形態におけるＬＥＤヘッドホルダの要部拡大図である。 図８のＡ−Ａ断面図である。 図８のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施の形態におけるホルダの要部拡大図である。 図１１のＣ−Ｃ断面図である。 図１１のＤ−Ｄ断面図である。 本実施の形態におけるＬＥＤヘッドとＬＥＤヘッドホルダとを連結する方法を説明するための第１の図である。 図１５は本実施の形態におけるＬＥＤヘッドとＬＥＤヘッドホルダとを連結する方法を説明するための第２の図である。 本実施の形態におけるＬＥＤヘッドとＬＥＤヘッドホルダとを連結する方法を説明するための第３の図である。 本実施の形態におけるＬＥＤヘッドの位置決め方法を説明するための第１の図である。 本実施の形態におけるＬＥＤヘッドの位置決め方法を説明するための第２の図である。 本実施の形態におけるＬＥＤヘッドの位置決め方法を説明するための第３の図である。 本実施の形態におけるＬＥＤヘッドの位置決め方法を説明するための第４の図である。 本実施の形態におけるＬＥＤヘッドの位置決め方法を説明するための第５の図である。 本実施の形態におけるＬＥＤヘッドの位置決め方法を説明するための第６の図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としての電子写真式のカラーのプリンタについて説明する。

図２は本発明の実施の形態におけるプリンタの概念図である。

図において、１０はプリンタ、Ｃｓは該プリンタ１０の筐体であり、該筐体Ｃｓは、図上における、手前側の図示されない前壁、奥側の図示されない後壁、左側の第１の側壁Ｗｓ１、右側の第２の側壁Ｗｓ２、上側の頂壁Ｗｔ、及び下側の底壁Ｗｂから成る。

また、Ｃｖは前記頂壁Ｗｔに開閉自在に形成されたカバーであり、該カバーＣｖにおける第１の側壁Ｗｓ１側の所定の領域に、印刷が行われてプリンタ１０の本体、すなわち、装置本体から排出された媒体としての図示されない用紙を積載するためのスタッカＳｋが形成される。

装置本体内の下方、すなわち、底壁Ｗｂの近傍に、媒体収容部としての用紙カセット１１が配設され、該用紙カセット１１内に用紙が収容される。用紙カセット１１の前端には、繰出部材としてのホッピングローラｒ１が配設され、該ホッピングローラｒ１の回転に伴って、用紙が１枚ずつ分離させられて媒体搬送路としての用紙搬送路Ｒｔ１に繰り出される。そして、用紙搬送路Ｒｔ１にはレジストローラ対ｒ２が配設され、用紙は、レジストローラ対ｒ２によって搬送され、画像形成部Ｑ１に送られる。なお、前記用紙として、単紙、連続紙、ＯＨＰシート、封筒、複写紙、特殊紙等を使用することができる。

前記画像形成部Ｑ１には、用紙搬送路Ｒｔ１における上流側から下流側にかけてブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像形成ユニット１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃが用紙搬送路Ｒｔ１に沿って着脱自在に配設される。

各画像形成ユニット１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃは、回転自在に配設された像担持体としての感光体ドラム１３、該感光体ドラム１３と当接させて回転自在に配設され、感光体ドラム１３の表面を一様に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ１４、前記感光体ドラム１３と当接させて回転自在に配設され、感光体ドラム１３の表面に形成された潜像としての静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させ、可視像である各色の現像剤像としてのトナー像を形成する現像剤担持体としての現像ローラ１６、該現像ローラ１６と当接させて回転自在に配設され、トナーを現像ローラ１６に供給する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ１８、現像ローラ１６と圧接させて配設され、トナー供給ローラ１８から現像ローラ１６に供給されたトナーを薄層化する現像剤規制部材としての現像ブレード１９、前記トナー供給ローラ１８にトナーを供給する現像剤収容部としてのトナーカートリッジ２０等を有する。

前記各画像形成ユニット１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃにおける、感光体ドラム１３より上方には、露光装置としてのＬＥＤヘッドユニット１５が、カバーＣｖの裏面に取り付けられ、各感光体ドラム１３に向けて垂下させて配設される。

各ＬＥＤヘッドユニット１５は、露光ヘッドとしてのＬＥＤヘッド３０、及び該ＬＥＤヘッド３０を保持し、装置本体に取り付けるための露光ヘッド保持部としてのＬＥＤヘッドホルダ３１を備え、ＬＥＤヘッド３０は、図示されない制御部から送られた画像データに従って、感光体ドラム１３を露光し、静電潜像を形成する。

また、各画像形成ユニット１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃにおける、感光体ドラム１３より下方には、転写ユニットｕ１が配設される。該転写ユニットｕ１は、第１のローラとしての駆動ローラＲ１、第２のローラとしての従動ローラＲ２、前記駆動ローラＲ１と従動ローラＲ２とによって張設され、駆動ローラＲ１が回転させられるのに伴って矢印Ａ方向に走行させられる転写ベルト２１、及び該転写ベルト２１を介して各感光体ドラム１３と対向させて回転自在に配設された転写部材としての転写ローラ１７を備える。

そして、用紙搬送路Ｒｔ１における画像形成部Ｑ１より下流側には、定着装置としての定着器２８が配設される。該定着器２８は、第１の定着部材としての加熱ローラ２８ａ及び第２の定着部材としてのバックアップローラ２８ｂを備え、定着器２８において、用紙に転写されたカラーのトナー像が、加熱され、加圧されて用紙に定着させられ、用紙にカラーの画像が形成される。

カラーの画像が形成された用紙は、筐体Ｃｓに形成された排出口２９から装置本体外に排出され、スタッカＳｋに積載される。

次に、前記構成のプリンタ１０の動作について説明する。

前記ホッピングローラｒ１が回転させられると、用紙カセット１１に収容された用紙が１枚ずつ分離させられて用紙搬送路Ｒｔ１に繰り出される。繰り出された用紙は、前記レジストローラ対ｒ２によって搬送され、画像形成部Ｑ１に送られ、静電気力によって転写ベルト２１に吸着させられる。そして、用紙は、転写ベルト２１が走行させられるのに伴って、各画像形成ユニット１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃの感光体ドラム１３と転写ローラ１７との間を搬送される。

一方、各画像形成ユニット１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃにおいては、感光体ドラム１３の表面が、前記帯電ローラ１４によって一様に帯電させられ、ＬＥＤヘッド３０によって露光され、感光体ドラム１３に静電潜像が形成される。

また、トナーカートリッジ２０からトナー供給ローラ１８に供給されたトナーは、トナー供給ローラ１８の回転に伴って現像ローラ１６に供給され、現像ローラ１６上において現像ブレード１９によって薄層化され、感光体ドラム１３の静電潜像に静電的に付着させられて各色のトナー像を形成する。

そして、前記各転写ローラ１７に所定の電圧が印加されて発生させられた静電気力によって各感光体ドラム１３上に形成された各色のトナー像が、順次、前記用紙に重ねて転写され、カラーのトナー像が形成される。

続いて、用紙は定着器２８に送られ、該定着器２８においてカラーのトナー像が、加熱ローラ２８ａによって加熱され、バックアップローラ２８ｂによって用紙に押し付けられて用紙に定着させられて、カラーの画像が形成される。そして、前記定着器２８から排出された用紙は、用紙搬送路Ｒｔ１を搬送されて排出口２９を介して装置本体外に排出され、スタッカＳｋに積載される。

なお、前記プリンタ１０を直交座標系で表したとき、プリンタ１０の前壁から後壁に向けてＸ軸の正方向が、後壁から前壁に向けてＸ軸の負方向が設定され、第２の側壁Ｗｓ２から第１の側壁Ｗｓ１に向けてＹ軸の正方向が、第１の側壁Ｗｓ１から第２の側壁Ｗｓ２に向けてＹ軸の負方向が、底壁Ｗｂから頂壁Ｗｔに向けてＺ軸の正方向が、頂壁Ｗｔから底壁Ｗｂに向けてＺ軸の負方向が設定される。

次に、ＬＥＤヘッドユニット１５について説明する。

図１は本実施の形態におけるプリンタのカバーを閉じた状態におけるＬＥＤヘッドユニットの斜視図、図３は本実施の形態におけるプリンタのカバーを開いた状態におけるＬＥＤヘッドユニットの斜視図、図４は本発明の実施の形態におけるＬＥＤヘッドユニットの配設状態を示す断面図、図５は本発明の実施の形態におけるＬＥＤヘッドユニットの配設状態を示す要部拡大図である。

図において、１３は感光体ドラム、１５は該感光体ドラム１３の長手方向に沿って延在させて配設されたＬＥＤヘッドユニットであり、該ＬＥＤヘッドユニット１５は、主としてＬＥＤヘッド３０、及び該ＬＥＤヘッド３０を保持するＬＥＤヘッドホルダ３１から成る。

前記感光体ドラム１３は、画像形成ユニット１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ（図２）の左右（プリンタ１０の前壁側及び後壁側）に配設されたドラム支持部材としてのサイドプレートＰＬ、ＰＲによって回転自在に支持される。

前記ＬＥＤヘッド３０及びＬＥＤヘッドホルダ３１は、サイドプレートＰＬ側の端部の近傍、及びサイドプレートＰＲ側の端部の近傍に設定され、ＬＥＤヘッド３０を感光体ドラム１３に押し当てる位置、すなわち、押当位置において、連結部ＣＬ、ＣＲによって連結される。該各連結部ＣＬ、ＣＲは、ＬＥＤヘッド３０とＬＥＤヘッドホルダ３１との間に配設され、コイルスプリングから成る付勢部材としての、かつ、圧縮ばねとしてのばね３２、並びに該ばね３２内を貫通して配設され、上端及び下端においてＬＥＤヘッドホルダ３１及びＬＥＤヘッド３０と係合させられる軸部材としてのシャフト３３を備える。

前記ＬＥＤヘッド３０は、箱状体から成るホルダ３４、該ホルダ３４によって所定の位置に保持された発光素子基板としてのガラスエポキシ基板３５、及び該ガラスエポキシ基板３５より下方においてホルダ３４によって保持されたロッドレンズアレイ３６を備える。

前記ホルダ３４は、感光体ドラム１３の長手方向に沿って延在させられ、両端がサイドプレートＰＬ、ＰＲ上に置かれるだけの長さを有し、内部にガラスエポキシ基板３５を収容するだけの幅を有する。

前記ガラスエポキシ基板３５の下面である半田面３５ｄには、発光素子としての複数のＬＥＤから成る発光素子アレイとしてのＬＥＤアレイ３７及び図示されないドライバチップが、感光体ドラム１３の長手方向に沿って実装され、ガラスエポキシ基板３５の上面である部品面３５ｕには、所定の箇所にコネクタ３８が実装される。該コネクタ３８は、装置本体に配設され、前記制御部を形成する制御基板とフラットケーブル３９を介して接続される。制御部から送られた画像データがコネクタ３８を介して前記ドライバチップに送られると、ドライバチップのドライバが駆動され、前記ＬＥＤを選択的に点灯させる。

ガラスエポキシ基板３５とホルダ３４との隙間は、ホルダ３４内に異物が進入するのを防止するためにシリコーン樹脂Ｓｅ１によって封止される。また、ホルダ３４の上端は、ガラスエポキシ基板３５が露出するのを防止するために被覆部材としてのマイラーシート４１で覆われる。

ロッドレンズアレイ３６は、各ＬＥＤが点灯され、ＬＥＤから放射される光を収束させる収束レンズであり、前記ホルダ３４の下端に形成された開口部に挿入され、前記ＬＥＤアレイ３７及び感光体ドラム１３と対向させて配設される。

また、ロッドレンズアレイ３６は、ＬＥＤから光が放射される面である発光素子放射面と、ＬＥＤの光がロッドレンズアレイ３６に入射される面であるレンズ入射面との距離、すなわち、レンズ入射距離が、ロッドレンズアレイ３６の特性上最適な値になるような位置でホルダ３４に固着される。

そして、ロッドレンズアレイ３６とホルダ３４との隙間は、ホルダ３４内に異物及び光が進入するのを防止するためにシリコーン樹脂Ｓｅ２によって封止される。

前記シリコーン樹脂Ｓｅ１、Ｓｅ２は、隙間を封止するだけでなく、ガラスエポキシ基板３５とホルダ３４とマイラーシート４１とを接着したり、ロッドレンズアレイ３６とホルダ３４とを接着したりするための接着剤としても機能する。

なお、本実施の形態において、ホルダ３４は、液晶ポリマーから成る混合樹脂で金型成形によって形成されるが、ホルダ３４を、他の樹脂で金型成形によって形成したり、アルミダイキャストで形成したり、板金に対して樹脂を一体化しアウトサート成形を行うことによって形成したりすることができる。また、本実施の形態において、マイラーシート４１は、絶縁性を有するポリエステル樹脂で形成されるが、他の絶縁性を有する樹脂で形成することができる。

前記ＬＥＤヘッドホルダ３１は、ＬＥＤヘッド３０の上方においてＬＥＤヘッド３０を保持するために、ホルダ３４と同様に、感光体ドラム１３の長手方向に沿って延在させられ、ホルダ３４と長さ及び幅が等しくされる。そして、ＬＥＤヘッドホルダ３１は、ホルダ３４と平行に配設された本体部３１Ｂ、及び該本体部３１Ｂの両端から上方に向けて立ち上げて形成されたアームａｍ１、ａｍ２を備え、各アームａｍ１、ａｍ２の先端に形成された取付部材ｐｘ１、ｐｘ２を介してカバーＣｖ（図２）に取り付けられる。これにより、ＬＥＤヘッドユニット１５はカバーＣｖに対して揺動自在に配設される。なお、本体部３１Ｂにおける前記コネネクタ３８と対応する位置にスリットＳｔ１が形成され、フラットケーブル３９が前記スリットＳｔ１を貫通して延在させられる。

前記ＬＥＤヘッドホルダ３１は、ホルダ３４と同様に、液晶ポリマーから成る混合樹脂で金型成形によって形成される。

ところで、ＬＥＤヘッド３０においては、ＬＥＤアレイ３７の各ＬＥＤを選択的に発光させ、ロッドレンズアレイ３６によって光を集束させ、感光体ドラム１３上に照射することによって静電潜像を形成するようになっているが、感光体ドラム１３上に正確に光を照射するためには、ロッドレンズアレイ３６から光が放射される面であるレンズ放射面と、ロッドレンズアレイ３６の光が感光体ドラムに照射される面である照射面との距離、すなわち、レンズ放射距離を前記レンズ入射距離と等しくする必要がある。

そこで、感光体ドラム１３の、サイドプレートＰＬ側の端部の近傍、及びサイドプレートＰＲ側の端部の近傍における前記押当位置に、スペーサ４２が当接させて配設され、該スペーサ４２とホルダ３４の下面との間に、レンズ放射距離を調整するための、後述される調整部材としての、かつ、突当て部としてのプレート４３（図１２）が配設される。

また、感光体ドラム１３に対してＬＥＤアレイ３７を位置決めするために、ホルダ３４の下面におけるサイドプレートＰＬ、ＰＲと対向する位置に、後述される位置決め穴８１（図１７）が形成され、該位置決め穴８１に、サイドプレートＰＬ、ＰＲから突出させて形成された位置決め部材としての位置決めピン８２が挿入される。

次に、ＬＥＤヘッド３０とＬＥＤヘッドホルダ３１との連結部ＣＬ、ＣＲの構造について詳細に説明する。なお、連結部ＣＬ、ＣＲは同じ構造を有するので、図に基づいて連結部ＣＬについてだけ説明する。

図６は本実施の形態におけるプリンタの第２の側壁側から見たときのばね及びシャフトの斜視図、図７は本発明の実施の形態におけるプリンタの前壁側から見たときのばね及びシャフトの斜視図、図８は本発明の実施の形態におけるＬＥＤヘッドホルダの要部拡大図、図９は図８のＡ−Ａ断面図、図１０は図８のＢ−Ｂ断面図、図１１は本発明の実施の形態におけるホルダの要部拡大図、図１２は図１１のＣ−Ｃ断面図、図１３は図１１のＤ−Ｄ断面図である。

図において、３２はばね、３３はシャフト、３４はホルダである。

シャフト３３は、円柱形の形状を有し、軸方向に延在する本体部３３Ｂを備え、該本体部３３ＢのＺ軸の正方向の端部、すなわち、上端部に第１の係合部ｅｇ１が、本体部３３ＢのＺ軸の負方向の端部、すなわち、下端部に第２の係合部ｅｇ２が形成される。

また、ＬＥＤヘッドホルダ３１の長手方向における前記押当位置に対応する箇所に第１の被係合部ｆｇ１が形成され、ＬＥＤヘッド３０の長手方向における前記押当位置に対応する箇所に第２の被係合部ｆｇ２が形成され、前記第１の係合部ｅｇ１と第１の被係合部ｆｇ１とが、また、前記第２の係合部ｅｇ２と第２の被係合部ｆｇ２とが係合させられる。

そして、前記第１の係合部ｅｇ１は、本体部３３Ｂの上端部の円周方向における１箇所において、径方向外方に突出させて（シャフト３３が前記直交座標系上において図６及び７に示される状態に置かれている場合において、本体部３３Ｂの外周面からＹ軸の負方向に突出させて）形成され、半円柱状の形状を有する突出部から成る。また、前記第２の係合部ｅｇ２は、本体部３３Ｂの下端部の円周方向における２箇所において、径方向外方に突出させて（シャフト３３が前記直交座標系上において図６及び７に示される状態に置かれている場合において、本体部３３Ｂの外周面からＸ軸の正方向及び負方向に突出させて）形成され、矩形の形状を有する一対の突出片から成る。

なお、前記本体部３３Ｂの上端部の端面には、作業者が、プラスドライバー等の工具を使用してシャフト３３を回動させることができるように、所定の深さの十文字の形状を有する四つの溝ｍ１〜ｍ４から成る工具当て面４８が形成される。そして、本実施の形態において、前記第１の係合部ｅｇ１は、前記溝ｍ１〜ｍ４を避けて、円周方向における溝ｍ１、ｍ２間の９０〔°〕の範囲にわたり形成される。

また、前記第１の被係合部ｆｇ１は、ＬＥＤヘッドホルダ３１の長手方向における前記押当位置に対応する箇所において、前記シャフト３３の一方の端部である上端部を収容する第１の収容穴部５１内に形成され、前記第２の被係合部ｆｇ２は、ＬＥＤヘッド３０の長手方向における前記押当位置に対応する箇所において、前記シャフト３３の他方の端部である下端部を収容する第２の収容穴部５２内に形成される。

そのために、前記ＬＥＤヘッドホルダ３１の本体部３１Ｂの長手方向における前記押当位置に対応する箇所に、矩形の形状を有する切欠部５６が形成され、該切欠部５６に前記第１の収容穴部５１が形成される。該第１の収容穴部５１は、Ｚ軸の正方向側、すなわち、上半部に形成された上方穴部５３、及び該上方穴部５３よりＺ軸の負方向側、すなわち、下半部に形成された下方穴部５４を備える。

そして、前記上方穴部５３は、前記シャフト３３の本体部３３Ｂを、貫通させて、軸方向に移動自在に収容することができるように形成され、円形の形状を有する第１の穴部５３ａ、該第１の穴部５３ａに隣接させて、前記第１の係合部ｅｇ１を貫通させて軸方向に移動自在に収容することができるように形成され、半円形の形状を有する第２の穴部５３ｂ、及び該第２の穴部５３ｂに隣接させて、前記第１の係合部ｅｇ１を貫通させることなく軸方向に移動自在に収容することができるように形成され、半円形の形状を有する第３の穴部５３ｃを備え、該第３の穴部５３ｃの下端部に、第３の穴部５３ｃの内周面から上方穴部５３の中心に向けて突出させて前記第１の被係合部ｆｇ１が形成される。

また、前記下方穴部５４は、上端部に形成され、ばね３２のＺ軸の正方向の端部、すなわち、上端部を収容する第１の穴部５４ａ、及び該第１の穴部５４ａの下端から下方にかけて徐々に径が大きくなるようにテーパ状に形成された第２の穴部５４ｂから成る。

一方、前記第２の収容穴部５２は、Ｚ軸の正方向側、すなわち、上半部に形成された上方穴部５８、及び該上方穴部５８よりＺ軸の負方向側、すなわち、下半部に形成された下方穴部５９を備える。

そして、前記上方穴部５８は、ばね３２の下端部を収容する穴部５８ａを備え、該穴部５８ａの下端部に、穴部５８ａの内周面から上方穴部５８の中心に向けて突出させて前記第２の被係合部ｆｇ２が形成される。

また、前記下方穴部５９は、シャフト３３の本体部３３Ｂ及び第２の係合部ｅｇ２を収容する穴部５９ａを備え、該穴部５９ａの下端に、シャフト３３を保持する保持部６２が配設される。

なお、前記保持部６２の下方には、所定の厚さを有する前記プレート４３がシャフト３３の軸の延長線上においてスペーサ４２と当接させて配設され、プレート４３によって前記レンズ放射距離が調整される。

ここで、ばね３２及びシャフト３３において、各第２の係合部ｅｇ２の先端間の距離をＬ１とし、各第２の係合部ｅｇ２の厚さをＬ２とし、ばね３２の外径をＬ３とし、シャフト３３の本体部３３Ｂの外径をＬ４とし、シャフト３３の本体部３３ＢのＺ軸の方向の長さをＬ５とし、第１の係合部ｅｇ１のＺ軸の方向の厚さをＬ６とする。なお、前記ばね３２を圧縮し、各巻きを密着させたときのばね３２のＺ軸の方向の厚さを表す密着高さをＨｓとする。

また、ＬＥＤヘッド３０の第２の収容穴部５２における上方穴部５８において、ばね３２の下端部を収容する穴部５８ａの内径をＬ７とし、下方穴部５９において、シャフト３３の本体部３３Ｂ及び第２の係合部ｅｇ２を収容する穴部５９ａのＹ軸の方向の内寸をＬ８とし、穴部５９ａのＸ軸の方向の内寸をＬ９とし、穴部５８ａにおける第２の被係合部ｆｇ２間のＸ軸の方向の内寸をＬ１０とし、穴部５９ａにおける保持部６２から第２の被係合部ｆｇ２までのＺ軸の方向の距離をＬ１１とし、穴部５８ａにおける第２の被係合部ｆｇ２のＺ軸の方向の厚さをＬ１２とする。

そして、ＬＥＤヘッドホルダ３１の第１の収容穴部５１における上方穴部５３において、第１の被係合部ｆｇ１と上方穴部５３の上端との間のＺ軸の方向の距離をＬ１３とし、第１の被係合部ｆｇ１のＺ軸の方向の厚さをＬ１４とし、第１の収容穴部５１のＺ軸の方向の厚さをＬ１５とし、下方穴部５４の第１の穴部５４ａの内径をＬ１６とする。

本実施の形態において、各距離Ｌ１、Ｌ１１、Ｌ１３、厚さＬ２、Ｌ６、Ｌ１２、Ｌ１４、Ｌ１５、外径Ｌ３、Ｌ４、長さＬ５、密着高さＨｓ、内径Ｌ７、Ｌ１６及び内寸Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０の各寸法は、
Ｌ１１＋Ｌ１２＋Ｌ１５＜Ｌ５−Ｌ６ ……（１）
Ｈｓ＋Ｌ１１＋Ｌ１２＋Ｌ１３＋Ｌ１４＜Ｌ５−Ｌ6 ……（２）
Ｌ４＜Ｌ３≒Ｌ７≒Ｌ１６ ……（３）
ただし、Ｌ３≦Ｌ７ Ｌ３≦Ｌ１６
Ｌ１＜Ｌ８ ……（４）
Ｌ４＜Ｌ１０ ……（５）
Ｌ１＜Ｌ９ ……（６）
Ｌ１０＜Ｌ１ ……（７）
にされる。

次に、ばね３２内にシャフト３３を貫通させた状態で、ばね３２及びシャフト３３によってＬＥＤヘッド３０とＬＥＤヘッドホルダ３１とを連結する方法について説明する。

図１４は本実施の形態におけるＬＥＤヘッドとＬＥＤヘッドホルダとを連結する方法を説明するための第１の図、図１５は本実施の形態におけるＬＥＤヘッドとＬＥＤヘッドホルダとを連結する方法を説明するための第２の図、図１６は本実施の形態におけるＬＥＤヘッドとＬＥＤヘッドホルダとを連結する方法を説明するための第３の図である。

まず、作業者は、図１４に示されるように、シャフト３３の第１の係合部ｅｇ１が、ＬＥＤヘッドホルダ３１の第１の収容穴部５１の第２の穴部５３ｂの方向（Ｘ軸の正方向）に向くようにシャフト３３を保持し、Ｚ軸の正方向に移動させて第１の収容穴部５１内に挿入する。

このとき、シャフト３３は、本体部３３Ｂが第１の収容穴部５１の第１の穴部５３ａを通り、第１の係合部ｅｇ１が第２の穴部５３ｂを通るようにして、第１の収容穴部５１内に挿入される。そして、前記式（３）の関係により、ばね３２の上端部が第１の収容穴部５１の第１の穴部５４ａ（図９）に嵌合すると、シャフト３３は、上端部において、ＬＥＤヘッドホルダ３１によって保持される。

次に、作業者は、式（３）の関係により、ばね３２の下端部が、ホルダ３４の第２の収容穴部５２（図１１）の穴部５８ａに嵌合するようにして、ＬＥＤヘッド３０をＬＥＤヘッドホルダ３１に向けてＺ軸の正方向に移動させ、ばね３２を圧縮させる。このとき、前記式（４）、（５）の関係により、シャフト３３は、ホルダ３４の第２の収容穴部５２内に挿入され、図１１の仮想線で表されるように、第２の係合部ｅｇ２がＹ軸上に置かれる。これにより、シャフト３３は、下端部において、ＬＥＤヘッド３０によって保持される。

続いて、ＬＥＤヘッド３０がＬＥＤヘッドホルダ３１に当接するまでＬＥＤヘッド３０をＺ軸の正方向に移動させると、前記式（１）、（２）の関係により、図１５に示されるように、シャフト３３の第１の係合部ｅｇ１が、ＬＥＤヘッドホルダ３１の切欠部５６の上面から突き出る。

そこで、操作者が、第１の係合部ｅｇ１が切欠部５６の上面から突き出た状態で、シャフト３３を矢印Ｂ方向に９０〔°〕回動させ、ばね３２の圧縮を開放し、ばね３２を伸長させると、図１６に示されるように、前記式（６）の関係により、シャフト３３の第２の係合部ｅｇ２が、ホルダ３４の第２の収容穴部５２の穴部５９ａ内で９０〔°〕回動させられるとともに、ＬＥＤヘッド３０がＬＥＤヘッドホルダ３１から離れてＺ軸の負方向に移動する。その結果、第２の係合部ｅｇ２と第２の被係合部ｆｇ２とが係合させられる。

また、ＬＥＤヘッドホルダ３１側においては、第３の穴部５３ｃ内において第１の係合部ｅｇ１と第１の被係合部ｆｇ１とが係合させられる。

このようにして、前記式（７）の関係により、ＬＥＤヘッドヘッド３０がＬＥＤヘッドホルダ３１によって保持される。

この状態において、ばね３２は、ＬＥＤヘッド３０とＬＥＤヘッドホルダ３１との間の距離に応じて所定の量だけ圧縮させられ、ばね３２の下端部は、穴部５８ａに嵌合させられ、所定の付勢力で第２の被係合部ｆｇ２をＺ軸の負方向に押し、ばね３２の上端部は、第１の穴部５４ａに嵌合させられ、所定の付勢力で第１の被係合部ｆｇ１をＺ軸の正方向に押す。

そして、ＬＥＤヘッド３０は、シャフト３３の下端が保持部６２に当接させられるのに伴って、シャフト３３のＺ軸の負方向（軸方向における第１の方向）への移動を規制し、第２の被係合部ｆｇ２が第２の係合部ｅｇ２と係合させられるのに伴って、シャフト３３のＺ軸の正方向（軸方向における第１の方向と反対の方向である第２の方向）への移動を規制する。

また、ＬＥＤヘッドホルダ３１は、第１の被係合部ｆｇ１が第１の係合部ｅｇ１と係合させられるのに伴って、シャフト３３のＺ軸の負方向への移動を規制する。なお、ＬＥＤヘッドホルダ３１は、シャフト３３のＺ軸の正方向への移動を規制しない。

したがって、シャフト３３は、軸方向において、ＬＥＤヘッドホルダ３１及びＬＥＤヘッド３０に対して移動自在に配設される。

なお、前記保持部６２によって第１の規制部が、第２の被係合部ｆｇ２によって第２の規制部が、第１の被係止部ｆｇ１によって第３の規制部が形成される。

ところで、各画像形成ユニット１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ（図２）においてトナーカートリッジ２０を交換したり、各画像形成ユニット１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃを交換したり、用紙搬送路Ｒｔ１において発生した紙詰まりを解消したりする場合、操作者は、カバーＣｖを開き、それらの作業を行う。この場合、ＬＥＤヘッドユニット１５がカバーＣｖの裏面に取り付けられているので、カバーＣｖを開くたびに、ＬＥＤヘッド３０を感光体ドラム１３に対して位置決めする必要が生じる。

次に、ＬＥＤヘッド３０の位置決め方法について説明する。

図１７は本実施の形態におけるＬＥＤヘッドの位置決め方法を説明するための第１の図、図１８は本実施の形態におけるＬＥＤヘッドの位置決め方法を説明するための第２の図、図１９は本実施の形態におけるＬＥＤヘッドの位置決め方法を説明するための第３の図、図２０は本実施の形態におけるＬＥＤヘッドの位置決め方法を説明するための第４の図、図２１は本実施の形態におけるＬＥＤヘッドの位置決め方法を説明するための第５の図、図２２は本実施の形態におけるＬＥＤヘッドの位置決め方法を説明するための第６の図である。

図において、ＣＬ、ＣＲは連結部、ＰＬ、ＰＲはサイドプレート、１３は感光体ドラム、３０はＬＥＤヘッド、３１はＬＥＤヘッドホルダ、３２はばね、３３はシャフト、３５はガラスエポキシ基板、３６はロッドレンズアレイ、３７はＬＥＤアレイ、３８はコネクタ、３９はフラットケーブル、４２はスペーサ、４３はプレート、６２は保持部、８１は位置決め穴、８２は位置決めピンである。

位置決め穴８１のＺ軸の負方向の端部、すなわち、下端に導入部としてのテーパ部８１ｔｐが、位置決めピン８２のＺ軸の正方向の端部、すなわち、上端に被導入部としてのテーパ部８２ｔｐが形成される。

まず、ＸＹ軸の方向において、ＬＥＤヘッド３０を感光体ドラム１３に対して位置決めするために、サイドプレートＰＬ、ＰＲに形成された位置決めピン８２が、ホルダ３４に形成された位置決め穴８１に嵌入される。

また、Ｚ軸の方向においてＬＥＤヘッド３０を感光体ドラム１３に対して位置決めするために、感光体ドラム１３にスペーサ４２が当接させられ、該スペーサ４２とホルダ３４の下面との間にプレート４３が配設される。

ばね３２の付勢力によってＬＥＤヘッド３０が感光体ドラム１３に向けて付勢されるので、Ｚ軸の方向においてＬＥＤヘッド３０を感光体ドラム１３に対して精度良く位置決めすることができる。

前記プレート４３は、ホルダ３４がばね３２の付勢力で感光体ドラム１３に向けて押される箇所の直下に配設される。ばね３２によってホルダ３４が付勢される位置と、スペーサ４２とプレート４３とが当接させられる位置とがシャフト３３及びばね３２の軸上に置かれるので、カバーＣｖが閉じられている際も、ＬＥＤヘッド３０にモーメントが発生しない。したがって、ＬＥＤヘッド３０が変形することがないので、ＬＥＤヘッド３０を感光体ドラム１３に対して精度良く位置決めすることができる。

また、各部材の取付け誤差により、図１８に示されるように、位置決め穴８１の位置と位置決めピン８２の位置とがずれても、位置決め穴８１の下端にテーパ部８１ｔｐが、位置決めピン８２の上端にテーパ部８２ｔｐが形成されるので、ＬＥＤヘッド３０がＸＹ軸の方向に移動し、位置決め穴８１内に位置決めピン８２を嵌合することができる。

なお、ＬＥＤヘッド３０のＸ軸の方向における移動可能な量は、値ε１、ε２を、
ε１＝Ｌ９−Ｌ１
ε２＝Ｌ１０−Ｌ４
とし、値ε１、ε２のうちの小さい方の値をεｘとし、図１９に示されるように、シャフト３３の外径と第１の収容穴部５１の内径との差をΔｄとしたとき、値εｘ及び差Δｄで形成される、シャフト３３のＸ軸の方向における傾き量θｘで決まる。

また、ＬＥＤヘッド３０のＹ軸の方向における移動可能な量は、値ε３を、
ε３＝Ｌ８−Ｌ4
としたとき、値ε３と、シャフト３３の外径と第１の収容穴部５１の内径との差Δｄで形成される、シャフト３３のＹ軸の方向における傾き量θｙで決まる。

ＬＥＤヘッド３０のＸ軸の方向及びＹ軸の方向における移動可能な量が誤差に対して十分に大きくなるように、距離Ｌ１、内寸Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０及び外径Ｌ４の各寸法が設定される。

ただし、厚さＬ２に対して距離Ｌ１１の寸法が大きすぎる場合、シャフト３３に対するＬＥＤヘッド３０の傾きを規制する構造がないので、シャフト３３に対してＬＥＤヘッド３０が大きく傾いてしまう可能性がある。例えば、カバーＣｖの開閉の軌跡により、ＬＥＤヘッド３０の位置決め穴８１と位置決めピン８２とが、図２０に示されるような状態に置かれると、ＬＥＤヘッド３０が移動せず、ＬＥＤヘッド３０がシャフト３３に対して大きく傾き、図２１に示されるように、位置決め穴８１内に位置決めピン８２が挿入されなくなってしまう。したがって、例えば、距離Ｌ１１及び厚さＬ２を、
Ｌ１１＝Ｌ２＋０. １ 〔ｍｍ〕
程度として、穴部５９ａと第２の係合部ｅｇ２との隙間をできる限り小さくするのが好ましい。

カバーＣｖを開閉することによるＬＥＤヘッド３０のＺ軸の方向の移動量（ばね３２の圧縮量）をＬｓとしたとき、移動量Ｌｓ及び距離Ｌ１３を、
Ｌｓ＜Ｌ１３
にするのが好ましい。このようにすることによって、カバーＣｖを閉じたときに、第１の係合部ｅｇ１がＬＥＤヘッドホルダ３１の切欠部５６から抜き出ることがなくなる。したがって、シャフト３３が回転するのを防止することができるので、ＬＥＤヘッド３０がＬＥＤヘッドホルダ３１から落下するのを防止することができる。

本実施の形態においては、ＬＥＤヘッド３０の内部において、第２の係合部ｅｇ２と第２の被係合部ｆｇ２とを係合させることができるので、ＬＥＤヘッド３０を小型化することができる。

なお、距離Ｌ１１及び厚さＬ２を同じ程度の寸法にすると、シャフト３３に対してＬＥＤヘッド３０がＹ軸の方向に傾かなくなるが、Ｘ軸の方向にも傾かなくなるので、Ｘ軸の方向におけるＬＥＤヘッド３０の移動量が少なくなってしまう。そこで、図２２に示されるように、シャフト３３のＺ軸の負方向の端部にテーパを形成することによって、シャフト３３に対してＬＥＤヘッド３０のＹ軸の方向の傾きを抑制したまま、Ｘ軸の方向に傾くことができるようにすると、Ｘ軸の方向におけるＬＥＤヘッド３０の移動量を多くすることができる。

このように、本実施の形態においては、ＬＥＤヘッド３０とＬＥＤヘッドホルダ３１との間にばね３２が配設され、ばね３２を貫通して配設されたシャフト３３が、第１の係合部ｅｇ１によってＬＥＤヘッドホルダ３１と係合させられ、第２の係合部ｅｇ２によってＬＥＤヘッド３０と係合させられるので、シャフト３３の軸線上で、ＬＥＤヘッド３０とＬＥＤヘッドホルダ３１とが連結され、ばね３２の付勢力がＬＥＤヘッド３０及びＬＥＤヘッドホルダ３１に加わる。

したがって、ＬＥＤヘッド３０にモーメントが発生することがないので、ＬＥＤヘッド３０が変形することがなく、ＬＥＤヘッド３０を感光体ドラム１３に対して精度良く位置決めすることができる。

本実施の形態においては、第１の係合部ｅｇ１が本体部３３Ｂの円周方向における１箇所に、第２の係合部ｅｇ２が本体部３３Ｂの円周方向における２箇所に形成されるようになっているが、第１、第２の係合部ｅｇ１、ｅｇ２を、本体部３３Ｂの円周方向における１箇所又は２箇所に形成することができる。

また、本実施の形態においては、カラーのプリンタ１０について説明しているが、本発明をモノクロのプリンタに適用することができる。

さらに、本実施の形態においては、プリンタ１０について説明しているが、本発明を、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に適用することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

１５ ＬＥＤヘッドユニット
３０ ＬＥＤヘッド
３１ ＬＥＤヘッドホルダ
３２ ばね
３３ シャフト
３５ ガラスエポキシ基板
ｅｇ１、ｅｇ２ 第１、第２の係合部

Claims (8)

1. （ａ）発光素子基板を備えた露光ヘッドと、
   （ｂ）該露光ヘッドを保持し、装置本体に取り付けるための露光ヘッド保持部と、
   （ｃ）前記露光ヘッドと前記露光ヘッド保持部との間に配設された圧縮ばねと、
   （ｄ）該圧縮ばねの内径側に配設され、第１の係合部によって露光ヘッド保持部と係合させられ、第２の係合部によって露光ヘッドと係合させられるシャフトとを有するとともに、
   （ｅ）前記露光ヘッドは、前記シャフトの、軸方向における第１の方向への移動を規制する第１の規制部、及び前記第２の係合部と係合させられて、前記シャフトの、軸方向における第１の方向と反対の第２の方向への移動を規制する第２の規制部を備え、
   （ｆ）前記露光ヘッド保持部は、前記第１の係合部と係合させられて、前記シャフトの、軸方向における前記第１の方向への移動を規制する第３の規制部を備えることを特徴とする露光装置。
2. （ａ）発光素子基板を備えた露光ヘッドと、
   （ｂ）該露光ヘッドを保持し、装置本体に取り付けるための露光ヘッド保持部と、
   （ｃ）前記露光ヘッドと前記露光ヘッド保持部との間に配設された圧縮ばねと、
   （ｄ）該圧縮ばねの内径側に配設され、第１の係合部によって露光ヘッド保持部と係合させられ、第２の係合部によって露光ヘッドと係合させられるシャフトとを有するとともに、
   （ｅ）該シャフトは、軸方向に延在する本体部を備え、
   （ｆ）前記露光ヘッド保持部は、前記本体部を軸方向に移動自在に収容する第１の穴部を備えることを特徴とする露光装置。
3. 前記シャフトは、前記露光ヘッド保持部及び露光ヘッドに対してシャフトの軸方向に移動自在に配設される請求項１又は２に記載の露光装置。
4. 前記露光ヘッド保持部は、前記第１の穴部に隣接させて形成され、前記第１の係合部を軸方向に移動自在に収容する第２の穴部を備える請求項２に記載の露光装置。
5. （ａ）前記露光ヘッド保持部は、前記シャフトの一方の端部を収容する第１の収容穴部を備え、
   （ｂ）前記露光ヘッドは、前記シャフトの他方の端部を収容する第２の収容穴部を備え、
   （ｃ）前記第１の係合部は第１の収容穴部内に、前記第２の係合部は第２の収容穴部内に配設される請求項１〜４のいずれか１項に記載の露光装置。
6. （ａ）前記圧縮ばねの一方の端部は、前記第１の収容穴部内に形成された穴部に収容され、
   （ｂ）前記圧縮ばねの他方の端部は、前記第２の収容穴部内に形成された穴部に収容される請求項５に記載の露光装置。
7. 前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の露光装置を備えた画像形成装置。
8. （ａ）像担持体を備えた画像形成ユニットを有するとともに、
   （ｂ）該各画像形成ユニットにおいて、像担持体と前記露光ヘッドとの間にスペーサが配設され、
   （ｃ）前記露光ヘッドは、前記シャフトの軸の延長線上に配設され、前記スペーサと当接させられる突当て部を備える請求項７に記載の画像形成装置。

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