JP4469231B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
例えば、像担持体と照射ビームの主走査方向が傾いていれば、画像として主走査線の傾いたものが形成され、複数のうちの一つが傾いていれば、その色だけが他の色からずれた画像が形成されることになる。
例えば特許文献1においては、偏心カムを用いてシリンドリカルミラーを変位させて走査線の傾きを調整する調整機構が示されている。
しかしながら、この従来技術では、調整に利用できるカムの範囲が限定的であり、調整精度を確保するために、アーム部が必要である。
Δθ=sin-1(sinθ+Δy/e)−θ
の式に基く演算処理を介して制御することを特徴としている。
しかしながら、この従来技術では、上記の式から明らかなように、カム形状は円形であり、調整量とカム回転角度が複雑な関係になる。
そこで本発明では、調整量の異なる反射部材の変位に対応できる調整手段を備えた光走査装置を提供することを目的とする。
より具体的には、本発明では、調整範囲を大きく取れるカムにより、簡単な作業で精度のよい調整ができる構成の光走査装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、その光走査装置を備え、走査線の傾きを調整して画像品質を向上した画像形成装置を提供することを目的とし、さらには、色ずれのないカラー画像を得ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の第一の構成は、光ビームを照射する光源と、該光源からの光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、該偏向走査手段により偏向走査される光ビームを被走査面である像担持体上に結像する光学系を備え、前記像担持体上に光ビームを照射し主走査方向に走査して潜像を形成する光走査装置において、光路中に反射部材を備え、前記光ビームと前記像担持体のずれによって発生する主走査線の傾きを、前記反射部材の両端の少なくとも一端を支持する支持部に設けた調整装置により、該反射部材の姿勢を変更して、主走査線の傾きを補正することが可能な構成であり、前記調整装置は、ギアを持つ非円形の偏心カムと、前記ギアと噛み合う2段ギアと、前記偏心カムと同軸上に重ねて設けられた調整ギア部材とを備え、前記調整ギアはギア部及び軸方向に変形可能なフランジを有し、前記偏心カムの前記ギアは、前記ギアと噛み合う前記2段ギアを介して前記調整ギア部材の前記ギア部と連結され、前記調整ギア部材の前記フランジに設けた複数の突起部と、前記偏心カムにおける前記フランジと接触する面に設けた複数の凹部とが弾性的に嵌合接触されていることを特徴とする(請求項1)。
また、本発明の第三の構成は、第一または第二の構成の光走査装置において、前記調整ギア部材の前記ギア部が少なくとも六角頭形状または十字ネジ溝形状を持つことを特徴とする(請求項3)。
すなわち第一の構成の光走査装置においては、反射部材の姿勢調整作業に用いる調整装置の偏心カムと同軸上に調製ギア部材を設けたので、調整機構のスペースを少なくすることができる。また、偏心カムと調整ギア部材の両者に突起部と凹部を設け、それらの弾性的な嵌合接触により偏心カムを固定する構成としたので、固定ネジ等を必要とせず、調整作業が容易である。
第二の構成の光走査装置においては、上記と同様の効果に加え、カム形状の異なる部品に対してもそれに噛み合う関連部品は同じものを用いることができるので、部品点数を最小限に抑えながら、調整効果を上げることが可能である。
第三の構成の光走査装置においては、上記効果に加え、調整に用いる工具として特殊な工具を必要としないので、多くの場面で調整作業を行なうことが可能である。
また、複数の像担持体の主走査線の傾きを調整することができ、複数の像担持体上に形成した色の異なる画像を、直接または中間転写体を介して転写材に重ね合わせて転写した際に、走査線の傾きによる色ずれの発生を抑えることができ、色ずれのないカラー画像を得ることができる。
まず、本発明に係る光走査装置を用いた画像形成装置の一実施形態について説明する。図1は本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略構成図、図2は図1に示す画像形成装置1に用いられる光走査装置6の概略構成を示す平面図、図3は図2に示す光走査装置の概略断面図である。
図1に示す画像形成装置1は、電子写真方式の画像形成プロセスを採用したカラーレーザプリンタの一例を示すものであり、画像形成部2は、中間転写体である中間転写ベルト11に沿って複数の像担持体(感光体ドラム)10Y,10C,10M,10Kを並設した所謂タンデム型の構成である。
帯電手段8は、例えばローラ状に形成された導電性ローラで、このローラに帯電バイアス電圧が図示しない電源装置から供給され、各感光体ドラム10Y,10C,10M,10Kの表面を一様に帯電させる。
光書込手段(光走査装置)6は、イエロー(Y),シアン(C),マゼンタ(M),ブラック(K)の各色用に4つのレーザ光源ユニット(例えば半導体レーザ(LD)ユニット)61Y,61C,61M,61Kを備え、イエロー(Y),シアン(C),マゼンタ(M),ブラック(K)の各色の画像データに基づいて点灯/消灯するレーザ光を各感光体ドラム10Y,10C,10M,10Kの表面に照射し、感光体ドラム上に各色用の静電潜像を形成する。
現像手段9は、各感光体ドラム10Y,10C,10M,10K上に形成された静電潜像を、イエロー(Y),シアン(C),マゼンタ(M),ブラック(K)の各色の現像剤にて顕像化する。
転写手段12は、中間転写ベルト11を挟んで各感光体ドラム10Y,10C,10M,10Kに対向して配置され、所定の転写バイアスが印加されて、各感光体ドラム10Y,10C,10M,10K上の各色の顕画像を中間転写ベルト11に転写する。
クリーニング手段7は、転写後に各感光体ドラム10Y,10C,10M,10K上に残留する現像剤を除去する。
転写手段13によって画像が転写された転写材3aは定着手段4に搬送され、定着手段4の加熱・加圧部材によって加熱、加圧されて画像が転写材3aに定着される。そして、定着後の転写材3aは搬送ローラ3dで搬送され、排紙ローラ3eにより排紙トレイに排紙される。
図2、図3に示すように、回転多面鏡62で偏向走査されたレーザ光は、再び防音ガラス68を経て、結像レンズ63に入射する。その後、感光体ドラム10Y,10C,10M,10Kへ導かれる光は反射部材であるミラー69を経由して、各感光体ドラム10Y,10C,10M,10Kへ至る。各感光体ドラム10Y,10C,10M,10Kに対する照射角度は、4つのそれぞれでほぼ同一である。一方、書込み開始のタイミングを決定するための同期検知手段64は、前記結像レンズ63を通ったビームを同期検知用ミラー64aで折り返し、受光する。同期検知手段64は、結像レンズ64bと、光電素子64cを持つ電気回路基板64dと、それらを保持する保持部材(不図示)から構成されている。
そして、前記偏心カム91がギア91bを持ち、それと噛み合う2段ギア92を介して、前記カム91と同軸に設けたギア部材93とカム91を弾性的に接触させた構成とする。また、前記ギア部材93が少なくとも六角頭形状または十字ネジ溝形状を持つ構成とする。
さらには、少なくとも2つの形状の異なる偏心カム91を用い、それに噛み合う2段ギア92およびギア部材93は共通のものを用いた構成とするものである。
図4は、光走査装置6に設けられた反射部材(ミラー)69を支持するユニットの構成例を示す斜視図である。このユニットは、4つの側板81,82,83,84により枠体を構成し、対向する2つの側板82,84に設けた穴部間に反射部材(ミラー)69を取り付けている。図では手前の側板82に、図7に示すような構成の調整装置(調整機構)90が4箇所に設けられている。図7に示す調整装置90は、偏心カム91、2段ギア92、調整ギア93から構成されている。
[式1]:d=ecosθ−r
(d:変位量、e:偏心量、θ:回転角度、r:半径)
[式2]:r=r0+aθ/2π
(a:係数、θ:回転角度、r:半径、r0:初期径(θ=0))
偏心カム91をこのように構成することにより、回転角度と変位量がほぼ一定になるので、調整作業がやり易い。
本実施例では、凹部91cを円周上に12箇所設け、ギアの減速比を1/6.53に設定することで、約35.4°で1クリックになるように設定した。
なお、上記ではカム形状以外は同じであるとしたが、微妙に異なる部品同士の外観上の区別のために、色を変えて対応した。色を変える例以外には、形状を変えて対応することも可能である。
2:画像形成手段
3:給紙手段
4:定着手段
6:光走査装置(光書込手段)
7:クリーニング手段
8:帯電手段
9:現像手段
10Y,10C,10M,10K:感光体ドラム(像担持体)
11:中間転写ベルト(中間転写体)
12,13:転写手段
60Y,60C,60M,60K:防塵部材
61Y,61C,61M,61:レーザ光源ユニット(LDユニット)
62:回転多面鏡(偏向走査手段)
63:結像光学系
64:同期検知手段
64a:同期検知用ミラー
64b:結像レンズ
64c:光電素子
64d:電気回路基板
65:アパーチャ
66:シリンダレンズ
67:ミラー
68:防音ガラス
69:反射部材(ミラー)
70:筐体
71:カバー
90:調整装置(調整機構)
91:偏心カム
92:2段ギア
93:調整ギア
Claims (4)
- 光ビームを照射する光源と、該光源からの光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、該偏向走査手段により偏向走査される光ビームを被走査面である像担持体上に結像する光学系を備え、前記像担持体上に光ビームを照射し主走査方向に走査して潜像を形成する光走査装置において、
光路中に反射部材を備え、前記光ビームと前記像担持体のずれによって発生する主走査線の傾きを、前記反射部材の両端の少なくとも一端を支持する支持部に設けた調整装置により、該反射部材の姿勢を変更して、主走査線の傾きを補正することが可能な構成であり、
前記調整装置は、ギアを持つ非円形の偏心カムと、前記ギアと噛み合う2段ギアと、前記偏心カムと同軸上に重ねて設けられた調整ギア部材とを備え、前記調整ギアはギア部及び軸方向に変形可能なフランジを有し、前記偏心カムの前記ギアは、前記ギアと噛み合う前記2段ギアを介して前記調整ギア部材の前記ギア部と連結され、前記調整ギア部材の前記フランジに設けた複数の突起部と、前記偏心カムにおける前記フランジと接触する面に設けた複数の凹部とが弾性的に嵌合接触されていることを特徴とする光走査装置。 - 複数の光源を有し、複数の光源からの光ビームを一つの偏向走査手段で偏向走査し、光学系を介して複数の像担持体に対して光ビームを照射し主走査方向に走査して潜像を形成する光走査装置において、
複数の光路中のそれぞれに反射部材を備え、それぞれの反射部材の両端の少なくとも一端を支持する支持部に設けた調整装置により、該反射部材の姿勢を変更して、前記光ビームと前記像担持体のずれによって発生する主走査線の傾きを補正することが可能な構成であり、
それぞれの反射部材に設けた調整装置は、ギアを持つ非円形の偏心カムと、前記ギアと噛み合う2段ギアと、前記偏心カムと同軸上に重ねて設けられた調整ギア部材とを備え、前記調整ギアはギア部及び軸方向に変形可能なフランジを有し、前記偏心カムの前記ギアは、前記ギアと噛み合う前記2段ギアを介して前記調整ギア部材の前記ギア部と連結され、前記調整ギア部材の前記フランジに設けた複数の突起部と、前記偏心カムにおける前記フランジと接触する面に設けた複数の凹部とが弾性的に嵌合接触されており、
それぞれの反射部材の変位量に合わせて前記偏心カムには少なくとも2つの形状の異なる偏心カムを用い、該偏心カムに噛み合う前記2段ギアおよび前記調整ギア部材は共通のものを用いたことを特徴とする光走査装置。 - 請求項1または2記載の光走査装置において、
前記調整ギア部材の前記ギア部が少なくとも六角頭形状または十字ネジ溝形状を持つことを特徴とする光走査装置。 - 一つまたは複数の像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、帯電した像担持体上に光ビームを照射して潜像を形成する光書込手段と、前記像担持体上の潜像を現像剤で現像して顕像化する現像手段と、その顕像化された像担持体上の画像を直接または中間転写体を介して転写材に転写する転写手段と、前記転写材に転写された画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置において、
前記光書込手段として、請求項1から3のいずれか一つに記載の光走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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