JP4466323B2

JP4466323B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4466323B2
Application number: JP2004318432A
Authority: JP
Inventors: 孝中野
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2004-11-01
Filing date: 2004-11-01
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2024-11-01
Also published as: JP2006123473A

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置としては、像担持体として例えば感光体ドラムを用いて、その表面を帯電してレーザ光により露光して静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させて可視像化し用紙に転写する−といった画像形成を行うものが知られている。こうした画像形成装置では、画質向上が要求されるに伴い、感光体ドラムに対してレーザ光の露光位置の精度を向上することが重要となってくる。しかし、感光体ドラムやレーザ光を出射する露光装置の部品精度の影響や組付け時の誤差の累積によって、感光体ドラムに対するレーザ光の露光位置精度が落ち、記録紙に対する画像の傾き等の不具合が発生するようになる。そのため、露光装置の取り付け後に取付位置の調整を行い、感光ドラムに対するレーザ光の露光位置の精度を向上させるようにしている。

露光装置の取付位置の調整方法としては、例えば、取付位置に位置調整用のシムを追加して微調整が行われているが、シムによる位置調整の場合シムを追加した後にいったんネジ固定して精度が向上したかチェックする必要がある。そのため、期待通りに精度が向上していない場合に、固定したネジを取外して厚みの違うシムに交換して再度ネジを固定する−というように、シムの交換のたびにネジの固定及び取り外しといった煩わしい作業を行わなければならない。

シムを用いて位置調整を行う場合以外の方法としては、例えば、特許文献１には、枠体の上方からＬＳＵ、感光体ドラムを備えたプリンタ部において、２本の棒状部材が感光体ドラムの駆動軸芯と平行に且つ枠体内のプリンタ部の上方で水平方向に適宜距離離間して設け、同様に棒状部材に位置決め載置されるＬＳＵは、感光体ドラムに対しても高精度に位置決めされる点が記載されている。

また、特許文献２には、レーザ光源を備え、光源からの光を反射ミラーを介して感光体ドラム表面に照射する書込み光学系ユニットにおいて、前記レーザ光源及び反射ミラーを内蔵するユニット枠は、感光体ドラムの軸線方向に対して平行な面内で回転可能に画像形成装置内に保持されていると共に、ユニット枠の回転は、モータ駆動により回転するカムと、ユニット枠をカム面に付勢する弾性部材とによって制御される点が記載されている。
特開平５−４８７８６号公報特開２００３−９４７２３号公報

特許文献１では、ＬＳＵを感光体ドラムに対して高精度に位置決めされるようにしているが、ＬＳＵの組付け後に、ＬＳＵが組付けられた枠体自体やその他の部分の部品精度の影響や累積誤差でＬＳＵの位置がずれていた場合や、振動による枠体等の経時変化による位置のずれが生じた場合は、組み付け後の位置調整手段を有していないので、ＬＳＵの露光位置の精度が落ちた際に簡単に調整することができない。また、特許文献２では、カムを用いて光学系ユニットの位置調整をするようにしているので、ユニット全体が回転する機構となっているため、微調整がしにくく、さらに調整後にユニット全体が動きやすく精度が狂いやすい。

そこで、本発明は、レーザ光を走査して静電潜像を形成する露光手段を組付け後も容易に位置調整が可能でレーザ光の露光位置の精度を安定して向上させ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ものである。

本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、該像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の帯電された表面にレーザ光を走査して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視像化する現像手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記各手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記露光手段を載置固定する支持体と、前記露光手段のレーザ光の出射領域の始端側及び終端側の本体フレームにそれぞれ配設されるとともにノブ部材、付勢部材及びカム部材を備える一対の位置調整手段とを備え、前記ノブ部材は、前記カム部材と一体となって回動可能に前記本体フレームに取り付けられるとともに前記本体フレームに配設された複数の位置決め孔に嵌合して前記ノブ部材を位置決めする位置決め突部が突設されており、前記支持体の一部が前記位置調整手段の前記付勢部材により前記カム部材のカム面に圧接されており、前記ノブ部材の回転により前記カム部材を回動させることで前記像担持体の回転中心線を含む平面を交差する方向に前記露光手段を移動させてレーザ光の走査方向を前記像担持体の回転中心線に沿うように前記支持体の位置調整を行うことを特徴とする。さらに、前記支持体は、前記本体フレームに回動可能に保持された状態で前記位置調整手段により位置調整されることを特徴とする。さらに、前記ノブ部材は、コイルバネにより前記本体フレームに圧接されていることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、一対の位置調整手段が、露光手段のレーザ光の出射領域の始端側及び終端側にそれぞれ配置されるので、露光手段の像担持体の回転中心線を含む平面を交差する方向への移動調整を容易にかつ精度よく行うことができる。すなわち、露光手段から出射されるレーザ光の出射領域が像担持体の回転中心線を含む平面に対して傾いていた場合始端側の位置調整手段及び終端側の位置調整手段を互いに反対方向に調整することで傾きを容易に短時間で調整でき、調整作業を効率化できる。また、両方の位置調整手段を並行して動作させながら行うので、精度よく調整することができる。

また、位置調整手段として、支持体を保持する本体フレームに配設された付勢部材及びカム部材を備え、支持体の一部が付勢部材によりカム部材のカム面に圧接されるように構成することで、カム部材の動作により微調整が可能となるとともに付勢部材により支持体がカム面との間に挟持されるので、支持体を安定した状態に保持することができる。特に、一方の位置調整手段を動作させた場合他方の位置調整手段において支持体が不用意に動くことが防止され、安定した状態で調整作業を行うことができる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１の上部には用紙排紙トレイ１０が設けられ、その下部には、記録部２及び給紙部３が配されている。

給紙部３では、給紙カセット１１が配置されており、フラッパ１２に所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット１１の右端部には、ピックアップローラ１３が配置されている。フラッパ１２は、積載された用紙の上面がピックアップローラ１３に圧接するように、図示しないバネ部材により上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ１３が回転駆動すると、摩擦力により用紙が１枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。

給紙された用紙は、まずフィードローラ１４及びプレスローラ１５により記録部２に搬送される。記録部２では、搬送された用紙に記録するために、現像器１６、クリーニング機構１７、コロナ帯電器１８、感光体ドラム１９、転写ローラ２０、露光ヘッド２１及び定着ローラ２２が備えられている。クリーニング機構１７は、転写後の感光体ドラム１９の表面に付着した残留トナーや紙粉等の異物をクリーニングローラにより捕捉して感光体ドラム１９の表面を清掃する。コロナ帯電器１８は、放電ワイヤからのコロナ放電により感光体ドラム１９の表面を一様に帯電する。一様に帯電された感光体ドラム１９に、露光ヘッド２１で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像が形成される。そして、現像器１６内のトナーを感光体ドラム１９に形成された静電潜像に転移させて、静電潜像を可視像化する。転写ローラ２０は、用紙を挟んで感光体ドラム１９と対向する位置に設置されており、所定の電圧が印加されると感光体ドラム１９表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２２及びプレスローラ２３によって挟持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着された用紙は、排紙ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて用紙排紙トレイ１０に搬出される。

また、装置本体の側面には、手差し給紙機構及び反転搬送機構が設けられており、手差し給紙を行う場合には、側面カバー２６を開いて給紙ローラ２７に用紙を差し込むことで行われる。差し込まれた用紙は、給紙ローラ２７によりフィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されて記録動作が行われる。また、反転搬送を行う場合には、片面に記録した用紙が一旦排紙ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて搬出された後排紙ローラ２４を逆回転して反転搬送路に搬送して、フィードローラ２８及びプレスローラ２９、フィードローラ３０及びプレスローラ３１の２対の搬送ローラにより下方に向けて搬送する。そして、再度フィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されてもう一方の面に記録動作が行われ、用紙の両面に記録されるようになる。

図２は、露光ヘッド２１の取付部分を示す斜視図である。図２では、理解を容易にするために側面フレーム３７（一点鎖線で概略表示）を省略している。露光ヘッド２１は、レーザ光源、ポリゴンミラー、及び複数のレンズ等の光学部品が内部に配置されてユニット化されており、支持体である金属板を成形した取付ブラケット３３の取付穴部に載置固定されている。露光ヘッド２１の側面には、水平に突設された３箇所の固定部３４が形成されており、取付ブラケット３３の取付穴部の周縁でネジやピン等により固定されている。

取付ブラケット３３の両側には、垂直に屈曲された固定部３５及び水平に突設された係止部３６がそれぞれ形成されている。固定部３５には、水平方向に所定間隔を置いて２つのネジ孔３５ａ及び３５ｂが形成されており、ネジ孔３５ａが感光体ドラム１９から遠い位置に穿設され、ネジ孔３５ｂが感光体ドラム１９に近い位置に穿設されている。ネジ孔３５ａには、後述するように保持用ネジが螺着されて取付ブラケット３３が側面フレーム３７に回動可能に取り付けられるようになる。また、ネジ孔３５ｂには、固定用ネジが螺着されて取付ブラケット３３が側面フレーム３７に固定されるようになる。

係止部３６は、本体フレームの側面フレーム３７（一点鎖線で表示）に設けられた係止孔３８に差込み可能なように平坦な矩形状に形成されている。係止部３６は、後述するように側面フレーム３７に設けられた一対の位置調整手段３９によりそれぞれ挟持されて上下動されるようになっている。また、側面フレーム３７に形成された係止孔３８は、係止部３６が感光体ドラム１９に向かって移動可能なように長孔状に形成されており、露光ヘッド２１と感光体ドラム１９との間の間隔調整ができるようになっている。

取付ブラケット３３を側面フレーム３７に取り付ける場合には、まず、係止部３６を側面フレーム３７の係止孔３８に差し込んで露光ヘッド２１と感光体ドラム１９との間の間隔調整を行った後ネジ孔３５ａに保持用ネジを螺着して側面フレーム３７に取付ブラケット３３を仮固定する。この状態では、取付ブラケット３３は、ネジ孔３５ａを中心に回動可能な状態となっており、後述するように位置調整手段３９により係止部３６を上下動させて露光ヘッド２１の傾き位置の調整を容易に行うことができる。そして、位置調整手段３９による露光ヘッド２１の傾き位置の調整が完了した後にネジ孔３５ｂに固定用ネジを螺着して取付ブラケット３３を側面フレーム３７に完全に固定する。

露光ヘッド２１の感光体ドラム１９側の上方には、本体フレームの一部であるベースフレーム４０が配設されている。ベースフレーム４０は、金属板を断面Ｌ字状に成形し、側面フレーム３７の間に固定されており、取付ブラケット３３の感光体ドラム１９側の側面にその垂直部分がほぼ沿うように配設されている。また、ベースフレーム４０の水平部分は、露光ヘッド２１からのレーザ光の出射領域の上方に感光体ドラム１９に向かって張り出すように設けられている。

露光ヘッド２１から出射されるレーザ光の光路は、始端側Ｌｓから終端側Ｌｅまでの間の出射領域を順次移動し、それによって感光体ドラム１９の表面の走査線Ｓに沿ってレーザ光が照射される。図３には、感光体ドラム１９の回転軸の回転中心線Ｐと走査線Ｓとの関係を示す説明図であるが、感光体ドラム１９の表面に静電潜像を正確に形成するためには、回転中心線Ｐと走査線Ｓとが平行又は一致するように設定される必要がある。図３に示すように、走査線Ｓが回転中心線Ｐに対して角度θ傾いていると、形成される静電潜像も感光体ドラム１９の表面に傾いて形成されるようになる。こうした傾きを調整するために、始端側Ｌｓ及び終端側Ｌｅにそれぞれ位置調整手段３９が設けられている。

図４は、図２のＡ−Ａ断面図であり、終端側Ｌｅの位置調整手段３９の部分を垂直面で切断した断面図を示している。また、図５は、位置調整手段３９の部分を側面フレーム３７の外側から見た図を示している。なお、始端側Ｌｓの位置調整手段３９も同様の構成であるため、説明は省略する。

位置調整手段３９は、ノブ部材４１、カム部材４２及び付勢部材４３からなる。ノブ部材４１は、円筒状で側面フレーム３７に接する端面４４が有底状に形成され、反対側の端面は開口している。端面４４の中心部には内部に向かって軸支部４５が突設している。そして、軸支部４５には、ノブ部材４１の中心軸に沿って端面４４から貫通して軸孔４６が穿設されている。

カム部材４２は、カム面４７が外周に形成された有底の円筒部の中心軸から偏心した位置に棒状の軸部４８が底面から立設している。軸部４８の中心軸は、円筒部の中心軸と平行となるように設定されている。そして、軸部４８は、側面フレーム３７に穿設された取付穴４９に挿入された後ノブ部材４１の軸孔４６に挿着される。取付穴４９の内径は軸部４８の外径とほぼ同じ大きさに設定されており、ガタツキがないようにされている。また、軸部４８はＤカット加工されており、軸孔４６の内面もＤカット加工に対応して加工されている。したがって、軸部４８が軸孔４６に挿着した状態では、ノブ部材４１とカム部材４２は一体となって回転可能に設定される。

軸部４８は、軸孔４６に挿着すると、その先端部が軸支部４５から突き出るようになっており、その突出部分にコイルバネ５０、ワッシャ５１を挿着してネジ５２により止着している。図６は、ノブ部材４１及びカム部材４２の分解斜視図を示している。ネジ止めされた軸部４８の先端がコイルバネ５０を介して軸支部４５の先端に対して付勢されるため、ノブ部材４１及びカム部材４２は互いに側面フレーム３７に引き付けられるようになり、ノブ部材４１の底面及びカム部材４２の底面が側面フレーム３７に圧接するようになる。図６に示すように、側面フレーム３７のノブ部材４１側の表面には複数の位置決め孔５３が所定の角度ずつずらして配設されており、ノブ部材４１の底面に突設された一対の位置決め突部５４が位置決め孔５３に嵌合してノブ部材４１が位置決めされる。

ノブ部材４１を回転して位置変更する場合には、図７に示すように、ノブ部材４１をコイルバネ５０の付勢力に抗して側面フレーム３７から離間する方向に引張り、位置決め突部５４を位置決め孔５３から離間させる。そして、離間させた状態でノブ部材４１を所定角度回転させた後元の状態に戻せばよい。

カム部材４２のカム面４７の上部には取付ブラケット３３の係止部３６の下面が載置されており、係止部３６の上面にはコイルバネからなる付勢部材４３が圧接している。付勢部材４３の上部は、側面フレーム３７の係止孔３８の上部に形成された係止突起５５に嵌合しており、付勢部材の下部が係止部３６の上面に常時圧接するようになっている。したがって、係止部３６は、カム部材４２のカム面４７と付勢部材４３との間に常時挟持されるようになる。

図８は、ノブ部材４１を図５の状態から所定角度回転させた状態を示している。ノブ部材４１の回転によりカム部材４２も一体となって回転すると、カム部材４２の円筒部に対して軸部４８が偏心して設けられているため、係止部３６に接するカム面４７の部分が上下動するようになる。そのため、図５では、取付ブラケット３３の係止部３６は、側面フレーム３７の係止孔３８の底部に接する位置に設定されているが、図８では、係止部３６が付勢部材４３の付勢力に抗してカム部材４２により押し上げられるようになる。こうして、ノブ部材４１を回転して係止部３６の位置調整を行うことができる。

係止部３６は、カム部材４２のカム面４７と付勢部材４３との間に常時挟持されているためがたつくことなく安定した状態に保たれ、また、ノブ部材４１の位置決め突部５４が側面フレーム３７の位置決め孔５３に嵌合することで所定位置に保持されるようになる。一対の位置調整手段３９を用いて取付ブラケット３３の上下位置を調整する場合には、例えば図３のように走査線Ｓが傾いた状態では、図９に示すように、始端側Ｌｓのカム部材４２が低くなるようにノブ部材４１を調整し、終端側Ｌｅのカム部材４２が高くなるようにノブ部材４１を調整して点線で示す状態とすることで、走査線を回転中心線に沿うように簡単に調整することができる。一対の位置調整手段をレーザ光の出射領域の始端側及び終端側に配設しているので、調整手段が１つだけの場合に比べ両方を並行して調整することで調整作業を容易にかつ正確に行うことができる。

図１０は、取付ブラケット３３の固定部３５が側面フレーム３７に固定された状態においてネジ孔３５ａ及び３５ｂを通る平面での拡大断面図を示している。ネジ孔３５ａには、保持用ネジ６０が側面フレーム３７に穿設された取付孔６１を通して螺着されている。取付孔６１は、ネジ孔３５ａよりも大径に形成されており、保持用ネジ６０の嵌合部６２が嵌合しており、嵌合部６２に固着されたネジ部６３がネジ孔３５ａに螺合している。したがって、固定部３５は、取付孔６１には固定された状態とならず、回動可能な状態となっている。

一方、ネジ孔３５ｂには、固定用ネジ６４が側面フレーム３７に穿設された取付孔６５を通して螺着されている。固定用ネジ６４は、取付孔６５及びネジ孔３５ｂの両方に螺合して固定部３５を側面フレーム３７に固定するようになる。

取付ブラケット３３を保持用ネジ６０により側面フレーム３７に回動可能な状態で仮固定して上述のように位置調整手段３９による傾き位置調整後に固定用ネジ６４により取付ブラケット３３を側面フレーム３７に完全に固定すれば、取付ブラケット３３を調整した状態で安定して維持することができる。

本発明に係る実施形態に関する画像形成装置全体の概略断面図である。露光ヘッドの取付部分に関する斜視図である。感光体ドラムの回転軸の軸線と走査線との関係を示す説明図である。図２のＡ−Ａ位置における位置調整手段部分の拡大断面図である。位置調整手段を側面フレーム側から見た図である。ノブ部材及びカム部材の分解斜視図を示している。図４においてノブ部材を回転する際の状態を示す断面図である。図５においてノブ部材を回転した状態を示す図である。位置調整手段の調整動作を示す説明図である。取付ブラケットの固定部における固定状態を示す断面図である。

符号の説明

１画像形成装置
２記録部
３給紙部
21 露光ヘッド
33 取付ブラケット
35 固定部
35a ネジ孔
35b ネジ孔
36 係止部
37 側面フレーム
38 係止孔
39 位置調整手段
41 ノブ部材
42 カム部材
43 付勢部材
60 保持用ネジ
64 固定用ネジ

Claims

像担持体と、該像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の帯電された表面にレーザ光を走査して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視像化する現像手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記各手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記露光手段を載置固定する支持体と、前記露光手段のレーザ光の出射領域の始端側及び終端側の本体フレームにそれぞれ配設されるとともにノブ部材、付勢部材及びカム部材を備える一対の位置調整手段とを備え、前記ノブ部材は、前記カム部材と一体となって回動可能に前記本体フレームに取り付けられるとともに前記本体フレームに配設された複数の位置決め孔に嵌合して前記ノブ部材を位置決めする位置決め突部が突設されており、前記支持体の一部が前記位置調整手段の前記付勢部材により前記カム部材のカム面に圧接されており、前記ノブ部材の回転により前記カム部材を回動させることで前記像担持体の回転中心線を含む平面を交差する方向に前記露光手段を移動させてレーザ光の走査方向を前記像担持体の回転中心線に沿うように前記支持体の位置調整を行うことを特徴とする画像形成装置。
前記支持体は、前記本体フレームに回動可能に保持された状態で前記位置調整手段により位置調整されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記ノブ部材は、コイルバネにより前記本体フレームに圧接されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。