光写入装置以及图像形成装置的制作方法

专利名称：光写入装置以及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在潜像载置体(被扫描面)上形成静电潜像的光写入装置(光扫描装置)，以及具有该光写入装置的复印机、打印机、传真机、绘图器、具有上述装置中至少一个的复合机等的图像形成装置。
背景技术：
以往，在多个潜像载置体上分别形成不同色的图像(可视像)，将上述图像互相叠合形成彩色图像，这种所谓串列型的彩色图像形成装置为人们所公知。这种图像形成装置通过光写入装置对作为各潜像载置体的感光体面上照射根据图像信息的光束，形成潜像，通过调色剂等的显影剂对该潜像显影，得到可视图像，转印到转印体上。转印体有带状转印体或直接与感光体对向相接的记录片材等。当将带作为中间转印体使用场合，使用将形成在各感光体上的各色的图像顺序转印在带表面的一次转印工序，以及将顺序转印叠合的图像一下子转印在记录片材上的二次转印工序。又，当将带作为输送体使用场合，在将载置在带表面的记录片材移动到与各感光体对向的过程中，使用将各感光体上的图像叠合转印在记录片材上的工序。转印后，通过加热定影，图像定影在记录片材上，排出到图像形成装置外。在这种图像形 成装置中，近年，重视装置小型化及低成本化，另一方面，也要求高画质化。为了高画质化，一般使用以下技术:通过调整从光写入装置到达感光体面上的光束的位置，解消该图像的叠合偏移(色偏移)。为了调整感光体面上的光束，有调整搭载在光写入装置内的长透镜姿势的方式。由搭载在图像形成装置内部的色偏移检测传感器检测图像色偏移，根据色偏移量，向搭载在光写入装置内的电机发送信号，通过驱动电机，使得长透镜姿势物理地变化，能调整到达感光体面上的光束位置。也有不是电机，而是手工动作使得长透镜姿势变化的方式。另一方面，有以下方式:在光写入装置的制造工序中，用夹具调整偏转反光镜或长透镜的姿势，此后，将偏转反光镜或长透镜固定在光写入装置。在这种方式中，没有必要搭载用于调整的部件，容易小型化，能以低成本构成装置，但是，一旦发生色偏移场合，没有调整方法，不能避免画质降低。也实施通过控制器或电气控制等调整软件，进行图像处理。近年，搭载在光写入装置的透镜随着树脂成型技术提高，透镜大多具有复杂的透镜面，又，为了缩短模具准备时间以降低成本的目的，透镜得到小型化，薄壁化。因此，虽然能满足透镜单体的性能，但若施加外力，则容易变形，使得感光体上的光束直径恶化。固定在光写入装置内的透镜场合，性能良好，但是，若为了调整色偏移，使得透镜姿势变化，调整感光体面上的光束位置，则相反因透镜变形，使得光束直径恶化。长透镜的调整如专利文献I所公开那样，通过调整电机，使得长透镜的接点移动，通过板簧或弹簧等推压使得长透镜追随接点。将加强用的保持部件安装在长透镜上，使得各保持部件移动，这样的构成也为人们所公知。若以强力设计板簧或弹簧，则使得因偏转器偏转扫描的光束在被扫描面上成像的成像透镜变形，或板簧等赋能力超过调整电机的驱动力，到达感光体面上的光束的所希望的位置或性能不能得到。因此，大多场合以必要最低限度的弱力压接。在这种光写入装置中，在流通过程中因输送引起振动或落下导致冲击或因热，成像透镜和光写入装置的框体的接点、支点的变化易发生。因这种主要原因引起产生变化场合，希望在框体内以更稳定的状态、位置配置成像透镜，以便迅速追随接点。但是，在以往技术中，没有从这种角度进行考虑。专利文献I日本专利第3980826号公报专利文献2日本特开2003-5113号公报专利文献3日本特开2010-96957号公报

发明内容
本发明是鉴于这种现状而提出来的，其主要目的在于，提供能抑制因冲击或热为起因的成像透镜的位置偏移、能容易且迅速地调整色偏移、对高画质化作出贡献的光写入
>J-U ρ α 装直。为了实现上述目的，本发明提出以下技术方案:(I) 一种光写入装置，包括:光源，射出光束；偏转器，使得从上述光源射出的光束偏转扫描；成像透镜，使得由上述偏转器偏转扫描的光束在被扫描面上成像；成像透镜调整机构，在与光束前进方向垂直的平面上，使得上述成像透镜回转，调整照射在上述被扫描面上的光束的位置；以及框体，支承上述各部件；上述光写入装置的特征在于:上述成像透镜具有沿着主扫描方向延伸的长形状；上述成像透镜调整机构包括将上述成像透镜的长方向大致中央作为支点、使得上述成像透镜回转的结构；上述成像透镜在副扫描截面，相对光束前进方向的成像透镜中心线，具有重心靠近单侧的非对称的偏心形状，上述重心位于上述成像透镜中心线的上述支点侧。(2)在上述技术方案(I)所述的光写入装置中，其特征在于:上述支点与上述框体一体形成。(3)在上述技术方案(I)或(2)所述的光写入装置中，其特征在于:由上述偏转器偏转扫描的光束由反射反光镜偏转，由上述反射反光镜偏转的光束到达上述成像透镜，上述支点与上述成像透镜的从上述偏转器看位于远侧的侧面相接。
(4)在上述技术方案(3)所述的光写入装置中，其特征在于:设有多个上述被扫描面，与其对应，设有多个上述成像透镜，在各成像透镜副扫描截面配置为大致平行。(5)在上述技术方案(1)-(4)任一个所述的光写入装置中，其特征在于:在上述框体和上述成像透镜的从上述偏转器看位于近侧的侧面之间，设有沿着上述成像透镜的长方向延伸的空隙部。(6)在上述技术方案(5)所述的光写入装置中，其特征在于；在上述空隙部的与长方向正交方向，形成横越上述框体的肋，上述成像透镜的长方向的端部和上述框体的定位部配置在上述突出部的外侧。(7) 一种图像形成装置，搭载技术方案(1)-(6)任一个记载的光写入装置。下面说明本发明的效果:按照本发明，能抑制因输送时等振动引起的相对回转支点的位置偏移，能容易且迅速地调整色偏移，对高画质化作出贡献。


图1是本发明一实施形态涉及的图像形成装置的概要构成图。图2是光写入装置的扫描二个感光体的构成的立体图。图3是表示光写入装置的全体构成的概要立体图。图4是光写入装置的副扫描截面的概要构成图。图5是光写入装置的包含扫描二个感光体的构成的框体的立体图。图6是表示框体的第二扫描透镜的支持结构的立体图。图7是表示图6的第二扫描透镜的主扫描方向的位置限制构成的放大立体图。图8是用透镜保持部件保持状态的第二扫描透镜的立体图。图9是与图8的光束前进方向正交方向的截面图。图10是表示相对第二扫描透镜的透镜保持部件的保持结构的主要部分立体图。图11是表示与成像透镜调整机构的位置关系的第二扫描透镜的平面图。图12是图 11所示构成的立体图。图13是从另一角度看的图11所示构成的立体图。图14是光写入装置的扫描二个感光体的构成的副扫描截面图。图15是表示光写入装置的扫描二个感光体的构成的肋位置的平面图。图16是第二扫描透镜和回转支点的关系的截面图。图17是第二扫描透镜的立体图。图18是从另一角度看第二扫描透镜的立体图。图19是第二扫描透镜的平面图。
具体实施例方式下面，参照

本发明一实施形态，在以下实施形态中，虽然对构成要素，种类，组合，位置，形状，数量，相对配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。
图1表示彩色图像形成装置一例，其串列配列作为潜像载置体的形成多个(在此为四个)呈鼓状的感光体10Y、10C、10M、10K。上述感光体10￥、10(:、1011、101(作为图像形成手段、即各成像装置7￥、7(:、71、71(的一部分构成。上述成像装置7Y、7C、7M、7K按顺序与黄色⑴、青色(C)、品红色(M)、黑色⑷各色对应，作成上述色的图像。图像形成装置I包括支承在三个支承辊15a、15b、15c等回转的作为表面移动部件的中间转印带14。沿着中间转印带14的下侧的张紧架设线，在用箭头表示的中间转印带14的移动方向，从上游侧顺序隔开间隔配置成像装置7Y、7C、7M、7K。当形成彩色图像时，在设在成像装置7Y、7C、7M、7K的感光体10Y、10C、10M、IOK上，如后所述，形成各色的调色剂图像。作为转印手段的一次转印辊16与各感光体对向配置，将中间转印带14夹在其间，上述不同色的调色剂图像随着中间转印带14移动，顺序转印在中间转印带14上。中间转印带14上的一次转印辊16相接处为转印位置，在该转印位置进行一次转印。四个叠合转印调色剂像在支承辊15a和二次转印辊9的夹持部一下子转印在作为最终记录介质的记录材料P上。此后，通纸到定影装置6的定影辊对6a，6b间，经输送辊，由排纸辊对排纸到形成在图像形成装置上面的排纸盘19上。这样，在记录材料上得到彩色图像。中间转印带14为了适合黑色图像一色形成模式，构成为由一次转印辊16常时接触感光体10K。关于其他感 光体，通过可动的张力辊的功能成为中间转印带14接离构成。与辊15b对向，设有用于除去中间转印带14上的残留调色剂的清洁装置17。各成像装置7Y、7C、7M、7K仅仅处理的调色剂色不同，机械构成及成像处理相同，因此，感光体以外的各构成部件标以相同符号，对于任一成像装置例如成像装置7Y，说明构成及成像处理。在成像装置7Y的感光体IOY的周围，图中，沿着顺时钟方向顺序配置使得感光体IOY带电的、作为充电手段的充电辊11，光束L的照射位置，作为显影手段的显影装置12，一次转印辊16，清洁装置13等。光束L从作为光扫描装置的光写入装置4射出。在光写入装置4的内部，装备作为光源的半导体激光器，耦合透镜， .θ透镜，环形透镜，反光镜，偏转器(deflector)等。向着各感光体射出各色用光束L，将光束L照射在感光体IOY上的写入位置，形成静电潜像。详细在后文说明。在成像装置7Y的显影装置12，收纳黄色显影剂，用黄色图像使得潜像可视像化。关于其他成像装置，分别收纳各色显影剂，用其收纳的显影剂色使得潜像可视像化。形成图像时，感光体IOY旋转，由充电辊11使其均一带电，在写入位置受到包含黄色图像信息的光束L的照射，形成静电潜像，该潜像通过显影装置期间，由黄色调色剂显像化。感光体IOY上的黄色调色剂像由一次转印辊16转印在中间转印带14上。在中间转印带14上的黄色调色剂像上，顺序叠合转印在成像装置7C形成的青色调色剂像、在成像装置7M形成的品红色调色剂像、在成像装置7K形成的黑色调色剂像。由此，形成彩色图像。在与该叠合调色剂像到达二次转印辊9的部位相同时间，记录材料P从供纸部5供纸，从定位辊对20取得同步时间运送，以便到二次转印辊9的部位。如上所述，中间转印带14上的叠合图像在支承辊15a和二次转印辊9之间的二次转印夹持部一下子转印在记录材料P上。转印后的感光体由清洁装置13除去残留调色剂后，由消电灯消电，备做下一次形成图像。同样，关于中间转印带14，由清洁装置17除去残留调色剂等。在本实施形态涉及的图像形成装置中，采用中间转印方式，暂时将各感光体上的调色剂图像叠合转印在中间转印带14上，再将该叠合调色剂图像一下子转印在片材状介质上，但是，本发明也可以是直接转印方式。S卩，设置作为表面移动部件的记录纸输送带，代替中间转印带，将记录材料载置在该记录纸输送带上运送，在输送过程中，从各感光体顺序将各色调色剂图像叠合转印在记录材料上，合成彩色图像。

在图1中，符号28表示光束的透过窗。下面，详细说明光写入装置4。图2是从图1的图像形成装置主体2的下侧看光学系统K、M时的概略图。图3是从该方向看光学系统Y、C、M、K时的概略图。从图1、图3可知，光写入装置4构成为将同时扫描二个感光体的单侧扫描结构的光写入系统4a和4b 二个并列。偏转器50的反光镜部(多面镜)49在各装置以一段构成，成为沿着副扫描方向隔开间隔配置的、来自后述二个光源的光束斜向入射的方式。在图1中，仅仅表示反光镜部49。图中，保持光学系统M、K的写入装置标以4a，保持光学系统Y、C的写入装置标以4b 0图4是光学系统Y、C、Μ、K的副扫描截面的概略构成图。图5是从图1的图像形成装置主体2的下侧看保持光学系统Y、C或M、K的光写入装置4时的概略图。本实施形态涉及的光学系统是串列式扫描光学系统，采用扫描透镜方式，但是，扫描透镜、扫描反光镜方式哪种都可以对应。光写入装置4包括作为主扫描线偏转手段的偏转器50，各种反射反光镜，各种透镜等的光学元件。如图2所示，光学系统K、M包括射出与各感光体10KU0M分别对应的光束L的光源41K、41M。通常，光源使用常用的半导体激光器LD，锡焊在控制基板42上。在从光源41到偏转器50的反光镜部49的光束的光路上，配设准直透镜52及柱形透镜53,在从偏转器50的反光镜部49到感光体10的光束的光路上,配设作为成像透镜之一的第一扫描透镜透镜)25，折叠反光镜45，作为成像透镜另一方的第二扫描透镜(以下也称为“长透镜” )26，分别相对对应的光源41配设。在从光源41到偏转器50的反光镜部49的光束的光路上，没有图示，也可以配设反射反光镜。
从光源41发射的光束通过没有图示的缝隙，形成为所定形状的光束L。通过该缝隙的光束L入射到柱形透镜53，补正光束的面歪斜。通过柱形透镜53的光束L入射到偏转器50的反光镜部49的侧面。若光束L入射到偏转器50的反光镜部49的侧面,则该光束L沿着主扫描线方向偏转扫描。偏转扫描的光束L通过第一扫描透镜25,由折叠反光镜45反射,通过第二扫描透镜26，照射在对应的感光体面上。用于决定黑色、品红色图像的写入位置的同步检测机构如下:由折叠反光镜45K反射的光束L在同步反光镜61反射，通过同步透镜62，到达安装在控制基板42上的光IC63，感知写入时间。同步检测用光束L也可以使用品红色用光学系统的光束L。如图3所示，与黄色、青色的感光体10YU0C对应的光学系统Y、C也相同。如图4所示，向着感光体10的各光束L大致等间隔地平行，长透镜26也同样平行配设。如图5所示，光源41、控制基板42、准直透镜52及柱形透镜53由保持部件71保持，保持部件71、偏转器50、第一扫描透镜25、长透镜26、折叠反光镜45、同步反光镜61以及同步透镜62保持在框体70。下面，说明长透镜26的周边构成。图6表示框体 70的长透镜26的支承结构。图7是长透镜26的长方向中央部的详细图。如图6、7所示，长透镜26在长方向中央部一体形成突出部26a，突出部26a由形成在框体70的圆弧状的成对的长方向限制部70a、70a夹持，长方向(主扫描方向)的移动被限制。如图8至图10所示，长透镜26保持在作为加强部件的透镜保持部件80，调整时，作为包含透镜保持部件80的一体物被调整位置。在透镜保持部件80，沿着主扫描方向，在二处各形成定位部80b和弹性部80a，以弹性部80a的赋能力将长透镜26朝定位部80b推压保持。弹性部80a可以使用板簧等。如图11至图13所示，在透镜保持部件80的主扫描方向一端部，形成朝着光束前进方向(光程,optical path)立起的相接部80c。与相接部80c对向，在框体70安装调整螺钉保持部件82，在调整螺钉保持部件82保持调整螺钉83。通过使得调整螺钉83回转，调整螺钉前端移动，形成在透镜保持部件的相接部80c移动。另一方面，透镜保持部件80的相接部的相反侧，受到安装在框体70的板簧81推压。在长透镜26的从偏转器看位于远侧的侧面的长方向中央部，形成在框体70的圆弧状的回转支点70b相接。回转的偏转器发热，该热传递到保持偏转器的框体，框体成为热平衡状态前，局部施加热时，控制变形非常难。但是，通过使得离开偏转器的距离远，能减小框体变形的影响。即，将与通过回转支点70b的框体的接触，设为长透镜26的从偏转器看位于远侧的侧面，从框体的热传导变迟，难以受到影响。又，即使对于因偏转器回转产生的气流引起的热传递也同样。又，如图4所示，向着感光体10的各光束L大致等间隔平行，长透镜26也同样平行配设，因此，多个长透镜的回转支点朝着相同方向移动，若长透镜同样移动，则在各自对应的感光体面上的光束移动，但是，相对偏移因抵消而变少。若使得调整螺钉83回转，则以回转支点70b为中心，根据调整螺钉83的回转量，透镜保持部件80以及长透镜26在与光束的前进方向大致垂直的平面内回转。相接部80c、调整螺钉保持部件82、调整螺钉83、以及板簧81构成成像透镜调整机构。与光束前进方向(光程)大致垂直平面的长透镜26的位置限制如图6所示，通过形成在框体70的圆弧状的肋(rib)70c、70d限制高度方向。下面用副扫描截面说明框体70的长透镜26位置。如图14所示，框体70的回转支点70b与离偏转器50距离远侧的长透镜26侧面相接，在框体70设有开口部70e，使得在近侧在框体70和长透镜26之间产生空隙。开口部70e沿着主扫描方向成为长形状，以便光线L通过。由此，在偏转器周边产生的热变形由于有开口部，难以传递到回转支点70b，能抑制长透镜26的热变化。如图15所示，在框体70配设加强肋70f、70g，沿着与主扫描方向正交方向横越框体70。长透镜26由位于 加强肋70f、70g附近或外侧的上述肋70c、70d交联、相接(参照图6)。在偏转器周边产生的热变形用开口部70e隔断，通过开口部周围传递到回转支点70b，但是，由于在开口部周围存在加强用肋70f、70g，因此，即使在肋的内侧变形大，在肋周边能使得变形小，配置在该肋附近的定位部以及回转支点的变形也变小。因此，热难以传递到回转支点，能抑制长透镜26的热变化。虽然没有图示，光写入装置4和图像形成装置主体2的定位由位于加强肋70f、70g外侧的部件70h、701、70j保持。下面，根据图16至图19详细说明长透镜26的形状。图17是从图16的箭头C方向看的图，图18是从图16的箭头A方向看的图，图19是从图16的箭头B方向看的图。如图17至图19所示，长透镜26形成连续的透镜面，沿着长方向呈大致左右对称形状。沿着短方向，如图16所示，呈左右非对称形状。图16是长透镜26的长方向中央部的副扫描截面图。如图16所示，相对长透镜26的中心线26L，长透镜26成为左右非对称截面形状，重心26G不在中心线26L上，位于形成在框体70的回转支点70b侧。由此，以与回转支点70b的接点为基准，长透镜26的自重引起的转矩ml比重心26G位于中心线26L上场合的转矩m2小。因此，例如，因输送时沿垂直、水平方向的冲击或振动，制品颠倒场合，从没有意想到的方向施加冲击时，从回转支点看，施加在长透镜的力或因回转而引起的离心力变小，因此，能更稳定地维持长透镜相对回转支点的位置或状态。又，根据本实施形态，能将回转支点70b设在框体70，与框体70 —体成型，因此，能容易地使得与框体保持的其他光学元件的位置关系精度良好。上面参照

了本发明的实施形态，但本发明并不局限于上述实施形态。在本发明技术思想范围内可以 作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种光写入装置，包括: 光源，射出光束； 偏转器，使得从上述光源射出的光束偏转扫描； 成像透镜，使得由上述偏转器偏转扫描的光束在被扫描面上成像； 成像透镜调整机构，在与光束前进方向垂直的平面上，使得上述成像透镜回转，调整照射在上述被扫描面上的光束的位置；以及框体，支承上述各部件； 上述光写入装置的特征在于: 上述成像透镜具有沿着主扫描方向延伸的长形状； 上述成像透镜调整机构包括将上述成像透镜的长方向大致中央作为支点、使得上述成像透镜回转的结构； 上述成像透镜在副扫描截面，相对光束前进方向的成像透镜中心线，具有重心靠近单侧的非对称的偏心形状，上述重心位于上述成像透镜中心线的上述支点侧。
2.根据权利要求1所述的光写入装置，其特征在于: 上述支点与上述框体一体形成。
3.根据权利要求1或2所述的光写入装置，其特征在于: 由上述偏转器偏转扫描的光束由反射反光镜偏转，由上述反射反光镜偏转的光束到达上述成像透镜，上述支点 与上述成像透镜的从上述偏转器看位于远侧的侧面相接。
4.根据权利要求3所述的光写入装置，其特征在于: 设有多个上述被扫描面，与其对应，设有多个上述成像透镜，在各成像透镜副扫描截面配置为大致平行。
5.根据权利要求1-4中任一个所述的光写入装置，其特征在于: 在上述框体和上述成像透镜的从上述偏转器看位于近侧的侧面之间，设有沿着上述成像透镜的长方向延伸的空隙部。
6.根据权利要求5所述的光写入装置，其特征在于: 在上述空隙部的与长方向正交方向，形成横越上述框体的肋，上述成像透镜的长方向的端部和上述框体的定位部配置在上述肋的外侧。
7.一种图像形成装置，搭载权利要求1-6中任一个记载的光写入装置。
全文摘要
本发明涉及光写入装置以及图像形成装置。相对长透镜(26)的中心线(26L)，长透镜(26)在副扫描截面中成为左右非对称的截面形状，重心(26G)不在中心线(26L)上，位于形成在框体(70)的回转支点(70b)侧。回转支点(70b)在长透镜(26)的离偏转器远侧的侧面，与长透镜(26)的长方向中央部相接。长透镜(26)的自重引起的转矩(m1)比重心(26G)位于中心线(26L)上场合的转矩(m2)小，即，m1＜m2，冲击变动小。提供能抑制因冲击或热为起因的成像透镜的位置偏移、能容易且迅速地调整色偏移、对高画质化作出贡献的光写入装置。
文档编号B41J2/435GK103226239SQ20131002820
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月25日 优先权日2012年1月26日
发明者坂上嘉信, 楠濑登, 藤井智也 申请人:株式会社理光