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JP2007156092A - 画像形成装置及び画像形成装置の調整方法 - Google Patents

画像形成装置及び画像形成装置の調整方法 Download PDF

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JP2007156092A JP2005350852A JP2005350852A JP2007156092A JP 2007156092 A JP2007156092 A JP 2007156092A JP 2005350852 A JP2005350852 A JP 2005350852A JP 2005350852 A JP2005350852 A JP 2005350852A JP 2007156092 A JP2007156092 A JP 2007156092A
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正一 福留
Ayumi Oda
歩 小田
Takaharu Motoyama
貴晴 元山
Tomohiko Okada
知彦 岡田
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Abstract

【課題】書き込みヘッドと感光体間の間隔を、熟練を有さないユーザでも容易に調整可能な調整手段を備えた画像形成装置及び調整方法を提供する。
【解決手段】感光体に光画像を書き込むLEDヘッド227と感光体ドラムとの間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段を備え、この調整手段はLEDヘッド227に取り付けられた規定部材7を有する。LEDヘッド227と感光体ドラムとの間隔調整は、LEDヘッド227と規定部材7を一体的に規定部材7が感光体ドラムと接触するまで移動する。このとき、LEDヘッド227と感光体ドラムとの間隔は(A−B)である。次に、LEDヘッド227と規定部材7を反感光体ドラム方向に距離(B)移動させる。これにより、LEDヘッド227と感光体ドラムとの間隔は基準間隔(A)となる。
【選択図】図7

Description

本発明は画像形成装置及び画像形成装置の調整方法に関し、さらに詳しくは、感光体に光画像を書き込む書き込みヘッドと感光体との間隔を基準間隔に調整する調整手段を備えた画像形成装置及び画像形成装置の調整方法に関する。
ディジタル複合機(MFP)、プリンタ及びファクシミリ等電子写真方式の画像形成装置に用いられるLED(Light Emitting Diode)ヘッド等の書き込みヘッドは、高品質の画像を得るため、感光体ドラムに対して所定の間隔で位置決めされて取り付けられる。
しかしながら、大量に生産される画像形成装置において、それぞれの書き込みヘッドと感光体との間隔が完全に同一となるように組み立てることは困難であり、組み立て時に多少のばらつきが生じてしまう。したがって、組み立て後に個々の装置毎に書き込みヘッドの位置を調整して、書き込みヘッドと感光体との間隔が一定の公差内に入るようにして、所定の品質の画像が得られるようにする必要がある。
そのため、従来のMFP等電子写真方式の画像形成装置には、LEDヘッドの位置を調整する機構が画像形成装置本体に設けられており、画像形成装置の製造ラインでは感光体装着位置にCCD等の光電変換素子を装着し、CCD出力からLED露光スポット形状を検出してLEDヘッドの位置を調整するための専用ジグを用いて調整作業を行っていた。
一方、電子写真方式の画像形成装置において、感光体は消耗品で頻繁に交換されるが、感光体取り付け位置の個体差により感光体表面とLEDヘッドとの距離にはばらつきがある。また、LEDヘッドに内蔵されたレンズの焦点深度はわずか±0.1mmであり、ばらつきが焦点深度を超えた場合、感光体交換後にLEDヘッドから出る光の焦点が感光体の表面と一致するように、ピント調整を行わないと所望の画質が得られない。
前記したような専用ジグは、装置が大掛かりで高価であるため、サービスマンが客先に出向いてLEDヘッドの位置調整を行う際は専用ジグを用いることができず、テストプリントを行って印字したライン幅を目視でチェックして位置調整しており、作業に長時間を要し、調整精度も低いのが現実である。
このような実情に鑑み、LEDヘッドの下部を開放可能としたクラムシェル方式の画像形成装置が知られている。クラムシェル方式の画像形成装置では、書き込みヘッドと感光体ドラムとを所定の距離に位置決めするとき、LEDヘッドの下部を開放することができるので、書き込みヘッドの取り付け位置を容易に調整することができる。
また、特許文献1には、LEDヘッドを用いた電子写真記録装置において、感光体表面に当接棒を突き当て、LEDヘッドと感光体表面との距離を一定に保つことにより、走査線の位置ずれを補正した際に生じる焦点ずれを小さくする技術が開示され、特許文献2には、画像形成装置において、本体装置の側部から書き込みヘッドと感光体ドラムとの距離及び書き込みヘッドの感光体ドラムに対する走査傾きを調整可能とする技術が開示されている。
特開2001−130047号公報 特開2003−173073号公報
電子写真方式の画像形成装置は、ユーザが使用中に消耗品の交換や各部品の調整を行う必要が生じた場合、熟練された“サービスマン”が実施する形態をとっている。従来から、サービスマンによるメンテナンスから、“ユーザメンテナンス”に切り替える必要性が叫ばれてきたが、例えばプロセスキット等のような一部の部品については、ユーザが交換しても印字品位の低下を招かず、装置の破損も招かないとして“ユーザメンテナンス”が取り入れられている。しかし、電子写真方式の核となる部品については、依然として“サービスマンメンテナンス”に依存している。
特に、印字品位を左右するレーザ光を取り扱う光学ユニットやLEDヘッド等の画像書込み部材の取付け調整は、画像形成装置の工場出荷時の調整の後、据付現場での印字画像を用いたドット径調整は熟練を必要とするだけでなく、印字品位を左右する観点から“サービスマンメンテナンス”の必須項目とされてきた。また、光学ユニットやLEDヘッドの画像書込み部材の取り付け調整は、前記メンテナンス以外に静電潜像担持体(感光体)の交換毎に調整することが必要であるが、調整作業の困難性から感光体の交換時の調整は割愛するのが通常の処理とされてきた。
近年において、画像形成装置の高画質化に伴い印字解像度が従来の300dpiから600,1200dpiへと進む中で、従来通りの調整手法では、熟練されたサービスマンでも、その対応が困難となってきた。因みに、1200dpiでは、1ドットのドット径は概ね12〜13μmであり、判別不可能である。
本発明は、従来技術が有する問題点に鑑みなされたもので、熟練を有さないユーザでも容易かつ確実に書き込みヘッドと感光体間の間隔を確認し、間隔を高精度に調整可能な調整手段を備えた画像形成装置、及び書き込みヘッドと感光体間の隔調整方法を提供することを目的とする。
また、感光体を有する感光体ドラムは偏心、変形、径ばらつき等が原因となって、その回転角度により書き込みヘッドと感光体との距離が変化する。したがって、書き込みヘッドと感光体との距離が最大となる位置で間隔調整を行えば、それ以外の位置における書き込みヘッドと感光体ドラムとの距離は過小となり、逆に書き込みヘッドと感光体との距離が最小となる位置で間隔調整を行えば、それ以外の位置における書き込みヘッドと感光体ドラムとの距離は過大となり、いずれにしても適切な間隔調整を行うことができない。
そこで、本発明は、感光体ドラムに許容範囲内の偏心、変形、径ばらつき等が発生しているとしても、感光体ドラムが所定の回転位置にあるときに書き込みヘッドと感光体との間隔調整を行うようにして、感光体ドラムの1回転中における書き込みヘッドと感光体との間隔が過小あるいは過大となって、感光体表面が書き込みヘッドの焦点深度の範囲外となることがないようにすることを目的とする。
また、書き込みヘッドと感光体との間隔を調整する際、規定部材を延長した線が感光体ドラム回転軸中心線に交わらないように、つまり規定部材の位置が感光体ドラムに対し副走査方向にずれていると、感光体に投射される露光スポット形状が真円にならず、感光体に鮮明な潜像を形成することができない。
そこで、本発明は、書き込みヘッドと感光体との間隔を調整する際、規定部材と感光体ドラムとの副走査方向のずれを修正し、その後、書き込みヘッドと感光体との間隔を調整することにより、書き込みヘッドと感光体との間隔を正確に調整することを目的とする。
本発明の第1の技術手段は、感光体に光画像を書き込む書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段を備えた画像形成装置において、前記調整手段は、前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記書き込みヘッドと感光体との間隔を規定する規定部材と、前記規定部材を前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記感光体と当接させる移動手段と、前記規定部材が前記感光体と当接した後、前記規定部材を前記書き込みヘッドと一体的に反感光体方向に所定距離(B)移動させ前記書き込みヘッドと感光体との間隔を基準間隔(A)とする逆移動手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の第2の技術手段は、第1の技術手段の画像形成装置において、前記規定部材と前記感光体との当接を電気的導通の有無で検知する当接検知手段と、該当接検知手段による検知結果を報知する手段を備えたことを特徴とする。
本発明の第3の技術手段は、第1またはの技術手段の画像形成装置において、前記規定部材は、前記感光体の両端に設けられた導電性の非画像領域と当接し、前記移動手段及び逆移動手段は、前記書き込みヘッドの両端を独立して移動可能であることを特徴とする。
本発明の第4の技術手段は、第1または2の技術手段の画像形成装置において、前記書き込みヘッドと前記感光体との間隔調整時に前記感光体を回転させた状態で前記規定部材を前記感光体に当接させることを特徴とする。
本発明の第5の技術手段は、感光体に光画像を書き込む書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段を備えた画像形成装置において、前記調整手段は、前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記書き込みヘッドと感光体との間隔を規定する規定部材と、前記感光体上に所定厚さ(B)のスペーサを装着する手段と、前記規定部材を前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記スペーサと当接させる移動手段と、前記規定部材が前記スペーサと当接した後、前記スペーサを除去する手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の第6の技術手段は、第5の技術手段の画像形成装置において、前記規定部材と前記スペーサとの当接を電気的導通の有無で検知する当接検知手段と、該当接検知手段による検知結果を報知する手段を備えたことを特徴とする。
本発明の第7の技術手段は、第5の技術手段の画像形成装置において、前記規定部材は前記感光体の両端に装着された前記スペーサと当接し、前記移動手段は前記書き込みヘッドの両端を独立して移動可能であることを特徴とする。
本発明の第8の技術手段は、感光体ドラム上の感光体に光画像を書き込む書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段を備えた画像形成装置において、前記調整手段は、前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記書き込みヘッドと前記感光体との間隔を調整する調整部材と、前記感光体ドラムと当接して前記書き込みヘッドと感光体との間隔を検出する検出部材とを備え、該検出部材によって前記感光体が前記書き込みヘッドに最も接近する前記感光体の箇所と前記感光体が前記書き込みヘッドから最も離間する前記感光体の箇所を求め、前記書き込みヘッドと前記感光体との間隔を前記求められた箇所の中間位置に調整することを特徴とする。
本発明の第9の技術手段は、第8の技術手段の画像形成装置において、前記検出部材と前記感光体ドラムとの当接を電気的導通の有無で検知する当接検知手段と、該当接検知手段による検知結果を報知する手段を備えたことを特徴とする。
本発明の第10の技術手段は、感光体ドラム上の感光体に光画像を書き込む書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段を備えた画像形成装置において、前記調整手段は、前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記書き込みヘッドと前記感光体との間隔を規定する規定部材と、該規定部材の前記感光体ドラムに対する副走査方向位置を検出する副走査方向位置検出部材と、前記書き込みヘッドを副走査方向に移動する副走査方向移動手段とを備え、前記副走査方向位置検出部材と前記副走査方向移動手段によって前記書き込みヘッドの副走査方向位置を調整した後、前記規定部材を用いて前記書き込みヘッドと前記感光体との間隔を調整することを特徴とする。
本発明の第11の技術手段は、第10の技術手段の画像形成装置において、前記副走査方向位置検出部材は、前記書き込みヘッドが前記感光体の直上に到達したとき、前記感光体ドラムの回転軸と当接することを特徴とする。
本発明の第12の技術手段は、第10または11の技術手段の画像形成装置において、前記規定部材と前記副走査方向位置検出部材は一体に形成され、前記書き込みヘッドとともに前記感光体方向に接近または離反することを特徴とする。
本発明の第13の技術手段は、第10乃至12のいずれかの技術手段の画像形成装置において、前記規定部材の中心軸線と前記副走査方向位置検出部材の前記回転軸と当接する当接位置との距離を前記感光体ドラムの回転軸の半径(C)より所定距離(D)だけ大に設定し、前記副走査方向位置検出部材が前記回転軸との当接を検出すると、当接位置から所定距離(D)離間させることを特徴とする。
本発明の第14の技術手段は、第1または5の技術手段の画像形成装置において、前記規定部材を退避させる退避手段を備えたことを特徴とする。
本発明の第15の技術手段は、第1または5の技術手段の画像形成装置において、前記感光体はドラム形状であることを特徴とする。
本発明の第16の技術手段は、第1、5、8、10のいずれかの技術手段の画像形成装置において、前記書き込みヘッドはLEDヘッドであることを特徴とする。
本発明の第17の技術手段は、第1または5の技術手段の画像形成装置において、前記感光体はベルト形状であることを特徴とする。
本発明の第18の技術手段は、感光体に光画像を書き込む書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段を備え、該調整手段は、前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記書き込みヘッドと感光体との間隔を規定する規定部材を有する第1の技術手段の画像形成装置の調整方法において、前記規定部材を感光体方向に移動して感光体に当接させ、その後前記規定部材を前記書き込みヘッドとともに反感光体方向に前記所定寸法(B)移動させ、前記書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)とすることを特徴とする。
本発明の第19の技術手段は、感光体に光画像を書き込む書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段を備え、該調整手段は、前記感光体上に所定厚さ(B)のスペーサを装着する手段と、前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記書き込みヘッドと感光体との間隔を規定する規定部材を有する第5の技術手段の画像形成装置の調整方法において、前記感光体上に前記スペーサを装着し、前記規定部材を前記書き込みヘッドとともに感光体方向に移動して前記スペーサに当接させ、その後前記スペーサを除去することを特徴とする。
本発明の第20の技術手段は、感光体ドラム上の感光体に光画像を書き込む書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段を備え、該調整手段は、前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記書き込みヘッドと感光体との間隔を調整する調整部材と、前記感光体と当接して前記書き込みヘッドと感光体との間隔を検出する検出部材とを備えた第8の技術手段の画像形成装置の調整方法において、前記検出部材によって前記感光体が前記書き込みヘッドに最も接近する前記感光体の箇所と前記感光体が前記書き込みヘッドから最も離間する前記感光体の箇所を求め、その後前記書き込みヘッドと前記感光体との間隔を前記求められた箇所の中間位置に調整することを特徴とする。
本発明の第21の技術手段は、感光体ドラム上の感光体に光画像を書き込む書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段を備え、該調整手段は、前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記書き込みヘッドと感光体との間隔を規定する規定部材と、該規定部材の前記感光体ドラムに対する副走査方向位置を検出する副走査方向位置検出部材と、前記書き込みヘッドを副走査方向に移動する副走査方向移動手段とを備えた第10の技術手段の画像形成装置の調整方法において、前記副走査方向位置検出部材と前記副走査方向移動手段によって前記書き込みヘッドの副走査方向位置を調整し、その後前記規定部材を用いて前記書き込みヘッドと前記感光体との間隔を調整することを特徴とする。
本発明の画像形成装置及び画像形成装置の調整方法は、書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段が、書き込みヘッドと一体的に感光体方向に所定距離移動して、書き込みヘッドと感光体との間隔を規定する規定部材を有しているので、熟練を有しないユーザでも容易に書き込みヘッドと感光体間の間隔を確認し高精度に調整することができる。
本発明は、規定部材が感光体と接触したとき、書き込みヘッドと感光体との間隔が基準間隔(A)より所定寸法(B)小さくなるように設定され、規定部材を書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動させ感光体と当接させる移動手段と、規定部材が感光体と当接した後、規定部材を書き込みヘッドと一体的に反感光体方向に所定寸法(B)移動させる逆移動手段を備えているので、熟練を有しないユーザでも簡便に書き込みヘッドと感光体間の間隔を確認し調整することができる。
本発明は、規定部材が感光体上に装着された所定寸法(B)の厚さのスペーサと接触したとき、書き込みヘッドと感光体との間隔が基準間隔(A)となる長さに設定され、感光体上にスペーサを装着する手段と、規定部材を書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動してスペーサと当接させる移動手段と、規定部材がスペーサと当接した後、スペーサを除去する手段を備えているので、熟練を有しないユーザでも簡便に書き込みヘッドと感光体間の間隔を確認し調整することができる。
本発明は、規定部材と感光体またはスペーサとの接触を当接検知手段により電気的に検知し、検知結果を報知するので、熟練を有しないユーザでも容易に規定部材と感光体またはスペーサとの当接を検出することができ、書き込みヘッドと感光体間の間隔を確認し調整することができる。
本発明は、規定部材を退避させる退避手段を備えているので、感光体交換時にピン形状の規定部材が感光体表面に接触して傷つけたり、規定部材を変形させたりすることを防止することができる。
本発明は、書き込みヘッドと感光体との間隔調整時に感光体を回転させた状態で規定部材を感光体保持部材に当接させるので、感光体保持部材と規定部材それぞれの表面の酸化や異物付着等による接触不良を防止することができる。
本発明は、書き込みヘッドと感光体との間隔を調整する際、書き込みヘッドと感光体との距離が最大となる感光体ドラムの回転位置と書き込みヘッドと感光体との距離が最小となる感光体ドラムの回転位置との中間の回転位置において間隔調整を行うので、感光体ドラムの1回転中に感光体表面が書き込みヘッドの焦点深度の範囲内に収まるよう調整することができる。
本発明は、書き込みヘッドと感光体との間隔を調整する際、規定部材と感光体ドラムとの副走査方向のずれを修正し、感光体に投射される露光スポット形状が真円になるように調整した後、書き込みヘッドと感光体との間隔を調整することにより、書き込みヘッドと感光体との間隔を正確に調整することができる。
本発明は、規定部材の中心軸線と副走査方向位置検出部材が感光体の回転軸と当接する当接位置との距離を感光体ドラムの回転軸の半径(C)より所定距離(D)だけ大に設定し、副走査方向位置検出部材が前記回転軸との当接を検出すると、当接位置から所定距離(D)離間させるので、両者の磨耗を防止し、長期間に亘り高精度な書き込みヘッドと感光体との間隔調整を行うことができる。
以下、本発明の実施形態について説明する。
〈第1の実施形態〉
図1は、本発明の実施形態の画像形成装置であるデジタルカラー複写機の全体構成を示す断面図である。本実施形態の画像形成装置1は、本体上部に原稿台111及び操作パネルを備え、本体内部に画像読み取り部110及び画像形成部210を備える。原稿載置台111の上面には、原稿載置台111に対して開閉可能に支持され、原稿載置台111に対して所定の位置関係をもって両面自動原稿送り装置(RADF;Reversing Automatic Document Feeder)112が設けられる。
画像形成装置1は、カラー画像の複写が可能な電子写真方式のデジタルカラー複写機で、原稿台111の上に載置される原稿の画像、または両面自動原稿送り装置112によって搬送される原稿の画像を画像読み取り部110で読み取り、読み取った原稿の画像を画像形成部210の第1〜第4画像形成ステーションPa,Pb,Pc,Pdで記録紙100上に再現する。第1の画像形成ステーションPaは記録紙100に原稿画像の黒色成分の画像を再現し、第2の画像形成ステーションPbは記録紙100に原稿画像のシアン成分の画像を再現し、第3の画像形成ステーションPcは記録紙100に原稿画像のマゼンタ成分の画像を再現し、第4画像形成ステーションPdは記録紙100に原稿画像のイエロー成分の画像を再現する。第1〜第4の画像形成ステーションPa〜Pdは同一の構成であるので、これらをまとめて画像形成ステーションPとして説明する。
画像形成ステーションPは、記録紙100にトナー像を形成するユニットで、画像形成装置1のフレーム間に回転可能に水平に支持される円筒形状の感光体ドラム222、感光体を一様に帯電させる帯電装置223、感光体の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像する現像装置224、現像された感光体の表面のトナー像を記録紙100に転写する転写用放電装置225、感光体ドラム222の表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置226から構成される。帯電装置223、現像装置224、転写用放電装置225及びクリーニング装置226は、感光体ドラム222の回転方向に沿って順に配置される。また、感光体ドラム222と転写用放電装置225との間には、記録紙100を搬送する転写搬送ベルト215が設けられ、搬送ローラ214,216によって駆動され、記録紙100を矢印Z方向に搬送する。感光体ドラム222は、紙面に垂直な方向に延びる回転軸を中心に矢印Fの方向に回転する。
また、画像形成ステーションPは、書き込みヘッドであるLEDヘッド227を備える。LEDヘッド227は、感光体ドラム222の上方で、その長手方向が感光体ドラム222の軸線方向に略平行に設けられ、感光体ドラム222の回転方向に沿って設けられる帯電装置223と現像装置224との間に配置され、帯電装置223で帯電させた感光体の表面に光を照射して静電潜像を形成する。
図5は、書き込みヘッドと感光体表面の位置関係を拡大して示す部分断面図である。LEDヘッド227は、画像データに応じて変調されたドット光を発する発光ダイオード(LED)をライン状に基板上に形成して構成されるLED基板ユニット231、及び発光ダイオードからの光を感光体ドラム222の表面に結像させるセルフォックレンズアレイ232、LEDヘッド227の骨格を成すベース部材を含み構成される。ベース部材は、LEDヘッド227の長手方向に延び、剛性の高い金属ブロックによって形成されている。また、LEDヘッド227は熱を発生するので、ベース部材は熱伝導性のよいアルミニウムを用いて作製される。これによって、LEDヘッド227の発熱を抑制することができる。また、ベース部材にアルミニウムを用いることでLEDヘッド227は十分な剛性を得ることができ、LEDヘッドを軽量に構成することができる。また、LEDヘッド227の両端部には、ベース部材の両端部が突出し、ヘッド支持部2を構成する。
LEDヘッド227に内蔵されているセルフォックレンズアレイ232の例として、焦点距離が4mmのセルフォックレンズの場合、各セルフォックレンズと感光体ドラム222の感光体表面との間隔は4mmに設定されるが、感光体ドラム222の寸法精度により、感光体表面の位置は±0.5mmの誤差を見込まなければならない。しかしながら、一定の印字品質を保つため、感光体表面がどのような位置にあっても、感光体表面に対しセルフォックレンズの焦点深度は±0.1mmを維持しなければならない。したがって、感光体ドラム222を交換する際には、感光体ドラム222毎にLEDヘッド227と感光体表面との間隔が例えば4±0.1mmとなるように、LEDヘッド227の位置を設定しなければならない。
図2は、第1の実施形態の画像形成装置における書き込みヘッド調整装置を示す断面図で、図1のP−P断面を示す。図3は、図2の断面図で、図3(A)は、図2のQ−Q断面を示し、図3(B)は、図2のR−R断面を示す。また、図4は、書き込みヘッド調整装置を示す斜視図である。書き込みヘッド調整装置3は、LEDヘッド227を保持し、このLEDヘッド227と感光体ドラム222との間の距離の調整、及びLEDヘッド227の感光体ドラム222に対する走査傾きの調整を行う。ここで、走査傾きの調整とは、LEDヘッド227の長手方向を感光体ドラム222の回転軸線を中心とする円筒形状の面内で感光体ドラム222の軸線方向と平行に調整することである。書き込みヘッド調整装置3は、その長手方向両端部が、感光体ドラム222が支持されている画像形成装置1のフレームに取り付けられる。
書き込みヘッド調整装置3は、感光体ドラム222に略平行に配置される支持軸4、支持軸4に沿って移動可能に設けられ感光体ドラム222の軸線に略平行に移動する移動部材5、支持軸4に支持され第1〜3フレーム20〜22からなる枠部材6、LEDヘッド227の両端部に設けられ、移動部材5に当接するとともに、移動して感光体ドラムの非感光体領域に当接する規定部材7、規定部材7を移動部材5側及び枠部材6側に付勢するスプリング8を有する。また、書き込みヘッド調整装置3は、画像形成装置1のフレーム側、つまり枠部材6の長手方向端部には、LEDヘッド227と感光体ドラム222との間の間隔Hを調整する間隔調整ネジ30からなる第1調整手段9、及びLEDヘッド227の感光体ドラム222に対する走査傾きを調整する走査傾き調整ネジ42からなる第2調整手段10を有する。
以下の説明では、図2に示すように感光体ドラム222の軸線方向をX軸方向、X軸方向に垂直で感光体ドラム222の軸線から移動部材5に向かう方向をY軸方向とし、X軸方向及びY軸方向に垂直な方向をZ軸方向とする。本実施形態では、X軸方向及びZ軸方向は水平方向であり、Y軸方向は鉛直方向である。
(第1調整手段9)
規定部材7はLEDヘッド227の両端部のヘッド支持部2に固定して設けられ、LEDヘッドの長手方向(図2の左右方向)に対して垂直な方向に延びるピン形状の部材で、導電部材により形成されている。また、規定部材7はY軸方向に延び、Y軸方向一端部である上端部が移動部材5に当接し、Y軸方向他端部である下端部が枠部材6を貫通して感光体ドラム222の感光体非塗布部234a、234bの表面に当接する。規定部材7は、LEDヘッド227の一端部に設けられる第1規定部材7aと、LEDヘッド227の他端部に設けられる第2規定部材7bとから構成される。
ここで、画像形成装置の画像形成時に保持されるLEDヘッド227と感光体ドラム222間の間隔をAとし、規定部材7の下端部が感光体ドラム222の表面に当接(接触)する状態における、LEDヘッド227と感光体ドラム222表面間の間隔をHとすると、予め定められた調整用の間隔Bは、B=A−Hとなるような長さに選定される。
移動部材5は、前記LEDヘッド227の両端部に設けられる第1、第2規定部材7a,7bの両方に対して設けられる。移動部材5は、LEDヘッド227の一端部に設けられる第1規定部材7aが当接する第1移動部材5a、及びLEDヘッド227の他端部に設けられる第2規定部材7bが当接する第2移動部材5bを含む。移動部材5は、支持軸4に沿って、感光体ドラム222の軸線に略平行に移動可能に設けられる。具体的には、第1、第2移動部材5a,5bは支持軸4に嵌入して設けられ、スプリング11によって支持軸4の軸線方向両端部側に付勢される。スプリング11はコイルバネであり、支持軸4に嵌入されて設けられる。
また、移動部材5は感光体ドラム222の軸線方向、つまりX軸方向に傾斜する傾斜面15を有する。傾斜面15は移動部材5の感光体ドラム222に向かう側、つまり移動部材5の下部に形成される。第1の実施形態では、第1移動部材5a及び第2移動部材5bに設けられる傾斜面15の傾斜方向を異ならせている。つまり、第1移動部材5aでは、支持軸4の一方側から他方側に向かうに連れて上方に傾斜するように傾斜面15を形成し、第2移動部材5bでは、支持軸4の他方側から一方側に向かうに連れて上方に傾斜するように傾斜面15を形成している。このように移動部材5の傾斜面を設けることで、LEDヘッド227をX軸方向に安定させることができる。
第1移動部材5aには、第1規定部材7aと一点で当接するように傾斜面15が形成される。第2規定部材7bでは、第2規定部材7bと2点以上で当接するように第2規定部材7bは下部に凹部16を有し、傾斜面15は凹部16の底部に形成される。本実施形態では、前記凹部16をX軸方向に延びる溝状に形成している。このように凹部16を設けて第2規定部材7bを当接させることによって、凹部16の底部に形成される傾斜面15と、凹部16の側面とで規定部材7の位置決めを行うことができる。
枠部材6は、LEDヘッド227を覆うように設けられる。枠部材6は、長手方向一端部側の第1フレーム20、長手方向他端部側の第2フレーム21、第1フレーム及び第2フレームとの間の第3フレーム22とから構成される。前記第1〜第3フレーム20〜22は一枚の金属製の板材を折り曲げた一体構造となっている。枠部材6の長手方向両端部、つまり第1フレーム20及び第2フレーム21には貫通孔が設けられ、支持軸4は貫通孔に挿通されて枠部材6を支持する。
枠部材6は支持軸4に対して回転可能に支持される。枠部材6の感光体ドラム222に対向する側、つまり枠部材6の下部には、規定部材7のY軸方向他端部(下端部)が当接する係止部25が設けられる。係止部25は、第3フレーム22に形成される。また、LEDヘッド227の一端部に設けられる第1規定部材7aが当接する枠部材6の一端部の係止部25を第1係止部25aとし、LEDヘッド227の他端部に設けられる第2規定部材7bが当接する枠部材6の他端部の係止部25を第2係止部25bとする。
ここで、第1係止部25a及び第2係止部25bの形状は異なる。第1係止部25aは、Z軸方向に先端部を有する略U字状の切り込みによって構成され、第1係止部25aによって、第1規定部材7aの下端部をZ軸方向に位置決めすることができる。第2係止部25bは、Z軸方向に先端部を有する楔形(略V字状)の切り込みによって構成され、第2係止部25bによって、第2規定部材7bの下端部をX軸方向及びZ軸方向に位置決めすることができる。本実施形態では、係止部25は書込みユニットの正面側が開放された切り込みによって形成されているが、切り込みを有する貫通孔または凹部によって形成されてもよい。
規定部材7a,7bはピン形状の導電部材からなり、LEDヘッド227と感光体間の間隔調整過程において、その先端は感光体ドラム222の両端寄りの感光体非塗布部分234a,234bに当接(接触)する。ここで、感光体ドラム222の感光体非塗布部分234a,234bとは、例えば感光体層を保持する感光体保持部材の感光体層が塗布されていない導体部分であって、感光体ドラムの回転軸である場合も含む。そして、規定部材7の先端が感光体ドラム222の表面の導体部分に当接したか否かは当接(接触)検知手段によって電気的に検知することができる。
図6は、当接検知手段を示す図である。感光体ドラム222のアルミニウム管製の基体と回転軸は電気的に導通しており、規定部材7の先端が感光体ドラム222の表面の感光体非塗布部分234に当接していない状態では、出力端子236に高レベル信号(電圧Vcc)を出力する。LEDヘッド227の調整過程において、規定部材7の先端が感光体ドラム222の感光体非塗布部分234に当接すると当接検知手段の出力端子236は接地され、出力端子に低レベル信号(電圧0)を出力する。当接検知手段の第1、第2出力端子236a,236bから得られる信号によって、規定部材7a,7bと感光体ドラム222の表面の当接を視覚的または聴覚的に報知することができる。
次に、書き込みヘッド調整装置3によるLEDヘッド227と感光体ドラム222との間隔を調整する操作について説明する。ここでは、書き込みヘッド調整装置3の一端部の第1調整手段9による調整操作について説明するが、他端部の第1調整手段9でも同様である。
図7は、第1の実施形態の画像形成装置において、書き込みヘッドと感光体との間隔を調整する方法を示す図であり、図8は、図7に示す間隔調整過程において、表示装置に表示される画面を示す図である。
(第1過程):LEDヘッド227と感光体ドラム222との間隔を調整するのに際し、LEDヘッド227と感光体ドラム222の表面との間隔を十分大きく保持するため、間隔調整ネジ30によって第1移動部材5a、第2移動部材5bをそれぞれ支持軸4の端部側に移動させてLEDヘッド227を高い位置に保持しておく(図7(A))。
第1の実施形態の画像形成装置においては、第1、第2規定部材7a,7bと感光体ドラム222の表面が当接する時点を視覚的に表示する手段として画像形成装置に設けられている操作パネル内の液晶パネル等からなる表示装置を利用している。図8に示す表示装置では、LEDヘッドと感光体ドラムの表面との間隔を調整するモードにおいて、操作パネル中の液晶パネルに調整画面を表示させている。第1過程では、第1,第2規定部材7a,7bがともに感光体ドラム222に当接(接触)していないことから、第1規定部材(前側ピンF)7a、第2規定部材(後側ピンR)7bがともに非当接であることが表示されている。
(第2過程):図2において、第1移動部材5aを間隔調整ネジ30によって支持軸4の中央側に移動させ、第1規定部材7aを感光体ドラム222に向かって接近させ、第1規定部材7aの先端を感光体ドラム222の感光体非塗布部234aに当接させる。このとき、第1移動部材5a側のLEDヘッド227と感光体ドラム222表面との間隔は、前記したようにH=A−Bとなっており、所望の基準間隔Aより所定値Bだけ小さい(図7(B))。そして、LEDヘッド227の一方の側から突出した第1規定部材7aが感光体ドラム222に当接し、LEDヘッド227の他方の側から突出した第2規定部材7bは感光体ドラム222に当接していないことから、操作パネルには図8(B)のように表示される。
(第3過程):次に、第2過程と同様にして第2移動部材5bを間隔調整ネジ30によって支持軸4の中央側に移動させ、第2規定部材7bを感光体ドラム222に向かって接近させ、第2規定部材7bの先端を感光体ドラム222の感光体非塗布部234bに当接させる。このとき、第2移動部材5b側のLEDヘッド227と感光体ドラム222表面との間隔はH=A−Bとなっており、基準間隔Aより所定値Bだけ小さくなり、LEDヘッド227と感光体ドラム222表面との間隔は、全長に亘りA−Bとなっている(図7(C))。そしてこの状態では、第1,第2規定部材7a,7bがともに感光体ドラム222に当接していることから、操作パネルには図8(C)のように表示される。なお、第2過程、第3過程は順序が逆であってもよい。
(第4過程):第3過程までの操作によって、LEDヘッド227と感光体ドラム222表面との間隔は、全長に亘りA−Bとなっており、設計値である基準間隔Aより距離Bだけ小さくなっている。そのため、所望の基準間隔Aが得られるまでLEDヘッド227を距離Bだけ感光体ドラム222から離間させる。まず、LEDヘッド227の第1移動部材5aを間隔調整ネジ30の締め戻しによって支持軸4の端部側(図2において左側)に移動させ、次に他端側の第2移動部材5bを間隔調整ネジ30の締め戻しによって支持軸4の端部側(図2において右側)に移動させる(図7(D))。
第4過程において、間隔調整ネジ30を締め戻す量は、調整用の間隔長さB、第1,第2移動部材5a,5bの形状(傾斜の程度)、第1,第2間隔調整ネジ9a,9bのネジピッチに基づき算出され、例えば間隔調整ネジ9を1/2回転締め戻す、1回転締め戻す、…といったように決定される。例えば、第1,第2間隔調整ネジ9a,9bの1回転で0.2mm移動するのであれば、距離Bを0.2mmに規定することにより実現することができる。そして、第4過程の作業が終了すると、LEDヘッド227が全長に亘って感光体ドラム222から距離A離間することから、操作パネルには図8(D)のように表示される。なお、第1,第2規定部材7a,7bを離間させる作業はその順序を逆にすることもできる。
図9は、第1実施形態の画像形成装置において、書き込みヘッドと感光体との間隔を調整する際の処理を示すフローチャートである。
画像形成装置の作業モードを書き込みヘッド227と感光体との間隔を調整するモードに設定した後、感光体ドラムを低速で回転させる(ステップ1)。第1規定部材7aを感光体ドラム222の表面に向かって接近させ、当接検知手段の第1出力端子236aの出力が低レベル信号であるか否かをチェックし(ステップ2)、出力が低レベル信号であると、操作パネルの表示部に第1規定部材7aが感光体ドラム222の感光体非塗布部分234aに当接した旨を図8(B)のように表示し(ステップ3)、次に当接検知手段の第2出力端子236bの出力が低レベル信号であるか否かをチェックする(ステップ4)。
ステップ4で、第2出力端子236bの出力が低レベル信号であると、操作パネルの表示部に第2規定部材7bが感光体ドラム222の感光体非塗布部分234bに当接した旨を図8(C)のように表示する(ステップ5)。次に、第1,第2出力端子236a,236bの出力がともに低レベル信号となり、調整作業の前半が終了した時点で(ステップ6)、感光体ドラム222の回転を停止し(ステップ7)、次に間隔調整ネジ30,30を距離Bに相当する量だけ締め戻して処理を終了する。ステップ2,4で、第1,第2出力端子の出力が低レベル信号でない場合、図8(B),(C)のような表示はなされず、ステップ6で調整用入力が終了しないので、ステップ2へ戻り同様の処理を繰り返す。
以上の処理過程において、調整処理中、感光体ドラム222を低速で回転させていることで、第1,第2規定部材7a,7bの先端部が感光体ドラムの感光層を塗布していない導通領域(感光体非塗布部分234a,234b)と擦れ合うことになり、接触面の酸化物等を除去し、接触不良を防止することができる。
(第2調整手段10)
図10は、書き込みヘッドの走査傾きを調整する第2調整手段を示す斜視図、図11は、本体フレームに設けられた書き込みユニットを示す側面図で、図11(A)は、走査傾きを調整する際の動作を示し、図11(B)は、調整手段を退避させる際の動作を示す。第2調整手段10は、LEDヘッド227の感光体ドラム222に対する走査傾きを調整する手段であって、第1本体フレーム45は、外方に突出し枠部材6の支持板40に対向するフレーム突出部60を有する。フレーム突出部60は第1本体フレーム45と一体に構成されてもよく、フレーム突出部60には枠部材6を所定の方向に付勢するスプリング61が取り付けられている。前記第1本体フレーム45のフレーム突出部60に設けられるスプリング61は、走査傾き調整ネジ42の先端部をフレーム突出部60側に付勢する。
ここで、第2調整手段10を用いて行うLEDヘッド227の感光体ドラム222に対する走査傾きの調整について説明する。まず、枠部材6の他端部を第2本体フレーム50に固定した状態で、枠部材6の一端部を第1本体フレーム45に固定している第1固定ネジ47を緩める。ここで、走査傾き調整ネジ42を回転させてフレーム突出部60に向かう方向に進入させると、走査傾き調整ネジ42はフレーム突出部60に阻止され、枠部材6の上端部70はフレーム突出部60から離反する方向に作用を受ける。枠部材6は、支持軸4に回転可能に支持されているので、支持軸4を中心にねじり回転され、枠部材6の下端部71には図11(A)の矢符F3の方向に回転力が作用する。これによって、枠部材6が支持軸4を中心にねじられる。
枠部材6がねじり回転すると、枠部材6の内部に保持されているLEDヘッド227は、第2規定部材7b側を基準側として揺動し、回転運動する。これによって、感光体ドラム222の軸線を中心とした円筒形状の面内でLEDヘッド227の長手方向を感光体ドラム222の軸線方向と平行にすることができる。以上では、走査傾き調整ネジ42を矢符F1方向に進入させた場合について説明したが、矢符F1方向とは反対方向に移動させると、枠部材6を逆にねじることができる。以上のように枠部材6を、支持軸4を中心にねじり回転させることによって、第2調整手段10によって感光体ドラム222の軸線を中心とした円筒形状の面内でLEDヘッド227の長手方向を感光体ドラム222の軸線方向と平行にすることができ、LEDヘッド227の感光体ドラム222に対する走査傾きを調整することができる。
第1の実施形態では、書き込みヘッド調整装置3を保持する保持枠6(第1〜第3フレーム20〜22)が支持軸4により回転自在に支持されているので、支持軸4に手動レバーを取り付け、図11(B)に示すように、スプリング61の付勢力に抗して手動にて適宜角度回転させることができる。
図12は、書き込みヘッド調整装置を支持軸の周りに回転し、退避させる様子を示す図で、図12(A)は、書き込みヘッドと感光体ドラム表面との間隔を調整する際の様子を示し、図12(B)は、同じく非調整時の様子を示す。以上のように、本実施形態の書き込みヘッド調整装置は、LEDヘッド227のヘッド支持部2に第1,第2規定部材7a,7bを備えており、第1,第2規定部材7a,7bの下端と感光体ドラム表面との間隔はLEDヘッドと感光体ドラム表面との間隔より大幅に小さくなっている。そのため、感光体ドラムの交換時に感光体ドラムを取り外し、新たな感光体ドラム222を取り付ける作業時に、感光体ドラムが第1,第2規定部材7a,7bに接触するような事態が生じると、感光体ドラム222表面の感光体層を傷つけ、また規定部材7を変形させることになる。
そこで、第1の実施形態の書き込みヘッド調整装置において、感光体ドラム222を交換する場合には、図12(A)に示すような位置にある書き込みヘッド調整装置を図12(B)に示すように適宜角度(例えば、90゜)回転させる。書き込みヘッド調整装置を回転させる手段としては、電動あるいは手動とすることができるが、簡単には支持軸4を手動によって回転駆動するための手動レバー62a,62bを支持軸4の両端部あるいは一方の端部に取り付けることによって実現可能である。これにより、手動レバー62を用いて書き込みヘッド調整装置を上昇位置に移動させ、その位置に保持することにより書き込みヘッド調整装置下方の空間が広く開き、感光体ドラムの着脱作業時に感光体ドラム222表面の感光体層を傷つけ、また規定部材7を変形させることを回避することが可能となる。
〈第2の実施形態〉
図13は、第2の実施形態の画像形成装置において書き込みヘッドと感光体との間隔を調整する方法を示す図である。第1の実施形態の画像形成装置においては、規定部材7a,7bが感光体ドラムの感光体非塗布部234a、234bと接触した後、規定部材7をLEDヘッド227と一体として感光体から遠ざかる方向に所定間隔(B)移動させるものであった。これに対して、第2の実施形態の画像形成装置においては、感光体ドラム上の感光体非塗布部分234に対応する位置に第1の実施形態の画像形成装置で説明した所定間隔に相当する厚さ(B)のスペーサ235a,235bを装着する手段と、第1,第2規定部材7a,7bを書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動してスペーサ235a,235bと接触させる移動手段と、規定部材7a,7bがスペーサ235a,235bと接触した後、スペーサ235a,235bを除去する手段を備えている。第1,第2規定部材7a,7bとスペーサ235a,235bが接触したか否かの判断は、図6に示す当接検知手段によって検知することができる。
図14は、書き込みヘッドと感光体との間隔を調整する過程において表示装置に表示される画面を示す図である。なお、以下の説明において、第1の実施形態の画像形成装置と共通する構成については図示及び説明を省略する。
(第1過程):LEDヘッド227と感光体ドラム222との間隔を調整するのに際し、LEDヘッド227と感光体ドラム222の表面との間隔を十分大きく保持するため、間隔調整ネジ30によって第1移動部材5a、第2移動部材5bをそれぞれ支持軸4の端部側に移動させてLEDヘッド227を上方位置に保持し、スペーサ装着手段によって厚さ(B)のスペーサ235aを感光体ドラム222の左側端部に装着しておく。第1過程では、第1規定部材7aがスペーサ235aに当接していないことから、図14(A)に示すように、第1規定部材(前側ピンF)7a、第2規定部材(後側ピンR)7bがともに非当接であることが表示される。
(第2過程):第1移動部材5aを間隔調整ネジ9によって支持軸4の中央側に移動させ、第1規定部材7aを感光体ドラム222に向かって接近させ、第1規定部材7aの先端をスペーサ235aに当接させる。このとき、第1移動部材5a側のLEDヘッド227と感光体ドラム222表面との間隔は、厚さ(B)のスペーサ235aの介在によって所望の基準間隔のAとなる。このとき、液晶パネルには図14(B)のように表示される。次に、スペーサ除去手段によってスペーサ235aを取り外す。
(第3過程):次に、スペーサ装着手段によってスペーサ235bを感光体ドラム222の右側端部に装着した後、第2移動部材5bを間隔調整ネジ9によって支持軸4の中央側に移動させ、第2規定部材7bをスペーサ235bに向かって接近させ、第2規定部材7bの先端をスペーサ235bに当接させる。このとき、液晶パネルには図14(C)のように表示され、第2移動部材5b側のLEDヘッド227と感光体ドラム222表面との間隔は所望の基準間隔Aとなる。なお、第2過程、第3過程は順序が逆であってもよい。
(第4過程):次に、スペーサ除去手段によってスペーサ235bを取り外す。以上により、スペーサ235a,235bは取り外され、LEDヘッド227と感光体ドラム222表面との間隔は全幅に亘って基準間隔のAとなる。そして、液晶パネルには図14(D)のように表示される。
〈第3の実施形態〉
第3の実施形態の画像形成装置は、感光体ドラム222が何らかの原因により偏心が生じていて、書き込みヘッド227と感光体ドラム222間の間隔が感光体ドラムの1回転中に周期的に変動するような場合の、書き込みヘッド取り付け位置の調整に関する。感光体ドラム222が1回転する間、書き込みヘッド227と感光体ドラム222の間隔は変動しないことが望ましいが、変動幅が所定の範囲内にあれば使用可能で所定の画質が得られる。
図15は、感光体ドラムに生じる形状不良の例を示す図である。感光体ドラムに生じる形状不良として、図15(A)の場合は、感光体ドラム222の径が点線に示すような理想形状であるべきところ、実線に示すように径が大(または小)であるため所定の公差内にない場合で、この場合には画像形成装置に使用することができない。図15(B)の場合は、感光体ドラム222のドラム回転軸222aが偏心して取り付けられているために、感光体ドラム222が1回転する間に規則的に変動する。図15(C)の場合は、感光体ドラム222が変形しているために感光体ドラム222が1回転する間に変動し、図に示すような楕円形状に変形していると、図15(B)の場合の1/2倍の周期で変動する。
図15(B)、(C)の場合、感光体ドラム222の1回転中に、書き込みヘッド227と感光体ドラム222間の間隔が過大あるいは過小となることがないように、書き込みヘッド227を調整して取り付けなければならない。つまり、書き込みヘッド227と感光体ドラム222間の間隔調整を行う際の感光体ドラム222の位置は、両者の間隔が最大となる位置と最小となる位置の中間位置とする必要がある。
図16は、第3の実施形態の画像形成装置における書き込みヘッド調整装置を示す断面図で、図1のP−P断面を示す。第3の実施形態の画像形成装置の前提である画像形成部分は、図1、図2に示す第1の実施形態の画像形成装置の画像形成部分と同様の構成であるので、以下、異なる部分の構成を中心に説明する。
図16に示す書き込みヘッド調整装置3は、感光体ドラム222に略平行に配置される支持軸4、支持軸4に沿って移動可能に設けられ感光体ドラム222の軸線に略平行に移動する移動部材5、支持軸4に支持され第1〜3フレーム20〜22からなる枠部材6、LEDヘッド227の両端部に設けられ、移動部材5に当接するとともに第3フレーム22の第1係止部25a,25bに係止して案内される移動ガイドピン11a,11b、移動ガイドピン11a,11bを移動部材5側及び枠部材6側に付勢するスプリング8を有する。また、書き込みヘッド調整装置3は、画像形成装置1のフレーム側、つまり枠部材6の長手方向端部には、LEDヘッド227と感光体ドラム222との間の間隔Hを調整する間隔調整ネジ30からなる第1調整手段9、及びLEDヘッド227の感光体ドラム222に対する走査傾きを調整する走査傾き調整ネジからなる第2調整手段を有する。また、LEDヘッド227のヘッド支持部2には移動ガイドピン11a,11bと隣接して可動ピン12a,12bが軸方向に移動自在に設けられている。
図17は、可動ピンの構成及び可動ピンと感光体ドラム表面との関係を示す図である。可動ピン12a,12bは導電部材からなり、その上端拡大部がLEDヘッド227のヘッド支持部2に形成された可動ピン取り付け部13内にスプリングで突出方向に付勢された状態で取り付けられている。可動ピン12a,12bの長さは、図17(A)のように最大に突出した時に、LEDヘッド227と感光体ドラム222の表面の間隔がA−Bとなるような長さに設定されている。したがって、感光体ドラム222の表面の位置(LEDヘッド227と感光体ドラム222の表面の間隔)に応じて可動ピン12a,12bが可動し、先端が感光体ドラム222の感光体非塗布部に対し、図17(A)のように当接したり、図17(B)のように当接したりする。可動ピン12a,12bと感光体ドラム222の感光体非塗布部とが当接したか否かは、図6に示す当接検知手段を利用して検出することができる。
図18は、第3の実施形態の画像形成装置において書き込みヘッドの取り付け位置を調整する方法を示す図である。図18において、点線は理想状態の感光体ドラムを示し、実線の感光体ドラムは楕円形状であって、しかも偏心して取り付けられている例を示している。以下、感光体ドラムの1回転あたりの導通(接触)時間が感光体ドラムの1回転に要する時間に対し何%であるかを計算し、表示する導通時間表示手段を用いて、書き込みヘッドの取り付け位置を調整する方法について説明する。
(第1過程)
まず、図18(A)に示すように感光体ドラム222をゆっくりと回転させながら、間隔調整ネジ30を締めこんで、可動ピン12をゆっくりと感光体ドラム222側へ移動させる。可動ピン12が感光体ドラム222の径が最も大きい部分に接触すると、導通時間表示手段には図18(A)の左側に示すように感光体ドラム222の1回転中に導通する期間が1箇所ある表示がなされる。
(第2過程)
さらに間隔調整ネジ30を締め込んで、可動ピン12を感光体ドラム222側に接近してゆくと、感光体ドラム222の1回転中に導通する期間が2箇所ある図18(B)の左側に示す表示がなされるようになる。
(第3過程)
さらに、可動ピン12を感光体ドラム222側に接近してゆくと、感光体ドラム222の1回転中の大部分に期間中導通するようになり、可動ピン12は感光体ドラム222の最も径が小さい部分においてのみ接触しない図18(C)の左側に示す表示がなされるようになる。このとき、第1過程から第3過程の間において、可動ピン12を移動させた距離、つまり可動ピン12を移動させるために間隔調整ネジ30を締め込んだ回転量を記録しておく。
(第4過程)
第3過程が終了すると、可動ピン12と感光体ドラム222間の間隔は最短距離となっているので、状態(A)の表示から状態(C)の表示に至る間に、可動ピン12を移動させた距離の1/2の距離だけ可動ピン12を反対方向に移動させ中間点に保持する、つまり第1過程から第3過程までの間に間隔調整ネジ30を10回点締め込んだとしたら、5回転締め戻す。
〈第4の実施形態〉
第1〜第3の実施形態の画像形成装置においては、LEDヘッド227と感光体ドラム222間の間隔調整時に、規定部材7の中心軸の延長上に感光体ドラムの回転軸222aがあるものとして説明してきた。しかしながら、規定部材7の中心軸の延長上に感光体ドラムの中心線が位置してなく、ズレているような場合、そのズレ量が大きくなればなるほど、LEDヘッド227と感光体ドラム222間の間隔が所望の間隔より小となるように設定されてしまう。そこで、第4の実施形態の画像形成装置においては、LEDヘッド227と感光体ドラム222間の間隔調整時に、まず規定部材7と感光体ドラムの位置ズレを取り除く手段を提供しようとするものである。
図19は、第4の実施形態の画像形成装置において、規定部材と位置決め部材と感光体ドラムの回転軸との関係を示す図である。LEDヘッド227の規定部材7には規定部材7と一体に位置決め部材14を設ける。規定部材7と位置決め部材14とは図19に示すように、規定部材7の延長線上に感光体ドラム222の回転軸222aが位置するときに、位置決め部材14の一側面と回転軸222aとの間に距離Dを有するような位置関係となっている。
図20は、第4の実施形態の画像形成装置で用いる規定部材と位置決め部材の当接検知手段を示す図である。位置決め部材14の一側面が感光体ドラム222の回転軸222aに接触したか否かは、図20に示す当接検知手段によって検出することができる。LEDヘッド227と感光体ドラム222間の間隔が所望の間隔調整するに際し、第1に、位置決め部材14とLEDヘッド227を副走査方向にずらす手段を用いて調整し、その後、第1または第2の実施形態で説明したようにLEDヘッド227と感光体ドラム222の間隔を所望の間隔に調整する。
図21は、書き込みヘッドを副走査方向にずらす操作を示す側面図で、図21(A)は、図16のP−P断面に相当する図を示し、図21(B)は、図16のQ−Q断面に相当する図を示す。LEDヘッド227は第1〜第3フレーム20〜22からなる枠部材6内に支持軸4によって回転自在に取り付けられており、さらに枠部材6は支持軸4によって画像形成装置の第1、第2の本体フレーム45,50に回転自在に取り付けられている。枠部材6を第1、第2の本体フレーム45,50に回転自在に取り付けている第1、第2固定ネジ47、52を緩め、略楕円形状の長孔48中の位置を調整して締め付けることにより、感光体ドラム222に対し副走査方向に位置調整することができる。
図22は、規定部材と感光体ドラムの回転軸とのズレを修正する方法を示す図である。
(第1過程)
図22(A)に示すように、規定部材7の延長線上に感光体ドラム222の回転軸222aが位置しない場合、位置決め部材14は感光体ドラム222の回転軸222aに接触しないことが、図20に示す当接検知手段によって検出される。
(第2過程)
第1過程において、規定部材7の延長線上に感光体ドラム222の回転軸222aが位置しないことが検出された場合、図21に示すLEDヘッドを副走査方向にずらす手段を用いてLEDヘッド227を、図22(B)に示すように、位置決め部材14が回転軸222aに接触するまで調整ネジ47,52用いて移動させる。
(第3過程)
その後、図22(C)に示すように、位置決め部材14の一側面と感光体ドラム222の回転軸222aとの間に距離Dを有するように、LEDヘッドを回転軸222aから離間させる。
(第4過程)
第3過程が終了すると、LEDヘッド227と感光体ドラム222の位置関係は所定の関係になるので、LEDヘッド227と感光体ドラム222間の間隔が所望の間隔になるように調整する過程に移り、図22(D)に示すように、第1または第2の実施形態の画像形成装置で行ったのと同様な調整方法で、規定部材7と図20に示す当接検知手段を用いて、LEDヘッド227と感光体ドラム222の間隔HをA−Bにする。
(第5過程)
次に、LEDヘッド227と感光体ドラム222の間隔Hを所望の基準間隔Aにするために、図22(E)に示すように、第1または第2の実施形態の画像形成装置で行ったのと同様な調整方法で、LEDヘッド227を感光体ドラム222から遠ざかるように距離Bを移動させる。
〈第5の実施形態〉
図23は、第5の実施形態の画像形成装置を示す図である。第5の実施形態の画像形成装置は、感光体ドラムを備えた第1、第2の実施形態の画像形成装置に代え、感光体ベルトと中間転写ベルトを使用した画像形成装置である。第5の実施形態の画像形成装置は、画像処理された印字画像データに基づきLEDヘッド227を発光させ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色の現像ユニット241によってベルト支持ローラ242,243間に張設された感光体ベルト244上に形成したトナー像を色毎に中間転写ベルト245に順次転写し、全てのトナー画像が重ね転写された後に、給紙カセットから搬送された記録紙に一括転写するような構成となっており、一括転写終了後に定着装置により画像が定着されて、フルカラー画像が完成する。画像形成装置は第1,第2の実施形態の画像形成装置と同様の書き込みヘッド調整装置3を有し、内蔵するLEDヘッド227に規定部材7(第1、第2規定部材7a,7b)を備え、LEDヘッド227と感光体ベルト244の表面の間隔は、次のように規定部材7を使用して調整することができる。
まず、LEDヘッド227が取り付けられた規定部材7を感光体ベルト244方向に移動して接触させ、LEDヘッド227と感光体ベルト244との間隔を基準間隔Aより所定間隔B小さいA−Bに設定する。ここで、規定部材7と感光体ベルト244の接触は図6に示す当接検知装置により検知される。次に、規定部材7をLEDヘッド227とともに感光体ベルト224と逆方向に所定間隔B移動させる。以上の操作を感光体ベルト244の両側に設けられた第1、第2の規定部材7a,7bについて行うことにより、感光体ベルトの全幅に亘り、LEDヘッド227と感光体ベルトの表面の間隔を基準間隔Aに設定することができる。
図24は、第5の実施形態の変形例の画像形成装置を示す図である。本変形例の画像形成装置は、図23に示す第5の実施形態の画像形成装置と比較すると、LEDヘッド227と感光体ベルト244の表面の間隔を調整する手段及び方法の点で相違する。この実施例の画像形成装置は、LEDヘッド227が位置する箇所の感光体ベルト244の裏面にベルト背面押圧支持部材246が設けられ、感光体ベルト244を背面から感光体ベルト244の方向に押圧することができるように構成されている。LEDヘッド227と感光体ベルト244の表面の間隔は、次のように規定部材7(第1、第2規定部材7a,7b)及びベルト背面押圧支持部材246を使用して調整することができる。
まず、ベルト背面押圧支持部材246を用いて感光体ベルト244をLEDヘッド227側に前記した間隔Bに相当する距離だけ押し出しておく。次に、規定部材7をLEDヘッド227とともに感光体ベルト244方向に移動させ、規定部材7を感光体ベルト244に接触させる。ここで、規定部材7と感光体ベルト244の接触は図6に示す当接検知装置により検知される。次に、ベルト背面押圧支持部材246を復帰させ感光体ベルト244を元の状態に戻せば、LEDヘッド227と感光体ベルト244の表面の間隔を基準間隔Aに設定することができる。
本発明の実施形態の画像形成装置であるデジタルカラー複写機の全体構成を示す断面図である。 第1の実施形態の画像形成装置における書き込みヘッド調整装置を示す断面図で、図1のP−P断面を示す。 図2の断面図で、図3(A)は、図2のQ−Q断面を示し、図3(B)は、図2のR−R断面を示す。 書き込みヘッド調整装置を示す斜視図である。 書き込みヘッドと感光体表面の位置関係を拡大して示す部分断面図である。 当接検知手段を示す図である。 第1の実施形態の画像形成装置において書き込みヘッドと感光体との間隔を調整する方法を示す図である。 図7に示す間隔調整過程において表示装置に表示される画面を示す図である。 第1実施形態の画像形成装置において、書き込みヘッドと感光体との間隔を調整する際の処理を示すフローチャートである。 書き込みヘッドの走査傾きを調整する第2調整手段を示す斜視図である。 本体フレームに設けられた書き込みユニットを示す側面図で、図11(A)は、走査傾きを調整する際の動作を示し、図11(B)は、調整手段を退避させる際の動作を示す。 書き込みヘッド調整装置を支持軸の周りに回転し、退避させる様子を示す図で、図12(A)は、書き込みヘッドと感光体ドラム表面との間隔を調整する際の様子を示し、図12(B)は、同じく非調整時の様子を示す。 第2の実施形態の画像形成装置において書き込みヘッドと感光体との間隔を調整する方法を示す図である。 書き込みヘッドと感光体との間隔を調整する過程において表示装置に表示される画面を示す図である。 感光体ドラムに生じる形状不良の例を示す図である。 第3の実施形態の画像形成装置における書き込みヘッド調整装置を示す断面図で、図1のP−P断面を示す。 可動ピンの構成及び可動ピンと感光体ドラム表面との関係を示す図である。 第3の実施形態の画像形成装置において書き込みヘッドの取り付け位置を調整する方法を示す図である。 第4の実施形態の画像形成装置において、規定部材と位置決め部材と感光体ドラムの回転軸との関係を示す図である。 第4の実施形態の画像形成装置で用いる規定部材と位置決め部材の当接検知手段を示す図である。 書き込みヘッドを副走査方向にずらす操作を示す側面図で、図21(A)は、図16のP−P断面に相当する図を示し、図21(B)は、図16のQ−Q断面に相当する図を示す。 規定部材と感光体ドラムの回転軸とのズレを修正する方法を示す図である。 第5の実施形態の画像形成装置を示す図である。 第5の実施形態の変形例の画像形成装置を示す図である。
符号の説明
1…画像形成装置、2…ヘッド支持部、3…書き込みヘッド調整装置、4…支持軸、5…移動部材、6…枠部材、7…規定部材、8…スプリング、9…第1調整手段、10…第2調整手段、11…移動ガイドピン、12…可動ピン、13…可動ピン取り付け部、15…傾斜面、16…凹部、20…第1フレーム、21…第2フレーム、22…第3フレーム、25…係止部、30…間隔調整ネジ、40…支持版、42…走査傾き調整ネジ、45…第1本体フレーム、47…第1固定ネジ、50…第2本体フレーム、60…フレーム突出部、61…スプリング、62…手動レバー、70…(枠部材の)上端部、71…(枠部材の)下端部、215…転写搬送ベルト、222…感光体ドラム、222a…ドラム回転軸、223…帯電装置、224…現像装置、225…転写用放電装置、226…クリーニング装置、227…LEDヘッド、231…LED基板ユニット、232…セルフォックレンズアレイ、234…感光体非塗布部分、235…スペーサ、236…出力端子、241…現像ユニット、242,243…ベルト支持ローラ、244…感光体ベルト、245…中間転写ベルト、246…ヘッド背面押圧支持部材。

Claims (21)

  1. 感光体に光画像を書き込む書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段を備えた画像形成装置において、
    前記調整手段は、前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記書き込みヘッドと感光体との間隔を規定する規定部材と、前記規定部材を前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記感光体と当接させる移動手段と、前記規定部材が前記感光体と当接した後、前記規定部材を前記書き込みヘッドと一体的に反感光体方向に所定距離(B)移動させ前記書き込みヘッドと感光体との間隔を基準間隔(A)とする逆移動手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記規定部材と前記感光体との当接を電気的導通の有無で検知する当接検知手段と、該当接検知手段による検知結果を報知する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1または2に記載の画像形成装置において、
    前記規定部材は、前記感光体の両端に設けられた導電性の非画像領域と当接し、前記移動手段及び逆移動手段は、前記書き込みヘッドの両端を独立して移動可能であることを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項1または2に記載の画像形成装置において、
    前記書き込みヘッドと前記感光体との間隔調整時に前記感光体を回転させた状態で、前記規定部材を前記感光体に当接させることを特徴とする画像形成装置。
  5. 感光体に光画像を書き込む書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段を備えた画像形成装置において、
    前記調整手段は、前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記書き込みヘッドと感光体との間隔を規定する規定部材と、前記感光体上に所定厚さ(B)のスペーサを装着する手段と、前記規定部材を前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記スペーサと当接させる移動手段と、前記規定部材が前記スペーサと当接した後、前記スペーサを除去する手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項5に記載の画像形成装置において、
    前記規定部材と前記スペーサとの当接を電気的導通の有無で検知する当接検知手段と、該当接検知手段による検知結果を報知する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  7. 請求項5に記載の画像形成装置において、
    前記規定部材は前記感光体の両端に装着された前記スペーサと当接し、前記移動手段は前記書き込みヘッドの両端を独立して移動可能であることを特徴とする画像形成装置。
  8. 感光体ドラム上の感光体に光画像を書き込む書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段を備えた画像形成装置において、
    前記調整手段は、前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記書き込みヘッドと感光体との間隔を調整する調整部材と、前記感光体ドラムと当接して前記書き込みヘッドと前記感光体との間隔を検出する検出部材とを備え、該検出部材によって前記感光体が前記書き込みヘッドに最も接近する前記感光体の箇所と前記感光体が前記書き込みヘッドから最も離間する前記感光体の箇所を求め、前記書き込みヘッドと前記感光体との間隔を前記求められた箇所の中間位置に調整することを特徴とする画像形成装置。
  9. 請求項8に記載の画像形成装置において、
    前記検出部材と前記感光体ドラムとの当接を電気的導通の有無で検知する当接検知手段と、該当接検知手段による検知結果を報知する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  10. 感光体ドラム上の感光体に光画像を書き込む書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段を備えた画像形成装置において、
    前記調整手段は、前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記書き込みヘッドと前記感光体との間隔を規定する規定部材と、該規定部材の前記感光体ドラムに対する副走査方向位置を検出する副走査方向位置検出部材と、前記書き込みヘッドを副走査方向に移動する副走査方向移動手段とを備え、前記副走査方向位置検出部材と前記副走査方向移動手段によって前記書き込みヘッドの副走査方向位置を調整した後、前記規定部材を用いて前記書き込みヘッドと前記感光体との間隔を調整することを特徴とする画像形成装置。
  11. 請求項10に記載の画像形成装置において、
    前記副走査方向位置検出部材は、前記書き込みヘッドが前記感光体の直上に到達したとき、前記感光体ドラムの回転軸と当接することを特徴とする画像形成装置。
  12. 請求項10または11に記載の画像形成装置において、
    前記規定部材と前記副走査方向位置検出部材は一体に形成され、前記書き込みヘッドとともに前記感光体方向に接近または離反することを特徴とする画像形成装置。
  13. 請求項10乃至12のいずれかに記載の画像形成装置において、
    前記規定部材の中心軸線と前記副走査方向位置検出部材の前記回転軸と当接する当接位置との距離を前記感光体ドラムの回転軸の半径(C)より所定距離(D)だけ大に設定し、前記副走査方向位置検出部材が前記回転軸との当接を検出すると、当接位置から所定距離(D)離間させることを特徴とする画像形成装置。
  14. 請求項1または5に記載の画像形成装置において、
    前記規定部材を退避させる退避手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  15. 請求項1または5に記載された画像形成装置において、
    前記感光体はドラム形状であることを特徴とする画像形成装置。
  16. 請求項1、5、8、10のいずれかに記載の画像形成装置において、
    前記書き込みヘッドはLEDヘッドであることを特徴とする画像形成装置。
  17. 請求項1または5に記載された画像形成装置において、
    前記感光体はベルト形状であることを特徴とする画像形成装置。
  18. 感光体に光画像を書き込む書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段を備え、該調整手段は、前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記書き込みヘッドと感光体との間隔を規定する規定部材を有する請求項1に記載の画像形成装置の調整方法において、
    前記規定部材を感光体方向に移動して感光体に当接させ、その後前記規定部材を前記書き込みヘッドとともに反感光体方向に前記所定寸法(B)移動させ、前記書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)とすることを特徴とする画像形成装置の調整方法。
  19. 感光体に光画像を書き込む書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段を備え、該調整手段は、前記感光体上に所定厚さ(B)のスペーサを装着する手段と、前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記書き込みヘッドと感光体との間隔を規定する規定部材を有する請求項5に記載の画像形成装置の調整方法において、
    前記感光体上に前記スペーサを装着し、前記規定部材を前記書き込みヘッドとともに感光体方向に移動して前記スペーサに当接させ、その後前記スペーサを除去することを特徴とする画像形成装置の調整方法。
  20. 感光体ドラム上の感光体に光画像を書き込む書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段を備え、該調整手段は、前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記書き込みヘッドと感光体との間隔を調整する調整部材と、前記感光体と当接して前記書き込みヘッドと感光体との間隔を検出する検出部材とを備えた請求項8に記載の画像形成装置の調整方法において、
    前記検出部材によって前記感光体が前記書き込みヘッドに最も接近する前記感光体の箇所と前記感光体が前記書き込みヘッドから最も離間する前記感光体の箇所を求め、その後前記書き込みヘッドと前記感光体との間隔を前記求められた箇所の中間位置に調整することを特徴とする画像形成装置の調整方法。
  21. 感光体ドラム上の感光体に光画像を書き込む書き込みヘッドと前記感光体との間隔を基準間隔(A)に調整する調整手段を備え、該調整手段は、前記書き込みヘッドと一体的に感光体方向に移動して前記書き込みヘッドと感光体との間隔を規定する規定部材と、該規定部材の前記感光体ドラムに対する副走査方向位置を検出する副走査方向位置検出部材と、前記書き込みヘッドを副走査方向に移動する副走査方向移動手段とを備えた請求項10に記載の画像形成装置の調整方法において、
    前記副走査方向位置検出部材と前記副走査方向移動手段によって前記書き込みヘッドの副走査方向位置を調整し、その後前記規定部材を用いて前記書き込みヘッドと前記感光体との間隔を調整することを特徴とする画像形成装置の調整方法。
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