(57)【要約】【課題】画像形成装置内部における光走査装置の取り付け精度、位置決めを常に理想的な状態に維持でき、感光体ユニットの交換作業、走査線の位置調整が容易な画像形成装置を提供する。【解決手段】筐体１を構成する前後に対向する側板２、３の間に、感光体ユニット４および光走査装置５を、それぞれ側板２、３間に挟んで位置決め保持する。側板２、３を光走査装置５の側面にネジ６で取り付け、固定し、光走査装置５の位置決め精度を高める。感光体ユニット４を光走査装置５より上方に位置させ、筐体１上部へ配置し、上向きの脱着方向１をとれるようにして交換作業を容易にする。感光体ユニット４を調整移動させて光走査装置５による露光走査線の位置を調整し、常に理想的な光学特性を維持したまま、走査線の傾きを補正可能とする。【選択図】図２
2010204139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体を構成する前後に対向する側板を有し、
感光体ユニットおよび、該感光体ユニット上に露光走査を行う光走査装置を筺体内部に備えると共に、
前記感光体ユニット、ならびに前記光走査装置を、それぞれ前記側板間に挟まれるように位置決め保持する画像形成装置であって、
前記筐体を構成する前記前、後の側板を、前記光走査装置へ取付け固定して一体化してなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記感光体ユニットを前記光走査装置より上方に位置させると共に、
前記感光体ユニットの交換時の脱着のためのアクセスを、前記側板の間から可能としてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記感光体ユニットの位置調整を、該感光体ユニットの回転軸に沿う移動により可能としてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像形成装置において、
前記感光体ユニットの位置調整を、前記回転軸に対して垂直方向での移動によっても可能とすると共に、
該垂直移動可能な方向は、前記感光体へ入射する露光垂直光束に対して垂直な方向としてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記感光体ユニットの調整作業のために、前記筺体の前方から前記感光体ユニットへアクセス可能としてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５記載の画像形成装置において、
前記感光体ユニットの調整作業を、前記筺体前方からの偏心カムまたはアジャスタスクリューでのアクセスにより行えるようにしてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５または６記載の画像形成装置において、
前記感光体ユニットの調整作業を電気的なアクチュエータによってなし得るようにするとともに、
前記感光体上へ現像されるトナーマークを転写紙上へ印字する前に中間転写体に転写し、
該中間転写体上における前記トナーマークの位置を読み取るセンサを備え、
該センサで得られた位置情報をフィードバックすることによって前記アクチュエータを自動動作させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置において、
複数の感光体上に同時に露光走査を可能とするとともに、
それぞれ異なる色の画像を形成することが可能なタンデム式の装置としてなる、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８記載の画像形成装置において、前記異なる色の画像が、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色の画像でフルカラー画像を形成するものであり、
前記感光体ユニットの調整移動は、前記ブラックを除き、残りのシアン、マゼンタ、イエローの３色に対応する感光体によって行われる
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、詳細には感光体ユニットおよび光走査装置の位置決め、保持方法、感光体ユニット上に形成される走査線の補正方法に改良を加えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、一般的に、感光体等の潜像担持体に対し、レーザー光を光走査する光走査装置（レーザー書込装置）などの潜像書込装置によって潜像を書き込む構成が広く採用されている。このような画像形成装置は、筐体を構成するフレーム内に、潜像担持体に相当する感光体ユニット、および前記光走査装置を具備し、それぞれ、前記フレームへ位置決め、取り付けられて構成されている。
【０００３】
この種の画像形成装置においては、フレームに対する光走査装置の取り付け精度、位置決めが非常に重要であり、良好な画像を得るために、光走査装置を所定の位置に強固に固定、位置決めする必要がある。
【０００４】
また画像形成装置は、ユーザの設置環境によって、必ずしも理想的な平面上へ置かれるとは限らず、傾斜面や、凹凸面に設置されることもしばしばありうる。このような場合、設置面の状態により、筐体を構成するフレームが歪んでしまい、それによって光走査装置の位置がずれてしまう可能性がある。
【０００５】
また、一方で、感光体ユニットが経時的な特性の劣化や、感光体表面上の傷、打痕等により、任意のタイミングで交換する必要性が生じることがあるが、このような交換作業はなるべく容易に行えることが可能であることが望ましい。
【０００６】
また、光走査装置によって感光体上に露光される走査線の位置は、感光体に対して常に理想的に形成される必要があるが、前述の感光体ユニットの交換作業における理想状態からのずれや、装置内における構成部品の寸法精度の誤差、組付時における取り付け誤差等により、露光される走査線の位置は、理想状態からずれてしまうことがしばしばある。このような場合に備え、光走査装置によって形成される走査線を調整するための補正手段を有することが知られている。
【０００７】
例えば特許文献１には、フレーム、電子機器、画像形成装置およびフレーム組み立て方法装置と称して、互いに対向位置関係を規定された側板に対する装置の締結時に発生する位置ずれを防止して装置間での位置ずれによる複数色の画像同士の位置ずれをなくして異常画像の発生を防止できるフレーム構造が開示されている。
【０００８】
また特許文献２には、画像形成装置、並びにこれに搭載されるプロセスユニット及び潜像書込装置と称して、感光体やその周囲装置のメンテナンス性を向上させつつ、光書込ユニット７０の書込位置精度の低下を抑えることができる画像形成装置が開示されている。
【０００９】
また例えば特許文献３には、画像形成装置と称して、簡便な構造でコストアップを避けつつ、精度良く光の走査線の傾きを補正することが可能な画像形成装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
すなわち、光走査装置によって形成される走査線の調整方法としては、光走査装置内部の光学素子（例えば、ミラーやレンズ）を動かして行う方法が一般的であるが、このような方法の場合、感光体上に形成されるビーム特性（例えば、ビームスポット径）に劣化が生じてしまうことがある。
【００１１】
また、光学素子を直接動かすことより、調整機構が必然的に複雑になる傾向になり、部品点数の増加や装置自体のコストアップを引き起こすことがあり得る。
【００１２】
本発明は、このような技術的課題を解決するために、画像形成装置内部における光走査装置の取り付け精度、位置決めを常に理想的な状態に維持できるようにするとともに、感光体ユニットの交換作業を容易にし、それに加えて、感光体ユニット上へ形成される走査線の位置調整を、容易に且つ簡素な構成で、常に良好な状態に保つことができる画像形成装置を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の画像形成装置のうち請求項１に係るものは、筐体を構成する前後に対向する側板を有し、感光体ユニットおよび、該感光体ユニット上に露光走査を行う光走査装置を筺体内部に備えると共に、前記感光体ユニット、ならびに前記光走査装置を、それぞれ前記側板間に挟まれるように位置決め保持する画像形成装置であって、前記筐体を構成する前記前、後の側板を、前記光走査装置へ取付け固定して一体化してなることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係るものは、請求項１記載の画像形成装置において、前記感光体ユニットを前記光走査装置より上方に位置させると共に、前記感光体ユニットの交換時の脱着のためのアクセスを、前記側板の間から可能としてなることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係るものは、請求項１または２記載の画像形成装置において、前記感光体ユニットの位置調整を、該感光体ユニットの回転軸に沿う移動により可能としてなることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係るものは、請求項３記載の画像形成装置において、前記感光体ユニットの位置調整を、前記回転軸に対して垂直方向での移動によっても可能とすると共に、該垂直移動可能な方向は、前記感光体へ入射する露光垂直光束に対して垂直な方向としてなることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係るものは、請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記感光体ユニットの調整作業のために、前記筺体の前方から前記感光体ユニットへアクセス可能としてなることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に係るものは、請求項５記載の画像形成装置において、前記感光体ユニットの調整作業を、前記筺体前方からの偏心カムまたはアジャスタスクリューでのアクセスにより行えるようにしてなることを特徴とする。
【００１９】
請求項７に係るものは、請求項５または６記載の画像形成装置において、前記感光体ユニットの調整作業を電気的なアクチュエータによってなし得るようにするとともに、前記感光体上へ現像されるトナーマークを転写紙上へ印字する前に中間転写体に転写し、該中間転写体上における前記トナーマークの位置を読み取るセンサを備え、該センサで得られた位置情報をフィードバックすることによって前記アクチュエータを自動動作させることを特徴とする。
【００２０】
請求項８に係るものは、請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置において、複数の感光体上に同時に露光走査を可能とするとともに、それぞれ異なる色の画像を形成することが可能なタンデム式の装置としてなることを特徴とする。
【００２１】
請求項９に係るものは、請求項８記載の画像形成装置において、前記異なる色の画像が、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色の画像でフルカラー画像を形成するものであり、前記感光体ユニットの調整移動は、前記ブラックを除き、残りのシアン、マゼンタ、イエローの３色に対応する感光体によって行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、感光体ユニットと光走査装置を、それぞれ側板間に挟まれる形で位置決め保持して取り付け固定するため、筐体を構成する前後側板に対する光走査装置の位置決め精度を高めるとともに、傾斜面への設置等による、筐体のねじれに対する光走査装置の位置変動、変形を抑えることが可能である。また、側板に一体に固定できることによって、筐体に対し強固に固定することが可能であり、装置自体の剛性をより高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の概念的正面断面図
【図２】本発明の一実施例に係る画像形成装置において、感光体ユニットと光走査装置を側板間に取り付けた状態の側面図
【図３】本発明の一実施例に係る画像形成装置において、感光体ユニットをタンデム式に配置した形態の概略図
【図４】本発明の一実施例に係る画像形成装置における感光体ユニットの調整機構の一例を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。なお本発明は図示の画像形成装置への実施には限定されず、画像形成を行う種々の装置に適用可能である。
【実施例１】
【００２５】
図１に示すように、本発明における画像形成装置の筐体１は、装置前後に対向するように位置する側板２、３を備え、前後の側板２、３間に、感光体ユニット４および感光体ユニット４上に露光走査を行う光走査装置５を保持して備えている。換言すれば、感光体ユニット４および光走査装置５は、それぞれ、側板２、３間に挟まれる形で位置決め保持されることにより画像形成装置を構成している。
【００２６】
図２に示すように、筐体１を構成する前後の側板２、３は、光走査装置５へ一体化するためネジ６を用いて取り付け固定している。なお図中７は走査レンズ、８は折り返しミラーである。
【００２７】
この種の画像形成装置は、ユーザの設置環境によって、必ずしも理想的な平面上へ置かれるとは限らず、傾斜面や、凹凸面に設置されることもしばしばありうる。この場合、設置面の状態により、筐体を構成するフレームが歪んでしまい、それによって、前述の光走査装置の位置がずれてしまう可能性があることは既述の通りである。そこで本発明の図示の実施例では、筐体１を構成する前後に対向する側板２、３の間に、感光体ユニット４および光走査装置５を、それぞれ側板２、３間に挟まれる形態で位置決め保持するとともに、前後の側板２、３をそれぞれ光走査装置５の側面にネジ６で取り付け、一体化して固定している。そのため、筐体１を構成する側板２、３に対する光走査装置５の位置決め精度が高まるとともに、傾斜面への設置等による筐体１のねじれに対する光走査装置５の位置変動、変形を抑えることが可能となっている。また、側板２、３間に一体化されてネジ止めされることによって、筐体１に対し強固に固定されることになり、画像形成装置自体としての剛性もより高まることになる。
【００２８】
感光体ユニット４は、露光走査を行う光走査装置５に対し、図示のように上方に位置すると共に、感光体ユニット４の交換（脱着）時のアクセスは、前後に対向する側板２、３の間から可能としている。既述のように、画像形成装置における感光体ユニット４は、経時的な特性の劣化や、感光体表面上への例えば意図しない傷、打痕等が形成されることにより、任意のタイミングで交換する必要性があり、感光体ユニット４の交換作業は、なるべく容易に行えるようにすることが望ましい。そこで本実施例では、図２に示すように、感光体ユニット４を光走査装置５より上方に位置させることにより、筐体１上部への配置とし、上向きの脱着方向１をとれるようにして交換作業を容易にしている。
【００２９】
ところで、感光体ユニット４の交換時のアクセスについて、筐体１の前方から行う場合は、筐体１を構成する前側の側板２に感光体ユニット４を引き出す（例えば脱着方向２）ための開口領域を設ける必要があり、筐体１の剛性が低下し、装置の強度の低下を招くおそれがあるが、本実施例のように前後の側板２、３の間から脱着可能（例えば脱着方向１）とすることにより、筐体１の前方からする場合に比べ、筐体１を覆うカバー材等（図示せず）に設けなければならない開口領域を削減することができ、構造体の強度を確保することが可能である。
【００３０】
また図４に示すように、本実施例では、偏芯カム９を設け、感光体ユニット４は、その回転軸４ａに対し垂直な方向（図４では図の左右方向）に調整移動可能としてある。この感光体ユニット４の調整移動により、感光体ユニット４ごとに光ビームＬによる走査線（図１、３では図の紙面垂直方向、図２では図の紙面左右方向への光ビームＬの照射、すなわち走査の移動方向）の位置を補正することができる。具体的には、本実施例では、図２に示すように感光体ユニット４の回転軸４ａ上の前後方向の一端側（図２では後ろ側の側板３側、すなわち右端側）を側板３に固定とし、他端側、すなわち前側の側板２側に偏芯カム９を設け、感光体ユニット４の回転軸４ａを調整移動可能とすることにより、走査線の傾きを補正することを可能としている。
【００３１】
走査線の傾きの補正については、光走査装置５内部に配置される光学素子を動かすことによって光ビームＬの照射を調整することによって行う方法が知られているが、本実施例のように、光走査装置５内部の光学素子（例えば、折り返しミラー８や走査レンズ７）を動かすことによる走査線の傾き補正においては、感光体ユニット４の感光体上に形成されるビーム特性（例えば、ビームスポット径）に劣化が生じてしまうことがある。より具体的に述べると、例えば、光走査装置５内の折り返しミラー８等を調整することにより、感光体上の走査線の傾きを補正する場合、必然的に、感光体上への光ビームＬの露光ビームの光路長を変化させることになり、ビームスポット特性を損なうことになり、その結果として、ビームスポット径の太りによる画像劣化を引き起こしてしまう。同様に、走査レンズ７を調整した場合においても、本来の狙いのレンズの配置位置からずらすことになり、光学特性における波面収差による焦点距離の変動により、同様の不具合が生じる可能性がある。加えて、光学素子を直接動かす方法により、調整機構が必然的に複雑になる傾向があり、部品点数の増加、それに伴うコストアップが生じることがあった。
【００３２】
そこで本実施例では、上述のように光走査装置５によって露光走査される走査線の位置を、感光体ユニット４を調整移動させることによって行うようにし、光ビームＬが結像するときのビームスポット特性の劣化を招くことなく、常に理想的な光学特性を維持したまま、走査線の傾きを補正することを可能としている。なお、この手法では、光走査装置５内部の光学素子による調整方法に比べ、簡素で且つ、容易に補正が可能である。
【００３３】
なお既述のように、光走査装置５によって出射される光ビームＬの光路長を一定に維持することができ、光路長を変化させずに、走査線位置を補正できるため、感光体上に形成される潜像の光学特性を理想的な状態へ維持することができ、光ビームＬのビームスポット径太り等による画像劣化を防ぐことが可能になっている。
【００３４】
なお上述の実施例では、感光体ユニット４の調整作業を偏心カム９を用いて行うようにしているが、例えばアジャスタスクリュー等の類似の手段も採用できる。手動でしか操作し得ない手段でも、電動アクチュエータ等の駆動が可能な手段でもいずれでも採用できるが、カムやアジャスタスクリュー等を用いれば、調整時に特別なアクチュエータ等を備える必要が無く、部品点数の削減、機器の構成の簡素化を図り、装置のコストダウンを図れる。
【００３５】
なお、感光体ユニット４の調整作業を電気的なアクチュエータ等によって行う構成とした場合、感光体上に現像されるトナーを転写紙上へ印字する前に中間転写体にトナーマークとして転写し、中間転写体上のトナーマーク位置をセンサによって読み取るとともに、その読み取り得られた位置情報をフィードバックすることによって、アクチュエータを自動で動作させ、それによって感光体上の露光位置を自動的に補正可能とし、常に理想的な画像位置を得ることができるように構成できる。このような自動補正制御を行う場合は、例えば、画像形成装置に入力される、印字命令が終わった後に行われるようにすることによって、装置の生産性低下を防ぐことができる。
【００３６】
また本発明の実施例を、図３に示すような複数の感光体上に同時に露光走査を可能とするとともに、それぞれ異なる色の画像を形成することが可能なタンデム式カラー画像形成装置において採用する場合、複数の色に対応する走査線の傾き補正をそれぞれの感光体毎に独立して行うことが可能になるため、色重ね精度を向上させることができ、位置ずれの少ない良好な画像を得ることが可能になる。
【００３７】
なお図３の画像形成装置では、感光体をブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色の画像を形成するフルカラー画像形成装置とし、感光体ユニット４の調整移動は、ＢＫを除く、残りのＣ、Ｍ、Ｙの３色に対応する感光体によって行う構成としている。すなわち、感光体ユニット４による走査線傾き補正機構を、全ての感光体に対して備える構成とせず、基準色であるＢＫを除く、残りの感光体のみに備える構成とすることにより、調整機構を必要最小限とし、部品点数の削減、機器の構成の簡素化を図ることを可能としている。もちろんすべての感光体について補正可能とした構造も採用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１：画像形成装置の筐体
２、３：側板
４：感光体ユニット
４ａ：感光体ユニットの回転軸
５：光走査装置
６：ネジ
７：走査レンズ
８：折り返しミラー
９：偏芯カム
Ｌ：光ビーム
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３９】
【特許文献１】特開２００８−０２８９８８号公報
【特許文献２】特開２００７−１６４１４１号公報
【特許文献３】特開２００１−０７１５５２号公報
【図１】
2010204139.tif 000003
【図２】
2010204139.tif 000004
【図３】
2010204139.tif 000005
【図４】
2010204139.tif 000006