以下、発明を実施するための形態(以下実施の形態とする)について、図面を用いて説明する。
[1.実施の形態]
[1-1.カラープリンタの構成]
図1及び図2に示すように、カラープリンタ1は、カラー用電子写真式プリンタであり、例えばA3サイズやA4サイズ等の大きさでなる用紙Pに対し、所望のカラー画像を印刷する。カラープリンタ1は、略箱型に形成された装置本体であるプリンタ筐体2の内部に種々の部品が配置されている。因みに以下では、図2における右端部分をカラープリンタ1の正面とし、この正面と対峙して見た場合の上下方向、左右方向及び前後方向をそれぞれ定義した上で説明する。カラープリンタ1は、制御部3により全体を統括制御する。この制御部3は、図示しない通信処理部を介して、パーソナルコンピュータのような上位装置(図示せず)と無線又は有線により接続されている。制御部3は、上位装置から印刷対象のカラー画像を表す画像データが与えられると共に該カラー画像の印刷が指示されると、用紙Pの表面に印刷画像を形成する印刷処理を実行する。
またカラープリンタ1は、プリンタ筐体2の上側にプリンタカバー9が設けられている。プリンタカバー9の下面側には、LEDヘッドユニット14C、14M、14Y及び14K(以下では、これらをまとめてLEDヘッドユニット14とも呼ぶ)のLEDヘッドホルダ33C、33M、33Y及び33K(以下では、これらをまとめてLEDヘッドホルダ33とも呼ぶ)が、回転支点を中心として揺動自在に支持されるよう垂下している。LEDヘッドホルダ33C、33M、33Y及び33Kは、互いにほぼ同様に構成されている。
プリンタカバー9は、後端に設けられた軸部材9A及び9Bを介してプリンタ筐体2に対して連結されている。このためプリンタカバー9は、軸部材9A及び9Bの回転軸を支点として、プリンタ筐体2の上方を覆うカバークローズ状態(図2)と、プリンタ筐体2の上方を開放するカバーオープン状態(図1)との間を回動可能となっている。このときプリンタカバー9は、軸部材9A及び9Bの回転軸を中心にして円弧状の軌跡raに沿って回動する。またプリンタカバー9の回動に伴って、プリンタカバー9に設けられた各LEDヘッドユニット14も、軸部材9A及び9Bの回転軸を中心にした円弧状の軌跡rbに沿って回動する。
カラープリンタ1は、印刷動作が行われる場合には、軸部材9A及び9Bを支点としてプリンタカバー9の前端が押し下げられプリンタ筐体2の内部が外部から閉鎖されることにより、内部を保護するカバークローズ状態(図2)となる。一方カラープリンタ1は、画像形成ユニット15の交換や内部に詰まったジャム用紙がユーザにより取り除かれる等の保守作業が行われる場合には、軸部材9A及び9Bを支点としてプリンタカバー9の前端が持ち上げられプリンタ筐体2の内部が外部に開放されることにより、内部の各部に対する作業を容易に行わせ得るカバーオープン状態となる。
図2に示すようにプリンタ筐体2内の最下部には、用紙Pを収容する用紙収容カセット4と、用紙収容カセット4に集積された状態で収容されている用紙Pを1枚ずつ分離して給紙する給紙部5と、該用紙Pの色を測色する用紙色測色部6とが設けられている。給紙部5は、用紙収容カセット4の前端上側に位置しており、用紙収容カセット4の前端上側に設けられ中心軸を左右方向に向けたホッピングローラ7や、該ホッピングローラ7の上方に設けられたレジストローラ8のような複数のローラに加え、用紙Pを案内するガイド等により構成されている。
この給紙部5は、制御部3の制御によりホッピングローラ7及びレジストローラ8等を回転させ、用紙収容カセット4に収容されている用紙Pを1枚ずつに分離して取り込むと共に、取り込んだ用紙Pを前上方へ進行させた後、プリンタ筐体2内の前端近傍における上下ほぼ中央となる位置において、後方へ折り返すように進行させる。また用紙色測色部6は、用紙Pの色を測色し、その結果を制御部3へ供給する。
プリンタ筐体2内における用紙収容カセット4の上方には、該プリンタ筐体2内を前後に大きく横切るようにして転写ベルトユニット10が設けられている。転写ベルトユニット10は、中心軸を左右方向に向けた細長い円筒状でなるローラ11が前後に1個ずつ配置されると共に、前後のローラ11を周回するように転写ベルト12が張架されている。転写ベルト12は、左右方向の幅が広く、且つ無端状のベルトとして形成されており、ローラ11の回転に伴って走行する。転写ベルトユニット10は、制御部3の制御に基づいてローラ11を回転させることにより転写ベルト12を走行させ、給紙部5から受け渡された用紙Pを該転写ベルト12の上面に載せて後方向へ搬送する。
一方、転写ベルトユニット10の上側、すなわちプリンタ筐体2における中央よりも上寄りには、4個の画像形成ユニット15C、15M、15Y及び15K(以下では、これらをまとめて図3に示す画像形成ユニット15とも呼ぶ)が後側から前側へ向かって順に配置されている。すなわち各色の画像形成ユニット15は、いわゆるタンデム方式で配置されている。この画像形成ユニット15C、15M、15Y及び15Kは、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)及びブラック(K)の各色にそれぞれ対応している。また画像形成ユニット15C、15M、15Y及び15Kは、互いに同様に構成されており、対応するトナーの色のみがそれぞれ相違する。画像形成ユニット15は、用紙Pの左右幅に対応するべく、左右方向に比較的長い略箱状に形成されている。また画像形成ユニット15は、感光体ドラム27が転写ローラ13に対し当接する又は離隔するように、上下移動が可能となっている。
またプリンタ筐体2内には、各画像形成ユニット15C、15M、15Y及び15Kにおけるそれぞれの感光体ドラム27の上方において対向するように露光装置としてのLEDヘッドユニット14C、14M、14Y及び14K(以下では、これらをまとめてLEDヘッドユニット14とも呼ぶ)が設けられている。LEDヘッドユニット14C、14M、14Y及び14Kは、互いにほぼ同様に構成されている。図3に示すようにLEDヘッドユニット14は、LEDヘッドホルダ33、LEDヘッド16、スプリング34及びアタッチメント35により構成されている。各LEDヘッドユニット14は、各色の画像データに従って、感光体ドラム27を露光し、静電潜像を形成する装置である。各画像形成ユニット15は、プリンタ筐体2に装着された際、このLEDヘッドユニット14のLEDヘッド16と極めて近接するようになっており、該LEDヘッド16からの光により露光処理が行われる。またLEDヘッド16は、左右方向に細長い直方体状に構成されると共に、その内部に複数のLEDが左右方向に沿って並ぶように配置されており、制御部3から供給される画像データに応じた発光パターンで各LEDを発光させる。
また各画像形成ユニット15C、15M、15Y及び15Kは、それぞれ上方にトナーカートリッジ18C、18M、18Y及び18K(以下では、これらをまとめてトナーカートリッジ18とも呼ぶ)が接続されている。トナーカートリッジ18は、左右方向に長い中空の容器であり、粉末状でなる各色のトナーがそれぞれ収容されると共に、所定の撹拌機構が組み込まれている。転写ベルトユニット10には、前後のローラ11の間における各画像形成ユニット15の真下となる4箇所に、それぞれ転写ローラ13C、13M、13Y及び13K(以下では、これらをまとめて転写ローラ13とも呼ぶ)が設けられている。すなわち各画像形成ユニット15は、各転写ローラ13との間に転写ベルト12の上側部分を挟んでいる。転写ローラ13は、帯電し得るように構成されている。
制御部3は、トナーカートリッジ18からトナーを画像形成ユニット15へ供給させる。これと共に制御部3は、上位装置(図示せず)から供給された画像データに応じた発光パターンを形成するようにLEDヘッド16を発光させる。これに応じて各画像形成ユニット15は、トナーカートリッジ18から供給されるトナーを用い、LEDヘッド16の発光パターンに応じたトナー画像を形成し、このトナー画像を用紙Pにそれぞれ転写する(詳しくは後述する)。これにより、転写ベルトユニット10によって搬送されている用紙P上には、画像データに応じた4色のトナー画像が順次転写されていく。
転写ベルトユニット10の後方、すなわちプリンタ筐体2の後端近傍における上下の中央近傍には、定着ユニット20が設けられている。定着ユニット20は、加熱ローラ21及び加圧ローラ22により構成されている。加熱ローラ21は、中心軸を左右方向に向けた円筒状に形成されており、内部にヒータが設けられている。加圧ローラ22は、加熱ローラ21と同様の円筒状に形成されており、上側の表面を加熱ローラ21における下側の表面に所定の押圧力で押し付けている。この定着ユニット20は、制御部3の制御に基づき、加熱ローラ21を加熱すると共に該加熱ローラ21及び加圧ローラ22をそれぞれ所定方向へ回転させる。これにより定着ユニット20は、転写ベルトユニット10から受け渡された用紙P、すなわち4色のトナー画像が重ねられた用紙Pに対して熱及び圧力を加えてトナーを定着させ、さらに後上方へ受け渡す。
定着ユニット20の後上方には、排紙部24が配置されている。排紙部24は、中心軸を左右方向に向けた複数のローラ(図示せず)や用紙を案内するガイド等の組み合わせにより構成されている。この排紙部24は、制御部3の制御に従って各ローラを適宜回転させることにより、定着ユニット20から受け渡される用紙Pを後上方へ搬送してから前方へ向けて折り返し、プリンタ筐体2の上面に形成された排出トレイ2Tへ排出する。
このようにカラープリンタ1は、印刷処理を実行する際、LEDヘッド16を発光させることにより、各色の画像形成ユニット15によってトナー画像をそれぞれ形成し、これを用紙Pに順次転写する。
[1-2.画像形成ユニットの構成]
次に、画像形成ユニット15の構成について説明する。全ての画像形成ユニット15C、15M、15Y及び15Kは互いにほぼ同様に構成されているため、その内の1色の画像形成ユニット15について説明する。図3に示すように画像形成ユニット15は、その外周における大部分をフレーム25により閉塞すると共に、その内部に比較的大きな空間を形成している。
画像形成ユニット15内の中央下寄りには、図5及び図6に示す感光体ドラムユニット26が設けられている。感光体ドラムユニット26は、感光体ドラム27、回転支持部材(図示せず)及びドラムフレーム32により構成されている。感光体ドラム27は、感光体ドラム27は、中心軸を左右方向に向けた円筒状に形成されており、回転軸線方向(左右方向)の両端部が回転支持部材(図示せず)により回転可能に支持されている。回転支持部材(図示せず)は、感光体ドラム27に対し左右方向の両外側に配されており、感光体ドラム27を回転可能に支持すると共に、ドラムフレーム32により支持されている。ドラムフレーム32は、樹脂により形成されており、感光体ドラム27に対し左右方向の両外側に配され、回転支持部材を支持する。因みに感光体ドラム27は、図示しないモータから駆動力が伝達されることにより、矢印R1方向(図3)へ回転する。図5、図6及び図18に示すようにドラムフレーム32における上端面、すなわちドラムフレーム32におけるカバークローズ状態においてLEDヘッドフレーム37の位置決め孔37a(後述する)と対向する箇所からは、位置決め突起32tが上方へ向かって突出している。
フレーム25(図3)における感光体ドラム27の下面となる部分は、比較的広い範囲に亘って開放されている。このため画像形成ユニット15は、プリンタ筐体2(図1及び図2)に装着された際に、転写ベルト12又は該転写ベルト12上に載せられた用紙Pに感光体ドラム27の下面を接触させる。またフレーム25における感光体ドラム27の真上となる部分には、左右方向に細長い露光孔が穿設されている。
感光体ドラム27の後上方には、該感光体ドラム27よりも径が小さい円筒状でなる帯電ローラ28が設けられている。帯電ローラ28は、例えば半導電性の弾性材により構成されると共に、その周側面を感光体ドラム27の周側面27Sに当接させており、該周側面27Sの当接箇所を一様に帯電させる。
感光体ドラム27の前上方には、該感光体ドラム27よりも径が小さい円筒状でなる現像ローラ29が設けられている。現像ローラ29は、例えばウレタンゴム材にカーボンのような導電性物質が添加されて電気抵抗が適宜調節された半導電性ウレタンゴムにより構成されており、帯電し得る。この現像ローラ29は、後側においてその周側面を感光体ドラム27の周側面27Sに当接させると共に、前側において該現像ローラ29よりも僅かに径が小さい円筒状でなる供給ローラ30にその周側面を当接させている。供給ローラ30は、例えば半導電性発泡シリコンスポンジにより構成されている。
現像ローラ29の後上方には、薄板状の現像ブレード31が設けられている。現像ブレード31は、ステンレスやリン青銅等の金属、又はシリコンゴムのようなゴム材等により構成されている。この現像ブレード31は、後上端がフレーム25内に固定されており、その前下端と現像ローラ29の周側面との間に僅かな隙間を形成している。
さらに、感光体ドラム27の上方における左右両側には、スペーサ27s(図5、図6及び図18)が設けられている。スペーサ27sは、その大きさや感光体ドラム27に対する取付位置等が最適化されており、その上面にLEDヘッド16のカム37pの下面を当接させることにより、感光体ドラム27の周側面と該LEDヘッド16との間隔を所望の長さに合わせる(詳細は後述する)。全ての画像形成ユニット15C、15M、15Y及び15Kにおける各感光体ドラム27とLEDヘッドユニット14C、14M、14Y及び14Kとの位置関係は、何れも同様に構成されている。
[1-3.カラープリンタの動作]
かかる構成において画像形成ユニット15は、用紙Pに画像を印刷する際、制御部3の制御に基づき、感光体ドラム27を矢印R1方向へ回転させると共に、帯電ローラ28、現像ローラ29及び供給ローラ30を矢印R2方向へ回転させ、さらに帯電ローラ28及び現像ローラ29を帯電させる。
感光体ドラム27は、まず周側面27Sの後上側部分が帯電ローラ28により一様に帯電され、矢印R1方向への回転によりこの帯電した箇所を上端近傍に到達させてLEDヘッド16と対向させる。このとき感光体ドラム27の周側面27Sは、LEDヘッド16から画像データに応じた発光パターンの光が照射されることにより露光され、該画像データに応じた静電潜像が形成される。
一方、矢印R2方向へ回転する現像ローラ29は、トナーカートリッジ18から供給されるトナーが供給ローラ30によって周側面に付着し、次に現像ブレード31により余分なトナーが削ぎ落とされるため、周側面に均一な薄膜状にトナーが付着される。
感光体ドラム27は、さらに矢印R1方向へ回転することにより、現像ローラ29と当接する前端近傍において、該現像ローラ29の周側面に薄膜状に形成されているトナーを、静電潜像に応じた箇所のみ周側面27Sに付着させる。これにより感光体ドラム27の周側面27Sには、画像データに応じたトナー画像が形成される。因みにこのとき周側面27Sに形成されるトナー画像は、最終的に印刷すべき画像のうち、この画像形成ユニット15が担当する1色(すなわちシアン、マゼンタ、イエロー又はブラックの何れか)の成分のみを表した画像となっている。
その後感光体ドラム27は、さらに矢印R1方向へ回転することにより、トナー画像を下端近傍へ到達させる。このとき制御部3は、転写ベルトユニット10(図1)により用紙Pを画像形成ユニット15の下側に到達させると共に、転写ローラ13をトナーと逆の特性に帯電させている。このため画像形成ユニット15は、感光体ドラム27のうちトナー画像が形成された部分と帯電された転写ローラ13との間に用紙Pを挟持することになり、このトナー画像を用紙Pに転写する。因みにトナー画像を用紙Pに転写した後に感光体ドラム27の周側面27Sにトナーが残っていた場合、図示しないクリーニング装置によりこのトナーが除去される。
かくして画像形成ユニット15は、LEDヘッド16を感光体ドラム27の近傍に対向させ、該LEDヘッド16の露光作用によりトナー画像を該周側面27S上に形成する。
[1-4.LEDヘッドユニットの構成]
上述したように、また図3に示すようにLEDヘッドユニット14は、LEDヘッドホルダ33、LEDヘッド16、スプリング34及びアタッチメント35により構成されている。以下では、図16に示すように、アタッチメント35がシャフト44によりLEDヘッド16と連結された状態をアタッチメントヘッド取付状態とも呼び、図4、図6及び図18に示すように、LEDヘッド16に連結されたアタッチメント35が、LEDヘッドホルダ33との間にスプリング34を挟んでLEDヘッドホルダ33に取り付けられた状態をアタッチメントホルダ取付状態とも呼ぶ。
[1-5.LEDヘッドの構成]
図6及び図7にLEDヘッド16の模式的な横断面図を示すように、LEDヘッド16は、全体として左右方向に細長い直方体状に形成されており、LEDヘッドフレーム37に基板38及びロッドレンズアレイ39等の各種部品が取り付けられた構成となっている。以下では、図7における下方向を照射方向とも呼び、上方向を反照射方向とも呼ぶ。また以下では左右方向を配列方向(長手方向、主走査方向)とも呼び、この左右方向と交差する前後方向を副走査方向とも呼び、上下方向を光軸方向とも呼ぶ。さらにLEDアレイ40(後述する)の配列方向である左右方向をX方向、ロッドレンズアレイ39の光軸方向である上下方向をZ方向、X方向及びZ方向に直交する方向である前後方向をY方向とする。
LEDヘッドフレーム37は、例えば液晶ポリマーの金型成型で作製されており、全体として、左右方向に沿って形成された中空の四角柱から反照射方向側の側面を取り除いたような形状となっており、その断面が英大文字の「U」のような形状となっている。またLEDヘッドフレーム37における照射方向側部分の中央付近には、左右方向に沿った細長い長孔でなり上下方向に貫通する取付孔37Hが形成されている。また図7及び図9に示すようにLEDヘッドフレーム37は、前後左右方向に沿う平面であるアタッチメント対向面37Sが上端部に形成されている。
取付孔37Hには、ロッドレンズアレイ39が挿入されて取り付けられている。これにより、ロッドレンズアレイ39はLEDヘッドフレーム37に支持されている。ロッドレンズアレイ39は、全体として左右方向に細長い直方体状に形成されており、左右方向に沿って光軸を上下方向に添わせた多数の微小なマイクロレンズを並べるように保持している。このマイクロレンズは、光軸が上下方向となるように配置され、後述するLEDアレイ40から放射される光を収束させるような光学特性を有している。ロッドレンズアレイ39は、該ロッドレンズアレイ39において光が入射される端面である上面と、LEDアレイ40の表面である下面との入射距離が、ロッドレンズアレイ39の特性上最適な値になるような位置となるように、LEDヘッドフレーム37に固着されている。LEDアレイ40から出射された光は、ロッドレンズアレイ39により収束され、帯電した感光体ドラム27(図3)上に露光することにより、静電潜像を形成する。
またLEDヘッドフレーム37には、ロッドレンズアレイ39の上方に、長手方向を左右方向に沿わせて基板38が取り付けられている。基板38は、いわゆるガラスエポキシ基板でなり、左右方向に細長く上下方向に薄い板状に形成され、所定の配線パターンが形成された配線層が上下方向に複数積層された構成となっている。基板38の下面である照射方向側には、前後方向のほぼ中央において、ロッドレンズアレイ39と対向するようにLEDアレイ40が基板38の長手方向に沿って実装されている。このLEDアレイ40は、下方へ向けて光を発光するLED素子が左右方向である配列方向に沿って所定の微小間隔毎に並んでいる。また基板38の上面である反照射方向側における右端部近傍にはコネクタ38Cnが実装されている。コネクタ38Cn(図6)には、基板38の各種電子部品とカラープリンタ1の制御部3等とを導通させるケーブル38Cbが接続される。
LEDヘッドフレーム37と基板38との間隙には、封止材としてのシリコン樹脂41がこの隙間を埋めるように充填されている。これによりLEDヘッド16は、LEDヘッドフレーム37と基板38との間隙を封止し、LEDヘッドフレーム37と基板38の下面とにより囲まれた空間をほぼ密閉して、この空間への異物の侵入を防止している。またシリコン樹脂41は、隙間の封止以外に、基板38、LEDヘッドフレーム37及び後述する絶縁シート42を接着させる接着剤の役割も果たしている。
基板38は、絶縁シート42で反照射方向側の全面が覆われることにより、外部への露出が防止されている。絶縁シート42は、例えばマイラー(登録商標)シート等、ポリエステル製の絶縁性を有する材料により構成されており、上下方向に薄く、前後方向の幅が基板38よりも狭く、左右方向に長いフィルム状に形成されている。
LEDヘッドフレーム37とロッドレンズアレイ39との間隙には、封止材としてのシリコン樹脂41がこの隙間を埋めるように充填されている。これによりLEDヘッド16は、LEDヘッドフレーム37とロッドレンズアレイ39との間隙を封止し、LEDヘッドフレーム37と基板38の下面とにより囲まれた空間をほぼ密閉して、この空間への光及び異物の侵入を防止している。
図5及び図18に示すようにLEDヘッドフレーム37の下方における左右両側において感光体ドラム27のスペーサ27sと対向する箇所には、カム37pが設けられている。カム37pは、LEDヘッドフレーム37と感光体ドラム27との距離を調整する部材である。
また図18及び図19に示すようにLEDヘッドフレーム37の左右両端部における下端面、すなわちLEDヘッドフレーム37におけるカバークローズ状態においてドラムフレーム32の位置決め突起32tと対向する箇所には、該位置決め突起32tが嵌合する位置決め孔37aが穿設されている。この位置決め孔37aは、カム37pよりも左右外側に配されている。
[1-5-1.LEDヘッドフレームにおけるシャフト係合部の構成]
図9に示すように、LEDヘッドフレーム37におけるX方向両端部のアタッチメント対向面37S側には、内部に空間を有するシャフト係合部37eが形成されている。なお図9においては+X方向側のシャフト係合部37eは図示せず-X方向側のシャフト係合部37eのみ図示する。シャフト係合部37eは、LEDヘッドフレーム37のX方向の中心を軸として対して互いに対称な形状となっている。シャフト係合部37eは、主に、シャフト係合部底部37eb、引掛部収納X方向側壁37ewx、引掛部収納Y方向側壁37ewy及び引掛部係合突起37epが形成されている。以下では、引掛部収納X方向側壁37ewx及び引掛部収納Y方向側壁37ewyをまとめて引掛部収納側壁37wとも呼ぶ。
シャフト係合部底部37ebは、XY方向に沿う平面形状である+Z方向側面を有し、シャフト係合部37eの-Z方向側端部に形成されている。引掛部収納X方向側壁37ewxは、シャフト係合部底部37ebをX方向から囲むように引掛部係合突起37epよりも-Z方向側から-Z方向に沿って延びる壁面を有する壁部である。引掛部収納Y方向側壁37ewyは、シャフト係合部底部37ebをY方向から囲むようにアタッチメント対向面37Sから-Z方向に沿って延びる壁面を有する壁部である。引掛部係合突起37epは、アタッチメント対向面37Sと引掛部収納X方向側壁37ewxとの間に形成されており、YZ方向に沿う平面を有し、引掛部収納X方向側壁37ewxからシャフト係合部37eの中心軸へ向けて突出する突起である。
シャフト係合部37eは、このようなシャフト係合部底部37eb、引掛部係合突起37ep、引掛部収納X方向側壁37ewx及び引掛部収納Y方向側壁37ewyによって囲まれた空間により、シャフト44(図8)のヘッド側引掛部44Dを収納する引掛部収納空間37esが形成されている。またシャフト係合部37eは、引掛部係合突起37ep及び引掛部収納Y方向側壁37ewyによって囲まれた空間により、シャフト44(図8)がLEDヘッドフレーム37に取り付けられる際にシャフト44(図8)のヘッド側引掛部44Dをアタッチメント対向面37S側から引掛部収納空間37esへ通過させるヘッド側引掛部通過口37eaが形成されている。
[1-6.シャフトの構成]
図8に示すようにシャフト44は、Z方向に延びる棒状部材であり、棒状部44S、ヘッド側引掛部44D及びアタッチメント側引掛部44Uが形成されている。またシャフト44は、シャフト軸44xを中心軸とした対称構造となっている。棒状部44Sは、横断面が英大文字の「X」のような形状であり、Z方向、すなわちシャフト軸44xに沿って延びる棒状部材である。
第2係合部としてのヘッド側引掛部44Dは、棒状部44Sの-Z方向側端部に構成されており、ヘッド側引掛部円筒形状部44Dc及びヘッド側引掛部突起44Dpが形成されている。ヘッド側引掛部円筒形状部44Dcは、略円柱形状であり、-Z方向側端面に図示しないねじ穴が形成されている。ヘッド側引掛部突起44Dpは、ヘッド側引掛部円筒形状部44DcのX方向側又はY方向側の側面において、互いにヘッド側引掛部円筒形状部44Dcを挟んで対向するように配されており、ヘッド側引掛部円筒形状部44Dcと同等の厚さであり、ヘッド側引掛部円筒形状部44Dcの径方向の外側に向かって突出している。
第1係合部としてのアタッチメント側引掛部44Uは、棒状部44Sの+Z方向側端部に構成されており、アタッチメント側引掛部円筒形状部44Uc及びアタッチメント側引掛部突起44Upが形成されている。アタッチメント側引掛部円筒形状部44Ucは、略円柱形状であり、+Z方向側端面にねじ穴が形成されている。アタッチメント側引掛部突起44Upは、アタッチメント側引掛部円筒形状部44Ucにおけるヘッド側引掛部突起44DpとZ方向に対向する位置の側面において、互いにアタッチメント側引掛部円筒形状部44Ucを挟んで対向するように配されており、アタッチメント側引掛部円筒形状部44Ucと同等の厚さであり、アタッチメント側引掛部円筒形状部44Ucの径方向の外側に向かって突出している。
このようにシャフト44は、長手方向のうち-Z方向側端部にLEDヘッド16のLEDヘッドフレーム37におけるシャフト係合部37e(図9)と係合するヘッド側引掛部44Dが形成されていると共に、長手方向のうち+Z方向側端部にアタッチメント35のシャフト係合部35a(図13)と係合するアタッチメント側引掛部44Uが形成されている。
[1-7.アタッチメントの構成]
図10、図11、図12及び図13に示すようにアタッチメント35は、ポリカーボネートとABSとの混合樹脂の金型成型により作製され、スプリング34の付勢力を受けても変形しない剛性となっており、LEDヘッド16のLEDヘッドフレーム37(図9)の剛性よりも高い剛性となっている。またアタッチメント35は、X方向に細長くZ方向に薄い板状に形成された底板35bを中心に形成されており、全体としてX方向に細長くZ方向に薄い直方体状に形成されている。このアタッチメント35は、LEDヘッド16のZ方向の高さの半分程度のZ方向の高さを有している。
底板35bは、XY方向に沿いLEDヘッドフレーム37(図9)のアタッチメント対向面37Sと平行に対向する平面であるヘッド対向面35S1が-Z方向面側に形成されている。また底板35bは、XY方向に沿いLEDヘッドホルダ33(図19)の-Z方向側端部と対向する平面であるホルダ対向面35S2が+Z方向面側に形成されている。底板35bのホルダ対向面35S2におけるX方向両端部及びY方向両端部からは、該ホルダ対向面35S2に直交する壁部35wが+Z方向に向かって立設している。
このアタッチメント35は、シャフト44(図8)によりLEDヘッド16におけるLEDヘッドフレーム37(図9)の+Z方向面側においてLEDヘッドフレーム37と連結されている。
[1-7-1.アタッチメントにおけるシャフト係合部の構成]
図13に示すように底板35bにおけるX方向両端部のホルダ対向面35S2側であり、アタッチメントホルダ取付状態(図4、図6及び図18)においてLEDヘッドフレーム37のシャフト係合部37eとX方向の位置が一致する箇所には、シャフト係合部35aが形成されている。なお図13においては+X方向側のシャフト係合部35aは図示せず-X方向側のシャフト係合部35aのみ図示する。図10、図11及び図12に示すようにシャフト係合部35aは、アタッチメント35のX方向の中心を軸として対して互いに対称な形状となっている。連結部材係合部としてのシャフト係合部35aは、主に、筒状部35at、回転止め壁35aw及び回転止め突起35apが形成されている。
筒状部35atは、ホルダ対向面35S2から+Z方向に向かって突出する略円筒形状の部材であり、シャフト44のアタッチメント側引掛部44U(図8)のXY平面上の外形とほぼ同一形状の内周面が形成されている。この筒状部35atは、内周面によって囲まれた空間により、シャフト44(図8)がアタッチメント35に取り付けられる際にシャフト44のアタッチメント側引掛部44Uをヘッド対向面35S1側から筒状部35atの+Z方向側端部よりも+Z方向側へ通過させるアタッチメント側引掛部通過口35ataが形成されている。
回転止め突起35apは、筒状部35atの+Z方向側の端面において筒状部35atの中心軸である筒状部軸35atxを軸として、互いに180度位置がずれて2個で一対となるように配置されている。この回転止め突起35apは、筒状部35atの+Z方向側の端面から+Z方向へ突出するように形成されており、アタッチメントヘッド取付状態(図16)においてシャフト44(図8)がアタッチメント35に対しシャフト軸44xを中心として回転してしまうことを防止する。
回転止め壁35awは、筒状部35atの+Z方向側の端面において筒状部軸35atxを軸として、互いに180度位置がずれると共に、回転止め突起35apに対し90度位置がずれて2個で一対となるように配置されている。この回転止め壁35awは、筒状部35atの+Z方向側の端面から+Z方向へ突出するように形成されており、回転止め突起35apよりもZ方向の高さが高くなっており、アタッチメントヘッド取付状態(図16)においてシャフト44(図8)がアタッチメント35に対しシャフト軸44xを中心として回転してしまうことを防止する。以下では回転止め壁35awと回転止め突起35apとをまとめて規制部としての外れ規制部35awpとも呼ぶ。
シャフト44のシャフト軸44x(図8)が筒状部軸35atxに一致した状態で、シャフト44が筒状部35atに挿入されアタッチメントヘッド取付状態(図16)となる。アタッチメントヘッド取付状態においてはシャフト軸44xと筒状部軸35atxとの位置が一致している。
アタッチメントヘッド取付状態(図16)においてアタッチメント35は、シャフト44のアタッチメント側引掛部44U(図8)に外れ規制部35awpが係合してシャフト44の回転を防止することにより、シャフト44がアタッチメント35から離れる-Z方向へ移動すること、すなわちシャフト44が係合しているLEDヘッド16がアタッチメント35から離れる-Z方向へ移動することを規制する。
底板35bのホルダ対向面35S2においてシャフト係合部35aよりもX方向の外側における、底板35bの短手方向(Y方向)のほぼ中央部には、スプリング34(図17)が嵌め込まれる英大文字の「X」のような形状のスプリング座35ssが形成されている。なお図13においては+X方向側のスプリング座35ssは図示せず-X方向側のスプリング座35ssのみ図示する。図10及び図11に示すようにスプリング座35ssは、アタッチメント35のX方向の中心を軸として対して互いに対称な形状となっている。またアタッチメント35の壁部35wにおいてスプリング座35ssの-Y方向側には、スプリング座35ssにスプリング34が嵌め込まれた際に壁部35wとスプリング34とが干渉しないようにスプリング34の湾曲形状に合わせて壁面が凹んでいる。アタッチメントホルダ取付状態(図16)においてアタッチメント35は、スプリング34の-Z方向側端部がスプリング座35ssに当接した状態となる。
また底板35bにおけるX方向の両端面からは、図13、図17及び図18に示すように、略直方体形状の支持突起35tがX方向の外側に向かって突出している。アタッチメント35は、アタッチメントホルダ取付状態(図4及び図19)において、LEDヘッドホルダ33のホルダ支持部33sの支持孔33saに支持突起35tが嵌め込まれることにより、該アタッチメント35と、該アタッチメント35と固定されたLEDヘッド16とが、LEDヘッドホルダ33に支持される。
[1-7-2.当接リブの構成]
アタッチメント35のヘッド対向面35S1においてシャフト係合部35aに対するX方向の両側からは、互いに筒状部軸35atxに対しX方向に同等の間隔を空けて、当接リブ35r1及び35r2が-Z方向へ向かって突出している。このように当接リブ35r1及び35r2は、筒状部軸35atxの近傍において、シャフト係合部35aを挟むように配置されている。またアタッチメントヘッド取付状態(図16)においては、筒状部軸35atxとシャフト軸44xとは同一線上に位置し、筒状部軸35atx及びシャフト軸44x上を通る直線は、当接箇所Pc(後述する)を通り光軸方向と平行な仮想直線となる。このため当接リブ35r1及び35r2は、アタッチメント35とLEDヘッド16との間において、当接箇所Pcを通り光軸方向と平行な仮想直線の近傍に配置されることとなる。また当接リブ35r2は、X方向に関しスプリング座35ssと筒状部35atとの間に配置されている。このため当接リブ35r2は、アタッチメントホルダ取付状態(図4、図6及び図18)において、X方向に関しスプリング34とシャフト44との間に配置されることとなる。
当接リブ35r1及び35r2は、互いに同一形状であり、Y方向に細長くZ方向に薄い直方体形状に形成されており、XY方向に沿いLEDヘッドフレーム37のアタッチメント対向面37Sと平行に対向しアタッチメントヘッド取付状態(図16)において当接する平面であるリブホルダ当接面35r1S及び35r2Sが-Z方向面側に形成されている。また当接リブ35r1及び35r2は、底板35bのY方向の一端から他端までに亘ってY方向に沿って連続的に形成されている。以下では当接リブ35r1及び35r2をまとめて突部としての当接リブ35rとも呼び、リブホルダ当接面35r1S及び35r2Sをまとめてリブホルダ当接面35rSとも呼ぶ。
[1-8.LEDヘッドとアタッチメントとの係合]
係る構成において図16に示すように、LEDヘッド16とアタッチメント35とは、LEDヘッド16のLEDヘッドフレーム37におけるシャフト係合部37eと、アタッチメント35のシャフト係合部35aとにシャフト44が係合することにより、互いに連結されアタッチメントヘッド取付状態となる。ここで、LEDヘッド16とアタッチメント35とは、互いにZ方向に近接するような力はシャフト44により加えられておらず、あくまでLEDヘッド16がアタッチメント35から外れない程度に連結されている。このためアタッチメント35は、LEDヘッド16に対し、ある程度のがたつきが許容されている。すなわちアタッチメント35は、LEDヘッド16に遊嵌されているとも言える。
アタッチメントホルダ取付状態(図4、図6及び図18)において、圧縮ばねであるスプリング34(図17)は、-Z方向側端部がアタッチメント35のスプリング座35ssに当接すると共に、+Z方向側端部がLEDヘッドホルダ33のポスト33mpに当接することにより、アタッチメント35とLEDヘッドホルダ33との間に通常状態よりも圧縮された状態で配置されている。
このためアタッチメントホルダ取付状態(図4、図6及び図18)においてアタッチメント35は、LEDヘッドホルダ33とアタッチメント35との間に配設されたスプリング34により、-Z方向、すなわち感光体ドラム27へ向かう方向に付勢される。これによりアタッチメント35と連結しているLEDヘッド16も、スプリング34の付勢力により、-Z方向、すなわち感光体ドラム27へ向かう方向に付勢される。以下では、アタッチメント35がスプリング34により感光体ドラム27へ向かう方向に付勢される箇所を、図19に示すアタッチメント付勢箇所Pp1とも呼ぶ。LEDヘッド16は、後述する当接箇所Pcにおいてカム37pが感光体ドラム27のスペーサ27sと当接することにより、感光体ドラム27の周側面27Sに対し離接する方向であるZ方向の位置が位置決めされる。これによりLEDヘッド16と感光体ドラム27との間の相対位置が一定に保たれる。
[1-9.LEDヘッドホルダの構成]
図17に示すようにLEDヘッドホルダ33は、ポリカーボネートとABSとの混合樹脂の金型成型により作製されており、ホルダ本体部33m、ホルダ垂下部33h及びホルダ支持部33sが形成されている。
ホルダ本体部33mは、X方向に細長くY方向に薄い板状に構成されると共に、X方向両端部において、スプリング34が嵌め込まれるポスト33mpが形成されている。
ホルダ垂下部33hは、ホルダ本体部33mのX方向両端部から+Z方向へ延びて+Y方向へ湾曲する部材であり、+Y方向側端部においてプリンタカバー9(図1)における支持孔部に回動可能に支持される垂下部軸33haが形成されている。
ホルダ支持部33sは、ホルダ本体部33mの+X方向両端部から-Z方向へ突出する部材であり、アタッチメント35の支持突起35tよりもZ方向に長い直方体形状である支持孔33saがY方向に沿って穿設されている。ホルダ支持部33sは、アタッチメントヘッド取付状態(図16)において、アタッチメント35の支持突起35tが支持孔33saに嵌め込まれることにより、アタッチメント35と、該アタッチメント35と固定されたLEDヘッド16とを、スプリング34の付勢方向へ移動可能に支持する。
係る構成においてLEDヘッドホルダ33は、ホルダ垂下部33hの垂下部軸33haがプリンタカバー9(図1及び図2)の支持孔部に可動可能に支持されることによりプリンタカバー9に対し揺動自在に支持されて垂下すると共に、ホルダ支持部33sの支持孔33saにアタッチメント35の支持突起35tを嵌め込むことによりアタッチメント35及びLEDヘッド16を懸架する。
[1-10.寸法関係について]
図13に示すように、シャフト44について、ヘッド側引掛部44Dにおける一方のヘッド側引掛部突起44Dpの端部から他方のヘッド側引掛部突起44Dpの端部までの幅を、ヘッド側引掛部幅L1とし、ヘッド側引掛部44DのZ方向の厚さをヘッド側引掛部厚さL2とし、ヘッド側引掛部44Dのヘッド側引掛部円筒形状部44Dcの直径をヘッド側引掛部直径L3とし、アタッチメント側引掛部44UのZ方向の厚さをアタッチメント側引掛部厚さL4とし、シャフト44のZ方向の長さをシャフト長さL5とする。
また図9に示すように、LEDヘッドフレーム37について、対向する引掛部収納Y方向側壁37ewyのY方向の内寸をシャフト係合部Y方向内寸L6とし、シャフト係合部37eのシャフト係合部底部37ebから引掛部係合突起37epの-Z方向側端部までのZ方向の距離を引掛部収納高さL7とし、引掛部係合突起37epのZ方向の厚さをシャフト係合部係合突起厚さL8とし、対向する引掛部係合突起37epのX方向の内寸をシャフト係合部係合突起内寸L9とし、対向する引掛部収納X方向側壁37ewxのX方向の内寸をシャフト係合部X方向内寸L10とする。
また図13に示すように、アタッチメント35について、当接リブ35rのZ方向の高さを当接リブ高さL11とし、シャフト係合部35aにおける筒状部35atのZ方向の厚さ、すなわちヘッド対向面35S1から筒状部35atの+Z方向側端部までの高さを筒状部厚さL12とし、回転止め突起35apのZ方向の高さを回転止め突起高さL13とし、回転止め壁35awのZ方向の高さを回転止め壁高さL14とする。
これらの各寸法は、(条件1:L7+L8+L11+L12<L5-L4)、(条件2:L1<L6)、(条件3:L3<L10)、(条件4:L1<L9)及び(条件5:L10<L1)の関係を満たすように設定されている。
[1-11.位置決め部材の構成]
図5、図6、図18及び図19に示すように、LEDヘッド16におけるLEDヘッドフレーム37と感光体ドラムユニット26における感光体ドラム27との間における左右両端部よりも左右方向のやや内側には、カム37pとスペーサ27sとからなり感光体ドラム27の周側面と該LEDヘッド16との間隔を所望の長さに合わせる位置決め部材62が設けられている。以下では、カム37pとスペーサ27sとが当接する箇所を当接箇所Pc(図19)とも呼ぶ。
スペーサ27sは、例えばポリアセタール樹脂等のエンジニアリングプラスチックで作製されており、全体として前後方向に細長い直方体状に形成されている。このスペーサ27sは、感光体ドラム27の周側面と同等の曲率を有する湾曲面であり感光体ドラム27の周側面27Sに接するドラム当接面が下面(-Z方向側面)に形成されていると共に、前後左右方向に沿う平面でありスペーサ27sと当接するスペーサ当接面が上面(+Z方向側面)に形成されている。スペーサ27sは感光体ドラム27の左右方向の中心を軸として互いに対称な形状となっている。
カム37pは、例えばポリカーボネートにより作製されており、板状に形成されている。カム37pは、LEDヘッド16の左右方向の中心を軸として互いに対称な形状となっている。
図19に示すようにLEDヘッド16は、当接箇所PcにおいてLEDヘッドフレーム37のカム37pを感光体ドラム27のスペーサ27sに押し付けるように当接させることにより、感光体ドラム27に対するLEDヘッド16の上下方向の位置を位置決めする、すなわちロッドレンズアレイ39(図6)から感光体ドラム27までの光軸方向の距離を規定する。このカム37p及びスペーサ27s、すなわち当接箇所Pcは、左右方向及び前後方向に関し、筒状部軸35atx上に、すなわち筒状部軸35atxの真下に設けられている。このためカム37pは、アタッチメントヘッド取付状態(図16)且つアタッチメントホルダ取付状態(図4、図6及び図18)においてLEDヘッドフレーム37がスプリング34から付勢される箇所であるスプリング座35ss(アタッチメント付勢箇所Pp1)から僅かに左右方向内側に位置がずれた箇所における下側に設けられている。このようにLEDヘッド16と感光体ドラム27とは、スペーサ27s及びカム37pとが当接する当接箇所Pcにおいて互いに当接することにより、感光体ドラム27に対するLEDヘッド16の位置が設定されている。
[1-12.LEDヘッドユニットの組み立て方法]
次に、LEDヘッドユニット14の組み立て工程について説明する。まず図14に示すように、Z方向に沿う状態のシャフト44においてヘッド側引掛部円筒形状部44DcからY方向へヘッド側引掛部突起44Dpが突出する状態のヘッド側引掛部44DがLEDヘッドフレーム37のシャフト係合部37eに+Z方向側から挿入される。このとき、条件2及び条件3により、LEDヘッドフレーム37のシャフト係合部37e内部にシャフト44が挿入される。続いて、シャフト44におけるアタッチメント側引掛部44Uがアタッチメント35のシャフト係合部35aに-Z方向側から挿入される。このとき、図15に示すように、条件1により、シャフト44のアタッチメント側引掛部44Uが、アタッチメント35の筒状部35atの+Z方向側端面よりも+Z方向側へ抜き出る。
次に、図15及び図16に示すように、シャフト44のアタッチメント側引掛部突起44Upが+X方向側の回転止め壁35awと回転止め突起35apとの間と、-X方向側の回転止め壁35awと回転止め突起35apとの間とに位置するように、シャフト44が矢印rxの向きに90度回転される。このとき、条件4により、シャフト44は、LEDヘッドフレーム37内部で90度回転することができる。シャフト44は、アタッチメント側引掛部44Uがアタッチメント35の回転止め壁35aw及び回転止め突起35apと係合することにより、アタッチメント35と係合する。またシャフト44は、条件5の関係により、ヘッド側引掛部44DがLEDヘッドフレーム37の引掛部係合突起37epと係合することにより、アタッチメント35と係合する。これにより、LEDヘッド16がアタッチメント35に保持され、アタッチメントヘッド取付状態となる。シャフト44は、回転止め壁35aw及び回転止め突起35apによって矢印rx方向の回転が規制されるため、LEDヘッド16がアタッチメント35から自然に落下することが防止される。このようにアタッチメントヘッド取付状態においてアタッチメント35とLEDヘッドフレーム37とは、互いにZ方向に近接するような力が外部から加わることなく、LEDヘッドフレーム37がアタッチメント35から外れない程度に連結されている。またアタッチメントヘッド取付状態においてシャフト44のヘッド側引掛部44Dの-Z方向側端面は、LEDヘッドフレーム37には当接していない。
次に、図17に示すように、スプリング34がLEDヘッドホルダ33のポスト33mpに挿入された状態で、アタッチメント35の支持突起35tがLEDヘッドホルダ33の支持孔33saに挿入されることにより、アタッチメント35がLEDヘッドホルダ33に懸架される。これにより、アタッチメント35と連結しているLEDヘッド16が、LEDヘッドホルダ33に保持される。このときスプリング34のアタッチメント35側(-Z方向側)の端部がスプリング座35ssに合わされることにより、LEDヘッド16がLEDヘッドホルダ33から離隔する方向である-Z方向に向かって付勢される。
このように組み立てられたLEDヘッドユニット14は、LEDヘッドホルダ33の垂下部軸33haがプリンタカバー9(図2及び図3)の支持孔部に可動可能に取り付けられることにより、プリンタカバー9に対し揺動自在に支持されて垂下する。
次に、カバーオープン状態からカバークローズ状態へ移行すると、LEDヘッドユニット14は下方へ移動し、図18及び図19に示すように、LEDヘッドフレーム37の位置決め孔37aにドラムフレーム32の位置決め突起32tが嵌まり込む。これによりLEDヘッド16は、感光体ドラム27に対して前後左右方向の位置が位置決めされる。またこのときLEDヘッドユニット14は、感光体ドラム27の表面に搭載されているスペーサ27sにLEDヘッドフレーム37のカム37pを当接させる。これによりLEDヘッド16は、感光体ドラム27に対して上下方向の位置が位置決めされる。このときLEDヘッド16には、アタッチメント35の当接リブ35rにおいて感光体ドラム27へ向かう付勢力が加えられているため、ロッドレンズアレイ39から感光体ドラム27までの光軸方向の距離が一定に保たれる。
[1-13.力の関係について]
ここでカバークローズ状態においては、図19に示すように、アタッチメント付勢箇所Pp1においてスプリング34から加わった下向きの付勢力が、アタッチメント35の当接リブ35r1において下向き付勢力F1aとしてLEDヘッド16に加わると共に、当接リブ35r2において下向き付勢力F1bとしてLEDヘッド16に加わることとなる。この下向き付勢力F1aと下向き付勢力F1bとは、筒状部軸35atxに対し左右方向へ互いに同等の間隔を空けた当接リブ35r1及び35r2から、互いに同等の大きさの力でLEDヘッド16を感光体ドラム27に向けて下方向側へ付勢する力である。この下向き付勢力F1aと下向き付勢力F1bとを合成した下向き合成付勢力F1は、筒状部軸35atx上における上下方向に関し当接リブ35r1と当接リブ35r2との間に位置するヘッド付勢箇所Pp2から、LEDヘッド16を感光体ドラム27に向けて下方向へ付勢する力となる。これにより当接箇所Pcには、下向き合成付勢力F1が発生することとなり、感光体ドラム27は、LEDヘッド16から下向きに下向き合成付勢力F1を受けることとなる。このようにLEDヘッド16は、実質的にはヘッド付勢箇所Pp2から発生した下向きの力を受けるとも言える。
一方、当接箇所Pcには、下向き合成付勢力F1に対する抗力として、下向き合成付勢力F1と同等の大きさで逆向きである上向き抗力F2が、感光体ドラム27からLEDヘッド16へ上向きに発生することとなる。
[1-14.動作及び効果等]
ここで仮に、スプリング34を当接箇所Pcの真上に配置できる場合、すなわち当接箇所Pcとアタッチメント付勢箇所Pp1とを同一軸上に設定できる場合、当接リブ35rを設けなかったとしても、下向き合成付勢力F1と上向き抗力F2とは、同一軸上に配置されるため、LEDヘッド16には力のモーメントは発生せず、LEDヘッド16は湾曲しない。
これに対し本実施の形態のLEDヘッドユニット14においては、機構的な制約により、スプリング34を当接箇所Pcの真上に配置することができない、すなわち当接箇所Pcとアタッチメント付勢箇所Pp1とを同一軸上に設定できなくなっている。このためLEDヘッドユニット14においては当接箇所Pcに対しアタッチメント付勢箇所Pp1がX方向の外側に配置されているため、仮に当接リブ35rを設けなかった場合、カバークローズ状態において、LEDヘッド16には、当接箇所Pcにおいて発生する上向き抗力F2よりもX方向の外側において下向き合成付勢力F1が発生することとなり、力のモーメントが発生してしまう。この場合、LEDヘッド16には、当接箇所Pcを支点として左右一対の当接箇所Pcの間、すなわちX方向の中央部がアタッチメント35に向かって湾曲してしまう。
これに対し本実施の形態によるLEDヘッドユニット14においては、アタッチメント35のヘッド対向面35S1においてシャフト係合部35aのX方向の両側、すなわち当接箇所Pcと同一軸上の直線の両側に当接リブ35rを形成し、アタッチメント35を当接リブ35rにおいてLEDヘッド16のLEDヘッドフレーム37に当接させるようにした。
このためLEDヘッドユニット14は、機構的な制約によりスプリング34、すなわちアタッチメント付勢箇所Pp1を当接箇所Pcの真上に配置できず、アタッチメント付勢箇所Pp1と当接箇所Pcとが左右方向に関しオフセットしている場合であっても、LEDヘッド16がアタッチメント35から感光体ドラム27に向けて付勢される箇所であるヘッド付勢箇所Pp2を、LEDヘッド16と感光体ドラム27とが当接する箇所である当接箇所Pcと同一軸上に配置できる。
このためLEDヘッドユニット14は、下向き合成付勢力F1と上向き抗力F2とを、同一軸上に配置できる。すなわちLEDヘッドユニット14は、LEDヘッド16に対しアタッチメント35側から加わる力と、LEDヘッド16に対し感光体ドラム27側から加わる力とを、左右方向における同じ位置、すなわち同一軸上に配置させることができる。これによりカラープリンタ1は、カバークローズ状態において、LEDヘッド16に力のモーメントが発生しないようにでき、LEDヘッド16が樹脂製であったとしても湾曲しないようにできる。
このような当接リブ35rを用いた構成は、機構的な制約により、スプリング34を当接箇所Pcの真上に配置することができない、すなわち当接箇所Pcとアタッチメント付勢箇所Pp1とを同一軸上に設定できない場合や、LEDヘッドホルダ33及びアタッチメント35を金属等よりも撓みやすい樹脂により作製する場合において、特に有用である。
以上の構成においてカラープリンタ1は、表面に潜像を担持する感光体ドラム27と、配列方向に沿う基板38と光軸方向に沿う光軸を有する複数のレンズが配置されたロッドレンズアレイ39とを有するLEDヘッド16と、連結部材としてのシャフト44によってLEDヘッド16と連結されるアタッチメント35と、アタッチメント35を保持するLEDヘッドホルダ33と、アタッチメント35とLEDヘッドホルダ33との間に配され、アタッチメント35をLEDヘッド16に向けて付勢するスプリング34と、感光体ドラム27とLEDヘッド16との間における当接箇所Pcに配され、感光体ドラム27とLEDヘッド16との光軸方向の間隔を規制する位置決め部材62と、アタッチメント35とLEDヘッド16との間において、当接箇所Pcを通り光軸方向と平行な仮想直線の近傍に配置され、アタッチメント35とLEDヘッド16とを当接させる当接リブ35rとを設けるようにした。
これによりカラープリンタ1は、LEDヘッド16に対し感光体ドラム27側から加わる力とアタッチメント35側から加わる力とを同一軸上に配置でき、LEDヘッド16に力のモーメントが発生して湾曲してしまうことを防止し、LEDヘッド16の変形を抑えることができる。
[2.他の実施の形態]
なお上述した実施の形態においては、当接リブ35r1及び35r2をアタッチメント35に設ける場合について述べた。本発明はこれに限らず、当接リブ35r1及び35r2をLEDヘッドフレーム37に設けても良い。
また上述した実施の形態においては、LEDヘッドユニット14のX方向両端部に1つずつ当接箇所Pcを形成する場合について述べた。本発明はこれに限らず、1箇所又は3箇所以上の任意の個数の当接箇所Pcを設けても良く、その場合、それぞれの当接箇所PcをX方向の両側から挟むように当接リブ35rを形成すれば良い。
また上述した実施の形態においては、当接箇所Pcよりも+Z方向側(アタッチメント35側)において、X方向に関し当接箇所Pcを挟むように、筒状部35atの両側に当接リブ35rを設ける場合について述べた。本発明はこれに限らず、当接箇所Pcよりも光軸方向に沿った+Z方向側において、少なくとも1つ、例えば筒状部35atを囲むような形状の当接リブを形成しても良い。また筒状部35atを囲むような形状の場合、連続的ではなく間欠的な形状の当接リブを形成しても良い。
さらに上述した実施の形態については、当接箇所Pcよりも+Z方向側における筒状部軸35atx上、すなわち当接箇所Pcの真上にシャフト44を配置する場合について述べた。本発明はこれに限らず、当接箇所Pcよりも+Z方向側における、筒状部軸35atxに対し、光軸方向と直交する、少なくともX方向又はY方向の何れか一方に位置ずれした箇所に、シャフト44を配置しても良い。
さらに上述した実施の形態においては、当接リブ35r2をX方向に関しスプリング座35ssと筒状部35atとの間に配置する場合について述べた。本発明はこれに限らず、当接リブ35r2をスプリング座35ssに対し筒状部35atから離隔する側に配置しても良い。その場合当接リブ35r1は、筒状部軸35atxから当接リブ35r2までのX方向の間隔と同等の間隔を空けて、筒状部軸35atxに対し当接リブ35r2とはX方向の逆側に配置すれば良い。
さらに上述した実施の形態においては、当接リブ35rをY方向に延びる直方体形状とする場合について述べた。本発明はこれに限らず、当接リブ35rの横断面を三角形状、半円形状、D字形状や台形状等、他の種々の形状としても良い。
さらに上述した実施の形態においては、当接リブ35rをアタッチメント35の底板35bのY方向の一端から他端までに亘って連続的に形成する場合について述べた。本発明はこれに限らず、当接リブ35rを間欠的に形成したり、Y方向の少なくとも一端か他端かの何れかにおいて形成しないようにしたり、Y方向に対し傾斜させたりしても良い。
さらに上述した実施の形態においては、アタッチメント35においてスプリング座35ssをシャフト係合部35a(すなわちシャフト44)よりもX方向の外側に配置する場合について述べた。本発明はこれに限らず、スプリング座35ssをシャフト係合部35aよりもX方向の内側に配置したり、スプリング座35ssをシャフト係合部35aに対しX方向の内側及び外側の両方に配置したりしても良い。さらに、スプリング34の直径を大きくし、スプリング34をシャフト係合部35aの筒状部35atの外周面側に嵌め込むことにより、当接箇所Pcとアタッチメント付勢箇所Pp1とが同一軸上に位置するようにしても良い。
さらに上述した実施の形態においては、アタッチメント35におけるシャフト係合部35aの筒状部35atにシャフト44を挿入し、回転止め壁35aw及び回転止め突起35apにシャフト44のアタッチメント側引掛部44Uを当接させることにより、アタッチメントヘッド取付状態においてシャフト44が回転することを防止する場合について述べた。本発明はこれに限らず、シャフトを横断面で英大文字の「D」のような形状とし(すなわちDカット面を施し)、該シャフトのDカット面に当接する面を有する輪留めや、シャフトの回転を防止する固定機能を持ったキャップ等により、シャフトの回転を防止しても良い。
さらに上述した実施の形態においては、シャフト44によりアタッチメント35とLEDヘッドフレーム37とを連結する場合について述べた。本発明はこれに限らず、他の種々の部材によりアタッチメント35とLEDヘッドフレーム37とを連結しても良い。但しLEDヘッド16とアタッチメント35とを互いに近接させるような力を加えずに、アタッチメント35がLEDヘッド16から外れない程度に連結することが好ましい。
さらに上述した実施の形態においては、ポリカーボネートとABSとの混合樹脂の金型成型によりアタッチメント35を作製する場合について述べた。本発明はこれに限らず、スプリング34から付勢力を受けても変形しない剛性を持った他の種々の材料でアタッチメント35を作製しても良い。
さらに上述した実施の形態においては、液晶ポリマーである樹脂によりLEDヘッドフレーム37を作製する場合について述べた。本発明はこれに限らず、他の種々の材料からなる樹脂によりLEDヘッドフレーム37を作製しても良い。または、アルミダイキャストによりLEDヘッドフレーム37を作製したり、板金に樹脂をアウトサート成形することによりLEDヘッドフレーム37を作製したりしても良い。
さらに上述した実施の形態においては、ポリカーボネートとABSとの混合樹脂の金型成型によりLEDヘッドホルダ33を作製する場合について述べた。本発明はこれに限らず、他の種々の材料からなる樹脂によりLEDヘッドホルダ33を作製しても良い。
さらに画像形成ユニット15は、紙詰まりが発生した際に用紙ジャムを検知し、ジャムを解除させるために自動で上方へ移動しても良い。
さらに上述した実施の形態においては、タンデム方式のカラープリンタ1において、前後方向に沿って直列に配置された各色の画像形成ユニット15とそれぞれ対応する各色のLEDヘッドユニット14に本発明を適用する場合について述べた。本発明はこれに限らず、例えば4サイクル方式等、他の種々の方式のカラープリンタに搭載されるLEDヘッドユニットに適用しても良い。
さらに上述した実施の形態においては、カラー印刷を行うカラープリンタ1のプリンタ筐体2に対し、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色に対応した4個のLEDヘッド16を取り付ける場合について述べた。本発明はこれに限らず、例えばカラープリンタにおいて使用されるトナーの色数に応じて、プリンタ筐体2に対し3個以下や5個以上のLEDヘッド16を取り付けるようにしても良く、またモノクロ印刷を行うモノクロプリンタにおいて1個のLEDヘッド16を取り付けるようにしても良い。
さらに上述した第1の実施の形態では、カラープリンタ1に本発明を適用したが、これに限らず、カラープリンタ1と同様にLEDヘッド16を有する装置であれば、ファクシミリ、MFP(MultiFunction Printer:複合機)、複写機等の装置にも本発明を適用しても良い。
さらに上述した実施の形態においては、像担持体としての感光体ドラム27と、露光ヘッドとしてのLEDヘッド16と、アタッチメントとしてのアタッチメント35と、ホルダとしてのLEDヘッドホルダ33と、付勢部材としてのスプリング34と、位置決め部材としての位置決め部材62と、突部としての当接リブ35rとによって、画像形成装置としてのカラープリンタ1を構成する場合について述べた。本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる像担持体と、露光ヘッドと、アタッチメントと、ホルダと、付勢部材と、位置決め部材と、突部とによって、画像形成装置を構成しても良い。