(57)【要約】【課題】偏向器からの熱風で温度検出手段がハウジングの温度を誤検出することを防止し、ひいてはレジスト性能の劣化を効果的に防止できる光走査光学装置を得る。【解決手段】タンデム方式の電子写真法によるカラープリンタに搭載される光走査光学装置。ハウジング２７は結像レンズ３１，３２などとポリゴンミラー４０をそれぞれ分離して収容する密閉された空間部２７ａ，２７ｂを有している。温度センサ７２は空間部２７ａ内にポリゴンミラー４０の放熱板４３に近接して配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源と、該光源から放射される各光束を同一面で偏向する偏向器と、該偏向器で偏向された各光束を感光体上に結像させる結像素子と、前記光束をそれぞれに対応する前記感光体上に導くミラーと、温度検出手段と、これらの各部材を保持するハウジングと、を備え、
前記ハウジングは前記結像素子と前記偏向器をそれぞれ分離して収容する密閉された空間部を有し、
前記温度検出手段は前記結像素子を配置した空間部内に前記偏向器の放熱部材に近接して配置されていること、
を特徴とする光走査光学装置。
【請求項２】
前記温度検出手段は、前記結像素子を収容した空間部内であって、前記放熱部材に対向する壁部の内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光走査光学装置。
【請求項３】
前記結像素子を収容した空間部には、光束が感光体上を露光する位置を調整するためのモータが配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査光学装置、特に、電子写真法によるタンデム方式の画像形成装置にプリントヘッドとして搭載される光走査光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法によるタンデム方式のプリンタや複写機などの画像形成装置においては、色の３原色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）と黒色（Ｋ）の画像を平行に配置された四つの感光体上に形成し、各画像を中間転写ベルト上に１次転写して合成し、さらに記録材上に２次転写するようにしている。この場合、色ずれを防止するために、四つの画像が中間転写ベルト上で精度よく合成されるように位置合わせを高精度に調整する必要がある。
【０００３】
色ずれの調整の項目は、図７に示すように（白丸は設計上の露光位置、黒丸はずれた露光位置をそれぞれ示す）、主走査印字開始位置、全体倍率、部分倍率、主走査高次位置ずれ、副走査印字開始位置、スキュー（走査線傾き）、ボウ（走査線湾曲）、副走査高次位置ずれ、を挙げることができる。
【０００４】
感光体上に画像（静電潜像）を書き込むための光走査光学装置にあっては、偏向器のモータからの発熱にて光走査光学装置のハウジングが変形し、それに応じてレンズなどの結像素子の位置や設置角度がずれてしまう問題点を有している。この現象は図７では副走査印字開始位置の調整項目として挙げている。
【０００５】
そこで、特許文献１には、ハウジング内に設けた温度検出センサにてハウジングの温度変化をモニタし、温度変化によるハウジングの変形に起因する各光束の副走査方向の位置ずれを予測して１ラインを走査するタイミングを補正することが記載されている。
【０００６】
しかしながら、温度検出センサに偏向器（その放熱板）からの熱風が作用すると、検出温度がばらつき副走査印字開始のタイミングの補正値に誤差を生じてしまうという問題点が残されている。即ち、図９に示すように、点線Ｇで示す正常な温度変化曲線に対して、熱風が作用することで温度検出値が実線Ｇ’で示すようにばらつき、温度誤差ΔＴを生じてしまう。このような温度誤差ΔＴに基づいて副走査印字開始位置を制御すると、図１０に示すように、正常な補正値Ｚ１に対して補正誤差ΔＺを生じてしまい、合成画像に色ずれが発生してレジスト性能が劣化することになる。
【特許文献１】特開２００６−１１２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、偏向器からの熱風で温度検出手段がハウジングの温度を誤検出することを防止し、ひいてはレジスト性能の劣化を効果的に防止できる光走査光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の目的を達成するため、本発明に係る光走査光学装置は、
複数の光源と、該光源から放射される各光束を同一面で偏向する偏向器と、該偏向器で偏向された各光束を感光体上に結像させる結像素子と、前記光束をそれぞれに対応する前記感光体上に導くミラーと、温度検出手段と、これらの各部材を保持するハウジングと、を備え、
前記ハウジングは前記結像素子と前記偏向器をそれぞれ分離して収容する密閉された空間部を有し、
前記温度検出手段は前記結像素子を配置した空間部内に前記偏向器の放熱部材に近接して配置されていること、
を特徴とする。
【０００９】
本発明に係る光走査光学装置において、結像素子と偏向器はそれぞれハウジングの空間部に密閉して収容され、かつ、温度検出手段は結像素子を収容する空間部に配置されているため、偏向器からの熱風が温度検出手段に作用して誤検出を誘発することはなく、ひいては各色の画像の副走査印字開始位置を正確に調整することができ、レジスト性能の劣化を抑えることができる。また、温度検出手段は偏向器の放熱部材に近接して配置されているため、ハウジングの温度変化を確実に検出することができる。
【００１０】
本発明に係る光走査光学装置において、温度検出手段は結像素子を収容した空間部内であって放熱部材に対向する壁部の内側に配置されていることが好ましい。偏向器の放熱部材に最も近い位置が温度変化を検出するのに最適な位置である。
【００１１】
また、結像素子を収容した空間部には、光束が感光体上を露光する位置を調整するためのモータが配置されていてもよい。該モータによる熱の影響をも考慮してハウジング内の温度を検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る光走査光学装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１３】
（画像形成装置の全体構成、図１参照）
図１に、本発明に係る光走査光学装置を搭載したカラープリンタ１の概略構成を示す。このカラープリンタ１は、タンデム方式で４色の画像を合成するように構成されている。即ち、四つの画像形成ステーション２（２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ）の直上に中間転写ベルト１０が配置され、直下に光走査光学装置２０が配置されている。各画像形成ステーション２には、それぞれ、感光体ドラム３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）、現像器４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）や図示しない帯電器、残留トナーのクリーナなどが配置されている。なお、黒色の画像を形成するための画像形成ステーション２Ｋは大型に構成され、使用頻度の高いモノクロ画像を高速で形成できるようにしている。
【００１４】
光走査光学装置２０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像データに基づいて放射される光束Ｂｙ，Ｂｍ，Ｂｃ，Ｂｋによって各感光体ドラム３上に画像（静電潜像）を形成する。この潜像はトナーによって可視像化される。このような電子写真プロセスは周知であり、その説明は省略する。
【００１５】
中間転写ベルト１０は、駆動ローラ１１及び支持ローラ１２に無端状に張り渡され、矢印Ｙ方向への回転に基づいて前記各感光体ドラム３上に形成された各色のトナー画像が順次１次転写され、合成される。また、中間転写ベルト１０上に形成された画像（調整用トナーパターン）を読み取るため、黒色の画像形成ステーション２Ｋの直後に光学センサ７１が配置されている。
【００１６】
記録材は、自動給紙カセット５に収納されており、１枚ずつ所定のタイミングで給紙され、通紙経路６を経由して中間転写ベルト１０から２次転写位置１３にて合成トナー画像を２次転写され、定着装置１５でトナーの加熱定着を施された後、排出ローラ１６から排紙部９上に排出される。一方、両面プリントの際、記録材はスイッチバックローラ１７からプリンタ１の外方に搬送され、スイッチバックされて反転経路７を経由して２次転写位置１３に戻される。ここで裏面にトナー画像を２次転写された記録材は排出ローラ１６から排紙部９上に排出されることになる。
【００１７】
（光走査光学装置、図２〜図４参照）
図２は一実施例である光走査光学装置２０の断面図、図３は平面図、図４は底面図である。この光走査光学装置２０は、光源部２１と、ポリゴンミラー４０と第１及び第２結像レンズ３１，３２と、各光路ごとに設けた折返しミラー３４，３５，３６及び第３結像レンズ３３と、これらの部材を保持するハウジング２７とで構成されている。光源部２１は、レーザダイオード２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）と、合成ミラー２３（２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ）と、折返しミラー２４と、シリンドリカルレンズ２５とで構成されている。
【００１８】
レーザダイオード２２Ｋから放射された光束は折返しミラー２４に直接導かれる。また、レーザダイオード２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙからそれぞれ放射された光束は、合成ミラー２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙでそれぞれ反射し、折返しミラー２４に導かれる。折返しミラー２４で反射された各光束はシリンドリカルレンズ２５で副走査方向Ｚ（図２参照）にほぼ平行に集光され、ポリゴンミラー４０の同一面に副走査方向Ｚに所定の角度を有して導かれる。
【００１９】
これらの光束はポリゴンミラー４０の回転に基づいて主走査方向Ｘに等角速度で偏向され、第１及び第２結像レンズ３１，３２を透過した後、光束Ｂｋは第３結像レンズ３３Ｋを透過して折返しミラー３４Ｋで反射され、感光体ドラム３Ｋ上を露光／走査する。光束Ｂｃは折返しミラー３４Ｃ，３５Ｃで反射されて第３結像レンズ３３Ｃを透過し、さらに折返しミラー３６Ｃで反射され、感光体ドラム３Ｃ上を露光／走査する。光束Ｂｍは折返しミラー３４Ｍで反射されて第３結像レンズ３３Ｍを透過し、さらに折返しミラー３５Ｍで反射され、感光体ドラム３Ｍ上を露光／走査する。光束Ｂｙは折返しミラー３４Ｙで反射されて第３結像レンズ３３Ｙを透過し、さらに折返しミラー３５Ｙで反射され、感光体ドラム３Ｙ上を露光／走査する。
【００２０】
ポリゴンミラー４０は、図２に示すように、プレート４４に固定したモータ４２に取り付けられている。プレート４４はさらに基板４１及び放熱板４３が取り付けられている。なお、ハウジング２７はカラープリンタ１の図示しないフレームに、３箇所の固定点Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３により、例えば、ねじ止めにより固定されている（図３参照）。
【００２１】
また、各感光体ドラム３上での各走査線の書出し位置を検出するため、即ち、主走査同期信号を得るため、ポリゴンミラー４０で偏向された光束Ｂｋの主走査方向上流側光束は、図３に示すように、検出用ミラー３７で反射されてレンズ３８で集光され、同期信号検出用受光センサ３９に入射する。
【００２２】
さらに、色ずれ調整（レジスト調整）として、図３に示すように、部分倍率調整機構４５とスキュー調整機構５０が設置されている。スキュー調整機構５０は駆動源としてブラケット５９を介してハウジング２７に固定されたステッピングモータ５１を備え、その詳細は図５及び図６を参照して後述する。なお、部分倍率調整機構４５の説明は省略する。
【００２３】
ハウジング２７は、図２に示すように、結像レンズ３１，３２，３３、ミラー３４，３５，３６を収容した空間部２７ａとポリゴンミラー４０を収容した空間部２７ｂとに大略分離されており、各空間部２７ａ，２７ｂはそれぞれ密閉されている。また、ポリゴンミラー４０の放熱板４３はハウジング２７の一側部において開放状態で設置されている。さらに、図３に示すように、空間部２７ａには部分倍率調整機構４５及びスキュー調整機構５０（モータ５１）も配置されている。
【００２４】
空間部２７ａには、ハウジング２７の温度を検出するための温度センサ（サーミスタ）７２がポリゴンミラー４０の放熱板４３に近接した位置に配置されている。即ち、温度センサ７２は空間部２７ａ，２７ｂを仕切る壁部２７ｃの内側（空間部２７ａ側）に配置されている。また、壁部２７ｃにはポリゴンミラー４０で反射された光束の入射用のガラス窓部７３が形成されている。
【００２５】
（色ずれ調整、図７〜図１０参照）
色ずれ（レジスト）調整は、各画像形成ステーション２にて図８に示すトナーパターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを形成して中間転写ベルト１０上に１次転写し、このトナーパターンＰｙ〜Ｐｋを光学センサ７１にて検出することにより、図７に示した各調整項目の全てあるいはその一部の項目を調整する。
【００２６】
ところで、ハウジング２７は熱膨張で延びる傾向にあり、副走査印字開始位置が図７に示すずれ量Ｚを生じる。そこで、温度センサ７２でハウジング２７の温度を検出し、該検出値に基づいて各光束Ｂｙ，Ｂｍ，Ｂｃ，Ｂｋがそれぞれ感光体ドラム３を照射する副走査方向の位置ずれ量Ｚを予測し、該予測量に応じて１ラインを走査するたタイミングを補正する。このような制御はカラープリンタ１の制御を行うＣＰＵに予め組み込まれたプログラムによって実行される。
【００２７】
通常、１枚の画像印字の間に温度センサ７２にてハウジング２７内の温度を検出し（図９の点線Ｇ参照）、例えば、検出温度がＴ１であれば、図１０に示すように、副走査印字開始位置をＺ１に補正する制御を行う。
【００２８】
このとき、温度センサ７２はポリゴンミラー４０や放熱板４３からは分離され密閉された空間部２７ａに配置されているため、放熱板４３からの熱風が温度センサ７２に当たることはなく、温度センサ７２が図９の実線Ｇ’に示したような誤検出を誘発することが防止される。それゆえ、各色の画像の副走査印字開始位置を正確に調整することができ、レジスト性能の劣化を抑えることができる。また、温度センサ７２は放熱板４３に近接して配置されているため、ハウジング２７の温度変化を確実に検出することができる。
【００２９】
（スキュー調整機構、図５及び図６参照）
また、本光走査光学装置２０において、スキュー（走査線の傾き、図７参照）の調整は、例えば、プリンタ１を立ち上げたときを含めて、連続的に搬送される先行する記録材の後端と後続の記録材の先端が２次転写位置１３を通過する間でも行われる。スキューが発生していれば、モータ５１を駆動して第３レンズ３３を変位させ、スキューを調整する。
【００３０】
スキューの調整は、光束Ｂｋを基準として光束Ｂｃ，Ｂｍ，Ｂｙに対して行われる。従って、図５に示すスキュー調整機構５０は光束Ｂｋに対して配置された第３レンズ３３Ｋに対しては設置されておらず、光束Ｂｃ，Ｂｍ，Ｂｙに対して配置された第３レンズ３３Ｃ，３３Ｍ，３３Ｙに対して設置されている。なお、光束Ｂｋに対してもスキュー調整を行うようにしてもよいことは勿論である。
【００３１】
詳しくは、第３レンズ３３は、図６に示すように、レンズホルダ５２に保持され、このレンズホルダ５２は一端部で矢印Ｆ方向に揺動可能にピン５３にて支持されている。さらに、レンズホルダ５２の他端部には受け部材５８が固定され、図５に示すように、この受け部材５８はハウジング２７の傾斜面２７ｇに板ばね５４にて押圧され、かつ、矢印Ｆ方向にスライド自在に取り付けられている。ステッピングモータ５１の出力軸５１ａに固定したウォームギヤ５５はウォームホイール５６に噛合し、該ウォームホイール５６と同軸に固定した偏芯カム５７の外周面が受け部材５８の底面に当接している。
【００３２】
ステッピングモータ５１は、図８に示したトナーパターンＰｙ〜Ｐｋから検出されたスキューの状態に応じてその回転を制御され、ウォームギヤ５５の回転がウォームホイール５６から偏芯カム５７に伝達され、偏芯カム５７の外周面が受け部材５８を押上げることでホルダ５２とともに第３レンズ３３を変位させてスキューを調整する。また、ホルダ５２は図示しないばね部材により下方へ強制的に復帰するように付勢されている。
【００３３】
また、スキュー調整用モータ５１は前記温度センサ７２とともにハウジング２７の空間部２７ａに配置されている。温度センサ７２によってモータ５１による熱の影響を考慮してハウジング２７内の温度を検出することができる。この意味では、温度センサ７２をスキュー調整用モータ５１の近くに配置することが好ましい。しかし、複数のモータ５１の発熱による対流で温度変化が大きくなる不具合が発生する。また、モータ５１と温度センサ７２を仕切る壁を設けるとハウジング２７が大型化、複雑化する。そこで、本実施例では、温度センサ７２とモータ５１とを同じ空間部２７ａであって若干離れた位置に配置した。これにて、ハウジング２７内に複数の熱源が存在する場合であっても光走査光学装置２０を大型化することなく対流の影響を極力排除し、かつ、正確な温度検出が可能である。
【００３４】
（他の実施例）
なお、本発明に係る光走査光学装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００３５】
特に、ハウジングの細部の構成、光源部の構成の詳細、四つの光路を形成する各種光学素子の構成や配置は任意である。また、スキュー調整は、第３レンズを変位させる以外に、折返しミラーなどを変位させることで行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る光走査光学装置を備えたカラープリンタを示す概略構成図である。
【図２】光走査光学装置を示す断面図である。
【図３】光走査光学装置を示す平面図である。
【図４】光走査光学装置を示す底面図である。
【図５】スキュー調整機構を示す斜視図である。
【図６】第３レンズの保持部を示す斜視図である。
【図７】色ずれの種類を示す説明図である。
【図８】色ずれ調整のためのトナーパターンを示す説明図である。
【図９】ハウジングの温度検出特性を示すグラフである。
【図１０】副走査印字開始位置の補正を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）…感光体ドラム
２０…光走査光学装置
２１…光源部
２７…ハウジング
２７ａ，２７ｂ…空間部
２７ｃ…壁部
３１，３２，３３…結像レンズ
３４，３５，３６…折返しミラー
４０…ポリゴンミラー
４３…放熱板
５１…スキュー調整用モータ
７２…温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2008139348.tif 000010
【図９】
2008139348.tif 000011
【図１０】
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