JP4591515B2 - Color image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は光ビームにより感光体上を走査露光し、潜像を形成する複数の走査光学装置を備える電子写真方式によりカラー画像を形成するカラー画像形成装置に関する。 The present invention relates to a color image forming apparatus that forms a color image by an electrophotographic method including a plurality of scanning optical devices that scan and expose a photosensitive member with a light beam to form a latent image.
カラー画像形成装置では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒色(K)のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成している。かかるカラー画像を形成する際、各色のトナー像は同期がとられて合致していることが必要で、各色のトナー像間でずれがあると色ずれとして認識され、形成されたカラー画像の画質を著しく低下させる。複数の走査光学装置を用いて各色の潜像を像担持体(感光体)上に形成する場合には、各色の走査光学装置による像露光位置が相互に同期がとられて画像として合成される際には合致していることが必要である。 In a color image forming apparatus, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images are superimposed to form a color image. When forming such a color image, it is necessary that the toner images of the respective colors be synchronized and match, and if there is a shift between the toner images of each color, it is recognized as a color shift, and the image quality of the formed color image Is significantly reduced. When forming a latent image of each color on an image carrier (photoreceptor) using a plurality of scanning optical devices, the image exposure positions of the scanning optical devices of the respective colors are synchronized with each other and synthesized as an image. Sometimes it is necessary to match.
各走査光学装置は走査光学系を基板に保持した構成となっていて、カラー画像形成装置の組み立て調整時には、カラー画像形成装置本体への走査光学系基板の取り付け位置の調整によって像露光位置の調整がなされる。かかる組み立て調整後においても、更に基板上の走査光学系に対する機械的な微調整が行われて電気的な調整と併せて像露光間での完全な同期がとられるような作業が行われる。 Each scanning optical device has a configuration in which the scanning optical system is held on the substrate. When the color image forming apparatus is assembled and adjusted, the image exposure position is adjusted by adjusting the mounting position of the scanning optical system substrate on the color image forming apparatus main body. Is made. Even after such assembly adjustment, mechanical fine adjustment is further performed on the scanning optical system on the substrate, and an operation is performed in which complete synchronization is achieved between image exposures together with electrical adjustment.
レーザ光源とレーザ光源からの光を偏向走査する光学素子を有する走査光学装置にあっては、取り付け調整後に光学素子を移動させることによって感光体上を走査する走査線位置が移動することとなる。 In a scanning optical device having a laser light source and an optical element that deflects and scans light from the laser light source, the scanning line position for scanning on the photosensitive member is moved by moving the optical element after adjustment of attachment.
前記の光学素子の移動は、例えば該光学素子の光軸を回動中心として光学素子の一端を上下に移動させることによって行われる。光学素子の一端での上下の移動は、雄ねじ部を有した回転軸を基板上において回転させ、回転軸の回転によって上下する雌ねじ部を有したナット状部材で該光学素子の一端を支持することによって行われる。 The movement of the optical element is performed, for example, by moving one end of the optical element up and down around the optical axis of the optical element. To move up and down at one end of the optical element, rotate a rotating shaft having a male screw portion on the substrate, and support one end of the optical element with a nut-like member having a female screw portion that moves up and down by the rotation of the rotating shaft. Is done by.
光学素子の移動に基づく走査線位置の補正には機構上或いは光路上から限度があり、その限度を越えては補正を行うことはできない。従って光学素子の移動範囲も限定されることとなる。光学素子の移動はモータの駆動によって行われるので、偏向して射出する光ビームの上限及び下限を検知し、或いは光学素子の移動の上限及び下限においてこれを検知し、光学素子が許容される移動範囲外までモータの駆動により移動することのないよう制御されねばならない。 The correction of the scanning line position based on the movement of the optical element has a limit from the mechanism or the optical path, and the correction cannot be performed beyond the limit. Therefore, the movement range of the optical element is also limited. Since the movement of the optical element is performed by driving a motor, the upper and lower limits of the light beam deflected and emitted are detected, or the upper and lower limits of the movement of the optical element are detected, and the optical element is allowed to move. It must be controlled so that it does not move out of range by driving the motor.
走査光学装置は画像形成装置本体への組み込み後、前述したような光学素子の移動による光学系の調整によって像位置の設定、同期が行われるがその調整範囲には限度がある。そこで本発明は走査光学装置と画像形成装置との間に機械的な制約を設けることにより、光学系の調整を充分に可能とする走査光学装置を備えるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。 After the scanning optical device is incorporated in the image forming apparatus main body, the image position is set and synchronized by adjusting the optical system by moving the optical element as described above, but the adjustment range is limited. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a color image forming apparatus including a scanning optical apparatus that can sufficiently adjust an optical system by providing a mechanical restriction between the scanning optical apparatus and the image forming apparatus. To do.
本発明の目的のカラー画像形成装置は、レーザ光源及び該レーザ光源からの光を偏向走査する光学素子を有する走査光学装置を備えるカラー画像形成装置において、前記走査光学装置は光路長調整部材を有し、前記カラー画像形成装置は傾斜面を形成した回動可能の突当て部材、前記走査光学装置を前記突当て部材側に付勢させる弾性部材、及び前記走査光学装置の移動を案内する案内ピンを設けていて、
前記光路長調整部材を前記突当て部材に当接して前記走査光学装置を偏光器の回転軸に垂直な水平面上で回動させることにより前記走査光学装置の左右の光路長差を調整して画像の走査方向の倍率補正を行う構成としたことを特徴とするカラー画像形成装置(請求項1の発明)によって達成される。
A color image forming apparatus according to an object of the present invention is a color image forming apparatus including a laser light source and a scanning optical device having an optical element that deflects and scans light from the laser light source. The scanning optical device has an optical path length adjusting member. The color image forming apparatus includes a pivotable abutting member having an inclined surface, an elastic member for urging the scanning optical device toward the abutting member, and a guide pin for guiding the movement of the scanning optical device. And
The optical path length adjustment member is brought into contact with the abutting member and the scanning optical device is rotated on a horizontal plane perpendicular to the rotation axis of the polarizer to adjust the difference between the optical path lengths on the left and right of the scanning optical device. This is achieved by a color image forming apparatus (invention of claim 1) characterized in that the magnification correction in the scanning direction is performed.
走査光学装置はそれぞれの画像形成装置への組み込みに際し、請求項1の発明により、走査方向の像倍率の補正が容易かつ微細に実施され、その結果電気的補正と機械的修正の併用により走査面に対し画像を等倍率をもって指定した位置に常に正しく結像することの出来る走査光学装置を備えるカラー画像形成装置が提供されることとなった。 When the scanning optical device is incorporated in each image forming apparatus, the image magnification in the scanning direction can be easily and finely corrected according to the invention of the first aspect. As a result, the scanning plane is obtained by combining electrical correction and mechanical correction. On the other hand, a color image forming apparatus provided with a scanning optical device capable of always correctly forming an image at a specified position with equal magnification has been provided.
本発明の走査光学装置を用いたカラー画像形成装置には、複数の像担持体(感光体)上にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)トナーから成るトナー像をそれぞれ形成し、複数の像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写体を介して、或いは直接に転写材上に重ね合わせて形成されるタンデム型のカラー画像形成装置が用いられる。 In the color image forming apparatus using the scanning optical device of the present invention, toner comprising yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K) toners on a plurality of image carriers (photoconductors). A tandem type color image forming apparatus is used that forms an image and forms a toner image formed on a plurality of image carriers by superimposing them on an intermediate transfer member or directly on a transfer material. .
図1に示すカラー画像形成装置は、露光手段として本発明の走査光学装置を用い、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体上に重ね合わせて転写し、重ね合わせたトナー像を一括して転写するタンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部10Y,10M,10C,10Kと、中間転写ユニット7と、給紙搬送手段及び定着手段24とから成る。画像形成装置本体(以下、装置本体と称す)Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
The color image forming apparatus shown in FIG. 1 uses the scanning optical apparatus of the present invention as exposure means, transfers the toner image formed on the image carrier on the intermediate transfer body, and transfers the superimposed toner image. This is called a tandem type color image forming apparatus that performs batch transfer, and includes a plurality of sets of
イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、像担持体(感光体)1Yの周囲に配置された帯電手段2Y、露光手段3Y、現像手段4Y、一次転写手段5Y、クリーニング手段6Yを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、像担持体(感光体)1M、帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、一次転写手段5M、クリーニング手段6Mを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、像担持体(感光体)1C、帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、一次転写手段5C、クリーニング手段6Cを有する。黒色画像を形成する画像形成部10Kは、像担持体(感光体)1K、帯電手段2K、露光手段3K、現像手段4K、一次転写手段5K、クリーニング手段6Kを有する。各画像形成部10では帯電、露光、現像が行われて、像担持体1上に各色の画像が形成される。
The
中間転写ユニット7は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の中間転写体70を有する。
The
画像形成部10Y,10M,10C,10Kより形成された各色の画像は、一次転写手段5Y,5M,5C,5Kにより、回動する中間転写体70上に同期がとられて逐次重ね合わせて転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット20内に収容された記録媒体(以下、用紙と称す)Pは、給紙手段21により給紙され、複数の中間ローラ22A,22B,22C,22D、レジストローラ23を経て、二次転写手段5Aに搬送され、用紙P上に重ね合わされたカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された用紙Pは、定着手段24により定着処理され、排紙ローラ25に挟持されて機外の排紙トレイ26上に載置される。
The images of the respective colors formed by the
一方、二次転写手段5Aにより用紙Pにカラー画像を転写した後、用紙Pを曲率分離した中間転写体70は、クリーニング手段6Aにより残留トナーが除去される。
On the other hand, after the color image is transferred onto the paper P by the secondary transfer means 5A, the residual toner is removed by the cleaning means 6A from the
画像形成処理中、一次転写手段5Kは常時、感光体1Kに圧接している。他の一次転写手段5Y,5M,5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体1Y,1M,1Cに圧接する。
During the image forming process, the
二次転写手段5Aは、ここを用紙Pが通過して二次転写が行われる時にのみ、中間転写体70に圧接する。
The
次に図1のカラー画像形成装置に用いられる露光手段について説明する。図2に示したのは露光手段である走査光学装置を示したもので、各露光手段である走査光学装置3Y、3M、3C、3Kは機構的に同様につき走査光学装置3Yを例に説明する。走査光学装置3Yに形成した走査光学装置本体31には光学部品等が固定されている。走査光学装置は半導体レーザーの光源装置39から射出される発散光はコリメーターレンズ33により平行光束化される。平行光は開口絞り34によって断面形状が整形され、副走査方向のみパワーを持つ第1シリンドリカルレンズ35で副走査方向のみ収束し、偏向器36等の傾き補正用の第2シリンドリカルレンズ38を通り図1に示す感光体1の被走査面上に光スポットとして集光し、偏向器36とfθにレンズ37とによって等速的にW方向に被走査面上を走査する。
Next, the exposure means used in the color image forming apparatus of FIG. 1 will be described. FIG. 2 shows a scanning optical device that is an exposure means. The scanning
S0は光同期センサであって、ミラーM0によって反射し光同期センサS0に入射する偏向して走査する光ビームを検知(光同期検知)してから所定時間後書き込みを開始することによって、主走査方向のカラー画像の各トナー像が合致する光同期が行われる。 S 0 is an optical synchronization sensor, which starts writing after a predetermined time after detecting a deflected and scanned light beam reflected by the mirror M 0 and entering the optical synchronization sensor S 0 (optical synchronization detection). Then, optical synchronization in which the toner images of the color image in the main scanning direction match is performed.
前記の各走査光学装置は、画像倍率の電気的補正を標準的な画像形成装置の本体にセットした状態で実施し、さらにその補正の限度を越える調整ならびに画像形成装置個々のバラツキに対応する倍率あるいは像位置の修正は以下の各実施例に示す手段によって行われる。 Each of the scanning optical devices performs electrical correction of image magnification in a state where it is set in a main body of a standard image forming apparatus, and further adjusts exceeding the limit of the correction and magnification corresponding to individual variations of the image forming apparatus. Alternatively, the image position is corrected by means shown in the following embodiments.
(実施の形態)
請求項1に係わる発明の実施例を走査光学装置の支持形式及び設置状態を示す図3と図4ならびにその要部断面を示す図5(a)によって説明する。
(Embodiment)
An embodiment of the invention according to claim 1 will be described with reference to FIGS. 3 and 4 showing the support type and installation state of the scanning optical apparatus, and FIG.
各走査光学装置3は走査面側(以下前面と称す)の側部に光路長調整部材として左右一対の突当てピン65a、bを備えていて画像形成装置本体のフレーム61に対し一方の突当てピン65aは直接当接し、他方の突当てピン65bはフレーム61に設けた突当て部材66に形成した扇形の傾斜面66aに当接して設定位置が決定される。
Each scanning optical device 3 includes a pair of left and right abutting
前記の突当て部材66は、図5(a)に示す如くフレーム61を挿通した軸部66bに対し座ばねSと緊定ワッシャWを係合することによりフレーム61に密着し、かつ適度の摩擦をもって回動自在に支持されている。
As shown in FIG. 5A, the abutting
前記の突当てピン65bは突当て部材66の傾斜面66aの平均的な高さに相当する長さだけ前記の突当てピン65aの長さより短く形成されていて、軸部66bの回動により突当てピン65bの当接する傾斜面66aを移動して走査方向の画像倍率の調整が行われる。調整後突当て部材66は長穴66cを挿通する固定ねじ66dの締め付けによって調整位置に固定される。
The
3Y,3M,3C,3K 走査光学装置
31 走査光学装置本体
31a 基板
33 コリメーターレンズ
35 第1シリンドリカルレンズ
36 偏向器
37 fθレンズ
38 第2シリンドリカルレンズ
39 光源装置
41 回転軸
42 ウォームギヤ
43 ナット部材
45 ウォーム
50 ワイヤ
51 引張りばね
52 ワイヤ位置検知手段
53 プーリ
M モータ
S0 光同期センサ
S1 検知センサ
61、62 フレーム
63 案内ピン
64 ネジ部材
65a、65b 突当てピン
66 突当て部材
67 弾性部材
90 摺動部材
92 調節ネジ
3Y, 3M, 3C, 3K Scanning
Claims (3)
前記走査光学装置は光路長調整部材を有し、
前記カラー画像形成装置は傾斜面を形成した回動可能の突当て部材、前記走査光学装置を前記突当て部材側に付勢させる弾性部材、及び前記走査光学装置の移動を案内する案内ピンを設けていて、
前記光路長調整部材を前記突当て部材に当接して前記走査光学装置を偏光器の回転軸に垂直な水平面上で回動させることにより前記走査光学装置の左右の光路長差を調整して画像の走査方向の倍率補正を行う構成としたことを特徴とするカラー画像形成装置。 In a color image forming apparatus comprising a laser light source and a scanning optical device having an optical element that deflects and scans light from the laser light source,
The scanning optical device has an optical path length adjusting member,
The color image forming apparatus includes a pivotable abutting member having an inclined surface, an elastic member for biasing the scanning optical device toward the abutting member, and a guide pin for guiding the movement of the scanning optical device. And
The optical path length adjustment member is brought into contact with the abutting member and the scanning optical device is rotated on a horizontal plane perpendicular to the rotation axis of the polarizer to adjust the difference between the optical path lengths on the left and right of the scanning optical device. A color image forming apparatus characterized in that the magnification correction in the scanning direction is performed.
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