JP2004114364A

JP2004114364A - 光書込装置および画像形成装置

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Publication number: JP2004114364A
Application number: JP2002277947A
Authority: JP
Inventors: Ayumi Oda; 小田　歩; Kyosuke Ko; 高　京介; Takaharu Motoyama; 元山　貴晴; Nobuo Manabe; 真鍋　申生
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2022-09-24
Also published as: US6995782B2; CN1282910C; JP4278945B2; US20040056943A1; CN1497380A

Abstract

【課題】光書込装置が装着される空間のサイズと光書込装置のサイズに多少の齟齬が生じている場合でも、書込ヘッドを最適な位置に保持することが可能な光書込装置およびこの光書込装置を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】光書込装置２２７の支持ユニットを、ＬＥＤ書込ヘッド１１の一端および他端を支持する第１ブロック２１および第２ブロック２２と、第１ブロック２１および第２ブロック２２の位置関係を保持しつつ第１ブロック２１および第２ブロック２２を連結する連結部材２３で構成し、その支持ユニットにおける連結部材２３を、光書込装置２２７を構成する部材の中で最も変形が生じやすいように形成する。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の発光素子により被露光体の表面を露光する光書込装置および電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体に対して、帯電、露光、現像の各処理が行われ、転写工程の後に未定着の現像剤像が付着した用紙に対して定着処理が行われることにより用紙上に鮮明な画像が形成される。このような電子写真方式の画像形成処理における露光工程において、従来、レーザ発光素子から発光されるレーザビームを回転多面鏡等で偏向させることで走査して像担持体上に自在に静電潜像を形成するレーザ方式のものが広く用いられていた。
【０００３】
このようなレーザ方式の光書込手段は、１つのレーザ発光素子のレーザビームを広角度に偏向するため、光路長が長い大きな光学系を必要とし、コストも高くなるという不都合があり、また、近年では徐々に、電子写真方式の画像形成装置が一般家庭にも普及しており電子写真方式の画像形成装置の小型化および低コスト化が重要な課題となっていることに鑑み、ＬＥＤやＥＬ等の発光素子をアレイ上に並べた光書込装置が露光工程で使用されることが多くなっている。
【０００４】
そして、このような光書込装置を用いることにより、画像形成装置の大幅な小型化及び低価格化を実現することを可能にしており、また、これにより電子写真方式の画像形成装置について、光学系の光路長を短くして装置のコンパクト化を図ることや、回転動作する機構をなくすことにより静音化を図ることも可能になっている。
【０００５】
ところが、上述の光書込装置では、例えば、解像度６００ｄｐｉでＡ３幅のもので約７０００個もの発光素子が１ライン上に配列される性質上、それぞれの発光素子から発光される光を感光体にセルホックレンズ等のレンズアレイによって導く構造となっており、光路長が非常に短いために焦点深度が浅く、焦点ボケ等の焦点ずれが発生しやすいという不都合がある。
【０００６】
そこで、従来の画像形成装置の中には、上述の焦点ずれに対する対応策として、光書込ヘッドと感光体との距離を調整する調整手段を設けるとともに、画像形成装置内に治具を挿入して調整手段を操作することによって光書込ヘッドと感光体との距離を調整したり、実際に画像形成処理を行って画像形成処理結果を確認しつつ調整手段を操作し、最もピントが合う状態を構築するようなものがあった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
また、光書込装置を画像形成装置に装着する前に、光書込装置における書込ヘッドの位置を焦点調整治具等を用いて調整した後に、光書込装置を画像形成装置の所定の位置に装着する手法が用いられることもあった（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−２７８２６６号公報
【特許文献２】
特願２００１−３７１８０３
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術では、書込ヘッドの像担持体に対する位置決めをする支持ユニットが装着されるべきスペースが適正に画像形成装置内に形成されていることを前提にしており、例えば、画像形成装置における前記支持ユニットが装着される空間のサイズと前記支持ユニットのサイズとの間に齟齬が生じている場合には、適正に効果を奏することができないという不都合がある。
【０００９】
つまり、前記支持ユニットを画像形成装置に装着した状態で、画像形成装置側から外力が作用して前記支持ユニット全体が変形するような場合には、画像形成装置に装着する前において書込ヘッドに関して最適な位置を設定していた場合でも、画像形成装置に装着後に再度最適な位置を設定する必要が生じる。
【００１０】
さらに、前記支持ユニットが全体にわたって不規則に変形している場合には、光書込装置を画像形成装置に装着した状態で、前記書込ヘッドの像担持体に対する位置を適正に調整することが極めて困難になる。このため、像担持体の表面に適正な静電潜像を形成することができず、適正な画像形成処理を行うことができないという問題があった。
【００１１】
この発明の目的は、光書込装置が装着される空間のサイズと光書込装置のサイズに多少の齟齬が生じている場合でも、書込ヘッドを最適な位置に保持することが可能な光書込装置およびこの光書込装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は以下の構成を備えている。
【００１３】
（１）アレイ状に配列された複数の発光部を有する書込ヘッドと、前記書込ヘッドを支持する支持ユニットと、を備え、被露光体に対して光を照射する光書込装置において、
前記支持ユニットは、前記書込ヘッドの一端および他端を支持する第１の支持部材および第２の支持部材と、前記第１の支持部材および前記第２の支持部材の位置関係を保持しつつ前記第１の支持部材および前記第２の支持部材を連結する連結部材と、を備え、
前記連結部材は、前記第１支持部材、前記第２支持部材、および前記書込ヘッドよりも変形を生じ易いことを特徴とする。
【００１４】
この構成においては、書込ヘッドの一端および他端が、第１の支持部材および第２の支持部材によってそれぞれ支持され、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とが、光書込装置を構成する部材の中で最も曲げ剛性が低い等、最も外力の作用によって変形され易く形成された連結部材によって連結された状態で、支持ユニットが所定の取付位置に取り付けられる。
【００１５】
したがって、前記支持ユニットが取り付けられるフレーム部材等が歪んでいる等に起因して、光書込装置の装着時に光書込装置に対して外力が作用する場合でも、光書込装置を構成する部材の中で最も変形し易い連結部材が変形することにより当該外力が吸収され、書込ヘッド自体が損傷したり、この書込ヘッドと前記被露光体との所定の位置関係を保つための第１の支持部材および第２の支持部材が変形することが防止される。
【００１６】
（２）前記第１の支持部材および前記第２の支持部材は、樹脂材料を素材にして形成され、前記連結部材は金属薄板によって形成されることを特徴とする。
【００１７】
この構成においては、前記第１の支持部材および前記第２の支持部材が、剛性が高い樹脂材料を素材にして例えばブロック状に形成され、一方で前記連結部材が剛性が低く、かつ、脆性破壊が生じない金属薄板によって形成される。
【００１８】
したがって、第１の支持部材および第２の支持部材の剛性を高くするとともに、連結部材の剛性を低くして、第１の支持部材および第２の支持部材と連結部材との間の剛性における高低差を増加させつつも、支持ユニット全体としてある程度の強度が保証される。
【００１９】
（３）給紙部から画像形成位置を経由して排紙部にわたって形成される用紙搬送路を搬送される用紙に対して、電子写真方式の画像形成処理を行う画像形成装置において、
（１）または（２）に記載の光書込装置を備えたことを特徴とする。
【００２０】
この構成においては、書込ヘッドの一端および他端を支持する第１の支持部材および第２の支持部材と、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とを光書込装置を構成する部材の中で最も外力の作用によって変形し易い連結部材によって連結している支持ユニットを備えた光書込装置が、電子写真方式の画像形成装置において露光装置として適用されている。
【００２１】
したがって、前記画像形成装置の内部における前記光書込装置が装着されるべき空間のサイズと、前記光書込装置のサイズとの間に齟齬が生じた場合に、前記連結部材が変形することにより、前記光書込装置が前記画像形成装置側から受ける外力の影響が、前記書込ヘッド、前記第１の支持部材、および前記第２の支持部材には及びにくくなる。
【００２２】
このため、画像形成装置側に多少の構造上の欠陥が存在する場合にも、画像形成処理に支障を来すことが防止される。特に、前記光書込装置が画像形成装置内に装着される前に、画像形成装置の外部で焦点調整がされている場合において、画像形成装置に装着された後に前記第１の支持部材や前記第２の支持部材が、画像形成装置側の構造上の不具合によって変形することに起因して、焦点の再調整等が必要になることがなく、前記装着前の焦点調整の成果が有効に活用される。
【００２３】
（４）前記光書込装置は、像担持体に対向するように前記画像形成装置内部の所定の位置に取り付けられ、
前記第１の支持部材は、前記書込ヘッドの一端を前記像担持体に対して接近または離間させる第１の位置調整部材を備え、
前記第２の支持部材は、前記書込ヘッドの他端を前記像担持体に対して接近または離間させる第２の位置調整部材、および前記書込ヘッドの他端を、前記用紙搬送路に平行な方向に変位させる第３の位置調整部を備えたことを特徴とする。
【００２４】
この構成においては、前記書込ヘッド装置の前記像担持体に対する位置を調整するための位置調整部材が、前記第１の支持部材側と前記第２の支持部材側とのそれぞれに配置されている。
【００２５】
したがって、第１の支持部材側と第２の支持部材側とを独立した構造とし、それぞれの支持部材に別個に設けられた位置調整部材によって、前記書込ヘッドの焦点調整および書込ラインの傾きの調整が行われるため、前記書込ヘッドの前記像担持体に対する位置を調整する機構がコンパクト化される。
【００２６】
（５）前記第１の位置調整部材、前記第２の位置調整部材、および前記第３の位置調整部材は、それぞれ前記書込ヘッドの一端または他端の位置の調整に用いる操作部材が、前記支持ユニットの外側に露出していることを特徴とする。
【００２７】
この構成においては、前記書込ヘッドの前記像担持体に対する位置を調整する際に用いられる前記操作部材が、前記支持ユニットの外側に露出している。したがって、前記光書込装置を画像形成装置に装着した後に、輸送時や設置時の不当な取り扱いや不適切なメンテナンスが原因で前記書込ヘッドと前記像担持体との位置関係が変化して、前記書込ヘッドの前記像担持体に対する位置調整が必要なときでも、外装を外すだけで容易に前記操作部材が操作され、光書込装置に対して必要となる再度の位置調整が円滑に実行される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明の実施の形態として、本発明の光書込装置を備えたディジタル画像形成装置を説明する。なお、以下の説明において用紙とは、シート材、記録紙、転写紙等をすべて含んだ意味に解釈するものとする。
【００２９】
図１は、本発明に係る光書込装置が備えられたディジタル画像形成装置１の概略構成を示す。同図に示すように、ディジタル画像形成装置１は、原稿読取部１１０、画像形成部２１０、多段給紙デスク３００、および後処理装置２６０を備えている。
【００３０】
原稿読取部１１０は、透明ガラスからなる原稿台１１１、原稿読取部１１０の上方に配置される自動原稿搬送装置１１２、および原稿台１１１の原稿の画像を読み取る光学系ユニットを備えている。
【００３１】
自動原稿搬送装置１１２は、原稿セットトレイ上にセットされた複数枚の原稿を１枚ずつ自動的に原稿台１１１上へ給送する装置である。光学系ユニットは、原稿台１１１の下方に配置され、原稿台１１１上に載置された原稿の画像を走査して読み取るもので、第１の走査ユニット１１３、第２の走査ユニット１１４、光学レンズ１１５、および光電変換素子であるＣＣＤラインセンサ１１６を有している。
【００３２】
第１の走査ユニット１１３は、原稿面上を露光する露光ランプユニット、原稿からの反射光像を所定の方向に反射させる第１ミラー等を備えている。第２の走査ユニット１１４は、第１ミラーから反射されてくる原稿からの反射光を光電変換素子であるＣＣＤラインセンサ１１６に導く第２ミラーおよび第３ミラーを備えている。光学レンズ１１５は、原稿からの反射光をＣＣＤラインセンサ１１６上に結像させるものである。
【００３３】
また、原稿読取部１１０は、自動原稿搬送装置１１２との関連した動作により、自動原稿搬送装置１１２にて自動搬送される原稿の画像を、所定の原稿読取位置にて読み取るが、原稿読取部１１０にて読み取られた原稿の画像は、画像データとして図示しない画像データ入力部へと送られ、画像データに対して所定の画像処理が施された後、画像処理部のメモリに一旦記憶される。
【００３４】
このメモリに記憶されている画像データは、出力指示に応じて読み出され画像形成部２１０の固体走査方式であるＬＥＤ書込ヘッド等から構成される後述の光書込装置２２７に転送される。
【００３５】
画像形成部２１０の下部には、手差しトレイ２５４、用紙カセット２５１、および両面ユニット２５５が備えられている。さらに、下方には用紙カセット２５２、２５３を有する多段給紙デスク３００が備えられている。
【００３６】
用紙カセット２５１、２５２、２５３、および手差しトレイ２５４のそれぞれから、後述する画像形成位置を経由して後処理装置２６０までの間に用紙搬送路が形成される。また、用紙カセット２５１、２５２、２５３、または手差しトレイ２５４や両面ユニットから給紙された用紙は搬送ローラを有する搬送手段２５０により画像形成部２１０に供給される。
【００３７】
両面ユニット２５５は、用紙を反転させるスイッチバック路２２１に通じており、用紙の両面に画像形成を行う時に用いられる。なお、両面ユニット２５５は通常の用紙カセットと交換可能な構成となっており、両面ユニット２５５を通常の用紙カセットに置き換えて構成することも可能となっている。
【００３８】
画像形成部２１０は、用紙搬送路に沿って上流側から順番に画像形成ユニット、定着ユニット２１７、および排紙ローラ２１９を備えている。画像形成ユニットは、像担持体としての感光体ドラム２２２、露光装置としての光書込装置２２７、感光体ドラム２２２を所定の電位に帯電させる帯電器２２３、感光体ドラム２２２上に形成された静電潜像にトナーを供給して顕像化する現像器２２４、感光体ドラム２２２表面に形成されたトナー像を用紙に転写するチャージャ方式の転写器２２５、用紙を除電し像担持体２２２から剥離しやすくする除電器２２９、余分なトナーを回収するクリーニング器２２６を備えている。
【００３９】
本発明は、光書込装置２２７の構成に特徴を有するものであるが、この、光書込装置２２７は、画像処理部のメモリから読み出した画像データ、または外部の装置から転送されてきた画像データに応じて点灯する発光ダイオードアレイ光源と、発光ダイオードアレイから出射された光を感光体ドラム上に結像させるセルホックレンズ等のレンズアレイと、を備えたＬＥＤ書込ヘッド（単に書込ヘッドともいう。）を調整機構部に保持した装置で、画像データに応じて点灯したＬＥＤ光により感光体ドラム２２２上に画像を書き込む。
【００４０】
なお、発光ダイオードアレイ光源が本発明の発光部を構成し、また、本実施の形態では、書込ヘッドとしてＬＥＤ書込ヘッドを用いているが、本発明はこれに限定することなくＥＬを用いたＥＬ書込ヘッド等を用いることもできる。
【００４１】
上述の感光体ドラム２２２の周囲において、帯電器２２３、光書込装置２２７、現像器２２４、転写器２２５、除電器２２９、およびクリーニング器２２６によって、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、および清掃工程が行われる。用紙は、感光体ドラム２２２および転写器２２５の間に位置する画像形成位置において、その表面に画像データに基づいた未定着の現像剤像が形成される。その後、用紙搬送路における画像形成位置の下流側に配置されている定着ユニット２１７に導かれ、定着ユニット２１７によって、用紙上の未定着の現像剤像が加熱および加圧され、用紙に前記現像剤像が定着する。
【００４２】
画像形成部２１０の排出側には、定着ユニット２１７の他に、用紙の裏面に再度画像を形成するために用紙の前後を反転させるスイッチバック路２２１、画像が形成された用紙に対してステープル処理等を行うとともに昇降トレイ２６１を有する後処理装置２６０が配置される。定着ユニット２１７にてトナー像が定着された用紙は、必要に応じてスイッチバック路２２１を経て排紙ローラ２１９にて後処理装置２６０へと導かれ、ここで所定の後処理が施された後、昇降トレイ２６１上に排出される。なお、本実施の形態では、単色の画像形成装置にて説明しているが、多色の画像形成装置でも同様な効果が得られることはいうまでもない。
【００４３】
図２は、光書込装置２２７の構成を示す図であり、光書込装置２２７内のＬＥＤ書込ヘッド１１と感光体ドラム２２２との構成を概略的に示している。同図に示すように、ＬＥＤ書込ヘッド１１は、ＬＥＤ１３が配されたＬＥＤアレイ基板１２と、レンズアレイ１４等とから構成される。ＬＥＤ１３は、メモリから読出した画像データ、または外部の装置から転送されてきた画像データに応じて点灯し、光源としての役割を果たす。レンズアレイ１４としては、セルホックレンズ等を備え、ＬＥＤ１３から出射された光を感光体ドラム２２２上に結像させる。
【００４４】
上述のＬＥＤ書込ヘッド１１は、画像データに応じて点灯したＬＥＤ光により感光体ドラム２２２上に静電潜像を形成する。なお、上述のように感光体ドラム２２２上に形成された静電潜像は、トナーによって顕像化されて用紙に転写される。
【００４５】
図３は、光書込装置２２７の概要構成を示す斜視図である。また、同図に示すように、光書込装置２２７は、ＬＥＤ書込ヘッド１１と、ＬＥＤ書込ヘッド１１を支持する支持ユニット２０と、を備えている。支持ユニット２０は、第１ブロック２１、第２ブロック２２、および第１ブロック２１と第２ブロック２２とを連結する連結部材２３を備えている。
【００４６】
本実施形態では、第１ブロック２１、及び第２ブロック２２の基材となる材質は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などのガラス繊維入りの樹脂を用いて金型で成型されたものを用いている。これらのブロック２１・２２はＬＥＤ書込ヘッド１１の高精度な位置決めを行うため、強度が高く線膨張係数の小さいものを用いている。
【００４７】
また、第２ブロック２２は、光書込装置２２７をディジタル画像形成装置１に挿入する際の後端側に位置するためそのサイズを第１ブロック２１よりも大きくすることができるが、周辺のプロセスユニットとの位置関係を考慮すると細長い形状とすることが望ましいので、特に線膨張係数がより小さく強度の高いＰＰＳを用いている。なお、本実施形態ではコスト及び生産性を考慮して樹脂を用いているが、さらに強度を重視する場合はアルミダイカストなどで形成してもよい。
【００４８】
第１ブロック２１と第２ブロック２２とを連結している連結部材２３は、鉄系の薄板鋼板を用いてプレスにて加工した部材である。本実施の形態では、連結部材２３に０．６ｍｍの厚さの鋼板を用いているが、この厚さの鋼板に限ることなく、第１ブロック２１、第２ブロック２２の材質によっては厚いものや、薄いものを使用してもよい。さらに、上記連結部材２３は、上記第１ブロック２１、第２ブロック２２、ＬＥＤ書込ヘッド１１よりも剛性が低いものであれば、どのような材質のものを使用してもよい。
【００４９】
本発明は、連結部材２３を光書込装置２２７において最も変形を生じ易いように構成している点に特徴を有しているが、ここで、変形が生じ易いとは、連結部材２３に使用される素材の弾性係数が低く変形され易い場合や、連結部材２３の形状が断面２次モーメントが小さくなるように形成されている場合等、連結部材２３が外力によって容易に変形することをいう。連結部材２３の素材として脆性破壊を起こすものでなければ、特に弾性変形するものには限らず、外力によってすぐに塑性変形をするような素材であってもよい。
【００５０】
支持ユニット２０は、ＬＥＤ書込ヘッド１１の一端を第１ブロック２１によって支持しており、他端を第２ブロック２２によって支持している。一方、支持ユニット２０の第１ブロック２１および第２ブロック２２は、後述する挿入ガイド３７等によって画像形成装置１内の所定の位置に固定される。
【００５１】
図４は、光書込装置２２７の構成を示す側面図である。同図において、図中の左右方向が主走査方向であり、紙面に垂直な方向が用紙搬送方向である。ここでは、図中の手前側が用紙搬送方向の上流側であり、図中の奥側が用紙搬送方向の下流側である。また、図５は、光書込装置２２７内の第１ブロック２１の構成を示しており、図６は、光書込装置２２７内の第２ブロック２２の構成を示している。
【００５２】
第１ブロック２１には、位置調整手段として、調整ねじ４１、調整ねじ４１の回転に伴って図４中のＡ方向にスライドするスライド部材４２、スライド部材４２の一部に常時当接するとともに、スライド部材４２がＡ方向において変位することで回転軸４４を中心にＢ方向に回転する第１調整部材４３が設けられている。
【００５３】
そして、第１調整部材４３がＢ方向に回転することによって、光書込装置２２７内においてＬＥＤ書込ヘッド１１はＣ方向に変位する。また、第１ブロック２１には位置決め手段として、位置決め４５、４６が設けられている。さらに、第１ブロック２１には、ＬＥＤ書込ヘッド１１を用紙搬送路の上流側に付勢する弾性部材４８が設けられている。
【００５４】
第２ブロック２２には、位置調整手段として、調整ねじ５１、調整ねじ５１を回転させて、図４中のＤ方向に動かすことによってスライドするスライド部材５２、スライド部材５２の動きによって回転軸５４を中心にＥ方向に回転する第２調整部材５３が設けられている。第２調整部材５３がＥ方向に回転することによって、光書込装置２２７内においてＬＥＤ書込ヘッド１１は、図４中のＦ方向に変位することができる。
【００５５】
また、第２ブロック２２には位置決め手段として、位置決め５５、５６が設けられている。さらに、第２ブロック２２には、ＬＥＤ書込ヘッド１１を用紙搬送路の下流側に付勢する弾性部材５８が設けられている。すなわち、弾性部材４８と弾性部材４９とは互いにＬＥＤ書込ヘッド１１を反対の方向に付勢しているため第１ブロック及び第２ブロックに設けられた弾性部材４８、４９を両方とも外すことなく、片側の弾性部材４８または４９を外すだけでＬＥＤ書込ヘッド１１を挿脱させることができる。
【００５６】
また、図４には示されないが、図６に示されるように、上記第２ブロック２２には、ＬＥＤ書込ヘッド１１をＧ方向に移動させる位置調整手段として、調整ねじ６１、調整ねじ６１を回転させることによって回転軸６２を中心に回転する第３調整部材６３が設けられている。なお、上述の調整ねじ４１、５１、６１は、本発明の操作部材を構成する。
【００５７】
弾性部材４８、５８には、図７に示すように、バネ性を有する例えばバネ用ステンレス鋼板にて製造された板バネを用いており、同図に示す抜け止めＴを第１ブロック２１、及び第２ブロック２２の取り付け穴に挿入することで、ＬＥＤ書込ヘッド１１を用紙搬送方向またはその反対方向に付勢している。この板バネは、取り付け穴に挿入すると抜け止めにて抜け難く固定されるが、取り外すことが可能である。
【００５８】
上述のように、弾性部材４８、５８は、それぞれＬＥＤ書込ヘッド１１を挟んで反対側に取り付けられるため、ＬＥＤ書込ヘッド１１を支持ユニット２０より取り外す場合には、第２ブロック２２に取り付けた弾性部材５８のみを外すことで容易に取り外すことが可能である。本実施の形態では、バネ用のステンレス鋼板による板バネを用いたが、その他のバネ用材料の板バネや、圧縮コイルスプリング、ねじりコイルスプリングなどを用いてもよい。装置をコンパクトにするためには、本実施形態のように板バネを用いることが好ましい。
【００５９】
さらに、連結部材２３には、第１調整部材４３、第２調整部材５３に対して感光体ドラム２２２に向かう方向に付勢する弾性部材として、それぞれ弾性部材４７、５７が設けられている。本実施の形態においては、弾性部材４７、５７は、バネ用ステンレス鋼線等のバネ性能を有する線材を用いて製造された圧縮スプリングを用いている。弾性部材４７および５７の一端は、連結部材２３の折り曲げ部７１、７２に嵌め込まれている。
【００６０】
これに対して、弾性部材４７および５７の他端は、ほぼ一巻き分が約９０度に曲げられて、ＬＥＤ書込ヘッド１１に設けられた溝に嵌め込まれている。これによって、第１調整部材４３および第２調整部材５３がＬＥＤ書込ヘッド１１から不用意に外れないようにすることができる一方で、必要に応じてＬＥＤ書込ヘッド１１を外す場合には、第１調整部材４３および第２調整部材５３を容易に溝から外すことができる。本実施の形態では、上記弾性部材４７、５７に圧縮コイルスプリングを使用しているが、板バネやねじりコイルスプリングなどを用いても構わない。
【００６１】
ＬＥＤ書込ヘッド１１には、両端部に支柱３３、３５が備えられており、この２本の支柱３３、３５は支持ユニット２０に支持されている。第１ブロック２１側は、第１調整部材４３に支柱３３の先端を係合させ、ＬＥＤ書込ヘッド１１の感光体ドラム２２２との距離を調整する構造になっている。また、第１調整部材４３と支柱３３との係合により、ＬＥＤ書込ヘッド１１の主走査方向Ｋ（感光体ドラム２２２の軸方向）への位置決めも行われている。この位置決めとは、具体的に支柱３３が第１ブロック２１の穴に嵌合することで、ＬＥＤ書込ヘッド１１の主走査方向Ｋの移動が規制されることをいう。また、第２ブロック２２側は、第２調整部材５３に支柱３５の先端を係合させ、ＬＥＤ書込ヘッド１１の感光体ドラム２２２との距離を調整する構造となっている。なお、第１調整部材４３および第２調整部材５３に係合する支柱３３、３５の先端は、第１調整部材４３および第２調整部材５３と支柱３３、３５とがスムーズに滑り、組立てや調整時の動作を安定させるために、さらに両者の接触点を１点にして、接触点の位置変化がないようにして調整後にズレが発生しないようにするために球状になっている。
【００６２】
次に、上記光書込装置２２７における焦点調整の方法について説明する。光書込装置２２７は、ディジタル画像形成装置１に装着される前に、装置の外部で適当な調整機構を用いて焦点調整、傾き調整などの各種調整が行われることが好ましく、これによれば、効率よく正確な調整を行うことができる。なお、この各種調整時には、上述の調整機構に備えられたＬＥＤ書込ヘッド１１の位置を変更させることによって行う。ＬＥＤ書込ヘッド１１の位置の変更には、第１ブロック２１および第２ブロック２２に備えられた各調整ねじ４１、５１、６１が使用される。調整ねじ４１、５１、６１を適宜回転させることによって、ＬＥＤ書込ヘッド１１は図４、図５、および図６に示すようにＣ方向、Ｆ方向、Ｇ方向に移動することができる。また、光書込装置２２７内に装着した状態でもＬＥＤ書込ヘッド１１の位置を変更させることができるようになっている。
【００６３】
図８のフローチャートに、このような調整方法の手順の一例を示す。図８に示すように、先ず、上述のような構成の光書込装置２２７を組み立てる（ｓ１）。続いて、光書込装置２２７を調整機構に装着する（ｓ２）。そして、当該調整機構を操作し、焦点が合致するように調整ねじ４１、５１、６１を手動で回して光書込装置２２７を調整する（ｓ３）。この調整機構によって調整が行われた後、光書込装置２２７はディジタル画像形成装置１に装着される（ｓ４）。その後、所定の画像データにて画像形成を行い合焦状態を確認する（ｓ５）。このような工程により、効率よく正確な焦点調整を実施することができる。
【００６４】
なお、図８のフローチャートのｓ２、ｓ３において使用される調整機構の一例である焦点調整治具８１を図９に示す。図９は、この焦点調整治具８１に光書込装置２２７が装着され、調整が行われている様子を模式的に示している。図９に示すように、焦点調整治具８１は、内部にＣＣＤカメラ８２を備えている。上記ＣＣＤカメラ８２は、モータ８３に連結された自動ステージ８４上に設置されている。モータ８３を駆動させることによって自動ステージ８４及びその上に設置されているＣＣＤカメラ８２はＹ方向（主走査方向Ｋと同一方向）に移動することができる。そして、図９中に一点鎖線で示す感光体ドラム表面に相当するライン（合焦位置）上の像をＣＣＤカメラ８２によって順次撮影していく。上記焦点調整用治具８１は、ＰＣに接続されており、ＣＣＤカメラ８２によって捉えられた像は、ＰＣのディスプレイ上に映し出される。なお、一点鎖線で示すラインは、Ａ３幅の場合約３００ｍｍであり、このライン上に解像度６００ｄｐｉの場合約４２．３μｍのピッチ幅で７０００個程度の発光素子が並べられているため、上記ラインには、この発光素子に相当するドット（直径約６０μｍ）が記されている。そして、当該ＰＣ上に映し出された拡大画像を確認しながら、当該ドットがきれいに合うように各調整ねじ４１、５１、６１を回して焦点調整を行う。焦点調整用治具８１を用いれば、光書込装置２２７の焦点調整を正確に実施することができる。
【００６５】
本実施形態のディスプレイ上にはＣＣＤカメラ８２によって捉えられた像の拡大画像を表示して合焦状態を確認しているが、像ではなくＣＣＤカメラ８２により得られたデータを基に演算処理を行い実際の像ではなく数値でスポット径や位置ずれ量を表示したり、調整ネジ４１、５１、６１の調整量を表示させても良い。また、像と数値の両方を表示させたり切り換えて表示させても良い。このように構成すれば目視で行うよりも作業者の個人差等を無くすことができ、ばらつきが無く効率的な調整ができる。
【００６６】
そして、上述のような構成の光書込装置２２７は、ディジタル画像形成装置１の前フレーム３１、後フレーム３２の所定の位置に取り付けられる場合に、画像形成装置側のフレーム３１、３２に多少の歪みや相互の位置関係に多少のズレが発生していれば、最も剛性が低い連結部材２３がその歪みやズレに応じて変形する。しかし、ＬＥＤ書込ヘッド１１自体、及び第１ブロック２１、第２ブロック２２に形成された各位置決め用の部材４５、４６、５５、５６には歪みは発生しない。そのため、前フレーム３１および後フレーム３２に支持された感光体ドラム２２２と、ＬＥＤ書込ヘッド１１との位置決めを正しく行うことができる。即ち、光書込装置２２７をディジタル画像形成装置１へ取り付ける前に、像担持体と焦点が合致するように最適に調整しておけば、その後にディジタル画像形成装置１に取り付けたときにも、感光体ドラム２２２とＬＥＤ書込ヘッド１１との位置関係に歪みが生じないため、相変わらず焦点が合致しており良好な光書込を行うことができる。
【００６７】
なお、光書込装置２２７は、ディジタル画像形成装置１に装着される場合に、感光体ドラム２２２、現像器２２４、帯電器２２３、転写器２２５、クリーニング器２２６等のその他のプロセスユニットの交換や清掃のために引き出す側（前フレーム３１側）に第２ブロック２２が位置するように装着されることが好ましい。これは、第２ブロック２２にはＬＥＤ書込ヘッド１１の位置を各方向に調整する第２調整部材５３、および第３調整部材６３が備えられているからであり、光書込装置２２７がディジタル画像形成装置１に装着された状態でも、前フレーム３１側を開放することで第２調整部材５３及び第３調整部材６３を動かす調整ねじ５１、６１を操作することができる。従って、上述の構成によれば、設置された後に光書込の焦点状態がずれた場合や斜め印字になってしまった場合にも、焦点調整や傾き調整をすることができる。また、第１ブロック部材２１側は、ディジタル画像形成装置１の背面側となるが、後フレーム３２の穴から第１調整部材４３を動かす調整ねじ４１が飛び出すような構成にしておけば、後キャビネットを外すだけで画像形成装置１に装着された状態のまま焦点調整を行うことができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００６９】
（１）書込ヘッドの一端および他端を、第１の支持部材および第２の支持部材によってそれぞれ支持し、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とを、光書込装置を構成する部材の中で最も曲げ剛性が低い等最も外力の作用によって変形され易く形成された連結部材によって連結された状態で、支持ユニットを所定の取付位置に取り付けることにより、前記支持ユニットを取り付けるフレーム部材等が歪んでいる等に起因して、光書込装置の装着時に光書込装置に対して外力が作用する場合でも、光書込装置を構成する部材の中で最も変形し易い連結部材を変形させて当該外力を吸収することができる。これによって、書込ヘッド自体が損傷したり、この書込ヘッドと前記被露光体との所定の位置関係を保つための第１の支持部材および第２の支持部材が変形することを防止することができる。
【００７０】
（２）前記第１の支持部材および前記第２の支持部材を、剛性が高い樹脂材料を素材にして例えばブロック状に形成し、一方で前記連結部材を、剛性が低く、かつ、脆性破壊が生じない金属薄板によって形成することにより、第１の支持部材および第２の支持部材の剛性を高くするとともに、連結部材の剛性を低くして、第１の支持部材および第２の支持部材と連結部材との間の剛性における高低差を増加させつつも、支持ユニット全体としてある程度の強度を保証することができる。
【００７１】
（３）書込ヘッドの一端および他端を支持する第１の支持部材および第２の支持部材と、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材とを光書込装置を構成する部材の中で最も外力の作用によって変形し易い連結部材によって連結している支持ユニットを備えた光書込装置を、電子写真方式の画像形成装置において露光装置として適用していることにより、前記画像形成装置の内部における前記光書込装置が装着されるべき空間のサイズと、前記光書込装置のサイズとの間に齟齬が生じた場合に、前記連結部材を変形させ、前記光書込装置が前記画像形成装置側から受ける外力の影響が、前記書込ヘッド、前記第１の支持部材、および前記第２の支持部材には及びにくくすることができる。
【００７２】
このため、画像形成装置側に多少の構造上の欠陥が存在する場合にも、画像形成処理に支障を来すことを防止することができる。特に、前記光書込装置が画像形成装置内に装着される前に、画像形成装置の外部で焦点調整がされている場合において、画像形成装置に装着された後に前記第１の支持部材や前記第２の支持部材が、画像形成装置側の構造上の不具合によって変形することに起因して、焦点の再調整等が必要になることをなくし、前記装着前の焦点調整の成果を有効に活用することができる。
【００７３】
（４）前記書込ヘッド装置の前記像担持体に対する位置を調整するための位置調整部材を、前記第１の支持部材側と前記第２の支持部材側とのそれぞれに配置していることにより、第１の支持部材側と第２の支持部材側とを独立した構造とし、それぞれの支持部材に別個に設けられた位置調整部材によって、前記書込ヘッドの焦点調整および書込ラインの傾きの調整を行うことができるため、前記書込ヘッドの前記像担持体に対する位置を調整する機構をコンパクト化することができる。
【００７４】
（５）前記書込ヘッドの前記像担持体に対する位置を調整する際に用いられる前記操作部材を、前記支持ユニットの外側に露出させていることにより、前記光書込装置を画像形成装置に装着した後に、輸送時や設置時の不当な取り扱いや不適切なメンテナンスが原因で前記書込ヘッドと前記像担持体との位置関係が変化して、前記書込ヘッドの前記像担持体に対する位置調整が必要なときでも、外装を外すだけで容易に前記操作部材を操作することができ、光書込装置に対して必要となる再度の位置調整を円滑に実行することができる。
【００７５】
よって、光書込装置が装着される空間のサイズと光書込装置のサイズに多少の齟齬が生じている場合でも、書込ヘッドを最適な位置に保持することが可能な光書込装置およびこの光書込装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディジタル画像形成装置を構成を示す図である。
【図２】本発明の光書込装置近傍の構成を示す図である。
【図３】本発明の光書込装置の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の光書込装置の構成を示す側面図である。
【図５】本発明の第１の支持部材の構成を示す図である。
【図６】本発明の第２の支持部材の構成を示す図である。
【図７】本発明の光書込装置の用いられる弾性部材の一例を示す図である。
【図８】光書込装置の焦点調整手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】焦点調整に使用される焦点調整治具の一例を示す図である。
【符号の説明】
１−ディジタル画像形成装置
１１−ＬＥＤ書込ヘッド
２０−支持ユニット
２１−第１ブロック
２２−第２ブロック
２３−連結部材
２２２−感光体ドラム
２２７−光書込装置

Claims

アレイ状に配列された複数の発光部を有する書込ヘッドと、前記書込ヘッドを支持する支持ユニットと、を備え、被露光体に対して光を照射する光書込装置において、
前記支持ユニットは、前記書込ヘッドの一端および他端を支持する第１の支持部材および第２の支持部材と、前記第１の支持部材および前記第２の支持部材の位置関係を保持しつつ前記第１の支持部材および前記第２の支持部材を連結する連結部材と、を備え、
前記連結部材は、前記第１支持部材、前記第２支持部材、および前記書込ヘッドよりも変形を生じ易いことを特徴とする光書込装置。
前記第１の支持部材および前記第２の支持部材は、樹脂材料を素材にして形成され、前記連結部材は金属薄板によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の光書込装置。
給紙部から画像形成位置を経由して排紙部にわたって形成される用紙搬送路を搬送される用紙に対して、電子写真方式の画像形成処理を行う画像形成装置において、
請求項１または２に記載の光書込装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記光書込装置は、像担持体に対向するように前記画像形成装置内部の所定の位置に取り付けられ、
前記第１の支持部材は、前記書込ヘッドの一端を前記像担持体に対して接近または離間させる第１の位置調整部材を備え、
前記第２の支持部材は、前記書込ヘッドの他端を前記像担持体に対して接近または離間させる第２の位置調整部材、および前記書込ヘッドの他端を、前記用紙搬送路に平行な方向に変位させる第３の位置調整部を備えたことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
前記第１の位置調整部材、前記第２の位置調整部材、および前記第３の位置調整部材は、それぞれ前記書込ヘッドの一端または他端の位置の調整に用いる操作部材が、前記支持ユニットの外側に露出していることを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。