JP6809125B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は電子写真式の画像形成装置に関し、特に感光体に対する光書込部の位置決め構造に関する。

「光書込装置」（「プリントヘッド（ＰＨ）」ともいう。）とは、プリンター、コピー機等、電子写真式の画像形成装置が含む印刷エンジンにおいて、感光体表面の露光を行う処理部をいう。「露光」は、画像データで変調した光を感光体表面の一様な帯電領域に照射してその領域に、照射光量の変調パターンに対応する帯電量分布、すなわち静電潜像を形成する処理である。感光体は、画像形成装置の中に回転可能に支持されたドラムまたはベルト等の回転体の外周面を覆っている。光書込装置は、感光体表面のうち回転体の回転軸の方向（以下、「主走査方向」という。）に伸びる直線状領域（以下、「１ライン」という。）を露光する。光書込装置は更にこの露光動作を、感光体の回転に同期して繰り返す。これにより、感光体表面には回転方向（以下、「副走査方向」という。）に露光済みのラインが連なるので、露光領域が２次元的に拡がる。

光書込装置には光走査方式と発光素子配列方式との２種類がある。「光走査方式」は、レーザー光をポリゴンミラー等の偏向器で周期的に偏向し、各周期の間にそのレーザー光で感光体表面の１ラインを走査する。「発光素子配列方式」は、主走査方向に配列された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー等の発光素子と、複数のロッドレンズ（登録商標）、セルフォック（登録商標）等の屈折率分布（grandient index：ＧＲＩＮ）レンズとを利用して、感光体表面の１ライン全体を同時に露光する。

近年の光書込装置の開発では発光素子配列方式が主流である。発光素子配列方式は光走査方式とは異なり、偏向器が不要であるので騒音が比較的低く、複数の発光素子とＧＲＩＮレンズとで１ラインの各部を個別に照らすので発光素子から感光体までの光路長が比較的短い。その結果、発光素子配列方式は光走査方式と比べて静音化と小型化との点で有利である。したがって、レーザープリンター等の画像形成装置を特にオフィスと家庭とへ更に普及させるには、発光素子配列方式の利用が効果的であると期待されている。

発光素子配列方式の利用において重要な技術の１つが光書込装置の位置決め構造である（たとえば、特許文献１、２、３参照）。ＧＲＩＮレンズは光走査方式の光学系と比べて焦点深度が狭いので、感光体表面を正確に露光するには、ＧＲＩＮレンズによる発光素子の像面を感光体表面に確実に整合させる構造が必要である。具体的にはたとえば、特許文献１に開示された構造では、バネがＰＨを感光体に向けて押圧することにより、感光体の軸受を保持する部材に、ＰＨの表面に突出しているスペーサーが突き当たる。これにより感光体の回転軸からＰＨ表面までの距離が所定値に制限される。特許文献２に開示された構造では、感光体の回転に伴ってその外周面上を摺動する単一の部材に、ＰＨと現像ユニットとのそれぞれから突出しているピンが嵌め込まれる。これによりその単一の部材でＰＨと現像ユニットとの両方が位置決めされる。特許文献３に開示された構造では、感光体の回転軸に板状部材が固定され、その先端に別の板状部材がネジ留めされている。この別の板状部材に現像ローラーと同軸のトラッキングローラーが接触することにより、感光体の回転軸から現像ローラーの中心軸までの距離が所定値に制限される。この距離は更に、ネジ留めの位置を変えることで製品ごとに調整可能である。したがって、部品の成形誤差または組み立て誤差に起因する製品間でのその距離のばらつきが除去可能である。

特開２０１２−０２５１３０号公報 特開２００５−２４２１１９号公報 特開平０６−１６７８６９号公報

発光素子配列方式の光書込装置の需要を更に伸ばすには、その高性能化と製造コストの削減とが共に重要である。高性能化については、たとえば有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を光源として利用することが考えられている。一方、製造コストの削減については、たとえば、機能の共通する部品を可能な限り統合することにより、部品点数と組み立ての工程数とを減らす工夫が試みられている。

しかし、ＯＬＥＤの利用による高性能化と、光書込装置の位置決め構造に関する部品点数／工程数の削減とを両立させることは難しい。これは、以下に述べる理由に因る。
ＯＬＥＤはＬＥＤと比べて、黒レベルが低く、色表現力が高く、消費電力が低く、小型／薄型／軽量化が容易である点で有利である。しかし、ＯＬＥＤはＬＥＤよりも発光量が弱い。したがって、ＯＬＥＤの利用にはＧＲＩＮレンズのＦ値の増大が必要である。Ｆ値の増大は焦点深度を狭めるので、感光体表面に対する光書込装置の位置決めを更に高精度化しなければならない。たとえば、焦点深度が１００μｍ程度に抑えられる場合、感光体の回転に伴う感光体表面と回転軸との振動に対する余裕を除くと、位置決めには±１５μｍ程度の誤差しか許されない。位置決めに利用可能な部品の成形精度がたとえば±２５μｍ程度である場合、部品の加工を高精度化するだけでは必要な位置決め精度を達成することができない。それ故、特許文献３に開示されたネジ留め構造のように、感光体表面に対する光書込装置の位置を製品の組み立て時において調整可能にする機能を位置決め部材に持たせる工夫が不可欠である。

しかし、この工夫は、部品点数／工程数の削減との両立が難しい。実際、特許文献２に開示された構造のように、光書込装置と印刷エンジンの他の処理部、すなわち、帯電部、現像部、転写部、清掃部、または除電部とを単一の部材で位置決めした場合、他の処理部の位置を固定したまま光書込装置の位置を調整可能にする機能をその部材にどのように持たせるかが自明ではない。特許文献３に開示されたネジ留め構造そのものでは、必要な位置決め精度に対してネジのガタが過大である。

本発明の目的は上記の課題を解決することであり、特に、光書込装置の位置決め構造への調整機能の実装とその位置決め構造における部品点数／工程数の削減とを両立可能な画像形成装置を提供することにある。

本発明の１つの観点における画像形成装置は電子写真式の画像形成装置であって、感光体と、その感光体の表面を露光する発光素子配列方式の光書込部と、感光体の表面を処理する処理部と、感光体を回転可能に支持するフレームと、感光体の回転軸のまわりにその回転軸とは独立して回転可能であるようにその回転軸によって支持され、光書込部と処理部との両方を感光体に対して位置決めした状態で感光体の回転軸のまわりの回転が不能となるようにフレームに固定された位置決め部材とを備えている。この位置決め部材は、感光体の表面へ接近する処理部の動きを直に、または間接的に阻むことにより感光体の表面から処理部までの距離を規制する第１面と、感光体の表面へ接近する光書込部の動きを直に、または間接的に阻むことにより感光体の表面から光書込部までの距離を規制する第２面とを一体的に含む。第１面は、感光体の回転軸に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、その回転軸と同軸の円弧である。第２面は、感光体の回転軸に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、その回転軸のまわりの角度に依存してその回転軸からの距離を変化させる曲線である。この場合、光書込部は、先端面で位置決め部材の第２面に接触する突起部材を含み、第２面は、その突起部材の先端面との接点における接平面が、感光体の回転軸のまわりの角度にかかわらず一定となる形状である。

第２面は、感光体の回転軸に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、感光体の回転軸とは中心の異なる円弧であってもよい。突起部材は、突出方向が第２面との接点における接平面に対して垂直であってもよい。

本発明の別の観点における画像形成装置は、電子写真式の画像形成装置であって、感光体と、感光体の表面を露光する発光素子配列方式の光書込部と、感光体の表面を処理する処理部と、感光体を回転可能に支持するフレームと、感光体の回転軸のまわりにその回転軸とは独立して回転可能であるようにその回転軸によって支持され、光書込部と処理部との両方を感光体に対して位置決めした状態で感光体の回転軸のまわりの回転が不能となるようにフレームに固定された位置決め部材と、感光体の回転軸のまわりにその回転軸とは独立して回転可能であるようにその回転軸によって支持され、光書込部を感光体に対して位置決めした状態で感光体の回転軸のまわりの回転が不能となるようにフレームに固定された補助位置決め部材とを備え、その位置決め部材は、感光体の表面へ接近する処理部の動きを直に、または間接的に阻むことにより感光体の表面から処理部までの距離を規制する第１面と、感光体の表面へ接近する光書込部の動きを直に、または間接的に阻むことにより感光体の表面から光書込部までの距離を規制する第２面と一体的に含み、第１面は、感光体の回転軸に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、その回転軸と同軸の円弧であり、第２面は、感光体の回転軸に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、その回転軸のまわりの角度に依存してその回転軸からの距離を変化させる曲線であり、光書込部は、感光体の回転軸の方向に並ぶ発光素子の配列と、感光体の回転軸の方向に並ぶ屈折率分布レンズの配列と、感光体の回転軸の方向に長尺の形状であり、発光素子の配列と屈折率分布レンズの配列とを保持する保持部材とを含み、位置決め部材の第２面は、保持部材の長手方向の一端と直に、または間接的に接触して、感光体の表面へ接近する光書込部の動きを阻むことにより、感光体の表面から光書込部までの距離を規制し、補助位置決め部材は、保持部材の長手方向の他端と直に、または間接的に接触して、感光体の表面へ接近する光書込部の動きを阻むことにより、感光体の表面から光書込部までの距離を規制する第３面を含み、第３面は、感光体の回転軸に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、その回転軸のまわりの角度に依存してその回転軸からの距離を変化させる曲線であり、その角度に対するその距離の変化率、またはその変化率の誤差が、位置決め部材の第２面よりも大きいことを特徴とする。
本発明のさらに別の観点における画像形成装置は、電子写真式の画像形成装置であって、感光体と、感光体の表面を露光する発光素子配列方式の光書込部と、感光体の表面を処理する処理部と、感光体を回転可能に支持するフレームと、感光体の回転軸のまわりにその回転軸とは独立して回転可能であるようにその回転軸によって支持され、光書込部と処理部との両方を感光体に対して位置決めした状態で感光体の回転軸のまわりの回転が不能となるようにフレームに固定された位置決め部材と、感光体の表面の接線方向において接近する光書込部の動きを直に、または間接的に阻むことにより光書込部を位置決めする接線方向位置決め部材とを備え、位置決め部材は、感光体の表面へ接近する処理部の動きを直に、または間接的に阻むことにより感光体の表面から処理部までの距離を規制する第１面と、感光体の表面へ接近する光書込部の動きを直に、または間接的に阻むことにより感光体の表面から光書込部までの距離を規制する第２面とを一体的に含み、第１面は、感光体の回転軸に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、その回転軸と同軸の円弧であり、第２面は、感光体の回転軸に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、その回転軸のまわりの角度に依存してその回転軸からの距離を変化させる曲線であり、光書込部に対して接線方向位置決め部材が位置する側の端部が反対側の端部よりも感光体の回転軸に近いことを特徴とする。

第１面と第２面とは感光体の回転軸に対して対称的に配置されていてもよい。処理部が感光体の表面に対して行う処理は、帯電、現像、転写、清掃、および除電のうちの少なくともいずれかであってもよい。この処理部は、感光体の表面に形成されたトナー像をその表面から中間転写体またはシートへ転写する転写部であってもよい。位置決め部材は、第１面と第２面との間に伸びる棒状または板状であり、他の部位よりも幅の狭い部位でフレームに固定されていてもよい。光書込部は、発光素子として有機発光ダイオードを含んでいてもよい。

本発明による画像形成装置では上記のとおり、感光体の回転軸の径方向において光書込部と処理部との両方を位置決めするための部材がその回転軸により、そのまわりに回転可能に支持されている。この位置決め部材は、処理部を位置決めする第１面と、光書込部を位置決めする第２面とを一体的に含む。第１面は感光体の回転軸と同軸の円弧面であり、第２面はその回転軸のまわりの角度に依存してその回転軸からの距離が異なる曲面である。したがって、位置決め部材をその回転軸のまわりに回転させることにより、その回転軸から処理部までの距離を一定に維持したまま、その回転軸から光書込部までの距離を調整することができる。こうしてこの画像形成装置は、光書込装置の位置決め構造への調整機能の実装とその位置決め構造における部品点数／工程数の削減とが両立可能である。

（ａ）は、本発明の実施形態による画像形成装置の外観を示す斜視図である。（ｂ）は、（ａ）の示す直線ｂ−ｂに沿ったプリンターの模式的な断面図である。（ｃ）は、（ｂ）の示す感光体ユニットの１つの拡大図である。 （ａ）は、図１の示す光書込部の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の示す直線ｂ−ｂに沿った光書込部の断面図である。（ｃ）は、（ｂ）の示す光源基板のブロック図である。（ｄ）は、（ａ）の示すレンズアレイが含むＧＲＩＮレンズの１つにおける光路を示す模式図である。 （ａ）は、図１の示すプリンターの中間転写ユニットを示す模式的な斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の示す破線で囲まれた部分の拡大図である。 （ａ）は、図１の示す感光体ユニットの１つが含む感光体ドラムの支持構造の外観を示す斜視図である。（ｂ）は、（ａ）が示す支持構造からフレームを除去したときの外観を示す斜視図であり、（ｃ）は、同じ状態における感光体ドラムの端面近傍を別の視点から示す部分斜視図である。 （ａ）は、図４の示す位置決め部材の端面に接触する中間転写ユニットの支持部材と光書込部との感光体ドラムに対する位置を示す斜視図である。（ｂ）は、（ａ）の示す部材の部分正面図である。（ｃ）は、図４の示す位置決め部材の側面図である。 （ａ）は、図５の示す部材の模式的な側面図である。（ｂ）は、（ａ）の示す位置決め部材の姿勢と他の部材の位置との間の対応関係を示す模式的な側面図である。 （ａ）は等角螺旋のグラフであり、（ｂ）は、感光体ドラムの中心軸と同軸の等角螺旋の一部を輪郭とする位置決め部材の第２端面を示す模式的な側面図である。（ｃ）は、この位置決め部材の姿勢と光書込部のピンの位置との間の対応関係を模式的に示す部分側面図である。（ｄ）は、この位置決め部材の第２端面との接点がその頂点と一致するように傾いた光書込部のピンを模式的に示す部分側面図である。 （ａ）は、光書込部に対する副走査方向位置決め部の配置と位置決め部材の第２端面の形状とを模式的に示す側面図である。（ｂ）は、感光体ドラムの両側に配置された位置決め部材間における第２端面の形状の違いを示す模式的な斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
［画像形成装置の外観］
図１の（ａ）は、本発明の実施形態による画像形成装置１００の外観を示す斜視図である。この画像形成装置１００はプリンターである。その筐体の上面には排紙トレイ４１が設けられ、その奥に開いた排紙口４２から排紙されたシートを収容する。排紙トレイ４１の前方には操作パネル５１が埋め込まれている。プリンター１００の底部には給紙カセット１１が引き出し可能に取り付けられている。

［画像形成装置の内部構造］
図１の（ｂ）は、図１の（ａ）の示す直線ｂ−ｂに沿ったプリンター１００の模式的な断面図である。プリンター１００は電子写真式のカラープリンターであり、給送部１０、作像部２０、定着部３０、および排紙部４０を含む。
給送部１０は、まずピックアップローラー１２を用いて、給紙カセット１１に収容されたシートの束からシートＳＨ１を１枚ずつ分離する。給送部１０は次にタイミングローラー１３を用いて、分離したシートを作像部２０へ、その動作にタイミングを合わせて送出する。「シート」とは、紙製もしくは樹脂製の薄膜状もしくは薄板状の材料、物品、または印刷物をいう。給紙カセット１１に収容可能なシートの種類すなわち紙種はたとえば、普通紙、上質紙、カラー用紙、または塗工紙であり、サイズはたとえば、Ａ３、Ａ４、Ａ５、またはＢ４である。さらに、シートの姿勢は縦置きと横置きとのいずれにも設定可能である。

作像部２０はたとえば中間体転写方式による印刷エンジンであり、タンデム配置の感光体ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、中間転写ベルト２１、１次転写ローラー２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ、および２次転写ローラー２３を含む。中間転写ベルト２１は従動プーリー２１Ｌと駆動プーリー２１Ｒとの間に回転可能に掛け渡されている。これらのプーリー２１Ｌ、２１Ｒの間の空間には４つの感光体ユニット２０Ｙ、…と４本の１次転写ローラー２２Ｙ、…とが１つずつ対を成すように配置され、中間転写ベルト２１を間に挟んで対向している。２次転写ローラー２３は中間転写ベルト２１を間に挟んで駆動プーリー２１Ｒとニップを形成している。このニップには、タイミングローラー１３から送出されたシートＳＨ２が通紙される。

各感光体ユニット２０Ｙ、…では、対向する１次転写ローラー２２Ｙ、…に感光体ドラム２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋが、中間転写ベルト２１を間に挟んだ状態で接触してニップを形成している。各感光体ユニット２０Ｙ、…は、中間転写ベルト２１が（図１の（ｂ）では反時計方向に）回転する間、その同じ表面部分が１次転写ローラー２２Ｙ、…と感光体ドラム２４Ｙ、…との間のニップを通過する際にその表面部分に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）のうち異なる１色のトナー像を形成する。これにより、その表面部分にはこれら４色のトナー像が重ねられて１つのカラートナー像が形成される。このカラートナー像が駆動プーリー２１Ｒと２次転写ローラー２３との間のニップを通過するタイミングに合わせて、そのニップへシートＳＨ２がタイミングローラー１３から通紙される。これによりそのニップではカラートナー像が中間転写ベルト２１からシートＳＨ２へ転写される。

定着部３０は、作像部２０から送出されたシートＳＨ３にトナー像を熱定着させる。具体的には、定着部３０は定着ローラー３１と加圧ローラー３２とを回転させながらそれらの間のニップにシートＳＨ２を通紙する。このとき、定着ローラー３１はそのシートＳＨ３の表面へ内蔵のヒーターの熱を加え、加圧ローラー３２はそのシートＳＨ３の加熱部分に対して圧力を加えて定着ローラー３１へ押し付ける。定着ローラー３１からの熱と加圧ローラー３２からの圧力とにより、トナー像がそのシートＳＨ３の表面に定着する。定着部３０は更に定着ローラー３１と加圧ローラー３２との回転により、そのシートＳＨ３を排紙部４０へ送り出す。

排紙部４０は、トナー像が定着したシートＳＨ３を排紙口４２から排紙トレイ４１へ排紙する。具体的には、排紙部４０は、排紙口４２の内側に配置された排紙ローラー４３を用いて、定着部３０の上部から排紙口４２へ移動してきたシートＳＨ３を排紙口４２の外へ送出して排紙トレイ４１に載せる。
［感光体ユニットの構造とそれによる画像形成処理］
図１の（ｃ）は、図１の（ｂ）の示す感光体ユニットの１つ２０Ｋの拡大図である。この感光体ユニット２０Ｋは感光体ドラム２４Ｋに加え、帯電部２０１、光書込部２０２、現像部２０３、クリーニングブレード２０４、およびイレーサー２０５を含む。これらは感光体ドラム２２の周囲に配置され、その外周面に対して電子写真方式による画像形成処理のうち定着以外、すなわち、帯電、露光、現像、転写、清掃、および除電を行う。他の感光体ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃも共通の構造を含む。

感光体ドラム２４Ｋは、外周面２４１が感光体で覆われたアルミニウム等の導電体製の円筒部材であり、その中心軸（図１の（ｃ）では、感光体ドラム２４Ｋの円形断面の中心を紙面に対して垂直に貫く軸）２４２のまわりに中心軸２４２とは独立して回転可能であるように支持されている。感光体は、露光量に依存して帯電量が変化する素材であり、アモルファスセレン、セレン合金、アモルファスシリコン等の無機材料、または複数の有機材料の積層構造（ＯＰＣ）を含む。図１の（ｃ）は示していないが、感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２は、ギア、ベルト等、回転力の伝達機構を通して駆動モーターに接続されている。その駆動モーターからの回転力で感光体ドラム２４Ｋが（図１の（ｃ）では時計方向に）１回転すると、感光体の各表面部分が周囲の処理部２０１、２０２、２０３、２０４、２０５に順番に面してそれらの処理を受ける。

帯電部２０１は、感光体ドラム２４Ｋの外周面２４１から間隔をおいてその軸方向に伸びるワイヤーまたは薄板形状の電極２１１を含む。帯電部２０１はこの電極２１１に対してたとえば負の高電圧を印加することにより、この電極２１１と感光体ドラム２４Ｋの外周面２４１との間にコロナ放電を生じさせる。この放電が、帯電部２０１に面した感光体の表面部分を負に帯電させる。

光書込部２０２は、感光体ドラム２４Ｋの帯電部分のうち軸方向、すなわち主走査方向に伸びる直線状領域、すなわち１ラインを露光する。このとき、光書込部２０２は感光体ドラム２４Ｋへの照射光量を、画像データが表す階調値に基づいて変調する。感光体ドラム２４Ｋ上の１ラインでは照射光量が高いほど帯電量が減少するので、画像データが表す階調値分布に対応する帯電量分布、すなわち静電潜像が形成される。１ラインに対するこの露光動作を光書込部２０２は、感光体ドラム２４Ｋの回転に同期して繰り返す。これにより感光体ドラム２４Ｋの外周面にはその回転方向、すなわち副走査方向に露光済みのラインが連なるので、静電潜像が２次元的に拡がる。

現像部２０３は、感光体ドラム２４Ｋ上の静電潜像をＫ色のトナーで現像する。具体的には、現像部２０３はまず２本のオーガスクリュー２３１、２３２で２成分現像剤ＤＶＬを撹拌し、そのときの摩擦で現像剤ＤＶＬの含むトナーを負に帯電させる。現像部２０３は次に現像ローラー２３３を用いて、現像剤ＤＶＬを感光体ドラム２４Ｋとの間のニップへ搬送する。これと並行して現像部２０３は、現像ローラー２３３に対して負の高電圧を印加する。これにより、静電潜像のうち帯電量の比較的少ない領域は現像ローラー２３３よりも電位が上がるので、現像ローラー２３３の搬送する現像剤から、帯電量の減少分に応じた量のトナーが分離して付着する。こうして静電潜像がトナー像として顕在化する。

このトナー像は感光体ドラム２４Ｋの回転に伴い、それと１次転写ローラー２２Ｋとの間のニップへ移動する。１次転写ローラー２２Ｋに対しては正の高電圧が印加されているので、負に帯電したトナー像が感光体ドラム２４Ｋの外周面から中間転写ベルト２１へ転写される。
クリーニングブレード２０４は、たとえばポリウレタンゴム等の熱硬化性樹脂から形成された薄い矩形板状の部材であり、その長さが感光体ドラム２４Ｋの外周面２４１のうち感光体で覆われた部分とほぼ等しい。ブレード２０４の板面のうち感光体ドラム２４Ｋの外周面２４１に面した方は、その長辺の１つ（エッジ）が感光体ドラム２４Ｋの軸方向に対して平行な状態でその外周面２４１に接触し、その外周面２４１からトナー像の転写跡に残るトナーを掻き取る。こうして、その外周面が清掃される。

イレーサー２０５は、たとえば感光体ドラム２４Ｋの軸方向に配列されたＬＥＤから感光体ドラム２４Ｋの外周面２４１に光を照射する。その外周面２４１のうち照射光を受けた部分からは残存する電荷が消失する。こうして、その外周面２４１が除電される。
［光書込部の構造］
図２の（ａ）は光書込部２０２の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の示す直線ｂ−ｂに沿った光書込部２０２の断面図である。光書込部２０２は発光素子配列方式であり、光源基板２２１、レンズアレイ２２２、およびホルダー２２３を含む。光源基板２２１は長尺形状のガラス基板または樹脂基板であり、片側の板面（図２の（ｂ）では上面）２２４から光を出射させる。レンズアレイ２２２は光源基板２２１と同方向に長く透明なガラス製または樹脂製の矩形板であり、２枚の板面の間にＧＲＩＮレンズの配列を封止している。各ＧＲＩＮレンズは、レンズアレイ２２２の板面の短辺に対して平行に伸びる円柱形状であり、一方の端面（図２の（ｂ）では下面）２２５を光源基板２２１の光出射面２２４に対向させ、他方の端面（図２の（ｂ）では上面）２２６を感光体ドラム２４Ｋの外周面に向けている。各ＧＲＩＮレンズは光源基板２２１から一方の端面２２５へ入射する光を他方の端面２２６から出射し、感光体ドラム２４Ｋの外周面に結像させる。ホルダー２２３は光源基板２２１と同方向に長い板状の樹脂製部材であり、片側の板面（図２の（ｂ）では下面）には凹部２２７を含み、反対側の板面（図２の（ｂ）では上面）にはスリット２２８を含む。凹部２２７の内側の空間とスリット２２８の内側の空間とは連通している。凹部２２７の内面のうち、スリット２２８に繋がる部分には光源基板２２１が固定され、スリット２２８の中にはレンズアレイ２２２が挟まれている。このようにホルダー２２３は光源基板２２１とレンズアレイ２２２とを保持している。

−光源基板−
図２の（ｃ）は光源基板２２１のブロック図である。光源基板２２１は、発光素子アレイ２５１、選択回路２５２、およびドライバー集積回路（ＩＣ）２５３を含む。発光素子アレイ２５１は、光源基板２２１上に直に形成された、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ等の固体発光素子の配列である。図２の（ｃ）が示す例では、発光素子２６０が３列、光源基板２２１の長手方向に沿って千鳥形状に配置されている。各列には数千個の発光素子が数十μｍのピッチで並んでいる。各発光素子は外部からの輝度信号に応じて駆動電流量を変化させる。この駆動電流量が多いほど発光素子からの出射光量が高い。選択回路２５２は、光源基板２２１上に直に形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）回路であり、発光素子を順番にドライバーＩＣ２５３に接続する。ドライバーＩＣ２５３は、光源基板２２１に実装された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはプログラム可能な集積回路（ＦＰＧＡ）等のチップである。このチップはたとえば、発光素子アレイ２５１と選択回路２５２とが形成された板面とは反対側の板面の長手方向における片端に配置されている。ドライバーＩＣ２５３はフレキシブル印刷回路基板（ＦＰＣ）２５４を通してプリンター１００内の光源制御部２５５に接続されており、そこからデジタルの画像データを受信する。この画像データをドライバーＩＣ２５３はアナログの輝度信号に変換し、選択回路２５２により接続された発光素子へ送信する。

−レンズアレイ−
図２の（ｄ）は、レンズアレイ２２２が含むＧＲＩＮレンズの１つ２８０における光路を示す模式図である。ＧＲＩＮレンズ２８０は、直径が数百μｍ〜数ｍｍの透明なガラス製または樹脂製の円柱形状であり、屈折率が中心軸から外周面に向かって放物線状に低下するように分布している。この屈折率分布により、ＧＲＩＮレンズ２８０の一方の端面２８１から入射した光は、軸方向に沿って正弦波状の軌跡を描きながら伝搬し、一定の距離（たとえば数ｍｍ〜十数ｍｍ）を進むごとに結像を繰り返す。したがって、ＧＲＩＮレンズ２８０の他方の端面２８２から出射した光は、ＧＲＩＮレンズ２８０の軸方向の長さＡＸＬに合わせて正立像または倒立像を結ぶ。図２の（ｄ）では白抜きの矢印が示すように倒立像である。この像のぼけは、結像点ＰＢＦの前後、ＧＲＩＮレンズ２８０の焦点深度ＤＯＦ（＝数百μｍ）の範囲内では許容レベルに抑えられる。

［中間転写ユニットの構造］
図３の（ａ）は、プリンター１００の中間転写ユニット３００を示す模式的な斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の示す破線で囲まれた部分３１０の拡大図である。（ｂ）はこの部分３１０の前後に位置する部分が取り除かれたように描かれている。中間転写ユニット３００は、図１の（ｂ）が示す、中間転写ベルト２１、従動プーリー２１Ｌ、駆動プーリー２１Ｒ、１次転写ローラー２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ、および２次転写ローラー２３に加え、フレーム３０１を含む。このフレーム３０１はたとえば矩形状であり、プリンター１００のシャーシ（図は示していない。）に固定されている。その矩形の４辺に相当するフレーム３０１の側面３０２、３０３、３０４、３０５のうち対向する２枚（図３の（ｂ）では左右方向に位置する２枚）３０２、３０３はそれぞれ、従動プーリー２１Ｌと駆動プーリー２１Ｒとを支持している。２次転写ローラー２３はフレーム３０１の中心に対して駆動プーリー２１Ｒよりも外側に配置され、両端がフレーム３０１の側面３０３に支持されている。中間転写ベルト２１は、別の対向する２枚の側面（図３の（ｂ）では奥行方向に位置する２枚）３０４、３０５で挟まれた空間を内側に閉じ込めるように伸びている。各１次転写ローラー２２Ｙ、…の両端には支持部材３１１が１つずつ固定されている。この支持部材３１１は実質的に矩形板状であり、板面が１次転写ローラー２２Ｙ、…の中心軸３１１に対して垂直であり、フレーム３０１の側面３０４、３０５により、それらの開口部３０６の中で摺動可能であるように支持されている。１次転写ローラー２２Ｙ、…は、フレーム３０１の内側の空間に面した中間転写ベルト２１の表面（図３の（ｂ）では中間転写ベルト２１のうち、フレーム３０１の下側を伸びる部分の上面）２１Ａに接触する。フレーム３０１の側面３０４、３０５の各開口部３０６は更に第１バネ３１２を１つずつ含む。第１バネ３１２はたとえばコイルバネであり、同じ開口部３０６内の支持部材３１１に対して弾性力を加える。この弾性力が支持部材３１１を通して１次転写ローラー２２Ｙ、…に作用し、そのローラーの外周面を中間転写ベルト２１の表面２１Ａに押し付ける。

［感光体ドラムの支持構造］
図４の（ａ）は、感光体ユニットの１つ２０Ｋが含む感光体ドラム２４Ｋの支持構造の外観を示す斜視図である。この図は、感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２の延長線上よりも少し上方に位置する視点から描かれている。他の感光体ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃも共通の支持構造を含む。

この支持構造はフレーム４０１を含む。このフレーム４０１は感光体ドラム２４Ｋの各端面２４３の外側に配置され、その端面２４３に対して平行に拡がっている。フレーム４０１は自身の穴４０２に感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２の各端部を貫通させ、それらを回転可能に支持している。フレーム４０１の隙間からは感光体ドラム２４Ｋの外周面２４１の一部が露出している。この露出部分の上に中間転写ユニット３００が位置し、中間転写ベルト２１越しに１次転写ローラー２２Ｋが接触する。

フレーム４０１の隙間には更に図４の（ａ）が示すように、光書込部２０２が配置されている。光書込部２０２はホルダー２２３の底面が板金４０４で下から支えられている。この板金４０４は第２バネ４０５により、感光体ドラム２４Ｋの径方向において摺動可能に支持されている。第２バネ４０５はたとえばコイルバネであり、その弾性力によって光書込部２０２を板金４０４越しに感光体ドラム２４Ｋへ向かって押し上げる。

図４の（ｂ）は、（ａ）が示す支持構造からフレーム４０１を除去したときの外観を示す斜視図であり、（ｃ）は、同じ状態における感光体ドラム２４Ｋの端面２４３近傍を別の視点から示す部分斜視図である。感光体ドラム２４Ｋの各端面２４３とフレーム４０１との間には位置決め部材４１０が設置されている。位置決め部材４１０はたとえば金属製または硬質樹脂製の細長い棒状部材または板状部材である。位置決め部材４１０は中央部に穴４１１を含み、その穴４１１に感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２の端部を貫通させた状態でその端部により、そのまわりに回転可能であるように支持されている。位置決め部材４１０は長手方向の第１端面（図４の（ｂ）では上端面）４１２と第２端面（図４の（ｂ）では下端面）４１３とが、それらの間を繋ぐ部分と共に、一体成形されている。第１端面４１２は中間転写ユニット３００の支持部材３１１の１つに接触し、第２端面４１３は光書込部２０２の表面（図４の（ｂ）では上面）に接触する。位置決め部材４１０は更に、中央部の穴４１１と第２端面４１３との中間部分４１４がネジ（図４は示していない。）で、図４の（ａ）の示すフレーム４０１のネジ穴４０６に固定される。

図３の（ｂ）が示すように、中間転写ユニット３００の支持部材３１１は第１バネ３１２から押圧力を受けて感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２へ接近する。この支持部材３１１に位置決め部材４１０の第１端面４１２が接触するので、感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２から支持部材３１１までの距離が、位置決め部材４１０の中央部の穴４１１から第１端面４１２までの長さに制限される。すなわち、第１端面４１２は、感光体ドラム２４Ｋへ接近する１次転写ローラー２２Ｋの動きを間接的に阻むことにより、感光体ドラム２４Ｋの外周面２４１から１次転写ローラー２２Ｋまでの距離を規制する。

図４の（ａ）が示すように、光書込部２０２は第２バネ４０５から感光体ドラム２４Ｋの径方向に押圧力を受けて、上面を感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２へ接近させる。この上面には、図２の（ａ）が示すように、長手方向の各端部に突起部材２７１が設置されている。突起部材２７１はたとえば金属製または硬質樹脂製のピンであり、ホルダー２２３の上面から感光体ドラム２４Ｋの径方向に突出している。このピン２７１の先端面はたとえば球面の一部である。この先端面に位置決め部材４１０の第２端面４１３が接触するので、感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２から光書込部２０２までの距離が位置決め部材４１０の中央部の穴４１１から第２端面４１３までの長さに制限される。すなわち、第２端面４１３は、感光体ドラム２４Ｋへ接近する光書込部２０２の動きを直に阻むことにより、感光体ドラム２４Ｋの外周面２４１から光書込部２０２までの距離を規制する。

［位置決め部材の構造］
図５の（ａ）は、位置決め部材４１０の端面４１２、４１３に接触する中間転写ユニット３００の支持部材３１１と光書込部２０２との感光体ドラム２４Ｋに対する位置を示す斜視図である。図５の（ｂ）は（ａ）の示す部材２４Ｋ、４１０、３１１、２０２の部分正面図であり、（ｃ）は位置決め部材４１０の側面図である。位置決め部材４１０の第１端面４１２は感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２と同軸の円弧面である。すなわち、図５の（ｃ）が示すように、その中心軸２４２に対して垂直な仮想平面へ投影された第１端面４１２の輪郭が、その中心軸２４２と中心ＣＴ１が等しい円弧である。したがって、第１端面４１２はいずれの部分もその中心ＣＴ１から同じ距離Ｒ１に位置する。位置決め部材４１０の第２端面４１３は、図５の（ｃ）が示すように、感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、その中心軸２４２の中心ＣＴ１まわりの角度θに依存してその中心軸２４２からの距離ＲＡを変化させる曲線である。それ故、第２端面４１３では感光体ドラム２４Ｋの周方向における位置の異なる部分が、その中心軸２４２の中心ＣＴ１から異なる距離に位置する。

図６の（ａ）は、図５の示す部材２４Ｋ、４１０、３１１、２０２の模式的な側面図である。この図では、位置決め部材４１０の両端面４１２、４１３間での形状の違いが容易に理解されるように、位置決め部材４１０の全体形状が簡略化され、かつ両端面４１２、４１３の形状が誇張されている。また、光書込部２０２のピン２７１の先端面が半球形状に誇張されている。位置決め部材４１０の第１端面４１２は半径Ｒ１の円弧面であり、感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２と中心ＣＴ１が等しい。すなわち、第１端面４１２はいずれの部分もその中心ＣＴ１から同じ距離Ｒ１に位置する。一方、第２端面４１３は第１端面４１２とは異なる半径Ｒ２を持つ円弧面であり、その中心ＣＴ２が感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２の中心ＣＴ１から外れている。その結果、その中心軸２４２の中心ＣＴ１から第２端面４１３の各部分までの距離ＲＡは、その部分が感光体ドラム２４Ｋの周方向においてどこに位置するかに依存して異なる。特にその距離ＲＡは、周方向における第２端面４１３の一端部６０１では最大値ＲＬに等しく、その一端部６０１から反対側に位置する他端部６０２へ近づくにつれて単調に減少し、その他端部６０２で最小値ＲＳに達する。

図６の（ｂ）は、位置決め部材４１０の姿勢と他の部材３１１、２０２の位置との間の対応関係を示す模式的な側面図である。この図でも図６の（ａ）と同様な形状の簡略化と誇張とがされている。位置決め部材４１０の第１端面４１２はいずれの部分も感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２の中心ＣＴ１から同じ距離Ｒ１に位置する。したがって、その中心ＣＴ１まわりにおける位置決め部材４１０の回転角にかかわらず、支持部材３１１はその中心ＣＴ１から一定の距離Ｒ１に位置する点ＣＰ１で第１端面４１２と接触し続ける。これに対し、位置決め部材４１０の第２端面４１３は、感光体ドラム２４Ｋの周方向の位置が異なる部分ごとに感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２の中心ＣＴ１からの距離ＲＡが異なる。この距離ＲＡは特に、第２端面４１３の周方向の一端部６０１から他端部６０２にかけて最大値ＲＬから最小値ＲＳまで単調に減少する。ここで、この距離ＲＡの平均値がその最大値ＲＬと最小値ＲＳとの間の差ＲＬ−ＲＳよりも十分に大きいように第２端面４１３の形状、たとえば図６の（ａ）の示す半径Ｒ２と中心ＣＴ２の位置とは設計されている。したがって、位置決め部材４１０の回転により第２端面４１３と光書込部２０２のピン２７１との接点ＣＰ２がピン２７１の先端面上で変位しても、感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２の中心ＣＴ１からピン２７１の先端までの距離はその中心ＣＴ１から接点ＣＰ２までの距離ＲＡに等しいとみなせる。その結果、この距離は、接点ＣＰ２が第２端面４１３の一端部６０１に位置するときに最大値ＲＬと等しく、接点ＣＰ２が第２端面４１３の一端部６０１から他端部６０２に向かって移動するにつれて単調に減少し、接点ＣＰ２が他端部６０２に到達したときに最小値ＬＳに達する。

このように位置決め部材４１０は感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２まわりの回転により、その中心軸２４２から支持部材３１１までの距離Ｒ１を一定に維持したまま、その中心軸２４２から光書込部２０２までの距離ＲＡを変化させる。具体的にはたとえば、位置決め部材４１０の回転角が±数度の範囲で変化するのに応じてその距離ＲＡが±十数μｍの範囲で変化する。

位置決め部材４１０の構造、特に第２端面４１３の形状に関するこの特徴は、プリンター１００の製造において感光体ドラム２４Ｋの外周面２４１に対する光書込部２０２の位置決めに利用される。具体的には、感光体ユニット２０Ｋの組み立て時、位置決め部材４１０をフレーム４０１に固定する前に、感光体ドラム２４Ｋの周囲に中間転写ユニットと光書込部とのそれぞれのダミーを実際のそれら３００、２０２と同様に配置する。位置決め部材４１０の第１端面４１２には支持部材のダミーが接触し、第２端面４１３にはピンのダミーが接触する。この状態で位置決め部材４１０を感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２まわりに回転させる。１次転写ローラー２２Ｋに対する位置決め精度は支持部材３１１と第１端面４１２との成形精度で十分であるので、感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２から支持部材３１１までの距離Ｒ１は位置決め部材４１０の回転角にかかわらず、設計値と許容範囲内で一致し続ける。一方、その中心軸２４２から光書込部２０２までの距離ＲＡは位置決め部材４１０の回転角に依存し、最大値ＲＬから最小値ＲＳまでの範囲内で変化する。この変化によりその距離ＲＡの設計値からの誤差が許容範囲内に収まれば、位置決め部材４１０の中間部分４１４がネジでフレーム４０１のネジ穴４０６に固定される。こうして、位置決め部材４１０は単独で１次転写ローラー２２Ｋと光書込部２０２との両方を感光体ドラム２４Ｋの径方向において位置決めする。特にその位置決め精度は、１次転写ローラー２２Ｋについては第１端面４１２の成形精度に維持したまま、光書込部２０２については第２端面４１３の成形精度以上に調整可能である。

［実施形態の利点］
本発明の実施形態によるプリンター１００では上記のとおり、位置決め部材４１０が単独で光書込部２０２と１次転写ローラー２２Ｋとの両方を、感光体ドラム２４Ｋの径方向において位置決めする。特に位置決め部材４１０の第１端面４１２は支持部材３１１に接触して、感光体ドラム２４Ｋへ接近する１次転写ローラー２２Ｋの動きを間接的に阻み、第２端面４１３は光書込部２０２に接触して、感光体ドラム２４Ｋへ接近する光書込部２０２の動きを直に阻む。第１端面４１２は感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２と同軸の円弧面であり、第２端面４１３は、その中心軸２４２のまわりの角度に依存してその中心軸２４２からの距離ＲＡが異なる曲面である。したがって、位置決め部材４１０を感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２のまわりに回転させることにより、その中心軸２４２から支持部材３１１までの距離Ｒ１を一定に維持したまま、その中心軸２４２から光書込部２０２までの距離ＲＡを調整することができる。特に、位置決め部材４１０は第１端面４１２と第２端面４１３とがそれらの間を繋ぐ部分と共に一体成形されているので、感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２のまわりに回転する際のガタがない。その結果、１次転写ローラー２２Ｋに対する位置決め精度が第１端面４１２の成形精度に維持されたままで、光書込部２０２に対する位置決め精度が第２端面４１３の成形精度以上に向上する。こうして、光書込部２０２に対する位置決め部材が１次転写ローラー２２Ｋに対する位置決め部材と、それぞれの位置決め精度を損なうことなく一体化される。それ故、プリンター１００は、光書込部２０２の位置決め構造への調整機能の実装とその位置決め構造における部品点数／工程数の削減とが両立可能である。

［変形例］
（A）図１の示す電子写真式の画像形成装置１００は、タンデム配置の感光体ユニット２０Ｙ、…と中間転写ベルト２１とを備えた中間体転写方式のカラープリンターである。本発明の実施形態による画像形成装置はその他に、直接転写方式のカラープリンター、モノクロプリンター、ファクシミリ機、コピー機、または複合機（ＭＦＰ）であってもよい。

（B）図１の（ｃ）が示す感光体ユニット２０Ｋの構造は一例に過ぎない。たとえば、帯電部は、電極２１１を利用するコロナ放電式のもの２０１に代えて、ローラー等を利用する近接放電式のものであってもよい。また、クリーニングブレード２０４よりもイレーサー２０５が１次転写ローラー２２Ｋに近くてもよい。
（C）図１の（ｃ）ではドラム２４Ｋの外周面が感光体で覆われている。その他に、ドラム２４Ｋに代えてベルトの外周面が感光体で覆われていてもよい。このベルトはドラム２４Ｋと同様、帯電部、現像部、クリーニングブレード、およびイレーサーに囲まれるように配置される。ベルトが１回転すると、これらの処理部に順番に感光体の各表面部分が対向して、帯電、露光、現像、転写、清掃、および除電の各処理を受ける。この場合、位置決め部材４１０はドラム２４Ｋの中心軸２４２に代えて、ベルトを駆動するプーリーの回転軸に支持されてもよい。

（D）図２の（ｃ）の示す光源基板２２１では、固体発光素子２６０が３列、光源基板２２１の長手方向に沿って千鳥形状に配置されている。発光素子の配列はその他に、列数が１、２、または４以上であってもよく、千鳥形状に代えて格子形状であってもよい。
固体発光素子は特にＯＬＥＤであってもよい。ＯＬＥＤはＬＥＤよりも発光量が弱いので、レンズアレイ２２２ではＧＲＩＮレンズのＦ値が大きく設計される。これに伴うＧＲＩＮレンズの焦点深度の狭化にも対応可能な程度に、位置決め部材４１０による光書込部２０２の位置決め精度は十分に高い。

（E）図４では位置決め部材４１０の中間部分４１４がネジでフレーム４０１のネジ穴４０６に固定される。この固定はネジに代えて接着剤で行われてもよい。中間部分４１４は中央部と端部とに比べて幅が細いので、そこがフレーム４０１に固定されることにより、感光体ドラム２４Ｋの回転に伴う振動等、外部からの振動／衝撃に対する位置決め部材４１０の強度が向上する。その結果、位置決め部材４１０の変形に起因する位置決め精度の低下を防ぐことができる。しかし、中間部分４１４がすでに十分な強度を持つ場合には、別の部分がフレーム４０１へ固定されてもよい。

（F）図４、図５が示すように、位置決め部材４１０は支持部材３１１と光書込部２０２との両方を位置決めする。支持部材３１１は感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２に対して光書込部２０２と対称的に位置するので、支持部材３１１と光書込部２０２とのそれぞれから位置決め部材４１０が受ける押圧力は互いに逆方向である。また、いずれの押圧力も大きさが同程度であるように、支持部材３１１と光書込部２０２とのそれぞれを押圧するバネ３１２、４０５の弾性力は設定されている。したがって、これらの押圧力の有無によっては、感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２が位置決め部材４１０から受ける曲げモーメントと、位置決め部材４１０が回転時に感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２から受ける摩擦力とがいずれも実質的には変わらない。その結果、感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２の曲げ変形に起因する位置決め誤差の低下が防止され、位置決め部材４１０の回転の滑らかさが操作性を損なわない程度に維持される。さらに、支持部材３１１と光書込部２０２とからの押圧力に伴う曲げモーメントを位置決め部材４１０が実質的には受けないので、その曲げ変形に起因する位置決め精度の低下が防止される。

しかし、光書込部２０２に対する位置決め部材は、支持部材３１１に加えて、またはそれに代えて他の部材、たとえば現像ローラー２３３を位置決めしてもよい。位置決め対象の部材が位置決め部材に対して加える押圧力と、これらの押圧力に起因して感光体ドラムの中心軸に対して加えられる曲げモーメントとがいずれも位置決め精度を低下させない程度に保たれる限り、単一の位置決め部材で光書込部２０２と共に位置決めすべき部材は自由に設定可能である。

（G）図５が示すように、位置決め部材４１０の第１端面４１２は、中間転写ユニット３００の含む支持部材３１１に接触して、感光体ドラム２４Ｋへ接近する１次転写ローラー２２Ｋの動きを間接的に阻み、第２端面４１３は光書込部２０２に接触して、感光体ドラム２４Ｋへ接近する光書込部２０２の動きを直に阻む。その他に、第１端面４１２は１次転写ローラー２２Ｋの中心軸等に接触して、感光体ドラム２４Ｋへ接近する１次転写ローラー２２Ｋの動きを直に阻んでもよい。第２端面４１３は、光書込部２０２に固定された別の部材に接触して、感光体ドラム２４Ｋへ接近する光書込部２０２の動きを間接的に阻んでもよい。

（H）図６の示す位置決め部材４１０の第２端面４１３は、第１端面４１２とは異なる半径Ｒ２を持つ円弧面であり、その中心ＣＴ２が感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２の中心ＣＴ１から外れている。しかし、この形状に第２端面は限られず、感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、その中心軸２４２まわりの角度に依存してその中心軸２４２からの距離を変化させる曲線であればよい。このような曲線としては、たとえばその中心軸２４２と同軸の螺旋が挙げられる。この曲線が特に等角螺旋である場合は以下に説明するように、位置決め部材４１０の回転角にかかわらず、第２端面を常に光書込部２０２のピン２７１の同じ部位に接触させ続けることができる。

図７の（ａ）は等角螺旋のグラフであり、（ｂ）は、感光体ドラム２４Ｋの中心軸と同軸の等角螺旋の一部を輪郭とする第２端面７１３を示す模式的な側面図である。図７の（ｂ）では図６の（ａ）と同様な形状の簡略化と誇張とがされている。等角螺旋は、極座標（動径ｒ、偏角θ）において式ｒ＝ａexp(ｂθ)（ａ、ｂ：定数。）で表される平面曲線であり、動径と接線とが一定の角度α＞０（以下、「特徴角」と呼ぶ。）で交差するという特徴を持つ。等角螺旋の一部を第２端面７１３は、感光体ドラム２４Ｋの中心軸に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭に持つ。図７の（ｂ）が示すように、第２端面７１３は感光体ドラム２４Ｋの周方向における位置が異なる部分ごとに感光体ドラム２４Ｋの中心軸の中心ＣＴ１からの距離ＲＡが異なり、特にその距離ＲＡは一端部７０１から他端部７０２にかけて最大値ＲＬから最小値ＲＳまで単調に減少する。さらに、第２端面７１３上のいずれの点に接する平面ＴＰＬにも、その点を感光体ドラム２４Ｋの中心軸の中心ＣＴ１に結ぶ直線は同じ角度αで交差する。

図７の（ｃ）は、位置決め部材４１０の姿勢と光書込部のピン２７１の位置との間の対応関係を模式的に示す部分側面図である。この図が実線で示すように、ピン２７１の初期配置は次の２つの条件を満たす。（１）ピン２７１の先端面とその極角（ピン２７１の突出方向に対する傾斜角）β＞０の点ＣＰ２で接する平面ＴＰＬは、第２バネ４０５（図４参照。）の伸縮に伴う光書込部２０２の移動方向ＭＶＤに対し、位置決め部材４１０の第２端面７１３の輪郭を成す等角螺旋の特徴角αだけ傾斜している。（２）この極角βの点ＣＰ２に対して感光体ドラム２４Ｋの中心軸の中心ＣＴ１は光書込部２０２の移動方向ＭＶＤに位置する。これらの条件から、ピン２７１上の極角βの点ＣＰ２を感光体ドラム２４Ｋの中心軸の中心ＣＴ１に結ぶ直線は、その点ＣＰ２における接平面ＴＰＬと等角螺旋の特徴角αで交差する。一方、図７の（ｂ）が示すように、位置決め部材４１０の第２端面７１３に接する平面ＴＰＬには、接点を感光体ドラム２４Ｋの中心軸の中心ＣＴ１に結ぶ直線が同じ角度αで交差する。ピン２７１に第２端面７１３が接触するとき、両部材２７１、７１３間の接点ではそれらの接平面が一致するので、この接点はピン２７１上では極角βの点ＣＰ２と一致する。さらに、位置決め部材４１０が感光体ドラム２４Ｋの中心軸のまわりに回転するのに伴ってピン２７１が移動しても、条件（２）は満たされたままである。したがって、上記と同様な考察により第２端面７１３は、図７の（ｃ）が破線と２点鎖線とで示すように、移動後のピン２７１ともその極角βの点ＣＰ２で接する。

こうして、位置決め部材４１０はその回転角にかかわらず、第２端面７１３を常にピン２７１の同じ部位ＣＰ２に接触させ続けることができる。この場合、位置決め部材４１０の回転角に対する光書込部２０２の移動量の変化率は、ピン２７１の先端面の形状と理想的な球面との間の差には影響を受けにくい。したがって、位置決め部材４１０の第２端面７１３が十分に滑らかであれば、位置決め部材４１０の回転に伴う光書込部２０２の移動量を滑らかに変化させることができる。さらに、回転角に対する移動量の変化率は、製品間において位置決め部材４１０の第２端面７１３の成形精度が十分に揃ってさえいれば、ピン２７１の先端面の成形精度がばらついていても十分に均一化される。その結果、光書込部２０２に対する位置決め精度を製品間で揃えることが容易である。

図７の（ｄ）は、第２端面７１３との接点ＣＰ２が頂点ＴＰＶと一致するように傾いたピン７７１を模式的に示す部分側面図である。図７の（ｃ）が示すピン２７１はその極角＝０の方向、すなわち突出方向が光書込部２０２の移動方向ＭＶＤに対して平行であり、極角β＞０の点ＣＰ２で位置決め部材４１０の第２端面７１３と接触する。この場合、図７の（ｄ）が示すように、ピン７７１の極角＝０の方向を光書込部２０２の移動方向ＭＶＤに対して角度βだけ傾斜させる。球面加工では一般に、極角＝０の点、すなわち頂点近傍の成形精度が最も高く、製品間でのばらつきが最も小さい。したがって、ピン７７１が頂点ＴＰＶで第２端面７１３と接触すれば、位置決め部材４１０の回転角に対する光書込部２０２の移動量の変化率が製品間において更に均一化される。

（I）図４の（ａ）が示すように、光書込部２０２は感光体ドラム２４Ｋの径方向においては、第２バネ４０５によって位置決め部材４１０へ押し付けられることで位置決めされる。光書込部２０２は更に、感光体ドラム２４Ｋの回転方向、すなわち副走査方向においても同様に位置決めされてもよい。この場合、副走査方向において光書込部２０２が受ける押圧力の向きに合わせて、位置決め部材４１０の第２端面は、以下に述べるような形状であってもよい。

図８の（ａ）は、光書込部２０２に対する副走査方向位置決め部８００の配置と位置決め部材４１０の第２端面８１３の形状とを模式的に示す側面図である。副走査方向位置決め部８００は補助位置決め部材８０１と第３バネ８０２とを含む。補助位置決め部材８０１は、図４の（ａ）が示すフレーム４０１に固定された壁状部材であり、その壁面を光書込部２０２のホルダー２２３の長手方向に伸びる側面の一方２２９に対向させている。この壁面からは対向するホルダー２２３の側面２２９に向かって複数の突起８０３が突出している。第３バネ８０２はたとえばコイルバネであり、光書込部２０２に対して補助位置決め部材８０１とは反対側に配置され、ホルダー２２３の長手方向に伸びる側面の他方２２Ａに対して副走査方向（図８の（ａ）では右向き）の押圧力ＦＨを加える。この押圧力ＦＨにより光書込部２０２は補助位置決め部材８０１へ接近する。この接近を補助位置決め部材８０１は突起８０３で阻むことにより、副走査方向における光書込部２０２の位置を規定する。

位置決め部材４１０の第２端面８１３は、図８の（ａ）が示すように、光書込部２０２に対して補助位置決め部材８０１側の端部８１１が反対側の端部８１２よりも感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２に近い。第２端面８１３のこのような傾きはその反対の傾きよりも、副走査方向における光書込部２０２の安定性が高い点で有利である。これは次の２つの理由に因る。〈１〉光書込部２０２を補助位置決め部材８０１へ押し付ける力が強い。〈２〉光書込部２０２が外力を受けて補助位置決め部材８０１から遠ざかるときはそれへ近づくときよりも強い摩擦力を、ピン２７１が第２端面８１３から受ける。

〈１〉光書込部２０２が第２バネ４０５から受ける感光体ドラム２４Ｋの径方向の押圧力ＦＶを第２端面８１３とピン２７１との共通の接平面ＴＰＬに対し、平行な第１分力ＦＴと垂直な第２分力ＦＮとに分解した場合を想定する。第１分力ＦＴは、ピン２７１を接平面ＴＰＬに沿って上昇させるように作用する。特に第１分力ＦＴのうち副走査方向（図８の（ａ）では左右方向）への分力ＦＡは、光書込部２０２の全体を補助位置決め部材８０１へ押し付ける。これにより、光書込部２０２を補助位置決め部材８０１へ押し付ける力は副走査方向の押圧力ＦＨよりも強化される。

〈２〉たとえば外部からの振動／衝撃により、光書込部２０２が補助位置決め部材８０１から離れる方向の外力を受けた場合を想定する。この外力のうち、第２端面８１３とピン２７１との共通の接平面ＴＰＬに対して垂直な分力は、図８の（ａ）が示すように第２端面８１３が傾いているので、ピン２７１を第２端面８１３へ押し付ける。これにより、第２端面８１３がピン２７１から受ける接平面ＴＰＬに対して垂直な力が第２分力ＦＮよりも強化されるので、その反作用としてピン２７１が第２端面８１３から受ける垂直抗力が第２分力ＦＮよりも強化される。この反作用に対し、光書込部２０２の副走査方向への移動に伴ってピン２７１が第２端面８１３から受ける摩擦力は比例関係にある。したがって、光書込部２０２を補助位置決め部材８０１から引き離す方向の外力が強いほどこの摩擦力は強い。光書込部２０２が補助位置決め部材８０１へ近づく方向の外力を受けた場合はその逆であり、光書込部２０２を補助位置決め部材８０１へ接近させる方向の外力が強いほどこの摩擦力は弱い。

（J）図４の（ｂ）では、位置決め部材４１０の第２端面４１３が感光体ドラム２４Ｋの両側において同じ成形精度で同じ形状である。その他に、それらの第２端面間で形状または成形精度が異なってもよい。
図８の（ｂ）は、このような第２端面８２３、８３３を持つ位置決め部材８１０、８２０を示す模式的な斜視図である。これらの第２端面の一方（図８の（ｂ）が実線で示す方）８２３は他方（図８の（ｂ）が破線で示す方）８３３よりも傾きが緩く、すなわち、感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２まわりの回転角に対する径方向の変位率が低い。傾きの差は、故意に設計されたものであっても、一方８２３の成形精度が他方８３３よりも高いことに伴う表面粗さの差によって結果的に生じたものであってもよい。

第２端面８２３、８３３間でのこのような形状の差は、感光体ドラム２４Ｋに対する光書込部２０２の位置決め工程において次のように利用される。感光体ドラム２４Ｋの周囲に中間転写ユニットと光書込部とのそれぞれのダミーを配置した後、まず、感光体ドラム２４Ｋの中心軸２４２まわりの回転角に対する径方向の変位率が高い第２端面８３３を持つ位置決め部材８３０で、周方向における光書込部２０２の位置を調整する。その位置の設計値からの誤差が許容範囲内に収まれば、次に、回転角に対する径方向の変位率が低い第２端面８２３を持つ位置決め部材８２０で、径方向における中心軸２４２から光書込部２０２までの距離を調整する。これらの調整を必要に応じて交互に繰り返すことにより、周方向と径方向との両方で光書込部２０２が位置決めされる。光書込部２０２の位置決め精度は一般に周方向では径方向よりも低くてもよいので、周方向の位置決めに利用する第２端面８３３は径方向の位置決めに利用する第２端面８２３よりも傾きが急であっても、または表面が粗くてもよい。こうして、位置決め部材の製造コストが削減可能である。

本発明は、電子写真式の画像形成装置において感光体に対する光書込部の位置を決める構造に関し、上記のとおり、単一の位置決め部材の一端面を感光体の回転軸と同軸の円弧面にすると共に、他端面をその回転軸のまわりの角度に依存してその回転軸からの距離が異なる曲面にする。このように、本発明は明らかに産業上利用可能である。

１００ プリンター
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ 感光体ユニット
２１ 中間転写ベルト
２１Ｌ 従動プーリー
２１Ｒ 駆動プーリー
２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ １次転写ローラー
２３ ２次転写ローラー
２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ 感光体ドラム
２０２ 光書込部
２２１ 光源基板
２２２ レンズアレイ
２２３ ホルダー
２４１ 感光体ドラムの外周面
２４２ 感光体ドラムの中心軸
２４３ 感光体ドラムの端面
２７１ ピン
３００ 中間転写ユニット
３０１ 中間転写ユニットのフレーム
３０２、３０３、３０４、３０５ フレームの側面
３１１ 支持部材
３１２ 第１バネ
４０１ 感光体ユニットのフレーム
４０４ 板金
４０５ 第２バネ
４１０ 位置決め部材
４１１ 位置決め部材の中央部の穴
４１２ 位置決め部材の第１端面
４１３ 位置決め部材の第２端面
４１４ 位置決め部材の中間部分
６０１、６０２ 感光体ドラムの周方向における第２端面の端部

Claims (10)

1. 電子写真式の画像形成装置であって、
   感光体と、
   前記感光体の表面を露光する発光素子配列方式の光書込部と、
   前記感光体の表面を処理する処理部と、
   前記感光体を回転可能に支持するフレームと、
   前記感光体の回転軸のまわりに当該回転軸とは独立して回転可能であるように当該回転軸によって支持され、前記光書込部と前記処理部との両方を前記感光体に対して位置決めした状態で前記感光体の回転軸のまわりの回転が不能となるように前記フレームに固定された位置決め部材と
   を備え、
   前記位置決め部材は、
   前記感光体の表面へ接近する前記処理部の動きを直に、または間接的に阻むことにより前記感光体の表面から前記処理部までの距離を規制する第１面と、
   前記感光体の表面へ接近する前記光書込部の動きを直に、または間接的に阻むことにより前記感光体の表面から前記光書込部までの距離を規制する第２面と
   を一体的に含み、
   前記第１面は、前記感光体の回転軸に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、当該回転軸と同軸の円弧であり、
   前記第２面は、前記感光体の回転軸に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、当該回転軸のまわりの角度に依存して当該回転軸からの距離を変化させる曲線であり、
   前記光書込部は、先端面で前記位置決め部材の第２面に接触する突起部材を含み、
   前記第２面は、前記突起部材の先端面との接点における接平面が、前記感光体の回転軸のまわりの角度にかかわらず一定となる形状である
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記突起部材は、突出方向が前記第２面との接点における接平面に対して垂直であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 電子写真式の画像形成装置であって、
   感光体と、
   前記感光体の表面を露光する発光素子配列方式の光書込部と、
   前記感光体の表面を処理する処理部と、
   前記感光体を回転可能に支持するフレームと、
   前記感光体の回転軸のまわりに当該回転軸とは独立して回転可能であるように当該回転軸によって支持され、前記光書込部と前記処理部との両方を前記感光体に対して位置決めした状態で前記感光体の回転軸のまわりの回転が不能となるように前記フレームに固定された位置決め部材と、
   前記感光体の回転軸のまわりに当該回転軸とは独立して回転可能であるように当該回転軸によって支持され、前記光書込部を前記感光体に対して位置決めした状態で前記感光体の回転軸のまわりの回転が不能となるように前記フレームに固定された補助位置決め部材と
   を備え、
   前記位置決め部材は、
   前記感光体の表面へ接近する前記処理部の動きを直に、または間接的に阻むことにより前記感光体の表面から前記処理部までの距離を規制する第１面と、
   前記感光体の表面へ接近する前記光書込部の動きを直に、または間接的に阻むことにより前記感光体の表面から前記光書込部までの距離を規制する第２面と
   を一体的に含み、
   前記第１面は、前記感光体の回転軸に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、当該回転軸と同軸の円弧であり、
   前記第２面は、前記感光体の回転軸に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、当該回転軸のまわりの角度に依存して当該回転軸からの距離を変化させる曲線であり、
   前記光書込部は、
   前記感光体の回転軸の方向に並ぶ発光素子の配列と、
   前記感光体の回転軸の方向に並ぶ屈折率分布レンズの配列と、
   前記感光体の回転軸の方向に長尺の形状であり、前記発光素子の配列と前記屈折率分布レンズの配列とを保持する保持部材と
   を含み、
   前記位置決め部材の第２面は、前記保持部材の長手方向の一端と直に、または間接的に接触して、前記感光体の表面へ接近する前記光書込部の動きを阻むことにより、前記感光体の表面から前記光書込部までの距離を規制し、
   前記補助位置決め部材は、
   前記保持部材の長手方向の他端と直に、または間接的に接触して、前記感光体の表面へ接近する前記光書込部の動きを阻むことにより、前記感光体の表面から前記光書込部までの距離を規制する第３面
   を含み、
   前記第３面は、前記感光体の回転軸に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、当該回転軸のまわりの角度に依存して当該回転軸からの距離を変化させる曲線であり、当該角度に対する当該距離の変化率、または当該変化率の誤差が、前記位置決め部材の第２面よりも大きい
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 電子写真式の画像形成装置であって、
   感光体と、
   前記感光体の表面を露光する発光素子配列方式の光書込部と、
   前記感光体の表面を処理する処理部と、
   前記感光体を回転可能に支持するフレームと、
   前記感光体の回転軸のまわりに当該回転軸とは独立して回転可能であるように当該回転軸によって支持され、前記光書込部と前記処理部との両方を前記感光体に対して位置決めした状態で前記感光体の回転軸のまわりの回転が不能となるように前記フレームに固定された位置決め部材と、
   前記感光体の表面の接線方向において接近する前記光書込部の動きを直に、または間接的に阻むことにより前記光書込部を位置決めする接線方向位置決め部材と
   を備え、
   前記位置決め部材は、
   前記感光体の表面へ接近する前記処理部の動きを直に、または間接的に阻むことにより前記感光体の表面から前記処理部までの距離を規制する第１面と、
   前記感光体の表面へ接近する前記光書込部の動きを直に、または間接的に阻むことにより前記感光体の表面から前記光書込部までの距離を規制する第２面と
   を一体的に含み、
   前記第１面は、前記感光体の回転軸に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、当該回転軸と同軸の円弧であり、
   前記第２面は、前記感光体の回転軸に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、当該回転軸のまわりの角度に依存して当該回転軸からの距離を変化させる曲線であり、前記光書込部に対して前記接線方向位置決め部材が位置する側の端部が反対側の端部よりも前記感光体の回転軸に近い
   ことを特徴とする画像形成装置。
5. 前記第２面は、前記感光体の回転軸に対して垂直な仮想平面へ投影された輪郭が、前記感光体の回転軸とは中心の異なる円弧であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記第１面と前記第２面とは前記感光体の回転軸に対して対称的に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記処理部が前記感光体の表面に対して行う処理は、帯電、現像、転写、清掃、および除電のうちの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記処理部は、前記感光体の表面に形成されたトナー像を当該表面から中間転写体またはシートへ転写する転写部であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記位置決め部材は、前記第１面と前記第２面との間に伸びる棒状または板状であり、他の部位よりも幅の狭い部位で前記フレームに固定されていることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記光書込部は、発光素子として有機発光ダイオードを含む、請求項１から請求項９までのいずれかに記載の画像形成装置。

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