JP2010076130A - Exposing member positioning structure and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光部材位置決め構造及びこれを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an exposure member positioning structure and an image forming apparatus including the same.
特許文献1の露光部材は、LED等の発光素子をライン状に並べた発光素子アレイを備えている。そして、この露光部材には、感光体ドラム(像保持体)に向けて突出する突当部材が設けられており、この突当部材を感光体ドラムを支持するドラムブラケットに突き当てることで、露光部材の感光体ドラムに対する位置を決めるようになっている。
本発明の目的は、露光部材の撓みを抑制して、露光部材の像保持体に対する位置を決めることが課題である。 It is an object of the present invention to determine the position of the exposure member with respect to the image carrier while suppressing the deflection of the exposure member.
本発明の請求項1に係る露光部材位置決め構造は、 画像を保持する円柱状の像保持体と、前記像保持体を露光する長尺状の露光部と、前記露光部を支持する長尺状の露光部支持体とを備える露光部材と、前記露光部支持体の一端側に設けられると共に、前記像保持体を支持する支持体に固定された支持部材に前記像保持体の軸方向から当り前記露光部材の前記像保持体に対する前記軸方向の位置を決める軸方向位置決部材と、前記露光部支持体の一端側を付勢して、前記軸方向位置決部材を前記支持部材へ押し付ける付勢部材と、を備えることを特徴とする。
An exposure member positioning structure according to
本発明の請求項2に係る露光部材位置決め構造は、請求項1に記載において、前記露光部の光軸方向における前記露光部材の前記像保持体に対する位置を決める光軸方向位置決部材と、前記像保持体の周方向における前記露光部材の前記像保持体に対する位置を決める周方向位置決部材と、を備えることを特徴とする。 An exposure member positioning structure according to a second aspect of the present invention is the exposure member positioning structure according to the first aspect, wherein an optical axis direction positioning member that determines a position of the exposure member with respect to the image carrier in an optical axis direction of the exposure unit; A circumferential positioning member that determines a position of the exposure member with respect to the image holding body in a circumferential direction of the image holding body.
本発明の請求項3に係る露光部材位置決め構造は、請求項1又は2に記載において、装置本体に固定され、前記軸方向に伸びる案内部を備える台座部材と、前記露光部支持体に設けられると共に、前記案内部に当って前記露光部材を前記軸方向に沿って移動させる当接部材と、を備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the exposure member positioning structure according to the first or second aspect, wherein the exposure member positioning structure is provided on the pedestal member fixed to the apparatus main body and provided with a guide portion extending in the axial direction, and the exposure portion support. And an abutting member that moves the exposure member along the axial direction against the guide portion.
本発明の請求項4に係る画像形成装置は、請求項1〜3何れか1項に記載された露光部材位置決め構造と、前記露光部材位置決め構造によって位置が決められた露光部材によって像保持体に形成された潜像をトナー画像として可視化する現像器と、を備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: the exposure member positioning structure according to any one of the first to third aspects; and the exposure member whose position is determined by the exposure member positioning structure. And a developing unit that visualizes the formed latent image as a toner image.
本発明の請求項1の構成によれば、付勢部材は、露光部支持体の一端側を付勢して、露光部支持体の一端側に設けられた軸方向位置決部材を支持部材へ押し付けている。このため、付勢部材が露光部支持体の他端側を付勢する場合に比して、露光部材の撓みを抑制して、露光部材の像保持体に対する位置を決めることができる。 According to the configuration of the first aspect of the present invention, the biasing member biases one end side of the exposure unit support, and the axial positioning member provided on the one end side of the exposure unit support to the support member. Pressed. For this reason, the position of the exposure member relative to the image carrier can be determined by suppressing the deflection of the exposure member as compared with the case where the biasing member biases the other end of the exposure unit support.
本発明の請求項2の構成によれば、光軸方向位置決部材が光軸方向における露光部材の像保持体に対する位置を決め、周方向位置決部材が周方向における露光部材の像保持体に対する位置を決める。このため、この構成を有さない場合と比して、露光部材の像保持体に対する位置ずれを抑制することができる。 According to the configuration of the second aspect of the present invention, the optical axis direction positioning member determines the position of the exposure member in the optical axis direction with respect to the image carrier, and the circumferential direction positioning member in the circumferential direction of the exposure member with respect to the image carrier. Determine the position. For this reason, it is possible to suppress the positional deviation of the exposure member with respect to the image carrier as compared with the case where this configuration is not provided.
本発明の請求項3の構成によれば、露光部支持体に設けられた当接部材が、案内部に当って露光部材を軸方向に沿って移動させる。このため、この構成を有さない場合と比して、容易に露光部材を軸方向に沿って移動させることができる。 According to the configuration of the third aspect of the present invention, the contact member provided on the exposure unit support hits the guide unit and moves the exposure member along the axial direction. For this reason, the exposure member can be easily moved along the axial direction as compared with the case where this configuration is not provided.
本発明の請求項4の構成によれば、請求項1〜3何れか1項に記載された露光部材位置決め構造によって位置が決められた露光部材によって像保持体に形成された潜像を現像器がトナー画像として可視化する。このため、この構成を有さない場合と比して、トナー画像の歪み及び位置ずれ等を抑制することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, a latent image formed on the image holding member by the exposure member whose position is determined by the exposure member positioning structure according to any one of the first to third aspects is developed by a developing device. Is visualized as a toner image. For this reason, it is possible to suppress the distortion and displacement of the toner image as compared with the case without this configuration.
本発明の第1実施形態に係る露光部材位置決め構造が採用された画像形成装置の一例を図1〜図13に従って説明する。 An example of an image forming apparatus employing the exposure member positioning structure according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(全体構成)
図13に示されるように、画像形成装置1は、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタであり、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部10、画像形成装置1全体の動作を制御する制御部30、例えばパーソナルコンピュータ(PC)3や画像読取装置4等といった外部装置に接続され、これらから受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理部35、各部に電力を供給する主電源70を備えている。
(overall structure)
As shown in FIG. 13, the
画像形成プロセス部10には、一定の間隔を置いて並列的に配置される4つの画像形成ユニット11Y、11M、11C、11K(以下、総称して単に「画像形成ユニット11」とも称す)が備えられている。各画像形成ユニット11は、静電潜像を形成してトナー像を保持する像保持体としての感光体ドラム12、感光体ドラム12の表面を所定電位で一様に帯電する帯電器13、帯電器13によって帯電された感光体ドラム12を画像データに基づいて露光する露光部材の一例としてのLEDプリントヘッド(LPH)14、感光体ドラム12上に形成された静電潜像を現像する現像器15、転写後の感光体ドラム12表面を清掃するクリーナ16を備えている。
The image
また、各画像形成ユニット11は、現像器15に収納されたトナーを除いて、略同様に構成されている。そして、各画像形成ユニット11は、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。
Each image forming unit 11 is configured in substantially the same manner except for the toner stored in the developing
さらに、画像形成プロセス部10は、各画像形成ユニット11の感光体ドラム12にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト20、各画像形成ユニット11の各色トナー像を中間転写ベルト20に順次転写(一次転写)させる一次転写ロール21、中間転写ベルト20上に転写された重畳トナー像を記録材(記録紙)である用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写ロール22、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着器50を備えている。
Further, the image
ここで、各画像形成ユニット11においては、感光体ドラム12と帯電器13とクリーナ16とは、像保持体ユニットとしての一体化されたモジュール(以下、「感光体モジュールMOD」と称す)として構成されている。そして、感光体モジュールMODは、画像形成装置1に対して着脱自在に構成され、感光体ドラム12の寿命等に応じて交換可能である。
Here, in each image forming unit 11, the photosensitive drum 12, the
なお、感光体モジュールMODは、感光体ドラム12のみの構成や、また、上記構成要素に加えて現像器15を一体化した構成も採用することもできる。すなわち、寿命が他の構成要素に比較して短い感光体ドラム12を含んだものであれば、如何なる構成要素との組み合わせによっても感光体モジュールMODを構成することができるが、本実施形態では、感光体モジュールMODとLPH14とを別体とした構成を前提としている。
The photoconductor module MOD can adopt a configuration including only the photoconductor drum 12 or a configuration in which the developing
また、LPH14は、後段で説明する接離(リトラクト)機構により、画像形成時において設定される感光体ドラム12を露光する際の所定の位置(露光位置)と、例えば感光体モジュールMODの着脱時において設定される感光体ドラム12から離隔した位置との間で、接離自在に構成されている。
Further, the
本実施形態の画像形成装置1では、画像形成プロセス部10は、制御部30から供給される各種の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。すなわち、制御部30による制御の下で、PC3や画像読取装置4から入力された画像データは、画像処理部35によって画像処理が施され、不図示のインターフェースを介して各画像形成ユニット11に供給される。そして、例えば黒(K)色の画像形成ユニット11Kでは、感光体ドラム12が矢印A方向に回転しながら、帯電器13により所定電位で一様に帯電され、画像処理部35から送信された画像データに基づいて発光するLPH14により露光される。それにより、感光体ドラム12上には、黒(K)色画像に関する静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム12上に形成された静電潜像は現像器15により現像され、感光体ドラム12上には黒(K)色のトナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット11Y、11M、11Cにおいても、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色トナー像が形成される。
In the
各画像形成ユニット11で形成された各色トナー像は、矢印B方向に移動する中間転写ベルト20上に、一次転写ロール21により順次静電吸引されて、各色トナーが重畳された合成トナー像が形成される。中間転写ベルト20上の合成トナー像は、中間転写ベルト20の移動に伴って二次転写ロール22が配置された領域(二次転写部T2)に搬送される。合成トナー像が二次転写部T2に搬送されると、トナー像が二次転写部T2に搬送されるタイミングに合わせて用紙Pが用紙保持部40から二次転写部T2に供給される。そして、二次転写部T2にて二次転写ロール22により形成される転写電界により、合成トナー像は搬送されてきた用紙P上に一括して静電転写される。
The respective color toner images formed by the respective image forming units 11 are sequentially electrostatically attracted by the
その後、合成トナー像が静電転写された用紙Pは、中間転写ベルト20から剥離され、搬送ガイド23を通って定着器50まで搬送される。定着器50に搬送された用紙P上の合成トナー像は、定着器50によって熱および圧力による定着処理を受けて用紙P上に定着される。そして、定着画像が形成された用紙Pは、画像形成装置1の排出部に設けられた排紙積載部45に搬送される。
Thereafter, the sheet P on which the composite toner image has been electrostatically transferred is peeled off from the
一方、二次転写後に中間転写ベルト20に付着しているトナー(転写残トナー)は、二次転写の終了後に中間転写ベルト20表面からベルトクリーナ25によって除去され、次の画像形成サイクルに備えられる。
On the other hand, the toner (transfer residual toner) adhering to the
このようにして、画像形成装置1での画像形成がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返して実行される。
In this way, image formation in the
次に、LEDプリントヘッド(LPH)14の構成について説明する。 Next, the configuration of the LED print head (LPH) 14 will be described.
図7に示されるように、LPH14は、露光部支持体としてのハウジング61と、感光体ドラム12を露光する長尺状の露光部72を備えて構成されている。さらに、露光部72は、光源の一例としてのLEDアレイ(LED)63、LED63やLED63を駆動する駆動信号を生成する信号生成回路100等を搭載するLED回路基板62、LED63からの光を感光体ドラム12表面に結像させる光学部材の一例としてのロッドレンズアレイ64、ロッドレンズアレイ64を支持するとともにLED63を外部から遮蔽するホルダー65、ハウジング61をロッドレンズアレイ64方向に加圧する板バネ66を備えている。
As shown in FIG. 7, the
また、ハウジング61は、アルミニウム、SUS等の金属のブロックまたは板金で形成され、LED回路基板62を支持している。また、ホルダー65は、ハウジング61およびロッドレンズアレイ64を支持し、LED63の発光点とロッドレンズアレイ64の焦点面とが一致するように設定している。さらに、ホルダー65はLED63を密閉するように構成されている。それにより、LED63に外部からゴミが付着することを防いでいる。一方、板バネ66は、LED63およびロッドレンズアレイ64の位置関係を保持するように、ハウジング61を介してLED回路基板62をロッドレンズアレイ64方向に加圧している。
The housing 61 is made of a metal block such as aluminum or SUS or a sheet metal, and supports the
このように構成されたLPH14は、調整ネジ(図示せず)によってロッドレンズアレイ64の光軸方向に移動可能に構成され、ロッドレンズアレイ64の結像位置(焦点面)が感光体ドラム12表面上に位置するように調整される。
The
LED回路基板62には、図11(LED回路基板62の平面図)に示すように、例えば58個のLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)からなるLED63が、感光体ドラム12の軸線方向と平行になるように精度良くライン状に配置されている。この場合、各LEDチップ(CHIP1〜CHIP58)に配置された発光素子(LED)の配列(LEDアレイ)の端部境界において、各LEDアレイがLEDチップ同士の連結部で連続的に配列されるように、各LEDチップは交互に千扇状に配置されている。
On the
また、LED回路基板62には、LED63を駆動する信号(駆動信号)を生成する信号生成回路100およびレベルシフト回路108、所定の電圧を出力する3端子レギュレータ101、LED63の光量補正データ等を記憶するEEPROM102、制御部30および画像処理部35との間での信号の送受信や主電源70からの電力供給を受けるハーネス103が備えられている。
Further, the
図12に示されるように、本実施形態のLED63は、信号生成回路100およびレベルシフト回路108から各種駆動信号が供給される。すなわち、信号生成回路100は、LED63に配置されたLED各々の並びに沿って順次点灯可能状態に設定する転送信号CK1R、CK1Cおよび転送信号CK2R、CK2Cと、画像処理部35からの画像データに基づきLED各々を順次点灯する点灯信号Φ1とを生成する。そして、転送信号CK1R、CK1Cおよび転送信号CK2R、CK2Cをレベルシフト回路108に出力し、点灯信号Φ1をLED63に出力する。
As shown in FIG. 12, the
レベルシフト回路108は、抵抗R1BとコンデンサC1、および抵抗R2BとコンデンサC2がそれぞれ並列に配置された構成を有し、それぞれの一端がLED63の入力端子に接続され、他端が信号生成回路100の出力端子に接続されている。そして、レベルシフト回路108は、信号生成回路100から出力される転送信号CK1R、CK1Cおよび転送信号CK2R、CK2Cに基づいて転送信号CK1および転送信号CK2を生成し、LED63に出力する。
The level shift circuit 108 has a configuration in which a resistor R1B and a capacitor C1, and a resistor R2B and a capacitor C2 are arranged in parallel, one end of each being connected to the input terminal of the
―方、本実施形態のLED63は、例えば、スイッチ素子としての128個のサイリスタS1〜S128、発光素子としての128個のLED L1〜L128、128個のダイオードD1〜D128、128個の抵抗R1〜R128、さらには信号ラインΦ1、Φ2に過剰な電流が流れるのを防止する転送電流制限抵抗R1A、R2Aを主な構成要素としている。
On the other hand, the
そして、各サイリスタS1〜S128のアノード端子(入力端)A1〜A128は電源ライン55に接続され、電源ライン55を介して3端子レギュレータ101(図11参照)から駆動電圧VDD(VDD=+3.3V)が供給される。 The anode terminals (input terminals) A1 to A128 of the thyristors S1 to S128 are connected to the power supply line 55, and the drive voltage VDD (VDD = + 3.3V) is supplied from the three-terminal regulator 101 (see FIG. 11) via the power supply line 55. ) Is supplied.
一方、各サイリスタS1〜S128のゲート端子(制御端)G1〜G128は、各サイリスタS1〜S128に対応して設けられた抵抗R1〜R128を介して電源ライン56に各々接続され、電源ライン56を介して接地(GND)されている。 On the other hand, the gate terminals (control terminals) G1 to G128 of the thyristors S1 to S128 are respectively connected to the power supply line 56 via resistors R1 to R128 provided corresponding to the thyristors S1 to S128. Is grounded (GND).
また、奇数番目のサイリスタS1、S3、…、S127のカソード端子(出力端)K1、K3、…、K127には、信号生成回路100およびレベルシフト回路108からの転送信号CK1が転送電流制限抵抗R1Aを介して送信される。偶数番目のサイリスタS2、S4、…、S128のカソード端子(出力端)K2、K4、…、K128には、信号生成回路100およびレベルシフト回路108からの転送信号CK2が転送電流制限抵抗R2Aを介して送信される。
Further, the transfer signal CK1 from the
さらには、LED L1〜L128のカソード端子は、信号生成回路100に接続されて点灯信号Φ1が送信される。
Furthermore, the cathode terminals of the LEDs L1 to L128 are connected to the
そして、本実施形態の信号生成回路100は、転送信号CK1R、CK1Cおよび転送信号CK2R、CK2Cをそれぞれ所定のタイミングでハイレベル(以下、「H」と記す)からローレベル(以下、「L」と記す)、「L」から「H」に設定する。それにより、レベルシフト回路108から出力される転送信号CK1の電位を「H」から「L」、「L」から「H」に繰り返し設定し、かつ、それに交互して出力される転送信号CK2の電位を「H」から「L」、「L」から「H」に繰り返し設定することで、例えば各LEDチップでは、奇数番目サイリスタS1、S3、…、S127を順次オフ→オン→オフの転送動作を行わせる。また、偶数番目のサイリスタS2、S4、…、S128を順次オフ→オン→オフの転送動作を行わせる。それにより、サイリスタS1〜S128をS1→S2→、…、→S127→S128の順番で順次オフ→オン→オフの転送動作を行わせ、それに同期させて、点灯信号Φ1を出力する。それによって、LED L1〜L128は、L1→L2→、…、→L127→L128の順番で順次点灯される。
Then, the
このように、本実施形態のLPH14では、LED回路基板62に設けられたすべてのLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)において、各LED L1〜L128がL1→L2→、…、→L127→L128の順番に点灯され、感光体ドラム12上に対して画像データに基づく走査露光が行われる。
Thus, in the
その場合に、LPH14からの露光は、形成される画像に傾きや歪み等が生じないように、感光体ドラム12の軸線に対して平行に行われる必要がある。そのため、LPH14は、画像形成装置1に設置されるに際しては、感光体ドラム12の軸線に対して高精度に位置設定されることが要求される。ここで、感光体ドラム12(像保持体)の軸線とは、本実施形態の感光体ドラム12のように像保持体が円筒形状である場合には、感光体ドラム12の回転軸121(後段の図5等参照)の中心線が軸線である。また、例えば像保持体がベルト形状の感光体(ベルト感光体)であって、ベルト感光体の平面部に露光が行われる場合には、ベルト感光体表面の移動方向に直交し、かつ、露光領域におけるベルト感光体表面に平行な方向に向かう線が軸線である。
In this case, the exposure from the
(要部構成)
次に、本実施形態の画像形成装置1におけるLPH14位置決め構造について説明する。
(Main part configuration)
Next, the
図1に示されるように、図面左側が画像形成装置1の正面側であって、感光体モジュールMODが着脱操作される側である。また、図面右側が画像形成装置1の背面側であって、回転駆動する駆動モータからの駆動が感光体ドラム12等に伝達される側である。なお、本明細書では、同様の機能を有する部材に関しては、正面側に配置された部材の番号には末尾に「F」を用い、背面側に配置された部材の番号には末尾に「R」を用いることとする。
As shown in FIG. 1, the left side of the drawing is the front side of the
図1に示されるように、本実施形態のLPH14のハウジング61には、LPH14におけるロッドレンズアレイ64の光軸方向(これを、「Y方向」と定義する)の位置を定める第1突出部材251F、251Rが設けられている。さらに、ハウジング61には、LPH14における感光体ドラム12の軸方向(これを「Z方向」と定義する)の位置と、感光体ドラム12の周方向(これを、「X方向」と定義する)の位置とを同時に定める第2突出部材252F、252Rが配置されている。
As shown in FIG. 1, the housing 61 of the
一方、本実施形態の感光体ドラム12を支持する感光体モジュールMODには、感光体ドラム12の回転軸121と同軸に、LPH14側の第1突出部材251F、251Rが突き当てられることでLPH14のY方向位置を設定するY方向支持部材122F、122R、および、第2突出部材252F、252Rを支持することでLPH14のX方向位置およびZ方向位置を同時に設定するXZ方向支持部材123F、123Rが配置されている。
On the other hand, the
そして、本実施形態の画像形成装置1では、第1突出部材251FとY方向支持部材122Fとが、LPH14のY方向位置を設定する光軸方向位置決部材を構成している。同様に、第1突出部材251RとY方向支持部材122Rとが、光軸方向位置決部材を構成している。
In the
また、第2突出部材252FとXZ方向支持部材123Fとが、LPH14のX方向位置およびZ方向位置を同時に設定する周方向位置決部材及び軸方向位置決部材を構成している。同様に、第2突出部材252RとXZ方向支持部材123Rとが、周方向位置決部材及び軸方向位置決部材を構成している。
Moreover, the
さらに、図10に示されるように、LPH14では、第1突出部材251F、251Rおよび第2突出部材252F、252Rは、それぞれ所定の外径を持った円柱状部材で構成されている。そして、ハウジング61の感光体ドラム12に対向する面上において垂直に突出するように設置されるとともに、それぞれの中心軸がLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)の配列方向と一致する方向に配列されたロッドレンズアレイ64の配列線と一致するように配置されている。
Furthermore, as shown in FIG. 10, in the
また、第1突出部材251F、251Rは、第2突出部材252F、252Rよりもロッドレンズアレイ64に近接して配置されている。それにより、第1突出部材251F、251Rが感光体モジュールMOD側のY方向支持部材122F、122Rに突き当てられた際に(図1も参照)、第1突出部材251F、251Rが支点となって後述する押上げバネ211の付勢力によりロッドレンズアレイ64が挑むことを抑制している。なお、かかる観点から、押上げバネ211は第1突出部材251F、251Rが配置された位置の近傍、またはそれよりもロッドレンズアレイ64側に配置されるのが好ましい。
The first projecting
そして、画像形成装置1が画像形成動作を行う際には、LPH14は後段で詳述する接離機構(リトラクト機構)により、感光体ドラム12に対して露光を行う所定の露光位置に設定される。
When the
図1に示されるように、本実施形態の画像形成装置1では、LPH14が露光位置に設定された状態において、LPH14側の第1突出部材251F、251Rが、それぞれY方向支持部材122F、122Rに突き当たるように構成されている。それによって、LPH14のY方向位置が設定される。また、LPH14側の第2突出部材252F、252Rが、それぞれXZ方向支持部材123F、123Rを支持するように構成されている。それによって、LPH14のX方向位置およびZ方向位置が同時に設定される。
As shown in FIG. 1, in the
図9に示されるように、XZ方向支持部材123Fは、X平面において、頂点位置が感光体ドラム12の軸線上に設定され、軸線に対してX方向に対称に形成された略V字形の断面形状を有する溝部123Fhが形成されている。そして、この溝部123Fhが第2突出部材252Fを支持することで、X平面において、第2突出部材252Fの中心が感光体ドラム12の軸線上に設定される。
As shown in FIG. 9, the XZ
すなわち、LPH14は、感光体モジュールMODに一端が固定され、他端がハウジングの一端側に固定された付勢部材としてのコイルバネ212により、Z方向に付勢されている。
That is, the
これにより、第2突出部材252Fは、溝部123FhのV字部側面を2点で支持することとなるので、X平面における第2突出部材252Fの中心位置が感光体ドラム12の軸線位置と一致するように設定される。
As a result, the second projecting
ここで、「溝部123Fhの略V字形の断面形状」とは、溝部123Fhを構成する2つの面のX平面における間隔がコイルバネ212の付勢方向に向けて連続的に狭くなる形状をいう。
Here, the “substantially V-shaped cross-sectional shape of the groove portion 123Fh” refers to a shape in which the distance between the two surfaces constituting the groove portion 123Fh in the X plane is continuously narrowed toward the biasing direction of the
また、XZ方向支持部材123Rには、両端部が曲線で構成された略長方形の断面形状を有する溝部123Rhが形成されている。溝部123Rhは、X方向の幅が第2突出部材252Rの外径と略一致する長さ(すなわち、かかる外径に製造公差を加味した長さ)で形成されるとともに、軸線に対してX方向に対称に形成されている。そのため、この溝部123Rhに第2突出部材252Rが図1に示されるように挿入されることで、X平面において、第2突出部材252Rの中心が感光体ドラム12の軸線上に設定される。すなわち、溝部123Rhにより第2突出部材252RのX方向位置が固定されながら、X平面における第2突出部材252Rの中心位置が感光体ドラム12の軸線位置と一致するように設定される。
Further, the XZ-
このように、X平面における第2突出部材252Fおよび第2突出部材252Rの中心位置が感光体ドラム12の軸線上に設定される。
Thus, the center positions of the second projecting
また、第2突出部材252FがXZ方向支持部材123Fの溝部123FhのV字部側面に2点で密着して支持されることにより、XZ方向支持部材123Fの溝部123Fhの設置位置で定まるZ方向の位置に、LPH14は高精度にZ方向位置が設定される。さらに、溝部123Rhにより第2突出部材252RのX方向位置が固定され、第2突出部材252FがXZ方向支持部材123Fの溝部123Fhに向けて、すなわち、Z方向に向けてコイルバネ212により付勢されているので、LPH14のX方向位置およびZ方向位置が固定される。
In addition, the second projecting
また、図10に示されるように、第2突出部材252Fおよび第2突出部材252Rと、第1突出部材251Fおよび第1突出部材251Rとは、ロッドレンズ配列線上に配置している。そのため、X平面における第2突出部材252Fおよび第2突出部材252Rの中心位置がX平面における感光体ドラム12の軸線上に設定されることで、図9に示されるように、第1突出部材251Fおよび第1突出部材251Rは、X平面における感光体ドラム12の軸線上においてそれぞれY方向支持部材122FおよびY方向支持部材122Rに突き当たることとなる。
As shown in FIG. 10, the second projecting
そして、図1に示されるように、第1突出部材251Fおよび第1突出部材251Rが、X平面における感光体ドラム12の軸線上においてそれぞれY方向支持部材122FおよびY方向支持部材122Rに突き当てられることにより、高精度にLPH14のY方向位置が設定されることとなる。
As shown in FIG. 1, the first projecting
上記したように、本実施形態の画像形成装置1では、LPH14のY方向位置を設定する第1突出部材251F、251RおよびY方向支持部材122F、122Rと、LPH14のXZ方向位置を設定する第2突出部材252F、252RおよびXZ方向支持部材123F、123Rとを用いることにより、それぞれ機能を分離させてLPH14の位置を感光体ドラム12の軸線に対して高精度に設定している。
As described above, in the
そして、第1突出部材251F、251RおよびY方向支持部材122F、122Rは、第2突出部材252F、252RおよびXZ方向支持部材123F、123Rよりも、ロッドレンズアレイ64に近接して配置されている。それにより、第1突出部材251F、251Rが感光体モジュールMOD側のY方向支持部材122F、122Rに突き当てられた際に(図1も参照)、第1突出部材251F、251Rが支点となって押上げバネ211(後段参照)の付勢力によりロッドレンズアレイ64が撓むことを抑制している。
The first projecting
ところで、Y方向支持部材122FおよびY方向支持部材122Rは、図8(感光体ドラム12の正面側の端部領域の断面図)に示されるように、感光体ドラム12の回転軸121と同軸に配置され、その表面位置が感光体ドラム12の軸線から所定の位置に設定されるように構成されている。
Incidentally, the Y-direction support member 122F and the Y-direction support member 122R are coaxial with the
具体的には、感光体ドラム12の両端部には、感光体ドラム12の内周面にフランジ124が嵌合され、感光体ドラム12とフランジ124とが一体的に構成されている。フランジ124は、内周面に焼結ベアリング125を有する。そして、焼結ベアリング125を介して感光体モジュールMODに固定された回転軸121に回転可能に支持され、感光体ドラム12を回転軸121に対して回転自在に支持している。フランジ124の外周面にはボールベアリングが外嵌されている。本実施形態においては感光体ドラム12の回転に伴う位置決め精度の低下を回避するために、感光体ドラム12の回転に伴って回転しないボールベアリングをLPH14側の第1突出部材251F、251Rを支持するY方向支持部材122F、Y方向支持部材122Rとして用いている。そして、Y方向支持部材122F、Y方向支持部材122Rは、ベアリング支持部材126により、感光体モジュールMODに支持されている。
Specifically, flanges 124 are fitted to the inner peripheral surface of the photosensitive drum 12 at both ends of the photosensitive drum 12, and the photosensitive drum 12 and the flange 124 are integrally configured. The flange 124 has a sintered bearing 125 on the inner peripheral surface. Then, the photosensitive drum 12 is rotatably supported by a
この構成により、感光体ドラム12は、感光体ドラム12と一体のフランジ124が、焼結ベアリング125を介して感光体モジュールMODに固定された回転軸121に回転可能に支持されるとともに、フランジ124の外周面側が感光体モジュールMODに支持されたY方向支持部材122Fであるボールベアリングに回転可能に支持されながら回転する。そして、回転軸121の外径と焼結ベアリング125の内外径とフランジ124の内外径とが精度良く製造でき、かつ、ボールベアリング自体の内外径も精度良く製造できることから、Y方向支持部材122FやY方向支持部材122Rとしてのボールベアリングの外輪表面位置は、軸線との距離を高精度に設定することができる。それにより、ボールベアリングで構成されるY方向支持部材122FおよびY方向支持部材122Rの外輪表面に、第1突出部材251Fおよび第1突出部材251Rが突き当てられることにより、高精度にLPH14のY方向位置が設定される。
With this configuration, the photosensitive drum 12 has a flange 124 integral with the photosensitive drum 12 rotatably supported on the
なお、ボールベアリングで構成されるY方向支持部材122FおよびY方向支持部材122Rの外輪表面側がベアリング支持部材126により支持されることにより、Y方向支持部材122FおよびY方向支持部材122Rの外輪表面は回転しない。そのために、突き当てられる第1突出部材251Fおよび第1突出部材251Rは磨耗することがないので、LPH14のY方向位置の精度の低下が抑制される。
The outer ring surfaces of the Y-direction support member 122F and the Y-direction support member 122R rotate by supporting the outer ring surface side of the Y-direction support member 122F and the Y-direction support member 122R configured by ball bearings by the bearing support member 126. do not do. Therefore, since the first projecting
続いて、本実施形態の画像形成装置1におけるLPH14の接離機構(リトラクト機構)について説明する。
Subsequently, the contact / separation mechanism (retract mechanism) of the
図1に示されるように、本実施形態の画像形成装置1では、リトラクト機構として、LPH14のハウジング61にその一部を固定させて配置されたガイドバー232、ガイドバー232に回転自在に支持されたスライドロール231、LPH14のハウジング61を上側に付勢する押上げバネ211、横方向にスライド移動することでLPH14を上下方向に移動させるリトラクト部材220、リトラクト部材220のスライド移動をガイドするステージ221、リトラクト部材220をスライド移動させるリトラクトハンドル225、LPH14の上下方向の移動をガイドするガイド部材240、LPH14の正面側方向の移動を制限するストッパ230が備えられている。
As shown in FIG. 1, in the
本実施形態のリトラクト機構における動作を説明する。図1は、前述したように、LPH14が露光位置に設定された状態を示しているが、リトラクトハンドル225が図1中左側に倒されることで、リトラクト部材220は正面側から背面側にスライド移動する。その状態を表した図が、図2である。
The operation in the retract mechanism of this embodiment will be described. FIG. 1 shows the state in which the
図2に示されるように、リトラクト部材220が正面側から背面側にスライド移動されると、リトラクト部材220により押し上げられていたLPH14は、ガイドバー232がリトラクト部材220の側面に形成されているレール222に導かれて、押上げバネ211の付勢力に抗しながら押し下げられる。その際に、リトラクト部材220に設けられた斜面をスライドロール231が回転しながら円滑に押し下げられることとなる。それにより、LPH14は下方向に感光体ドラム12から離隔される。
As shown in FIG. 2, when the retract member 220 is slid from the front side to the back side, the
この状態では、図2に示されるように、第1突出部材251F、251Rと、第2突出部材252F、252Rとは、それぞれY方向支持部材122F、122R、XZ方向支持部材123F、123Rから離脱する。その際に、第1突出部材251F、251Rと、第2突出部材252Rとは、それぞれY方向支持部材122F、122R、XZ方向支持部材123Rから完全に離脱する。すなわち、第1突出部材251F、251Rは、感光体ドラム12の表面位置よりも下側位置に退避する。また、第2突出部材252Rは、XZ方向支持部材123Rの下面よりも下側位置に退避する。
In this state, as shown in FIG. 2, the first projecting
これに対して、第2突出部材252Fは、XZ方向支持部材123Fからは、完全には離脱しない。すなわち、図6(第2突出部材252Fの先端部とXZ方向支持部材123Fとの相対位置を示した図)に示されるように、第2突出部材252Fの先端部が、XZ方向支持部材123FのY方向から投射した領域内に位置するように設定され、第2突出部材252Fは、XZ方向支持部材123Fの下面よりも上側位置までしか退避しない。
In contrast, the second projecting
すなわち、感光体モジュールMODの着脱時には、第1突出部材251F、251Rが感光体ドラム12の表面位置よりも下側位置に退避し、かつ、第2突出部材252RがXZ方向支持部材123Rの下面位置よりも下側に退避するように構成している。これに対して、第2突出部材252Fの溝部123Fhは、背面側に解放されているので、第2突出部材252FがXZ方向支持部材123Fの下面よりも上側位置に配置された状態でも着脱可能とする構成にしている。
That is, when the photoreceptor module MOD is attached / detached, the first projecting
LPH14を図1に示した露光位置に再び設定するには、リトラクトハンドル225を図2右側に倒し、図1の元の位置に戻すように設定する。そうすると、リトラクト部材220は背面側から正面側にスライド移動する。それにより、ガイドバー232がリトラクト部材220の側面に形成されているレール222に導かれて、押上げバネ211の付勢力が加わりながら押し上げられる。その際に、リトラクト部材220に設けられた斜面をスライドロール231が回転しながら円滑に押し上げられることとなる。それにより、LPH14は上方向に移動し、感光体モジュールMODにコンタクトされる。
In order to set the
そして、LPH14が感光体モジュールMODにコンタクトされることにより、第1突出部材251Fおよび第1突出部材251Rは、それぞれY方向支持部材122F、122Rに突き当てられる。また、第2突出部材252Fおよび第2突出部材252Rは、それぞれXZ方向支持部材123F、123Rに支持される。
Then, when the
この状態では、LPH14は、押上げバネ211の付勢力により感光体ドラム12側に付勢されるので、Y方向位置が固定される。また、上記したように、LPH14のX方向位置およびZ方向位置も固定される。
In this state, the
ところで、前述したように、LPH14をZ方向位置に高精度に設定するに際しては、第2突出部材252FがXZ方向支持部材123Fの溝部123FhのV字部側面に2点で密着して支持される必要がある。そのために、LPH14は、コイルバネ212により、Z方向に付勢されている。
By the way, as described above, when the
ところが、LPH14がコイルバネ212により第2突出部材252F側に付勢されているために、LPH14が下方向に離隔され、感光体モジュールMODから離脱した際には、LPH14は正面側に付勢される。それにより、LPH14は、正面側に向けて移動し、正面側端部がストッパ230と接触する位置において止まることとなる。すなわち、図2に示されるように、LPH14が下方向に離隔された場合には、第1突出部材251F、251Rおよび第2突出部材252F、252Rは、それぞれY方向支持部材122F、122RおよびXZ方向支持部材123F、123Rが配置された位置よりも、X平面内でZ方向正面側にずれて位置することとなる。
However, since the
したがって、LPH14を上方向にコンタクトさせて露光位置に設定する場合には、第1突出部材251F、251Rおよび第2突出部材252F、252Rは、X平面内でZ方向正面側にずれた位置から、それぞれY方向支持部材122F、122RおよびXZ方向支持部材123F、123Rに設定されることとなる。
Therefore, when the
そこで、X平面内でZ方向正面側にずれた位置から、それぞれY方向支持部材122F、122RおよびXZ方向支持部材123F、123Rへの設定を円滑に行うために、第2突出部材252Rを支持するXZ方向支持部材123Rの溝部123Rhは、X方向に対してZ方向に長い幅の断面形状を有し、X平面内でZ方向にリトラクトハンドル225の操作時の移動量よりも長い溝部を構成している。
Therefore, the second projecting
しかし、第2突出部材252Fに関しては、前述したように、コイルバネ212に付勢されながら、XZ方向支持部材123Fの溝部123FhのV字部側面に2点に密着して支持されることで、LPH14のZ方向位置が高精度に設定される。そのため、Y方向支持部材123Fの溝部123Fhを、X平面内でZ方向に長さの余裕が生じるように設計することはできない。そこで、本実施形態の画像形成装置1では、LPH14が露光位置から退避した場合にも、第2突出部材252Fの先端部がXZ方向支持部材123FのY方向から投射した領域内に位置するように設定し、第2突出部材252FをXZ方向支持部材123Fの下面よりも上側位置までしか退避させないように構成している。
However, as described above, the second projecting
すなわち、図5(a)に示されるように、LPH14が感光体モジュールMODから離脱した位置では、第2突出部材252Fの上端部は、XZ方向支持部材123Fの下面よりも上側に位置している。すなわち、第2突出部材252Fの上端部は、XZ方向支持部材123F内部に位置している。そのため、LPH14がX平面内でZ方向正面側にずれて位置している場合でも、リトラクト機構により上方向に移動する際に、確実にY方向支持部材123Fの溝部123Fh内部に導かれる。その際に、第2突出部材252Fの上端部およびXZ方向支持部材123Fの溝部123Fhの下部にそれぞれテーパを形成しておくことで、より確実かつ円滑に第2突出部材252FはXZ方向支持部材123Fの溝部123Fhに導かれる。
That is, as shown in FIG. 5A, at the position where the
そして、図5(b)に示されるように、リトラクト機構による上方向への移動が開始されLPH14が上方向への移動を開始すると、第2突出部材252FはXZ方向支持部材123Fの溝部123Fhの側面に沿って、溝部123Fhの内部を上方向に移動する。そして、図5(c)に示されるように、LPH14が露光位置に設定された際に、コイルバネ212により正面側に向かう方向に付勢されながら、第2突出部材252FがXZ方向支持部材123Fの溝部123FhのV字部側面に2点で密着して支持される位置に設定される。
Then, as shown in FIG. 5B, when the upward movement by the retract mechanism is started and the
ここで、第2突出部材252FがXZ方向支持部材123Fの溝部123FhのV字部側面に2点で密着して支持されるために、図4(第2突出部材252FがXZ方向支持部材123Fに支持された状態での断面図)に示されるように、溝部123FhのV字部の開口幅M2が第2突出部材252Fの外径M1よりも大きく形成している。溝部123FhのV字部の開口幅M2を第2突出部材252Fの外径M1と同程度に形成した場合には、第2突出部材252Fが溝部123Fh内において4つの接点を持って接触する場合や、V字部側面の手前の側面において2つの接点を持って接触する場合等があり、その場合には、LPH14のZ方向位置やX方向位置において本来配置したい位置に設定できない。
Here, since the second projecting
さらに、前述した本実施形態のリトラクト機構では、ガイド部材240の幅がLPH14のハウジング61の幅よりも大きく形成されている。図3(a)は、図1に示すLL断面図であり、図3(b)が図1に示すNN断面図である。図3(a)に示されるように、ガイド部材240の幅T2が、LPH14のハウジング61の幅T1よりも大きく形成されることで、LPH14は、接離動作が行われる際にX方向に動ける自由度が増加する。それにより、第2突出部材252Fは、下部にテーパが形成されたXZ方向支持部材123Fの溝部123FhのV字部側面の2点に円滑に支持される。
Furthermore, in the retract mechanism of this embodiment described above, the width of the
また、第2突出部材252Rにおいても、X方向の幅が第1突出部材251Rの外径と略一致するように形成されたXZ方向支持部材123Rの溝部123Rhの下部にテーパが形成され、かつ、LPH14がコンタクトされる際にX方向に動ける自由度を有することから、上端部にテーパが形成された第2突出部材252Rは、XZ方向支持部材123Rの溝部123Rhに円滑に支持される。
Also in the second projecting
なお、本実施形態の画像形成装置1では、第1突出部材251F、251Rと、第2突出部材252F、252Rとを別体で構成したが、第1の位置決め手段と第2の位置決め手段を構成する上で、第1の支持部材と第2の支持部材とを別体で構成し、第1突出部材251Fと第2突出部材252Fと、第1突出部材251Rと第2突出部材252Rを一体で構成して、Y方向位置とX方向位置とZ方向位置と1つの突出部で設定するように構成することもできる。
In the
また、本実施形態の画像形成装置1では、Y方向支持部材122F、122RとXZ方向支持部材123F、123Rとを感光体モジュールMOD側に設けた構成で説明したが、それらが感光体ドラム12と所定の位置関係を維持することができるように構成できれば、画像形成装置1の本体側に設けることもできる。
In the
以上説明したように、本実施形態の画像形成装置1おいては、LPH14側の第1突出部材251F、251Rが、それぞれ感光体モジュールMOD側に設けられたY方向支持部材122F、122Rに突き当たることにより、LPH14のY方向位置が設定される。それと同時に、LPH14側の第2突出部材252F、252Rが、それぞれ感光体モジュールMODに設けられたXZ方向支持部材123F、123Rに支持されることにより、LPH14のX方向位置およびZ方向位置が同時に設定される。そして、第1突出部材251F、251Rは、第2突出部材252F、252Rよりもロッドレンズアレイ64に近接して配置されている。それにより、第1突出部材251F、251Rが感光体モジュールMOD側のY方向支持部材122F、122Rに突き当てられた際にロッドレンズアレイ64が撓むことを抑制しながら、LPH14を感光体ドラム12に対して精度良く位置設定している。
As described above, in the
次に、本発明の第2実施形態に係る露光部材位置決め構造が採用された画像形成装置の一例を図14、図15に従って説明する。 Next, an example of an image forming apparatus employing the exposure member positioning structure according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。 In addition, about the same member as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図15に示されるように、この実施形態では第1実施形態と違い、感光体ドラム12から離間したLPH14の第1突出部材251F、251Rと、第2突出部材252F、252Rとは、それぞれY方向支持部材122F、122R、XZ方向支持部材123F、123Rから離脱すると共に、Y方向にも離間するようになっている。
As shown in FIG. 15, in this embodiment, unlike the first embodiment, the first projecting
さらに、図14に示されるように、台座部材としてのガイド部材300には、軸線方向に伸びる案内部302が設けられており、ハウジング61には、案内部302と当ってLPH14を軸線方向に沿って移動させる当接部材としてのT型状のスタッド304が設けられている。この構成により、スタッド304が案内部302に当りながら移動することで、LPH14が軸線方向に沿って移動する構成となっている。
Further, as shown in FIG. 14, a guide member 300 as a pedestal member is provided with a guide portion 302 extending in the axial direction, and the housing 61 abuts on the guide portion 302 and causes the
なお、LPH14を軸線方向へ移動させる場合に移動の障害となるストッパ230等の部品は、LPH14から離間させることができ、移動の障害にならないようになっている。
It should be noted that components such as the
1 画像形成装置
12 感光体ドラム(像保持体)
14 LPH(露光部材)
15 現像器
61 ハウジング(露光部支持体)
72 露光部
122 Y方向支持部材(光軸方向位置決部材)
123F XZ方向支持部材(支持部材、周方向位置決部材)
123R YZ方向支持部材(周方向位置決部材)
212 コイルバネ(付勢部材)
251 第1突出部材(光軸方向位置決部材)
252F 第2突出部材(軸方向位置決部材、周方向位置決部材)
252R 第2突出部材(周方向位置決部材)
300 ガイド部材(台座部材)
302 案内部
304 スタッド(当接部材)
DESCRIPTION OF
14 LPH (exposure member)
15 Developer 61 Housing (Exposure Support)
72 Exposure unit 122 Y direction support member (optical axis direction positioning member)
123F XZ direction support member (support member, circumferential positioning member)
123R YZ direction support member (circumferential positioning member)
212 Coil spring (biasing member)
251 1st protrusion member (optical axis direction positioning member)
252F second projecting member (axial positioning member, circumferential positioning member)
252R second projecting member (circumferential positioning member)
300 Guide member (base member)
302 Guide part 304 Stud (contact member)
Claims (4)
前記像保持体を露光する長尺状の露光部と、前記露光部を支持する長尺状の露光部支持体とを備える露光部材と、
前記露光部支持体の一端側に設けられると共に、前記像保持体を支持する支持体に固定された支持部材に前記像保持体の軸方向から当り前記露光部材の前記像保持体に対する前記軸方向の位置を決める軸方向位置決部材と、
前記露光部支持体の一端側を付勢して、前記軸方向位置決部材を前記支持部材へ押し付ける付勢部材と、
を備えることを特徴とした露光部材位置決め構造。 A cylindrical image carrier for holding an image;
An exposure member comprising a long exposure unit that exposes the image carrier, and a long exposure unit support that supports the exposure unit;
The axial direction of the exposure member with respect to the image holding member is provided on one end side of the exposure unit supporting member and hits a supporting member fixed to the supporting member that supports the image holding member from the axial direction of the image holding member. An axial positioning member that determines the position of
A biasing member that biases one end side of the exposure unit support and presses the axial positioning member against the support member;
An exposure member positioning structure comprising:
前記像保持体の周方向における前記露光部材の前記像保持体に対する位置を決める周方向位置決部材と、
を備える請求項1に記載の露光部材位置決め構造。 An optical axis direction positioning member that determines a position of the exposure member relative to the image carrier in the optical axis direction of the exposure unit;
A circumferential positioning member that determines a position of the exposure member relative to the image carrier in a circumferential direction of the image carrier;
The exposure member positioning structure according to claim 1, comprising:
前記露光部支持体に設けられると共に、前記案内部に当って前記露光部材を前記軸方向に沿って移動させる当接部材と、
を備える請求項1又は2に記載の露光部材位置決め構造。 A pedestal member provided with a guide portion fixed to the apparatus main body and extending in the axial direction;
An abutting member that is provided on the exposure unit support and moves the exposure member along the axial direction against the guide unit;
The exposure member positioning structure according to claim 1, further comprising:
前記露光部材位置決め構造によって位置が決められた露光部材によって像保持体に形成された潜像をトナー画像として可視化する現像器と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 The exposure member positioning structure according to any one of claims 1 to 3,
A developing device for visualizing a latent image formed on the image holding member by the exposure member whose position is determined by the exposure member positioning structure as a toner image;
An image forming apparatus comprising:
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