JP2012063617A - 走査線調整機構、光走査装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】走査線調整機構たる長尺レンズユニット20は、調整ネジ205の頭部205bに係合し、調整ネジ205と一体的に回転するハスバギヤ202と、ハスバギヤ202と噛み合うウォームギヤ203と、作業者の操作による回転力をウォームギヤ203に伝達する回転力伝達部材たるハンドル部材204とを備える傾き調整機構200を有している。
【選択図】図25
Description
また、請求項2の発明は、請求項1の走査線調整機構において、上記ハスバギヤを、ハスバギヤの回転軸方向に移動可能に構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1の走査線調整機構において、上記調整ネジが上記ハスバギヤに対してハスバギヤの回転軸方向に所定範囲移動可能に構成し、かつ、上記調整ネジの頭部に係合するハスバギヤの係合部のハスバギヤ回転軸方向長さを、上記調整ネジの調整量以上にしたことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3いずれかの走査線調整機構において、上記調整ネジ、上記回転力伝達部材、上記ハスバギヤ、上記ウォームギヤを保持する保持機構を備え、上記回転力伝達部材は、弾性部を有し、上記保持機構は、上記弾性部を変形させて、上記ハンドル部材に回転負荷を付与する回転負荷付与部と、上記弾性部の弾性変形を無くして、一時的に回転負荷を無くす回転負荷解除部とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4の走査線調整機構において、上記保持機構は、上記調整ネジが螺子合するネジ穴を有し、上記ウォームギヤを、上記ウォームギヤの回転軸方向に移動不能に保持する保持部材と、上記ウォームギヤと上記ハスバギヤとを覆うカバー部材とを備え、上記カバー部材を上記光走査装置に固定したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5いずれかの走査線調整機構において、上記回転力伝達部材を、上記光走査装置から露出させたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6の走査線調整機構において、上記回転力伝達部材を、上記光走査装置に対して、着脱自在に構成したことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至7いずれかの走査線調整機構において、上記調整ネジの頭部は、多角形状であり、上記調整ネジの頭部に係合するハスバギヤの係合部は、円周方向等間隔で複数箇所設けられ、上記調整ネジの頭部の側面と当接する当接面であることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1乃至8の走査線調整機構において、上記ハスバギヤは、上記調整ネジの脱落を防止する調整ネジ脱落防止機構を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項1乃至9の走査線調整機構において、上記調整ネジ脱落防止機構は、円周方向3箇所に設けられたスナップフィット部であることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、光源と、上記光源から発射された光ビームを主走査方向に偏向せしめる偏向手段と、上記偏向手段から走査対象物までの光路上に配置された光学系部品の姿勢または湾曲を調整して走査線を調整する走査線調整手段とを備え、上記光によって上記走査対象物を光走査する光走査装置において、上記走査線調整手段として、請求項1ないし10いずれかの走査線調整機構を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、光走査によって該潜像担持体の表面に潜像を形成する光走査手段と、該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、上記光走査手段として、請求項11の光走査装置を用いたことを特徴とするものである。
図1は、潜像担持体としての複数、4つのドラム状をした感光体10Y、10C、10M、10Kをタンデム配列したフルカラー画像形成装置の例であり、これら感光体は画像形成手段たる各作像装置7Y、7C、7M、7Kの一部として構成されている。これら作像装置7Y、7C、7M、7Kは順に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応し、これらの色の画像をつくる。
尚、中間転写ベルト14は、第1画像形成モードたるモノクロ形成モードに適合させるために、感光体10Kについては一次転写ローラ16により常時接触させる構成であり、他の感光体については、可動のテンションローラの機能により中間転写ベルト14が接離する構成としている。中間転写ベルト14上の残トナーを除去するためのクリーニング装置17がローラ15a部に設けられている。
感光体10Y上のイエロートナー像は、一次転写ローラ16により中間転写ベルト14に転写される。中間転写ベルト14上の、このイエロートナー画像は、作像装置7Cでシアントナー画像、作像装置7Mでマゼンタトナー画像、作像装置7Kでブラックトナー画像と順次重ね転写される。これにより、フルカラートナー画像が形成される。
本例の画像形成装置では、各感光体上のトナー画像を一旦中間転写ベルト14上に重ね転写して、この重ねトナー画像をシート状媒体に一括転写する方式であるが、かかる中間転写ベルトに代えて表面移動部材たる記録紙搬送ベルトを設け、この記録紙搬送ベルトにより記録材を載せて搬送し、この搬送の過程で、各感光体から順次カラートナー像を記録材上に重ね転写することにより、フルカラー画像を合成する方式のカラー画像形成装置も知られている。本発明は、これら何れの方式の画像形成装置に対しても、適用可能である。
図2は、第1光走査装置4aの構成を示す概略断面図である。
第1光走査装置4aは、ポリゴンスキャナ50、各種の反射ミラー、各種のレンズ等の光学素子を備えている。
ポリゴンスキャナ50は、正多角柱形状からなる2つのポリゴンミラー49K,49Mを備えている。このポリゴンミラー49K,49Mは、その側面に反射ミラーを有し、図示しないポリゴンモータによって正多角柱の中心軸を回転中心として高速回転する。これにより、その側面に図示しないレーザダイオード(光源)からの光ビームが入射すると、このレーザ光が偏向・走査される。
光学素子たる、走査レンズ(fθレンズ)25K,25M、第1折り返しミラー45aK,45aM、第2折り返しミラー45bK,45bM、長尺レンズ46K,46Mは、ポリゴンスキャナ50から走査対象物である感光体10までの光路上に配置されている。また、本実施形態においては、走査レンズ(fθレンズ)25から感光体まで2枚の折り返しミラー45を配置しているが、折り返しミラー45の枚数は、光路長を調整するために使われ、枚数は適宜選択される。
本実施形態における走査線調整装置は、走査線の傾きを調整する。走査線の傾きは、長尺レンズの姿勢を変化させることで調整する。走査線の傾き調整を行う機構は、各色の長尺レンズ46に備わっている。以下、長尺レンズ46Kを例に挙げて説明する。ただし、以下の説明では、色分け符号を省略する。
面倒れ補正を行うための長尺レンズ46は、板バネ22、23を介してブラケット21に取り付けられている。図3に示すように、光学ハウジング100には、長尺レンズ46の長手方向と直交する方向に延設された突出部100aが設けられている。その突出部100aの曲線状上面に長尺レンズ46が載置されてレンズの高さ方向(副走査方向)への位置決めが行われるとともに、長尺レンズ46をシーソーの支点のように支持している。ブラケット21の両端部は、板バネ31,32によってハウジング100側へ押圧され、ブラケット21が長尺レンズ46をハウジング100に押し付けるようにして、長尺レンズ46をハウジング100に保持させる。板バネ31,32と長尺レンズ46の間には、潤滑部材33,34を介在させている。
図5は、傾き調整機構200の斜視図であり、図6は、図5の奥側斜め下から見た斜視図である。また、図7は、傾き調整機構200の正面図であり、図8は、傾き調整機構の一部を分解した分解斜視図である。
図に示すように、傾き調整機構200は、ウォームギヤ203、ハスバギヤ202、調整ネジ205、保持部材201とカバー部材206とからなる保持機構、回転力伝達部材としてのハンドル部材204を備えている。
ウォームギヤ203は、下面に設けられた不図示の窪み部を保持部材201の突起部201dに係合させ、上記回転軸部203bを保持部材201の切欠き部201fに係合させることで、保持部材201に回転自在に保持される。
図12に示すように、調整ネジ205は、ネジ部205aと、6角形状の頭部205bと、座部205cとを有している。調整ネジ205の先端は、先丸形状が好ましい。先丸形状にすることで、図25に示すように、長尺レンズユニット20のブラケット21の突き当て面21aに調整ネジ205のほぼ回転中心を当接させることができ、突き当て面21aとの摺擦を抑えることができる。
調整ネジ205は、頭部205bをハスバギヤ202の当接面202cに囲われた空間に挿入することによって、ハスバギヤ202に取り付けられるが、このとき、調整ネジの座部205cが、ハスバギヤ202のスナップフィット部202bの爪部に当たる。このような状態からさらに調整ネジ205をハスバギヤ202側へ押し込んでいくと、スナップフィット部202bが弾性変形して、調整ネジ205の座部205cが、スナップフィット部202bの爪部を乗り越える。そして、調整ネジ205の座部205cが、スナップフィット部202bの爪部と、当接面202cを形成するために設けられた座面202dとに挟持固定される。これにより、調整ネジ205がハスバギヤ202に取り付けられる。
図16、図17に示すように、ウォームギヤ203の回転軸部203bには、回転力伝達部材としてのハンドル部材204が係合する。
ハンドル部材204は、樹脂で形成されており、円盤部204fを有している。円盤部204fの上面には、円盤部204fから突出し、円盤部204fの中心を通り円盤部204fの一端から他端までの延びる操作部204aを有している。円盤部204fの下面(ウォームギヤ203と対向する面)の中心には、円盤部204fから垂直に伸びる挿入ピン204bが設けられている。また、図18に示すように、円盤部204fの下面には、ウォームギヤ203の回転軸部203bに設けられた切欠き部203cと係合する係合突起204dが、円周方向4箇所に等間隔で形成されている。円盤部204fの操作部204aによって仕切られた一方側と他方側には、穴部204eが設けられており、円盤部204fの図中点線で示す領域が、中心に向かって弾性変形可能な弾性部となっている。また、操作部204aの面に対して直交する方向の円盤部204fの側面には、突起部204hが形成されている。また、突起部204hから90°位相がずれた位置には、ウォームギヤ側に延びたスナップフィット部204cが形成されている。スナップフィット部204cの先端の爪部は、外向きに形成されている。
図に示すように、挿入部206bには、円周方向4箇所に切り欠き206cが設けられている。挿入部206bの内径は、円盤部204fの外径よりも僅かに大きな径となっている。その結果、図20に示すように、ハンドル部材204の円盤部204fの側面に設けられた突起部204hが挿入部206bの切り欠き206cに対向した状態から、ハンドル部材204を回転させると、突起部204hが、挿入部206bの内周面により内側へ潰され、円盤部204fの弾性部204gを弾性変形する。これにより、ハンドル部材204の回転に負荷が加わる。そして、ハンドル部材204を90°回転させると、突起部204hが挿入部206bの切り欠き206cと対向し、弾性部204gの弾性変形が解除される。その結果、一時的にハンドル部材204の回転負荷が無くなり、作業者に対して、クリック感を与えることができる。すなわち、本実施形態においては、カバー部材206の挿入部206bの内周面が、回転負荷付与部として機能し、カバー部材206の挿入部206bの切り欠き206cが回転負荷解除部として機能する。作業者に対して、クリック感を与えることで、作業者にハンドル部材204を90°回転させたことを、触覚により伝えることができる。また、本実施形態においては、ハンドル部材204に突起部204hを設け、挿入部206bに切り欠き206cを設けているが、この構成は、逆でもよい。
保持部材201は、金属で形成されており、カバー部材206は、ハウジング100と同じく、ガラス繊維を含有した樹脂で形成されており、熱膨張係数が異なる。熱膨張係数が異なるので、複数箇所で保持部材201をカバー部材206にネジ止めすると、熱膨張したときに、保持部材201が歪み変形するおそれがある。保持部材201が歪み変形すると、保持部材201の側面201eに螺子合している調整ネジ205が変位してしまい、長尺レンズ46が傾き、走査線が傾くおそれがある。よって、本実施形態においては、カバー部材206と保持部材201とは、一箇所ネジ止めした構成としている。
図22に示すように、各色に対応する傾き調整機構200M、200Kは、ハウジング100に対して2箇所でネジ止めされることで取り付けられる。カバー部材206は、ハウジング100と同じ材質の樹脂で形成されているため、ハウジング100の熱膨張とカバー部材206の熱膨張は、ほぼ同じである。よって、複数の箇所ネジ208で固定してもハウジング100とカバー部材206との熱膨張の差によって、カバー部材206が歪み変形してしまうことがない。よって、複数箇所でハウジング100に対してネジ止めしても問題が生じることはない。
図に示すように、蓋部材101には、穴部101aK,101aMが形成されており、ハウジング100に蓋部材101を取り付けたとき、図24に示すように、ハンドル部材204が、第1光走査装置4aから露出する。これにより、蓋部材101を開けなくても、走査線の傾き調整が可能となり、光走査装置内に塵やホコリが侵入するのを抑制することができる。
長尺レンズ46を保持するブラケット21の端部には、調整ネジ205の先端が突き当るための突き当て面21aを有しており、この突き当て面21aに調整ネジ205の先端が当接している。ハンドル部材204を回転させると、ウォームギヤ203が回転し、ウォームギヤ203と噛み合うハスバギヤ202が回転する。ハスバギヤ202が回転すると、ハスバギヤ202に取り付けられた調整ネジ205が回転する。すると、調整ネジ205とハスバギヤ202は、保持部材201に対して相対的にハスバギヤ202の回転軸方向に移動する。ハスバギヤ202と調整ネジ205が、突き当て面21a側へ移動すると、バネ31(図3参照)の付勢力を抗して、突き当て面21aを押し込んで、長尺レンズ46を傾ける。一方、ハスバギヤ202と調整ネジ205が、突き当て面21aから離間する方向へ移動すると、バネ31の付勢力により突き当て面21aが、調整ネジ205とともに移動し、長尺レンズ46が、上記とは逆方向に傾く。これにより、走査線の傾きを調整することができる。
傾きの調整は、工場出荷時や、サービスマンによるメンテナンス時などに行われる。まず、画像形成装置に対して所定の操作を行って、傾き補正モードに設定する。傾き補正モードに設定された画像形成装置は、各感光体10Y,10C,10M,10K上に通常の画像形成動作時と同じ動作で、予め決められた傾き調整用パターンの潜像を形成する。そして、通常の画像形成動作時と同じ動作で、各色の傾き調整用パターン潜像を現像して傾き調整用パターン(トナー像)とし、これらを中間転写ベルト14に転写する。その後、中間転写ベルト14に転写した各色の傾き調整用パターンを、図示しないパターンセンサ(光学センサ)で検知する。この検知結果に基づき、各色の走査線の傾き量を把握し、画像形成装置の操作表示部に表示する。画像形成装置の上部の排紙トレイ19は、開閉自在に設けられており、操作表示部に各色の傾き量が表示されたら、排紙トレイ19を開けて、光走査装置4a、4bを露出させる。そして、光走査装置4a、4bから露出したハンドル部材204の操作部204aを掴んで、その表示内容に基づいて、ハンドル部材204を回転させる。本実施形態においては、ハンドル部材204を90°回転させる毎にクリック感を発生させるよう構成しているので、作業者がハンドル部材204をどのくらい回転させた容易に把握することができる。また、操作表示部の表示内容をクリック感が得られる回数にすることにより、作業者は、クリック感が得られた回数を数えるだけで、傾きの調整を行うことができ、容易に精度の高い傾き調整を行うことができる。
この場合は、図27(a)に示すように、調整ネジ205がハスバギヤ202に取り付けられたとき、スナップフィット部202bの爪部と、調整ネジ205の座部205cとの間、および、調整ネジ205の頭部205bとハスバギヤ202の保持部材対向面との間に隙間が形成されるようにする。ハスバギヤ202が回転すると、調整ネジ205の頭部205bの側面は、当接面202cと当接しているので、ハスバギヤ202と一体で回転する。調整ネジ205が回転すると、保持部材201の調整用ネジ穴201cによって、調整ネジ205が、図27(b)に示すように、図中矢印方向へハスバギヤ202に対して相対的に移動する。これにより、調整ネジ205のみをハスバギヤ202の回転軸方向へ移動させ、走査線の傾きを調整することができる。この場合は、調整ネジの頭部205bが当接面202cに囲われた空間から脱落しないように、当接面202cの高さや、頭部205bの長さを設定する必要がある。
上記保持機構を構成するカバー部材206には、上記弾性部204gを変形させて、上記ハンドル部材204に回転負荷を付与する回転負荷付与部としての挿入部206bの内周面と、上記弾性部204gの弾性変形を無くして、一時的に回転負荷を無くす回転負荷解除部としての挿入部206bの切り欠き206cを備えている。これにより、ハンドル部材204を所定角度回転させたとき、作業者はクリック感を得ることができる。これにより、作業者は、ハンドル部材をどのくらい回転させたのかを触覚によって認識することができ、調整ミスを抑制することができる。
10:感光体
20:長尺レンズユニット
21:ブラケット
21a:突き当て面
46:長尺レンズ
50:ポリゴンスキャナ
100:ハウジング
101:蓋部材
200:傾き調整機構
201:保持部材
201c:調整用ネジ穴
202:ハスバギヤ
202b:スナップフィット部
202c:当接面
203:ウォームギヤ
203b:回転軸部
204:ハンドル部材
204g:弾性部
205:調整ネジ
205b:頭部
206:カバー部材
206b:挿入部
切り欠き:206c
Claims (12)
- 光源と、上記光源から発射された光を主走査方向に偏向せしめる偏向手段と、上記偏向手段から走査対象物までの光路上に配置された光学系部品とを有し、上記光によって走査対象物を光走査する光走査装置に用いられ、
調整ネジを備え、該調整ネジにより上記光学系部品の姿勢または湾曲を調整することで、上記光走査線を調整する走査線調整機構において、
上記調整ネジの頭部に係合し、該調整ネジと一体的に回転するハスバギヤと、
該ハスバギヤと噛み合うウォームギヤと、
作業者の操作による回転力を上記ウォームギヤに伝達する回転力伝達部材とを備えたことを特徴とする走査線調整機構。 - 請求項1の走査線調整機構において、
上記ハスバギヤを、ハスバギヤの回転軸方向に移動可能に構成したことを特徴とする走査線調整機構。 - 請求項1の走査線調整機構において、
上記調整ネジが上記ハスバギヤに対してハスバギヤの回転軸方向に所定範囲移動可能に構成し、かつ、上記調整ネジの頭部に係合するハスバギヤの係合部のハスバギヤ回転軸方向長さを、上記調整ネジの調整量以上にしたことを特徴とする走査線調整機構。 - 請求項1乃至3いずれかの走査線調整機構において、
上記調整ネジ、上記回転力伝達部材、上記ハスバギヤ、上記ウォームギヤを保持する保持機構を備え、
上記回転力伝達部材は、弾性部を有し、
上記保持機構は、上記弾性部を変形させて、上記ハンドル部材に回転負荷を付与する回転負荷付与部と、上記弾性部の弾性変形を無くして、一時的に回転負荷を無くす回転負荷解除部とを備えたことを特徴とする走査線調整機構。 - 請求項4の走査線調整機構において、
上記保持機構は、上記調整ネジが螺子合するネジ穴を有し、上記ウォームギヤを、上記ウォームギヤの回転軸方向に移動不能に保持する保持部材と、
上記ウォームギヤと上記ハスバギヤとを覆うカバー部材とを備え、
上記カバー部材を上記光走査装置に固定したことを特徴とする走査線調整機構。 - 請求項1乃至5いずれかの走査線調整機構において、
上記回転力伝達部材を、上記光走査装置から露出させたことを特徴とする走査線調整機構。 - 請求項1乃至6の走査線調整機構において、
上記回転力伝達部材を、上記光走査装置に対して、着脱自在に構成したことを特徴とする走査線調整機構。 - 請求項1乃至7いずれかの走査線調整機構において、
上記調整ネジの頭部は、多角形状であり、
上記調整ネジの頭部に係合するハスバギヤの係合部は、円周方向等間隔で複数箇所設けられ、上記調整ネジの頭部の側面と当接する当接面であることを特徴とする走査線調整機構。 - 請求項1乃至8の走査線調整機構において、
上記ハスバギヤは、上記調整ネジの脱落を防止する調整ネジ脱落防止機構を備えたことを特徴とする走査線調整機構。 - 請求項1乃至9の走査線調整機構において、
上記調整ネジ脱落防止機構は、円周方向3箇所に設けられたスナップフィット部であることを特徴とする走査線調整機構。 - 光源と、
上記光源から発射された光ビームを主走査方向に偏向せしめる偏向手段と、
上記偏向手段から走査対象物までの光路上に配置された光学系部品の姿勢または湾曲を調整して走査線を調整する走査線調整手段とを備え、上記光によって上記走査対象物を光走査する光走査装置において、
上記走査線調整手段として、請求項1ないし10いずれかの走査線調整機構を用いたことを特徴とする光走査装置。 - 潜像を担持する潜像担持体と、光走査によって該潜像担持体の表面に潜像を形成する光走査手段と、該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、
上記光走査手段として、請求項11の光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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