JP4420833B2 - 画像形成装置及びそれにおけるビーム光の位置調整方法 - Google Patents

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本発明は,プリンタ,複写機,ファクシミリ装置等の画像形成装置及びそれにおけるビーム光の位置調整方法に関するものであり,特に,像担持体に対する静電潜像書き込み用の複数のビーム光の位置調節を容易にすることに好適な画像形成装置及びそれにおけるビーム光の位置調整方法に関するものである。
近年,プリンタや複写機等の画像形成装置として,感光体ドラム(像担持体の一例)と,それに対する静電潜像書き込み用のビーム光を出力するレーザダイオード等の光源とを,色ごとに各々複数備えたタンデム方式のカラー画像形成装置が普及している。
このようなカラー画像形成装置には,特許文献1に示されるように,ポリゴンミラー等の一の光走査手段により,複数の光源から出射される複数のビーム光を一括反射させつつ,それら複数のビーム光を走査させる(その走査方向を主走査方向という)とともに,走査される複数のビーム光各々を反射ミラーで反射しつつ複数の感光体ドラム各々へ導くものがある。これにより,ビーム光を走査する光走査手段(ポリゴンミラー等)が1つで済む。
ここで,複数のビーム光は,前記光走査手段におけるビーム光の反射面において,前記主走査方向に直交する方向(副走査方向という)に一列に配列された状態で,定められた位置に到達するように予め調整がなされる。
一般に,複数のビーム光の位置調整は,複数のビーム光相互間の相対位置関係(間隔や角度)が,前記光走査手段(ポリゴンミラー等)に入射される前の段階で所定の配列(一列)となるように予め調整される。そして,その相互間の相対位置関係の調整がなされた複数ビーム光の束を,前記光走査手段に向けて一括反射するとともに,その仰ぎ角度の調節が可能に支持された一の反射ミラー(以下,可調節反射ミラーという)を設け,その可調節反射ミラーの仰ぎ角の調整により,複数のビーム光全体の副走査方向(複数ビーム光の配列方向)の位置が調整される。
ここで,前記可調節反射ミラーの仰ぎ角の調整は,前記光走査手段で走査される複数のビーム光各々を複数の感光体ドラム各々へ導く複数の反射ミラー(主走査方向に長い反射ミラー)各々について,ビーム光の入射位置が所定の位置であるか否かを目視確認しながら行われる。このように,ビーム光の光路(ミラーへの入射位置)の目視確認によって前記可調節反射ミラーの仰ぎ角を調整することにより,最終的には実際に画像形成を行わせて調整結果を評価する場合であっても,調整作業を効率化できる。
特開2003−215487号公報
しかしながら,反射ミラーに入射されるビーム光の入射位置を目視確認する場合,その入射位置が視認し辛く,さらに,反射ミラーのどの位置にビーム光が入射されるべきかを目測することも難しいため,ビーム光の正確な位置調整が難しいという問題点があった。
従って,本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,複数のビーム光の配列方向の位置調整を行う際のビーム光の光路の目視確認が容易な画像形成装置及びそれにおけるビーム光の位置調整方法を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明は,所定方向(一般には副走査方向)に配列された静電潜像書き込み用の複数のビーム光を一括反射させつつその複数のビーム光の配列方向に略直交する方向(一般には主走査方向)に走査させるポリゴンミラー等の光走査手段と,該光走査手段で走査された前記複数のビーム光各々を複数の像担持体各々へ導く複数の反射ミラーと,その光走査手段により走査される前記複数のビーム光全体の進行方向をその複数のビーム光の配列方向に沿って調節可能な可調節光偏向手段と,前記複数のビーム光各々の基準となる受光位置を示す表示がなされた鏡面以外の所定の受光面を有し,該受光面が前記光走査手段により走査される前記複数のビーム光によって画像が形成される際の光路中の所定位置に配置されることによって,前記可調節光偏向手段によって調節された各々のビーム光が前記受光面に照射される基準受光位置確認部材とを具備する画像形成装置として構成されるものである。
これにより,前記受光面に対するビーム光の入射位置を視認しやすくなり,前記可調節光偏向手段による複数のビーム光の位置調整を行う際のビーム光の光路の目視確認が容易となる。
もちろん,前記基準受光位置確認部材の前記受光面が,前記光走査手段により走査される前記複数のビーム光の光路中の調整位置とその光路中から外れる退避位置とに移動可能に構成されたものや,前記基準受光位置確認部材が,当該画像形成装置に対して着脱可能に構成されたもの等であってもよい。
なお,前記可調節光偏向手段としては,前記複数のビーム光を前記光走査手段に向けて一括反射するとともに,その反射方向を前記複数のビーム光の配列方向に沿って調節可能な光反射手段が考えられるがこれに限るものではない。
いずれにしても,ビーム光の光路の視認性をより高める上で,前記受光面の色は前記複数のビーム光の色と異なる色とすることが望ましい。
また,前記受光面における前記基準となる受光位置を示す表示が,前記受光面における凹凸により形成されたものとすれば,その表示を塗料の塗布やシートの貼付等により記録することなく,その表示も含めた一体成型品として前記基準受光位置確認部材を容易に製造することができる点で好適である。
また,前記光走査手段と,前記可調節光偏向手段と,前記基準受光位置確認部材との各々が,一体成型された一の筐体に設けられる構成とすれば,各要素が高精度に位置決めされるので,ビーム光の位置調整の精度をより高められる点で好適である。
また,本発明は,前記光走査手段と前記可調節光偏向手段とを具備する画像形成装置におけるビーム光の位置調整方法として捉えたものであってもよい。
即ち,所定方向に配列された静電潜像書き込み用の複数のビーム光を一括反射させつつ該複数のビーム光の配列方向に略直交する方向に走査させる光走査手段と,該光走査手段により走査される前記複数のビーム光全体の進行方向を該複数のビーム光の配列方向に沿って調節可能な可調節光偏向手段と,該可調節光偏向手段で調整された複数の前記ビーム光各々を複数の像担持体各々へ導く複数の反射ミラーと,を具備する画像形成装置におけるビーム光の位置調整方法であって,前記複数のビーム光各々の基準となる受光位置を示す表示がなされた鏡面以外の所定の受光面を有する基準受光位置確認部材を,その受光面が前記光走査手段により走査される前記複数のビーム光によって画像が形成される際の光路中の所定位置に配置することによって,前記可調節光偏向手段によって調節された各々のビーム光が前記受光面に照射されるよう配置すると共に,前記複数のビーム光各々が前記基準受光位置確認部材の前記受光面における前記基準となる受光位置に照射されるよう前記可調節光偏向手段により前記複数のビーム光全体の進行方向を調節してなることを特徴とする画像形成装置におけるビーム光の位置調整方法である。
本発明によれば,複数のビーム光各々の基準となる受光位置を示す表示がなされた鏡面以外の所定の受光面を有する基準受光位置確認部材が,その受光面がポリゴンミラー等の光走査手段により走査される前記複数のビーム光の光路中の所定位置に位置するように配置可能であるので,前記受光面に対するビーム光の入射位置を視認しやすくなり,それらビーム光全体の進行方向を調節する可調節光偏向手段による複数のビーム光の位置調整を行う際に,ビーム光の光路の目視確認が容易となる。その結果,複数のビーム光のその配列方向の正確な位置調整が容易となる。
以下添付図面を参照しながら,本発明の実施の形態について説明し,本発明の理解に供する。尚,以下の実施の形態は,本発明を具体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに,図1は本発明の実施形態に係る画像形成装置Aの概略断面図,図2は画像形成装置Aが備えるポリゴンミラーに至るまでのビーム光の光路を表す斜視図,図3は画像形成装置Aに搭載可能な第1実施例に係る光学ユニットX1の側面方向から見たビーム光の光路を表す図である。
以下,本発明の実施形態に係る画像形成装置Aについて説明する。
画像形成装置Aは,静電潜像書き込み用のビーム光を出射するレーザダイオード等の複数の光源と,その複数のビーム光をポリゴンミラー(光走査手段の一例)に向けて一括反射するとともに,その反射方向を前記複数のビーム光の配列方向に沿って調節可能な可調節反射ミラー(可調節光反射手段の一例)とを備えるものであり,その特徴点は,前記複数のビーム光各々の基準となる受光位置を示す表示がなされた鏡面以外の所定の受光面を有するとともに,その受光面が前記ポリゴンミラーにより走査される前記複数のビーム光の光路中の所定位置に配置可能に構成された基準受光位置確認部材を具備する点である。
まず,図1の概略断面図を用いて,本発明の実施形態に係る画像形成装置A全体の概略構成について説明する。
図1に示す画像形成装置Aは,電子写真方式の画像形成装置の一例であるプリンタ(カラープリンタ)であるが,本発明は,複写機,ファクシミリ装置等,他の画像形成装置への適用も同様に可能である。
図1に示すように,画像形成装置Aは,その回転軸に直交する方向に直列に配列され,複数のトナー色(ブラック,マゼンタ,イエロー,シアン)各々に対応する複数の感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C(像担持体)に対し,静電潜像書き込み用のビーム光(レーザ光)の出力及び走査を行なう光学機器(光源,偏向ミラー,ポリゴンミラー,fθレンズ等)が,樹脂成型等により一体成型された筐体30(以下,ユニット筐体30という)に組み込まれてユニット化された光学ユニットXを具備している。
さらに,画像形成装置Aは,トナー像の形成及び記録シートへの転写(印字)を行う印字部α1,記録シートを前記印字部α1に供給する給紙部α2,トナー像が転写された記録シートが排出される排紙部α3等を具備している。
そして,画像形成装置Aは,不図示の画像処理制御部により,外部機器(典型的にはパーソナルコンピュータ)から不図示の外部入力インターフェースを通じて受信された印字ジョブ(印刷ジョブ)に基づいて,ブラック,マゼンダ,イエロー,シアン,の4色各々に対する濃淡値情報を取得し,これに基づいて画像形成を行う。
前記印字部α1は,上述の4色各々に対応する感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C(ブラック用感光体ドラム1BK,マゼンダ用感光体ドラム1M,イエロー用感光体ドラム1Y,シアン用感光体ドラム1C),上記4色各々に対応する現像装置2BK,2M,2Y,2C(ブラック用現像装置2BK,マゼンダ用現像装置2M,イエロー用現像装置2Y,シアン用現像装置2C),中間転写ベルト3,搬送ローラ4,定着装置5,光学ユニットX,鉛直位置決め板6a,水平位置決め板7a,等を具備して概略構成される。
前記画像処理制御部は,外部機器からの印字ジョブに基づき得られた前記濃淡値情報に対応するビーム光(静電潜像書き込み用のビーム光)が出射されるよう4色各々に対応した前記光源(不図示)を制御するとともに,そのビーム光が前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々の軸方向(ほぼ水平方向)に走査されるよう前記ポリゴンミラー9を制御する。これにより,前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々の表面に静電潜像が形成される。
また,前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々に対応する現像装置2BK,2M,2Y,2Cに設けられた現像ローラにより,各色のトナーが前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々の表面に供給され,これにより,前記静電潜像は,前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々と前記現像ローラ各々との電位ギャップ(現像バイアス)に応じてトナー像として顕像化される。
前記給紙部α2は,給紙カセット11,給紙ローラ12等を有して概略構成される。前記給紙カセット11には,予め記録シートが収容されている。そして,外部機器からの印字ジョブが受信されると,前記画像処理制御部による制御によって,前記給紙ローラ12が回転駆動され,これにより前記給紙カセット11に収容されている画像形成用の記録シートが,シートガイド41によりほぼ鉛直方向に形成されたシート搬送経路40に送出される。
ほぼ鉛直方向に形成された前記シート搬送経路40には,複数の搬送ローラ4や前記定着装置5を構成する定着ローラ等のシート搬送手段が複数配置されており,これらによって記録シートが前記シート搬送経路40に沿って搬送される。
一方,前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々上で形成(顕像化)されたトナー像は,前記中間転写ベルト3に転写され,その中間転写ベルト3が駆動されることにより,転写部50において前記シート搬送経路40に沿って搬送される記録シートに転写される。さらに,トナー像が転写された記録シートは,前記シート搬送経路40に沿って前記定着装置5に搬送され,例えば加熱ローラ等によりトナー像の定着が行われた後,前記排紙部α3に排出される。
また,前記光学ユニットXは,前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々に静電潜像書き込み用の複数のビーム光を出力する複数のレーザダイオード等の光源(後述)が組み込まれた複数光源ユニットZ(後述)と,その複数光源ユニットZから出力された複数のビーム光(ビーム光の束)を前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々の軸方向(図1の奥行き方向,即ち,主走査方向)に走査させるポリゴンミラー9,そのポリゴンミラー9により走査されるビーム光各々を反射し,前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々に導く複数の偏向ミラー8(反射ミラー),同じく前記ポリゴンミラー9により走査されるビーム光のfθ補正を行なう複数のfθレンズ10等の光学機器が,樹脂成型等により一体成型された前記ユニット筐体30に組み込まれてユニット化されたものである。
この光学ユニットXにより,前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々に対する4つのビーム光の光路がそれぞれ形成される。
前記光学ユニットXは,その一の端部β1の側壁に突設された位置決め軸14が当該画像形成装置Aの本体側の構造体(本体構造体)の一部である鉛直位置決め板6aに設けられた開口部に対して水平方向に所定間隔を隔てた2箇所で嵌合するとともに,その反対側端部γ1の下面の突起部(不図示)が同じく本体構造体の一部である水平位置決め板7aに当接することにより支持される。即ち,本体構造体に対して3点支持される。
これにより,光学系全体と本体側に支持される前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々との位置関係が高精度で位置決めされる。
次に,図2に示す斜視図を用いて,前記ポリゴンミラー9に至るまでの複数のビーム光の光路について説明する。なお,図2において,破線はビーム光の光路を表す。
静電潜像書き込み用の複数のビーム光は,それらを出力する複数の光源(レーザダイオード等)が組み込まれてユニット化された複数光源ユニットZから供給される。
前記複数光源ユニットZは,各々一の光源が実装されている電子基板が設けられた複数の(図2では4つ)の単光源ユニット22と,それら単光源ユニット22各々から出力される複数のビーム光(レーザ光)相互の位置関係(光路)を定める光学機器とが,不図示の一体成型されて取付基材に一体に組み込まれたユニットである。さらに前記複数光源ユニットZは,一体成型された前記ユニット筐体30に,複数のビーム光を走査する前記ポリゴンミラー9や,走査されるビーム光を前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1Cへ導く偏向ミラー8等の光学機器とともに組み込まれているので,光学系全体の機器相互の位置関係が高い精度で位置決めされる。
前記単光源ユニット22各々から出射された4つのビーム光は,コリメータレンズ筒24の内部に装着されたコリメータレンズ及び前記コリメータレンズ筒24の前面に設けられたアパーチャ242を通過した後,反射ミラー25〜27により反射される。その際,全てのビーム光に共通の反射ミラー27に到達した段階で,4つのビーム光は,ほぼ鉛直方向(副走査方向)に1列に並んだ状態となっている。
前記共通の反射ミラー27に反射された複数のビーム光の束は,シリンドリカルレンズ28を通過し,それらビーム光各々を一括反射させる可調節反射ミラー29に到達して反射される。
ここで,前記可調節反射ミラー29(可調節光偏向手段の一例)は,複数のビーム光を一括して走査させる前記ポリゴンミラー9に向けて複数のビーム光各々を一括反射させるものであり,ほぼ鉛直方向に,即ち,複数のビーム光の配列方向にその仰ぎ角(即ち,反射方向)を調節可能に支持されている。この可調節反射ミラー29により,前記ポリゴンミラー9により走査される複数のビーム光全体の進行方向がその配列方向に調節可能となる。
また,前記ポリゴンミラー9(光走査手段)は,複数のビーム光をその配列方向にほぼ直交する方向(ほぼ水平方向(主走査方向))に一括して走査させるものであり,走査される複数のビーム光各々は,前記光学ユニットXに取り付けられた前記偏向ミラー8等により前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々に導かれる。
ここで,前記反射ミラー25〜27及び前記シリンドリカルレンズ28は,複数のビーム光各々を,前記ポリゴンミラー9に向けて一括反射させる前記可調節反射ミラー29に導くものであるが,こららは,前記単光源ユニット22とともに,一体成型された取付基材(不図示)に取り付けられているので,前記複数光源ユニットZ全体として,複数のビーム光相互間の光路の相対的な位置関係は,高精度で調整位置決めされる。
次に,図3を用いて,前記画像形成装置Aに搭載可能な前記光学ユニットXの第1実施例に係る光学ユニットX1について説明する。なお,図3において,前記光学ユニットXと同じ構成要素については,同じ識別記号を付している。
前記光学ユニットX1には,前述のように前記ポリゴンミラー9(光走査手段)により走査されるビーム光を反射しつつ前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々へ導く複数の前記偏向ミラー8(走査ビーム光反射手段の一例)が組み込まれる(取り付けられる)。
この光学ユニットX1には,基準受光位置確認部材31’が,前記ユニット筐体30に対して着脱可能に構成されている。
前記基準受光位置確認部材31’は,複数のビーム光各々の基準となる受光位置を示す複数の基準位置マーク32’a(表示の一例)がなされた受光面32’(鏡面以外)が形成されており,その脚部が前記ユニット筐体30の一部に形成された溝状の取付部33に嵌合されることにより装着される。そしてこのように装着されることにより,前記受光面32’が,前記ポリゴンミラー9(光走査手段)により走査される複数のビーム光の光路中の予め定められた位置に位置することになる。
このような構成により,ビーム光の調整時に前記基準受光位置確認部材31’を装着すれば,前記受光面32’に対するビーム光の入射位置を視認しやすくなり,前記可調節反射ミラー29による複数のビーム光の位置調整を行う際のビーム光の光路の目視確認が容易となる。さらに,前記基準位置マーク32a’に対するビーム光の入射位置のズレの程度も容易に把握できるので,調整が容易となる。
また,前記ポリゴンミラー9(光走査手段の一例)と,前記可調節反射ミラー29(可調節光偏向手段の一例)と,前記基準受光位置確認部材31’とが,一体成型された一の前記ユニット筐体30に設けられているので,各構成要素が高精度に位置決めされ,ビーム光の位置調整の精度をより高められる点で好適である。
一方,このような光学ユニットX1の応用例として,例えば前記基準受光位置確認部材31’の脚部に回動軸を設けるとともに,その回動軸の軸受け部を前記ユニット筐体30に設け,前記基準受光位置確認部材31’を回動可能に支持する構成とすることも考えられる。
これにより,ビーム光の調整時には,図3に示すのと同様に前記基準受光位置確認部材31’を立てた状態(調整位置)に保持し,調整終了後は,前記基準受光位置確認部材31’を回動させて倒した状態(退避位置)とすることができる。即ち,前記基準受光位置確認部材31’の前記受光面32’が,前記ポリゴンミラー9により走査される複数のビーム光の光路中の位置(調整位置)と,その光路中から外れる位置(退避位置)とに移動可能にしたものである。
そのような構成によっても,前記光学ユニットX1と同様の作用効果を奏する。
産業上の利用可能性
本発明は,画像形成装置への利用が可能である。
図面の簡単な説明
本発明の実施形態に係る画像形成装置Aの概略断面図。 画像形成装置Aが備えるポリゴンミラーに至るまでのビーム光の光路を表す 斜視図。 画像形成装置Aに搭載可能な第1実施例に係る光学ユニットX1の側面方向 から見たビーム光の光路を表す図。
A…本発明の実施の形態に係る画像形成装置
X…光学ユニット
Z…複数光源ユニット
1BK,1M,1Y,1C…感光体ドラム
2BK,2M,2Y,2C…現像装置
3…中間転写ベルト
4…搬送ローラ
5…定着装置
6a…鉛直位置決め板
7a…水平位置決め板
9…ポリゴンミラー
12…給紙ローラ
14…位置決め軸
22…単光源ユニット
25〜27…反射ミラー
28…シリンドリカルレンズ
29…可調節反射ミラー
31’…基準受光位置確認部材
32’…受光面
32a’…基準位置マーク

Claims (8)

  1. 所定方向に配列された静電潜像書き込み用の複数のビーム光を一括反射させつつ該複数のビーム光の配列方向に略直交する方向に走査させる光走査手段と,該光走査手段で走査された前記複数のビーム光各々を複数の像担持体各々へ導く複数の反射ミラーとを具備する画像形成装置であって,
    前記光走査手段により走査される前記複数のビーム光全体の進行方向を該複数のビーム光の配列方向に沿って調節可能な可調節光偏向手段と,
    前記複数のビーム光各々の基準となる受光位置を示す表示がなされた鏡面以外の所定の受光面を有し,該受光面が前記光走査手段により走査される前記複数のビーム光によって画像が形成される際の光路中の所定位置に配置されることによって,前記可調節光偏向手段によって調節された各々のビーム光が前記受光面に照射される基準受光位置確認部材と,
    を具備してなることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記基準受光位置確認部材の前記受光面が前記光走査手段により走査される前記複数のビーム光の光路中の調整位置と該光路中から外れる退避位置とに移動可能に構成されてなる請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記基準受光位置確認部材が着脱可能に構成されてなる請求項1又は2のいずれかに記載の画像形成装置。
  4. 前記受光面の色が前記複数のビーム光の色と異なる色である請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 前記受光面における前記基準となる受光位置を示す表示が,前記受光面における凹凸により形成されてなる請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 前記光走査手段と,前記可調節光偏向手段と,前記基準受光位置確認部材とが,一体成型された一の筐体に設けられるものである請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。
  7. 前記可調節光偏向手段が,前記複数のビーム光を前記光走査手段に向けて一括反射するとともに,その反射方向を前記複数のビーム光の配列方向に沿って調節可能な光反射手段である請求項1〜6のいずれかに記載の画像形成装置。
  8. 所定方向に配列された静電潜像書き込み用の複数のビーム光を一括反射させつつ該複数のビーム光の配列方向に略直交する方向に走査させる光走査手段と,該光走査手段により走査される前記複数のビーム光全体の進行方向を該複数のビーム光の配列方向に沿って調節可能な可調節光偏向手段と,該可調節光偏向手段で調整された複数の前記ビーム光各々を複数の像担持体各々へ導く複数の反射ミラーと,を具備する画像形成装置におけるビーム光の位置調整方法であって,
    前記複数のビーム光各々の基準となる受光位置を示す表示がなされた鏡面以外の所定の受光面を有する基準受光位置確認部材を,その受光面が前記光走査手段により走査される前記複数のビーム光によって画像が形成される際の光路中の所定位置に配置ることによって,前記可調節光偏向手段によって調節された各々のビーム光が前記受光面に照射されるよう配置すると共に,前記複数のビーム光各々が前記基準受光位置確認部材の前記受光面における前記基準となる受光位置に照射されるよう前記可調節光偏向手段により前記複数のビーム光全体の進行方向を調節してなることを特徴とする画像形成装置におけるビーム光の位置調整方法。
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