JP2005059300A - Image forming apparatus and print head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置等に関し、より詳しくは感光体を露光するLEDプリントヘッド(LPH)を搭載した画像形成装置等に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer, and more particularly to an image forming apparatus mounted with an LED print head (LPH) for exposing a photosensitive member.
従来より、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体を一様に帯電し、この感光体を画像情報に基づいて制御された露光手段によって露光して感光体上に静電潜像を形成している。そして現像剤(トナー)を保持した現像手段によってこの静電潜像を現像してトナー像とし、このトナー像を記録紙に転写した後、これを定着することによって画像形成を行っている。
近年画像形成装置の小型化を実現するべく、機械的な駆動機構を必要としないLEDプリントヘッド(LPH)を露光手段として搭載した画像形成装置が開発されている。このLPHでは、LEDアレイとセルフォックレンズアレイ(SLA)とが備えられ、LEDアレイの発光点をSLAの入射側焦点に一致させるとともに、感光体表面をSLAの出射側焦点に一致させるように配置して、LEDアレイから出射される光を感光体表面上に結像させている。
Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic method, for example, a photosensitive member formed in a drum shape is uniformly charged, and the photosensitive member is controlled based on image information. To form an electrostatic latent image on the photoreceptor. The electrostatic latent image is developed into a toner image by developing means holding a developer (toner), and the toner image is transferred to a recording sheet and then fixed to form an image.
In recent years, in order to realize miniaturization of an image forming apparatus, an image forming apparatus in which an LED print head (LPH) that does not require a mechanical drive mechanism is mounted as an exposure unit has been developed. This LPH includes an LED array and a Selfoc lens array (SLA), and is arranged so that the light emitting point of the LED array coincides with the incident side focal point of the SLA and the surface of the photoreceptor coincides with the outgoing side focal point of the SLA. Thus, the light emitted from the LED array is imaged on the surface of the photoreceptor.
ここで、LEDアレイから出射される光を感光体表面上に結像させるために、LPHと感光体表面との位置を設定する従来技術として、LEDと結像系レンズアレイとの対面距離は、結像系レンズアレイのLED対向面を基準としてLEDが配列された基板に載置されるヘッドカバーによって決定し、結像系レンズアレイと感光体との対面距離は、結像系レンズアレイの感光体対向面を基準として、結像系レンズアレイ上に載置される突当部を有する突当部材によって決定する技術が存在する(例えば、特許文献1参照)。 Here, in order to image the light emitted from the LED array on the surface of the photoconductor, as a conventional technique for setting the position of the LPH and the surface of the photoconductor, the facing distance between the LED and the imaging system lens array is: The facing distance between the imaging system lens array and the photoconductor is determined by the head cover placed on the substrate on which the LEDs are arranged with reference to the LED facing surface of the imaging system lens array. There is a technique in which a determination is made by an abutting member having an abutting portion placed on an imaging system lens array with reference to the facing surface (see, for example, Patent Document 1).
ところで、かかるLEDプリントヘッド(LPH)では、LEDアレイとSLAとの配列方向を一致させる必要がある。またSLAでは、入射側焦点位置と出射側焦点位置との距離(以下、「TC長」という。)は、SLAの光軸方向の寸法のバラツキ等により、製造ロット毎に異なりを有しているため、TC長のバラツキに応じて、LEDアレイとSLAとの光軸方向の配置位置を設定する必要もある。さらに、LPHを画像形成装置に組み込む際には、このTC長のバラツキを補償しながら光軸方向の位置合わせを行ったり、感光体ドラムの軸線に対するLPHの長手方向の位置合わせを行うために、感光体ドラムに対するLPHの位置を調整する必要がある。特に、高画質化・高精細化を図るために、LEDアレイの集積密度を高く構成した場合には、LPHにおいては感光体ドラムに対するLEDアレイやSLAの配置位置を高精度に設定する必要がある。 By the way, in this LED print head (LPH), it is necessary to make the arrangement direction of an LED array and SLA correspond. In the SLA, the distance between the incident-side focal position and the exit-side focal position (hereinafter referred to as “TC length”) varies depending on the production lot due to variations in the dimension of the SLA in the optical axis direction. Therefore, it is necessary to set the arrangement position of the LED array and the SLA in the optical axis direction according to the variation in the TC length. Furthermore, when LPH is incorporated into an image forming apparatus, in order to perform alignment in the optical axis direction while compensating for variations in the TC length, or in the longitudinal direction of LPH with respect to the axis of the photosensitive drum, It is necessary to adjust the position of LPH with respect to the photosensitive drum. In particular, when the LED array has a high integration density in order to achieve high image quality and high definition, it is necessary to set the arrangement position of the LED array and SLA with respect to the photosensitive drum with high accuracy in the LPH. .
しかしながら、上記の特許文献1に記載された技術のように、LEDと結像系レンズアレイとの対面距離、および結像レンズアレイと感光体ドラムとの対面距離をヘッドカバーや突当部材によって決定する方法では、突当部材等の部品精度、取付精度等の影響を受け、高精度な位置設定を行うことは困難であった。また、感光体ドラムに対するLPHの長手方向の位置合わせについては、別途調整が必要であった。
そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、LPHからの露光光を感光体ドラム表面に対して高精度に結像させることができる画像形成装置を提供することにある。
However, as in the technique described in Patent Document 1, the facing distance between the LED and the imaging system lens array and the facing distance between the imaging lens array and the photosensitive drum are determined by the head cover and the abutting member. In this method, it is difficult to perform highly accurate position setting due to the influence of the accuracy of parts such as the abutting member and the mounting accuracy. Further, a separate adjustment is necessary for the alignment of the LPH in the longitudinal direction with respect to the photosensitive drum.
Accordingly, the present invention has been made to solve the technical problems as described above, and an object of the present invention is to form the exposure light from the LPH on the surface of the photosensitive drum with high accuracy. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of performing the above.
かかる目的のもと、本発明の画像形成装置は、感光体を露光するプリントヘッドを備え、プリントヘッドは、発光素子アレイが所定の基準面を基準として配列方向が設定され、またレンズアレイがこの基準面を基準として配列方向が設定され、TC長に応じて光軸方向の位置が設定されるとともに、プリントヘッドはこの基準面を基準として感光体との位置が設定されることを特徴としている。 For this purpose, the image forming apparatus according to the present invention includes a print head that exposes a photosensitive member, and the print head has a light emitting element array whose arrangement direction is set with reference to a predetermined reference plane, and a lens array that has a lens array. The arrangement direction is set with reference to the reference plane, the position in the optical axis direction is set according to the TC length, and the print head is set with respect to the photoconductor with reference to this reference plane. .
ここで、発光素子アレイとレンズアレイの光軸方向の中心位置との距離と、感光体表面とレンズアレイの光軸方向の中心位置との距離とは、レンズアレイのTC長をTCとして、ともにTC/2に設定されたことを特徴とすることができる。また、プリントヘッドは、感光体に対してレンズアレイの光軸方向が感光体の法線方向に略一致するように配置されたことを特徴とすることもできる。
さらに、発光素子アレイは発光素子アレイ支持部材に支持され、レンズアレイはレンズアレイ支持部材に支持されるとともに、基準面を発光素子アレイ支持部材とレンズアレイ支持部材のいずれかに配置することもできる。
Here, the distance between the light emitting element array and the center position of the lens array in the optical axis direction and the distance between the photosensitive member surface and the center position of the lens array in the optical axis direction are both TC length of the lens array as TC. It can be characterized by being set to TC / 2. Further, the print head may be arranged such that the optical axis direction of the lens array is substantially coincident with the normal direction of the photoconductor with respect to the photoconductor.
Further, the light emitting element array is supported by the light emitting element array support member, the lens array is supported by the lens array support member, and the reference surface can be disposed on either the light emitting element array support member or the lens array support member. .
また、本発明の画像形成装置は、感光体と、感光体を露光する発光素子アレイと、発光素子アレイから照射された光を感光体上に結像させるレンズアレイと、第1の基準面を有し、第1の基準面を基準として配列方向が設定された状態の発光素子アレイを支持する発光素子アレイ支持部材と、発光素子アレイ支持部材の第1の基準面と接合する第2の基準面を有し、第2の基準面を基準として配列方向が設定された状態のレンズアレイを支持するとともに、TC長に応じてレンズアレイの光軸方向の位置の設定が可能なレンズアレイ支持部材と、発光素子アレイ支持部材の第1の基準面またはレンズアレイの第2の基準面と接合する接合面を有し、第1の基準面または第2の基準面と接合面とが接合することによってレンズアレイの光軸が感光体の法線方向と略一致するとともに、レンズアレイの光軸方向におけるレンズアレイと感光体との間隔がレンズアレイのTC長に基づいて設定されるように、発光素子アレイ支持部材とレンズアレイ支持部材とを支持するヘッド支持部材とを備えたことを特徴としている。 The image forming apparatus of the present invention includes a photosensitive member, a light emitting element array that exposes the photosensitive member, a lens array that forms an image of light emitted from the light emitting element array on the photosensitive member, and a first reference surface. A light emitting element array support member that supports the light emitting element array in a state in which the arrangement direction is set with respect to the first reference surface, and a second reference that is joined to the first reference surface of the light emitting element array support member A lens array support member that has a surface and supports the lens array in which the arrangement direction is set with reference to the second reference surface, and is capable of setting the position of the lens array in the optical axis direction according to the TC length And a first reference surface of the light emitting element array support member or a second reference surface of the lens array, and the first reference surface or the second reference surface and the bonding surface are bonded to each other. The optical axis of the lens array The light emitting element array support member and the lens array support so that the distance between the lens array and the photoconductor in the optical axis direction of the lens array is set based on the TC length of the lens array. And a head support member that supports the member.
ここで、ヘッド支持部材と発光素子アレイ支持部材およびレンズアレイ支持部材とは、レンズアレイの光軸方向に相対的に移動可能に構成することができる。また、レンズアレイ支持部材は、高ヤング率の材質で形成することもできる。 Here, the head support member, the light emitting element array support member, and the lens array support member can be configured to be relatively movable in the optical axis direction of the lens array. The lens array support member can also be formed of a material having a high Young's modulus.
また、本発明の画像形成装置は、発光素子アレイから照射された光をレンズアレイによって感光体上に結像させるプリントヘッドを備えた画像形成装置であって、プリントヘッドは、発光素子アレイおよびレンズアレイの感光体に対する配列方向および光軸方向の位置が、同一の基準面に基づいて設定されることを特徴としている。 The image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus including a print head that forms an image of light emitted from the light emitting element array on the photosensitive member by the lens array. The print head includes the light emitting element array and the lens. The arrangement direction of the array with respect to the photoconductor and the position in the optical axis direction are set based on the same reference plane.
また、本発明をプリントヘッドと捉え、本発明のプリントヘッドは、感光体を露光する発光素子アレイと、発光素子アレイから照射された光を感光体上に結像させるレンズアレイと、所定の基準面とを備えており、発光素子アレイとレンズアレイとが、基準面を基準として配列方向が設定され、基準面の法線方向における基準面とレンズアレイとの間隔と、基準面と発光素子アレイとの間隔とが等しく、レンズアレイの光軸方向におけるレンズアレイと発光素子アレイとの間隔がレンズアレイのTC長に基づいて設定され、レンズアレイの光軸が感光体の法線方向と略一致するとともに、レンズアレイの光軸方向におけるレンズアレイと感光体との間隔がレンズアレイのTC長に基づいて設定されることを特徴としている。 Further, the present invention is regarded as a print head. The print head of the present invention includes a light emitting element array that exposes a photoconductor, a lens array that forms an image of light emitted from the light emitting element array on the photoconductor, and a predetermined reference. A light emitting element array and a lens array, the arrangement direction of the light emitting element array and the lens array is set with reference to the reference surface, the distance between the reference surface and the lens array in the normal direction of the reference surface, the reference surface and the light emitting element array The distance between the lens array and the light emitting element array in the optical axis direction of the lens array is set based on the TC length of the lens array, and the optical axis of the lens array substantially coincides with the normal direction of the photosensitive member In addition, the distance between the lens array and the photosensitive member in the optical axis direction of the lens array is set based on the TC length of the lens array.
ここで、発光素子アレイは発光素子アレイ支持部材に支持され、レンズアレイはレンズアレイ支持部材に支持されることを特徴とすることができる。特に、基準面が発光素子アレイ支持部材に形成されたことを特徴とすることもできる。また、基準面がレンズアレイ支持部材に形成されたことを特徴とすることもできる。 Here, the light emitting element array is supported by a light emitting element array support member, and the lens array is supported by a lens array support member. In particular, the reference plane may be formed on the light emitting element array support member. In addition, the reference plane may be formed on the lens array support member.
本発明の効果として、画像形成装置においてLPHからの露光光を感光体ドラム表面に対して高精度に結像させることが可能となった。 As an effect of the present invention, the exposure light from LPH can be imaged with high accuracy on the surface of the photosensitive drum in the image forming apparatus.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1に示すものは、本発明の実施の形態における画像形成装置を説明する図である。図1で示すように、本実施の形態の画像形成装置は、矢印Aの方向に定速回転する感光体ドラム10の周囲に、感光体ドラム10上を一様に帯電する帯電ローラ11、画像情報に基づいて制御された光を露光するLEDプリントヘッド(LPH)12、感光体ドラム10上に形成された静電潜像を現像する現像器13、トナー像を記録紙20に転写する転写ローラ14、感光体ドラム10上から転写残トナーを除去するクリーナ15を備えている。
さらには、記録紙20に転写されたトナー像を加熱定着するための定着器16を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 illustrates an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus according to the present embodiment includes a
Furthermore, a
帯電ローラ11は、導電性ゴムまたは導電性スポンジと導電性ゴムとが積層されて構成されている。帯電ローラ11には電源(図示せず)が接続され、この電源から直流電圧または直流電圧に交流電圧が重畳された電圧が供給される。そして感光体ドラム10の表面を一定電圧で一様に帯電する。
LPH12は、LPH駆動部21に接続されている。そしてLPH12は、制御部30からの画像データに基づきLPH駆動部21によって制御された光を照射し、感光体ドラム10上に静電潜像を形成する。なお、LPH12の構成については、後段で詳細に説明する。
The
The
現像器13は、現像剤を貯蔵する現像ハウジング22、現像剤を担持搬送する現像ローラ23を備えている。現像ローラ23は現像ハウジング22内に貯蔵された現像剤を担持して、矢印B方向に回転しながら感光体ドラム10にトナーを供給し、静電潜像を可視像化したトナー像を形成する。
転写ローラ14は、導電性ゴムまたは導電性スポンジと導電性ゴムとを積層して構成され、電源(図示せず)に接続されて直流電圧が供給される。そして給紙ローラ31によって搬送されてきた記録紙20上にトナー像を転写する。
The developing
The
定着器16は、加熱ローラ16aと加圧ローラ16bとからなる一対のローラで構成される。トナー像が転写された記録紙20は定着器16に搬送され、定着器16を通過する際に加熱および加圧され、トナー像が記録紙20に定着される。
一方、クリーナ15は、クリーニングブレード24とクリーナハウジング25とで構成される。クリーニングブレード24は感光体ドラム10の回転方向Aとはカウンタ方向に当接され、転写の際に感光体ドラム10上に残った転写残トナーを掻き取り、クリーナハウジング25に貯蔵する。
The
On the other hand, the
次に、本実施の形態におけるLPH12について説明する。
図2はLPH12の構成を示す断面図である。図2に示すように、LPH12は、画像情報に基づいて制御された光を照射する発光素子アレイの一例としての発光ダイオードアレイ(LEDアレイ)41、LEDアレイ41からの光を感光体ドラム表面10aに結像させるレンズアレイの一例としてのセルフォックレンズアレイ(SLA)42、SLA42を支持するレンズアレイ支持部材の一例としてのSLA支持部材50、LEDアレイ41を支持する発光素子アレイ支持部材の一例としてのLED支持部材60、LEDアレイ41とSLA42の入射面を密封するカバー80によって主要部が構成されている。
Next, the
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the
図3は、SLA42が取り付けられたSLA支持部材50の斜視図である。図2および図3に示すように、SLA支持部材50は、アルミニウム、SUS等の板金で形成され、SLA42が支持されるSLA支持部51と、LED支持部材60と接合する接合部52とが折り曲げ加工により一体に連設して構成されている。その際、SLA支持部51のSLA42を支持するSLA支持面51aと、接合部52のLED支持部材60と接合する接合面52aとは平行となるように形成されている。
FIG. 3 is a perspective view of the
SLA支持部51には、SLA42の光軸がSLA支持部材50の長手方向に対して垂直方向を向くように、SLA42が支持されている。すなわち、SLA42のレンズアレイの配列方向は、SLA支持面51aおよび接合面52aに直交する面内において、SLA支持面51aおよび接合面52aの法線に対し直交する方向である。
The
一方、接合部52には、SLA支持部材50にLED支持部材60を締結するための複数の締結穴53がそれぞれ間隔をあけて形成されている。さらに接合部52の両端部には、SLA42の光軸方向の位置調整を行うために、SLA42の光軸方向に向けて長く形成された調整穴54が配設されている。
なお、SLA支持部材50は、アルミニウム、SUS等のほか、ヤング率の高い材質で構成することによって、SLA支持部材50を小型に構成しても剛性が確保できるので、LPH12の小型化・薄型化を図ることができ、画像形成装置の小型化を実現することが可能となる。
On the other hand, a plurality of fastening holes 53 for fastening the
The
図4は、LEDアレイ41が取り付けられたLED支持部材60の斜視図である。図2および図4に示したように、LED支持部材60は、アルミニウム等を引き抜き成型したブロックで形成され、LEDアレイ41が支持されるLED支持部61と、LED支持部61に対して直角に形成され、SLA支持部材50と接合する接合部62とを備えている。
接合部62の長手方向の両端部には、SLA支持部材50の調整穴54に対応させて、SLA42の光軸方向に向けて長く形成された調整穴64が形成されている。
また、接合部62の上下両端部(長手方向に対して直交する方向における両端部)には、長手方向に沿って2つの基準面(第1の基準面)63が平行に形成されている。この2つの基準面63は同一平面上に形成されている。そして、この2つの基準面63は、SLA42のセルフォックレンズの配列方向とLEDアレイ41の配列方向とを一致させる基準面としての役割と、SLA42とLEDアレイ41との光軸方向の位置を調整する際の基準面としての役割と、さらにLPH12を装置本体に設置する際の基準面としての役割とを兼ね備えている。
FIG. 4 is a perspective view of the
At both ends in the longitudinal direction of the
In addition, two reference surfaces (first reference surfaces) 63 are formed in parallel along the longitudinal direction at both upper and lower end portions (both end portions in a direction orthogonal to the longitudinal direction) of the
ここで、LPH12においてSLA42とLEDアレイ41とを配置する際の両者の位置の設定について述べる。
まずLED支持部材60に対するLEDアレイ41の配置方法を説明する。LED支持部材60においては、LED支持部61上にLEDアレイ41が実装されるプリント配線基板(PWBA)43がまず載置されて、LED支持部材60とPWBA43とが予め固定される(図4を参照)。次に、LED支持部材60上に載置されたPWBA43に対してLEDチップを配置するが、その際には、基準面(第1の基準面)63がLEDチップを配列させる際の基準位置として設定されて、LEDチップがこの基準面63に対して正確に平行となるように配列される。そして、配列されたLEDチップにワイヤボンディング等が施されて、PWBA43上にLEDアレイ41が実装される。
このように、基準面63を基準としてLEDアレイ41を配列するので、PWBA43上に形成されたLEDアレイ41は、LED支持部材60において基準面63に対して高精度な平行度をもって配列される。すなわち、LEDアレイ41のLEDチップは、基準面63に直交する面内において、基準面63の法線に対し直交する方向に高精度に配列させることができる。
Here, setting of the positions of the
First, a method for arranging the
Thus, since the
一方、SLA支持部材50では、上記したように、SLA支持部51と接合部52とは平行に形成されており、さらに、SLA支持部51に固定されるSLA42は、SLA支持部51に沿って配置されるとともに、SLA42のレンズアレイの光軸がSLA支持部51の長手方向に対し垂直方向を向くように設定されている(図3を参照)。そのため、SLA42のレンズアレイは、SLA支持部材50の接合面52aに直交する面内において、接合面52aの法線に対し直交する方向に配列するように設定されている。すなわち、SLA42は、接合面52aが基準面となって、この接合面52aに対してレンズアレイが高精度に配列された状態で支持されている。
On the other hand, in the
したがって、LED支持部材60とSLA支持部材50の各部の寸法を所定の値に設計しておけば、LED支持部材60の基準面(第1の基準面)63をSLA支持部材50の接合面(第2の基準面)52aに密着させるように接合させることにより、LPH12においては、LEDアレイ41の配列方向とSLA42のレンズアレイの配列方向とを一致させて構成することができる。
具体的には、基準面63の法線方向における基準面63とLEDアレイ41のLEDチップとの間隔と、接合面52aの法線方向における接合面52aとSLA42のレンズアレイとの間隔を等しく設計することにより、LED支持部材60の基準面63をSLA支持部材50の接合面52aに密着させるように接合させれば、LEDアレイ41の配列方向とSLA42のレンズアレイの配列方向とを一致させることができる。
Therefore, if the dimension of each part of the
Specifically, the distance between the
次に、LEDアレイ41とSLA42の光軸方向の位置調整について説明する。LEDアレイ41とSLA42の光軸方向の位置調整は、凸部91を有する治具90を用いて行う。図5に示したように、まず、治具90の凸部91に対し、SLA支持部材50の両端部の調整穴54を差し込み、SLA支持部材50を治具90に結合させる。さらに、LED支持部材60の両端部の調整穴64を差し込み、SLA支持部材50に重ねてLED支持部材60を結合させる。治具90を介してSLA支持部材50とLED支持部材60とを結合させると、LED支持部材60の基準面63はSLA支持部材50の接合面52aに密着して接合するので、上記したように、LEDアレイ41の配列方向とSLA42のレンズアレイの配列方向とが一致するように配置される。
ここで、SLA支持部材50の調整穴54とLED支持部材60の調整穴64とは、SLA42の光軸方向に向けて長い長穴によって形成されているため、SLA支持部材50とLED支持部材60とはSLA42の光軸方向に対して相対的に移動させることができる。
Next, position adjustment of the
Here, since the
ところで、SLA42の入射側焦点位置と出射側焦点位置との距離(以下、「TC長(Total Conjugate Length)」という。)は、SLA42の光軸方向の寸法のバラツキやセルフォックレンズの屈折率等により製造ロット毎に異なる。そのため、製造ロット毎にSLA42のTC長を予め測定して、SLA42毎のTC長を前もって把握しておく。
そして、このSLA42のTC長の測定値がTCであったとした場合を想定すると、図6に示したように、SLA42の光軸方向の中心線CがLEDアレイ41の光照射面41aからTC/2の距離だけ離れた位置に一致するように、SLA支持部材50とLED支持部材60との相対位置を調整する。これによって、実際のSLA42の入射側焦点とLEDアレイ41の発光点とを一致させることができる。
このSLA42の光軸方向の位置調整においては、LED支持部材60の基準面63とSLA支持部材50の接合面52aとを密着させた状態で行うので、LEDアレイ41の配列方向とSLA42のレンズアレイの配列方向との間でずれが生じることなく、SLA42の入射側焦点とLEDアレイ41の発光点とを一致させることが可能である。
By the way, the distance between the incident-side focal position and the outgoing-side focal position of the SLA 42 (hereinafter referred to as “TC length (Total Conjugate Length)”) is the variation in the dimension of the
Assuming that the measured value of the TC length of the
The position adjustment of the
SLA支持部材50とLED支持部材60との相対位置の調整を終えた後は、両者を固定する。SLA支持部材50とLED支持部材60との固定は、SLA支持部材50の接合部52に設けた複数の締結穴53から、接着剤を流し込むことによって行うことができる。
After the adjustment of the relative position between the
なお、SLA支持部材50とLED支持部材60との相対位置の調整は、予めSLA42毎にTC長を測定し、このTC長に応じて位置を設定する方法だけでなく、実際にLEDアレイ41を発光させ、SLA支持部材50とLED支持部材60との相対位置を動かしながら、SLA42によって結像された像を測定して、位置設定する方法を用いることも可能である。
The relative position between the
SLA支持部材50とLED支持部材60との相対位置の調整を行うことで、LEDアレイ41の配列方向とSLA42のレンズアレイの配列方向とを一致させ、かつSLA42の入射側焦点とLEDアレイ41の発光点とを一致させた後に、治具90を取り除く。そして、SLA42の入射面とLEDアレイ41とを密封するようにカバー80を取り付けることで、LPH12の組み上げは完了する。
By adjusting the relative positions of the
次に、LPH12の画像形成装置本体への取り付けについて述べる。図7は、LPH12を画像形成装置本体へ取り付ける際の取り付け方法を説明する図である。図7に示すように、画像形成装置本体には、LPH12を取り付けるヘッド支持部材の一例としての2つのLPH取付基準部材100a、100bがLPH12の長手方向両端部に配設されている。LPH取付基準部材100a、100bは、感光体ドラム10に対して所定の角度で形成されたLPH取付面101a、101bをそれぞれ有している。このLPH取付面101a、101bは同一平面内に形成されている。
なお、LPH取付面101a、101bと感光体ドラム10とのなす角度は、画像形成装置本体の組み立て時において機械的に精度良く設定することができる。
Next, attachment of the
The angle formed between the
そして、LPH12は、LPH取付基準部材100a、100bのLPH取付面101a、101bに基準面63が接合するように取り付けられる。LPH12がLPH取付基準部材100a、100bのLPH取付面101a、101bに対し、基準面63を接合するように取り付けられた際には、LPH12におけるSLA42の光軸が感光体ドラム表面10aの法線方向と略一致するように、LPH取付面101a、101bと感光体ドラム10とのなす角度が形成されている。
The
LPH取付基準部材100a、100bにLPH12を取り付けた後には、LPH12におけるSLA42の出射側焦点が感光体ドラム表面10aと一致するように、感光体ドラム10に対するLPH12の光軸方向の位置を調整する。
ここで、LPH取付基準部材100a、100bとLPH12とは相対的に移動が可能となるように構成されている。そこで、LPH12の基準面63がLPH取付面101a、101bに接合した状態を維持しながら、感光体ドラム10に対するLPH12の光軸方向の位置を移動させて、LPH12におけるSLA42の光軸が感光体ドラム表面10aに対して法線方向と略一致する位置関係を保ちながら、SLA42の出射側焦点と感光体ドラム表面10aとを調整する。
After the
Here, the LPH
すなわち、LPH12においては、基準面63を基準として、LEDアレイ41の配列方向とSLA42のレンズアレイの配列方向とが一致し、かつSLA42の入射側焦点とLEDアレイ41の発光点とが一致するように構成されている。したがって、感光体ドラム10とLPH12との位置の調整においても、LPH12の基準面63を基準としてLPH12の位置を設定することにより、感光体ドラム10に対するLEDアレイ41およびSLA42の配列方向および光軸方向を同時に精度良く配置させることができる。
That is, in the
具体的には、LPH取付面101a、101bに対しLPH12の基準面63を接合させながら、SLA42の出射側焦点が感光体ドラム表面10aと一致するように、感光体ドラム10に対するLPH12の光軸方向の位置を設定する。これにより、感光体ドラム10に対するLEDアレイ41およびSLA42の配列方向と、LEDアレイ41とSLA42と感光体ドラム表面10aの光軸方向の位置とを精度良く設定することが可能となる。
Specifically, the
ここで、感光体ドラム10とLPH12との位置の設定は、予めSLA42毎にTC長を測定し、SLA42のTC長をTCとした場合に、SLA42の光軸方向の中心線Cが感光体ドラム表面10aからTC/2の距離だけ離れた位置に一致するようにLPH12の位置を調整して、SLA42の出射側焦点と感光体ドラム表面10aとを一致させる。
また、実際にLEDアレイ41を発光させ、LPH12を動かしながら、感光体ドラム表面10a位置において結像された像を測定して、位置設定することも可能である。
Here, the position of the
It is also possible to set the position by actually measuring the image formed at the position of the surface of the
以上のように、本実施の形態の画像形成装置に搭載するLPH12においては、LPH12に設定した基準面63を基準として、LEDアレイ41の配列方向とSLA42のレンズアレイの配列方向とを一致させ、かつSLA42の入射側焦点とLEDアレイ41の発光点とが一致するように構成している。さらに、LPH12を画像形成装置本体に配設するに際しても、LPH12の基準面63を基準として感光体ドラム10との位置調整を行っている。
そのため、感光体ドラム10とLEDアレイ41およびSLA42とを、レンズアレイやLEDアレイの配列方向および光軸方向の双方において高精度に配置することができるので、LEDアレイ41から照射した光を感光体ドラム表面10a上に正確に結像させることが可能となった。
As described above, in the
Therefore, the
なお、本実施の形態の画像形成装置では、感光体ドラム10に対するLEDアレイ41およびSLA42の配置位置の基準となる基準面(第1の基準面)63は、LED支持部材60の接合部62に上下両端部に長手方向に沿って2つの平行な面として形成したが、接合部62に平面部を有する3つ以上の凸部を設け、この凸部の平面部を同一の平面内に形成することによって、基準面63を構成してもよい。
また、LPH12を画像形成装置本体へ取り付ける際の基準として、LPH取付基準部材100a、100bのLPH取付面101a、101bにLED支持部材60の基準面63を接合させたが、SLA支持部材50の接合部52の厚さを均一に構成して、この接合部52をLPH取付面101a、101bに接合させるように構成することもできる。
In the image forming apparatus according to the present embodiment, the reference surface (first reference surface) 63 that serves as a reference for the arrangement position of the
Further, as a reference for attaching the
本発明の活用例として、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置への適用、例えば感光体ドラムを露光して静電潜像を形成するプリントヘッドへの適用がある。 As an application example of the present invention, there is application to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system, for example, to a print head that exposes a photosensitive drum to form an electrostatic latent image.
10…感光体ドラム、11…帯電ローラ、12…LEDプリントヘッド(LPH)、13…現像器、14…転写ローラ、15…クリーナ、16…定着器、41…発光ダイオードアレイ(LEDアレイ)、42…セルフォックレンズアレイ(SLA)、43…プリント配線基板(PWBA)、50…SLA支持部材、51…SLA支持部、52,62…接合部、53…締結穴、54,64…調整穴、60…LED支持部材、61…LEDアレイ支持部、63…基準面、80…カバー、100a,100b…LPH取付基準部材、101a,101b…LPH取付面
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記プリントヘッドは、
所定の基準面を基準として配列方向が設定される発光素子アレイと、
前記基準面を基準として配列方向が設定され、TC長に応じて光軸方向の位置が設定されるレンズアレイとを有し、
前記基準面を基準として前記感光体との位置が設定されることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus provided with a print head for exposing a photoreceptor,
The print head is
A light emitting element array in which the arrangement direction is set with reference to a predetermined reference plane;
A lens array in which the arrangement direction is set with reference to the reference plane, and the position in the optical axis direction is set according to the TC length;
An image forming apparatus, wherein a position with respect to the photoconductor is set with reference to the reference surface.
前記感光体を露光する発光素子アレイと、
前記発光素子アレイから照射された光を前記感光体上に結像させるレンズアレイと、
第1の基準面を有し、当該第1の基準面を基準として配列方向が設定された状態の前記発光素子アレイを支持する発光素子アレイ支持部材と、
前記発光素子アレイ支持部材の第1の基準面と接合する第2の基準面を有し、当該第2の基準面を基準として配列方向が設定された状態の前記レンズアレイを支持するとともに、TC長に応じて当該レンズアレイの光軸方向の位置の設定が可能なレンズアレイ支持部材と、
前記発光素子アレイ支持部材の第1の基準面または前記レンズアレイの第2の基準面と接合する接合面を有し、当該第1の基準面または当該第2の基準面と当該接合面とが接合することによって前記レンズアレイの光軸が前記感光体の法線方向と略一致するとともに、当該レンズアレイの光軸方向における当該レンズアレイと当該感光体との間隔が当該レンズアレイのTC長に基づいて設定されるように、前記発光素子アレイ支持部材と前記レンズアレイ支持部材とを支持するヘッド支持部材と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 A photoreceptor,
A light emitting element array for exposing the photoconductor;
A lens array that images light emitted from the light emitting element array on the photoreceptor;
A light emitting element array support member that has a first reference surface and supports the light emitting element array in a state in which an arrangement direction is set with reference to the first reference surface;
The lens array has a second reference surface that is joined to the first reference surface of the light emitting element array support member, and supports the lens array in a state in which the arrangement direction is set with reference to the second reference surface. A lens array support member capable of setting the position of the lens array in the optical axis direction according to the length;
A first reference surface of the light-emitting element array support member or a second reference surface of the lens array; and a first reference surface or the second reference surface and the second bonding surface. By joining, the optical axis of the lens array substantially coincides with the normal direction of the photoconductor, and the interval between the lens array and the photoconductor in the optical axis direction of the lens array is equal to the TC length of the lens array. An image forming apparatus comprising: a light-emitting element array support member; and a head support member that supports the lens array support member.
前記プリントヘッドは、
前記発光素子アレイおよび前記レンズアレイの前記感光体に対する配列方向および光軸方向の位置が、同一の基準面に基づいて設定されることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus including a print head that forms an image of light emitted from a light emitting element array on a photoreceptor by a lens array,
The print head is
An image forming apparatus, wherein positions of the light emitting element array and the lens array in the arrangement direction and the optical axis direction with respect to the photoconductor are set based on the same reference plane.
前記発光素子アレイから照射された光を前記感光体上に結像させるレンズアレイと、
所定の基準面とを備え、
前記発光素子アレイと前記レンズアレイとが、前記基準面を基準として配列方向が設定され、
前記基準面の法線方向における当該基準面と前記レンズアレイとの間隔と、当該基準面と当該発光素子アレイとの間隔とが等しく、当該レンズアレイの光軸方向における当該レンズアレイと当該発光素子アレイとの間隔が当該レンズアレイのTC長に基づいて設定され、
前記レンズアレイの光軸が前記感光体の法線方向と略一致するとともに、当該レンズアレイの光軸方向における当該レンズアレイと当該感光体との間隔が当該レンズアレイのTC長に基づいて設定されることを特徴とするプリントヘッド。 A light emitting element array for exposing the photoreceptor;
A lens array that images light emitted from the light emitting element array on the photoreceptor;
With a predetermined reference plane,
The light emitting element array and the lens array are set in an arrangement direction with reference to the reference plane,
The distance between the reference surface and the lens array in the normal direction of the reference surface is equal to the distance between the reference surface and the light emitting element array, and the lens array and the light emitting element in the optical axis direction of the lens array. The distance from the array is set based on the TC length of the lens array,
The optical axis of the lens array substantially coincides with the normal direction of the photoconductor, and the distance between the lens array and the photoconductor in the optical axis direction of the lens array is set based on the TC length of the lens array. A print head characterized by that.
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