(57)【要約】【課題】  本発明は、複数のビームの主走査方向の書出し位置の違いや倍率の違いによるドット位置ずれを低減して、色ずれの少ない高品位の画像が形成される画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の画像形成装置によれば、感光体ドラム支持部材及び中間転写ベルト支持部材が画像形成装置本体を構成する筐体に設けられた位置決め機構によって位置決めされ、走査ビーム入射部材が筐体に設けた基準位置から所定の距離だけ離れた位置に加工もしくは配置されている。【選択図】        図４
2005212104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿から読取った画像データあるいは外部装置から入力される色分解された画像データを光源駆動用の信号に変換し、それに従って出射された複数のビームを異なる位置に偏向し結像させ、それぞれ異なる色の現像を行う複数の画像形成部により形成したトナー像を、感光体ドラム及び中間転写ベルト上に転写し、各トナー像を転写材上に転写し定着させて画像形成を行う画像形成装置であって、前記複数のビームの各々の一走査面上における走査開始位置と走査終了位置のそれぞれに被走査面近傍に設けた走査ビームを入射させるための複数の走査ビーム入射部材と、該走査ビーム入射部材から透過または反射した走査ビームを受光する走査ビーム検知手段と、前記感光体ドラムを支持する感光体ドラム支持部材と、前記中間転写ベルトを支持する中間転写ベルト支持部材とを備えた画像形成装置において、
前記感光体ドラム支持部材及び前記中間転写ベルト支持部材が画像形成装置本体を構成する筐体に設けられた位置決め機構によって位置決めされ、前記走査ビーム入射部材が筐体に設けた基準位置から所定の距離だけ離れた位置に加工もしくは配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記走査ビーム入射部材が筐体に設けた基準位置から所定の距離だけ離れた位置は、前記画像形成装置本体への配置位置として画像形成装置内で変化する温度分布において熱的に熱対象となる位置である請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記走査ビーム入射部材には、前記走査ビーム検知手段が受光する走査ビームが透過し、所定の幅を有するスリットが加工されている請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記走査ビーム入射部材は、前記走査ビーム検知手段に走査ビームが入射するように導くために、走査ビームを所定の角度に反射するミラー面が配置されている請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
原稿から読取った画像データあるいは外部装置から入力される色分解された画像データを光源駆動用の信号に変換し、それに従って出射された複数のビームを異なる位置に偏向し結像させ、それぞれ異なる色の現像を行う複数の画像形成部により形成したトナー像を、感光体ドラム及び中間転写ベルト上に転写し、各トナー像を転写材上に転写し定着させて画像形成を行う画像形成装置において、
前記複数のビームの各々の一走査面上における走査開始位置と走査終了位置のそれぞれに被走査面近傍に設けた走査ビームを入射させるための複数の走査ビーム入射部材と、
走査開始位置に配置した第１の走査ビーム検知手段と、
走査終了位置に配置した第２の走査ビーム検知手段と、
走査ビームを前記第１の走査ビーム検知手段が検知してから前記第２の走査ビーム検知手段が検知するまでの間の所定のクロックによるカウント数を係数する係数手段と、
該係数手段で係数したカウント数に応じて前記走査ビームの書込みクロックの位相を調整する位相調整手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
原稿から読取った画像データあるいは外部装置から入力される色分解された画像データを光源駆動用の信号に変換し、それに従って出射された複数のビームを異なる位置に偏向し結像させ、それぞれ異なる色の現像を行う複数の画像形成部により形成したトナー像を、感光体ドラム及び中間転写ベルト上に転写し、各トナー像を転写材上に転写し定着させて画像形成を行う画像形成装置において、
前記複数のビームの各々の一走査面上における走査開始位置と走査終了位置のそれぞれに被走査面近傍に設けた走査ビームを入射させるための複数の走査ビーム入射部材と、
走査開始位置に配置した第１の走査ビーム検知手段と、
走査終了位置に配置した第２の走査ビーム検知手段と、
前記第１、第２の走査ビーム検知手段の各配置位置の中間に、走査ビーム結像位置近傍に前記走査ビーム入射部材を介して入射するように着脱可能に設けた少なくとも１つの第３の走査ビーム検知手段と、
前記走査ビームを前記第１の走査ビーム検知手段が検知してから第３の走査ビーム検知手段が検知するまでの間の所定のクロックによるカウント数を係数する第１の係数手段と、
前記第３の走査ビーム検知手段が検知してから第２の走査ビーム検知手段が検知するまでの間の所定のクロックによるカウント数を係数する第２の係数手段と、
前記第１及び第２の係数手段で係数したそれぞれのカウント数に応じて前記ビームの書込みクロックの位相を調整する位相調整手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記第１の走査ビーム検知手段から検知した信号を同期信号として用い、所定のタイミングで画像書込みを開始する請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記位相調整手段は、位相調整量を調整位置に応じて比例的に変動させる請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記所定のクロックの周波数として書込みクロックより高い周波数を発生可能な基準クロック発生手段を有する請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２の走査ビーム検知手段は同心円状に配置した２個以上の光検出器を備えて構成されている請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像形成部の画像形成領域外の両端円周上に、画像形成領域内の反射率と異なる反射率を有する反射部材を設け、前記第１及び第２の走査ビーム検知手段が前記反射部材によって反射した走査ビームを検知する請求項１、５又は６のいずれかに記載の画像形成装置。
【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、特に中間転写ベルト上に異色のトナー像を重ねて形成することにより、カラー画像を得るように構成したカラーレーザプリンタ、カラーデジタル複写機、カラーファクシミリなどの画像形成装置においてレジ検知センサによるトナー像の読取精度を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の光源から出射される光ビームを、並設された４つの像担持体、例えば感光体ドラムに照射して潜像の書込みを行い、各像担持体上に形成された潜像を異なる色の現像剤、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーでそれぞれ現像して可視像化した後、転写搬送ベルト等に担持された記録用紙等の転写材を各像担持体の転写部に順次搬送し、各像担持体上に形成された各色の可視像を転写材に重ね合わせて転写した後、転写材上に転写された画像を定着して多色画像を得るタンデム式のカラー画像形成装置が知られている。また、タンデム式のカラー画像形成装置の低コスト化、小型化を図るために、複数の像担持体へ光書込みを行う手段として、光偏向器を複数の光源で共通化し、一つの光偏向器で複数の光源からの光ビームを同時に偏向走査して複数の像担持体に照射し光書込みを行う光書込装置を備える画像形成装置も知られている。
【０００３】
ところで、画像形成装置においては、連続プリントにより光偏向器から発せられる熱により光書込み装置のハウジングが熱膨張し、複数ビームの主走査方向の位置合せの基準となるビームの同期検知器の位置が変化することにより、転写材上に形成したカラー画像に色ずれが発生し、画像品質が低下する原因となっている。そこで、このような画像形成装置において、この同期検知器の位置の変化が生じても、複数のビームの主走査方向のドット位置ずれを低減する方法がいくつか提案されている。
【０００４】
その一つとして、特許文献１では、光ビーム走査装置によって感光体ドラム上にレーザビームを照射して静電潜像を形成させ、静電潜像が形成された部位に所定色のトナーを供給して静電潜像を現像し、画像形成部で感光体ドラム上に形成されたトナー像を転写ベルト上に転写させ、転写ベルトの移動方向下流側に設けたＬＥＤ等の発光素子とＣＣＤセンサ等の受光素子の対から成る３個のレジ検知センサによって、レジマークを読取っている。画像記録範囲の中央及び両端に形成したレジマークの位置を測定した結果に基づき、主走査方向に沿った画像全体の記録倍率を指定する倍率データ、左右の部分画像領域における記録倍率のバランスを指定する倍率バランスデータ、画像記録開始タイミングを指定する書出し位置データを求めている。書出し位置データに基づき、位相選択回路及びLSYNC 生成回路を用いて画像記録開始タイミングを調整している。また、倍率データに応じた周波数を基準とし、倍率バランスデータに応じた変化幅で変化するように、平均周波数制御回路及び左右周波数差制御回路を用いて、検知された周波数に基づき、レーザ１走査の間にクロック信号の周波数(VCOの発振周波数)制御を行っている。
【特許文献１】特開平１１−１９８４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１では、転写ベルトの移動方向下流側に設けたＬＥＤ等の発光素子とＣＣＤセンサ等の受光素子の対から成る３個のレジ検知センサによってレジマークを読取ることで、画像形成装置の位置ずれ量の補正を行っている。そのため、主走査方向のドット位置の測定精度は、転写ベルト上のトナー像をレジ検知センサによる読取る精度に依存し、よって１０〜２０ミクロン程度とそれほど高精度にすることはできないという不具合がある。そして、この不具合を解決するためにはレジ検知センサの画像形成装置本体への取付け精度を高める必要があり、よって装置コストがアップするという不具合が生じる。
【０００６】
また、上記特許文献１では転写ベルト上のトナー像をレジ検知センサで検知しているが、レジ検知センサの画像形成装置本体への取付け位置は画像形成装置本体内の温度変化により位置ずれが生じ、主走査方向のドット位置の読取り精度が悪化するという不具合が生じる。
【０００７】
更に、上記特許文献１は走査ビームの書出し位置を検知する開始位置検知センサを備えているが、折返しミラーで反射されたビームを検知しており、画像形成装置本体の基準位置をもとに、配置されていない。このため、開始位置検知センサで検知してから、書出しまでのタイミングはレジ検知センサの結果に依存し、レジ検知センサの取付け精度の悪化や環境温度の変化に伴う位置ずれは、そのまま画像形成上、主走査ドットの位置ずれを生じさせるという不具合が生じる。
【０００８】
また、上記特許文献１では、レジ検知センサの読取り精度に依存しているため、前述と同様に、画像形成上、主走査ドットの位置ずれを生じさせるという不具合が生じる。
【０００９】
更に、上記特許文献１では、主走査方向の倍率の違いによるドット位置ずれが主走査方向にある３つのレジ検知センサの読取り精度に依存しているため、高精度に調整することができないという不具合がある。
【００１０】
また、上記特許文献１は光書込み装置内の開始位置センサを用いて走査ビームの書出しのタイミングとしているが、光書込み装置内は偏向器を備えているので偏向器が回転し始めてからしばらくすると、偏向器から発せられる熱により光書込み装置内のハウジング自体が熱を帯び、その熱によりハウジングが膨張して開始位置センサの位置がずれる。このため、レジ検知センサによる補正を行わせた場合でも、この開始位置センサがずれることで、主ドットの位置ずれを生じさせるという不具合が生じる。
【００１１】
更に、上記特許文献１は周波数制御手段を備えているが、書込みクロック周波数以下の制御を行えないという不具合がある。
【００１２】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、複数のビームによる被走査面に形成される走査ビームの走査開始位置と走査終了位置を、画像形成装置本体を構成する筐体に設けた基準位置をもとに、決められるようにすることで、複数のビームの主走査方向の書出し位置の違いや倍率の違いによるドット位置ずれを低減して、色ずれの少ない高品位の画像が形成される画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記問題点を解決するために、本発明の画像形成装置は、原稿から読取った画像データあるいは外部装置から入力される色分解された画像データを光源駆動用の信号に変換し、それに従って出射された複数のビームを異なる位置に偏向し結像させ、それぞれ異なる色の現像を行う複数の画像形成部により形成したトナー像を、感光体ドラム及び中間転写ベルト上に転写し、各トナー像を転写材上に転写し定着させて画像形成を行う。また、本発明の画像形成装置は、複数のビームの各々の一走査面上における走査開始位置と走査終了位置のそれぞれに被走査面近傍に設けた走査ビームを入射させるための複数の走査ビーム入射部材と、走査ビーム入射部材から透過または反射した走査ビームを受光する走査ビーム検知手段と、感光体ドラムを支持する感光体ドラム支持部材と、中間転写ベルトを支持する中間転写ベルト支持部材とを備えている。更に、本発明の画像形成装置では、感光体ドラム支持部材及び中間転写ベルト支持部材が画像形成装置本体を構成する筐体に設けられた位置決め機構によって位置決めされ、走査ビーム入射部材が筐体に設けた基準位置から所定の距離だけ離れた位置に加工もしくは配置されている。従って、走査ビーム入射部材を透過または反射した走査ビームを受光する走査ビーム検知手段で検知でき、走査ビームの走査開始位置と走査終了位置は走査ビーム入射部材の配置位置をもとに、走査ビーム検知手段によって検知され、所定のタイミングで発光することで、書出し位置と倍率調整を行うことができる。また、走査ビーム入射部材は感光体の近傍位置に配置され、走査ビーム入射部材も画像形成装置本体を構成する筐体より設けられた基準位置をもとに配置されるので、走査ビーム入射部材と、感光体ドラム支持部材及び中間転写ベルト支持部材とは、相対的な位置関係を合せ易い構成となっている。また、この相対的な位置が多少ずれても、走査ビーム検知手段が検知してドット位置補正が行われるため、それぞれの色の走査ビーム入射部材が互いに整列させておくだけで、感光体ドラム上を走査する走査ビームを、かつ中間転写ベルト上に形成するトナー像の位置を正確に合せることができ、ドット位置ずれを生じさせなくすることができる。よって、レジスト検知センサ等を用いて、中間転写ベルト上のドットを読取り、ドット位置を補正することなく、書込みドット位置を補正し、色ずれの生じさせない画像形成装置を提供することができる。
【００１４】
また、走査ビーム入射部材が筐体に設けた基準位置から所定の距離だけ離れた位置は、画像形成装置本体への配置位置として画像形成装置内で変化する温度分布において熱的に熱対象となる位置であることにより、温度上昇時にも、熱的な変化量が等しいため、それぞれの色の走査ビーム入射部材の配置間隔が一様に広がり、感光体ドラム上に、位置ずれなく倍率誤差を低減できるように書込みドットを照射させることができる。よって、画像形成装置本体内の温度上昇時にも、書込みドット位置を補正し、色ずれの生じさせない画像形成装置を提供することができる。
【００１５】
更に、走査ビーム入射部材には走査ビーム検知手段が受光する走査ビームが透過し、所定の幅を有するスリットが加工されていることにより、入射する走査ビームを透過させ、走査ビームを選択的に受光させることができる。また、スリット加工の位置精度を高めることで、所定の位置に到達する走査ビームの時間を正確に計測することができる。更に、検知信号をもとに、書込みドットの書出し位置、かつ倍率誤差の補正が正確に行え、色ずれの生じさせない画像形成装置を提供することができる。
【００１６】
また、走査ビーム入射部材は走査ビーム検知手段に走査ビームが入射するように導くために、走査ビームを所定の角度に反射するミラー面が配置されていることにより、入射する走査ビームを反射させ、走査ビームを選択的に受光させることができる。
【００１７】
更に、本発明の画像形成装置は、複数のビームの各々の一走査面上における走査開始位置と走査終了位置のそれぞれに被走査面近傍に設けた走査ビームを入射させるための複数の走査ビーム入射部材と、走査開始位置に配置した第１の走査ビーム検知手段と、走査終了位置に配置した第２の走査ビーム検知手段と、走査ビームを第１の走査ビーム検知手段が検知してから第２の走査ビーム検知手段が検知するまでの間の所定のクロックによるカウント数を係数する係数手段と、係数手段で係数したカウント数に応じて走査ビームの書込みクロックの位相を調整する位相調整手段とを有することに特徴がある。従って、画像形成装置内の温度変化に伴う走査速度の変化を検出でき、ビームの書込みクロックの位相調整手段により書込みクロックの位相を調整することで、温度変化に影響されることなく、走査ビームの走査速度の等速性を保つことができ、よって書込みドットの書出し位置を正確に調整でき、また倍率誤差の補正が正確に行えるので色ずれの生じさせない画像形成装置を提供することができる。
【００１８】
また、本発明の画像形成装置は、複数のビームの各々の一走査面上における走査開始位置と走査終了位置のそれぞれに被走査面近傍に設けた走査ビームを入射させるための複数の走査ビーム入射部材と、走査開始位置に配置した第１の走査ビーム検知手段と、走査終了位置に配置した第２の走査ビーム検知手段と、第１、第２の走査ビーム検知手段の各配置位置の中間に、走査ビーム結像位置近傍に走査ビーム入射部材を介して入射するように着脱可能に設けた少なくとも１つの第３の走査ビーム検知手段と、走査ビームを第１の走査ビーム検知手段が検知してから第３の走査ビーム検知手段が検知するまでの間の所定のクロックによるカウント数を係数する第１の係数手段と、第３の走査ビーム検知手段が検知してから第２の走査ビーム検知手段が検知するまでの間の所定のクロックによるカウント数を係数する第２の係数手段と、第１及び第２の係数手段で係数したそれぞれのカウント数に応じて走査ビームの書込みクロックの位相を調整する位相調整手段とを有することに特徴がある。従って、画像形成装置内の温度変化に伴う走査速度の変化をより分解能を高めて検出することができ、ビームの書込みクロックの位相調整手段により書込みクロックの位相を調整することで、温度変化に影響されることなく、走査ビームの走査速度の等速性を保つことができ、よって書込みドットの書出し位置を正確に調整でき、かつ倍率誤差の補正が正確に行えるので色ずれの生じさせない画像形成装置を提供することができる。
【００１９】
更に、第１の走査ビーム検知手段から検知した信号を同期信号として用い、所定のタイミングで画像書込みを開始することにより、画像形成装置本体を構成する筐体からの基準位置をもとに配置された走査ビーム入射部材を介して走査ビーム検知手段で検知した場合には、走査ビーム入射部材の配置精度が良いので、所定のタイミングをもとに書出しすることで、中間転写ベルト上の所定の位置に、正確に、ドットの書込みを開始させることができる。
【００２０】
また、位相調整手段は位相調整量を調整位置に応じて比例的に変動させることにより、各書込みドット毎に調整量を変えていく方法に比べ、調整量として保存しておくデータを低減することができ、そのために使用するメモリを大幅に軽減させることができ、よって位相調整手段を用いる場合のコストアップを抑えることで、コストをそれほど上げることなく、高機能を有した画像形成装置を提供することができる。
【００２１】
更に、所定のクロックの周波数として書込みクロックより高い周波数を発生可能な基準クロック発生手段を有することにより、書込み位置の補正を書込み密度、例えば６００ｄｐｉの場合４２．３３μｍ以下の位置調整量を算出することができ、また書込みクロックの位相調整手段を用いることで書込み密度以下のドット位置補正を行うことができるので、色ずれの生じさせない画像形成装置を提供することができる。
【００２２】
また、第１及び第２の走査ビーム検知手段は同心円状に配置した２個以上の光検出器を備えて構成されている。よって、初期アライメント時に比較的大きな検出面積を有する光検出器に被走査面を容易に合せることができ、最終的には内側の光検出器に被走査面が来るように光書込み装置のアライメントの微調整を行うことにより、光書込み装置の配置に要する時間を大幅に短縮することができる。また、画像形成装置を長年使用していくうちに、経時変化により、光書込み装置と走査ビーム検知手段の相対的な位置がずれたときにもこれにより検知できるので、この信号をもとに保守を行うことで、調整箇所を明らかにすることができるので、保守に要する時間も低減することができる。
【００２３】
更に、画像形成部の画像形成領域外の両端円周上に、画像形成領域内の反射率と異なる反射率を有する反射部材を設け、第１及び第２の走査ビーム検知手段が反射部材によって反射した走査ビームを検知する。よって、走査ビーム入射部材を配置することなく、走査ビームを精度良く検知することが可能となる。また、書込みビームを所定のタイミングで書き込めるので、感光体ドラムの所定の位置に精度良く、書込みビームを走査させることができ、よって書込みドットの書出し位置を正確に調整でき、かつ倍率誤差の補正が正確に行えるので色ずれの生じさせない画像形成装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の画像形成装置によれば、走査ビーム入射部材を、光書込み装置と感光体ドラムや中間転写ベルトの取付け部材と共通の部材である画像形成装置本体を構成する筐体より設けられた前側板及び後側板の基準位置をもとに、取付けることで、配置精度を容易に確保することができる。これにより、走査ビーム入射部材を透過または反射した走査ビームを走査ビーム検知手段にて検知して、この検知信号をもとに、所定のタイミングで発光することで、ビームの書出し位置や倍率誤差が補正することができる。つまり、走査ビーム入射部材を複数のビームの被走査面上に整列して配置しておくだけで、それぞれの感光体ドラム上に、位置ずれなく、倍率誤差を低減できる。よって、レジスト検知センサ等を用いて中間転写ベルト上のドットを読取ってドット位置を補正することなく、書込みドット位置を補正し、色ずれの生じさせない画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は本発明の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。図２は図１の光書込みユニットの構成を示す概略断面図である。また、図３は、光書込みユニットにおける光源、光偏向器及び光学系の配置構成を示す平面図である。図１に示す画像形成装置は、４個の感光ドラム、１個の中間転写ベルトを備えた４色のフルカラー画像形成装置である。これら４つの感光体ドラム１１〜１４は、例えば図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色に対応した画像を形成するものである。これら４つの感光体ドラム１１〜１４の各々の周囲には、電子写真プロセスにより画像形成を行うため、帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電チャージャ等を含む帯電ユニット１５〜１８と、露光用の光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を発する光書込ユニット１９と、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色の現像ユニット２０〜２３と、４本の転写ローラに掛け渡された中間転写ベルト２４及びその裏面に配置された転写ブラシ等を含む転写装置２５〜２８を備えた転写搬送装置２９と、クリーニングブレード、クリーニングブラシ等を含むクリーニング部３０〜３３とが配設されており、それぞれの感光体ドラム１１〜１４に各色の画像形成を行うことが可能となっている。また、光書込みユニット１９は、４つの感光体ドラム１１〜１４が並設された作像部の斜め上方に配置されている。
【００２６】
この光書込みユニット１９は、図２及び図３に示すように、４つの光源ユニット３４〜３７と、各光源ユニット３４〜３７からの光ビームＬ１〜Ｌ４を対称な２方向に振り分けて偏向走査する光偏向器３８と、この光偏向器３８を中心にして２方向に対称に配置され、光偏向器３８により偏向走査される複数の光ビームＬ１〜Ｌ４をそれぞれ対応する感光体ドラム１１〜１４の被走査面上に導き結像するために、結像用レンズ３９〜４４、光路折り返し用のミラー４５〜５６等の光学部材からなる光学系を備えており、これらの構成部材は一つのハウジング５７内に収納されている。
【００２７】
この光書込みユニット１９では、図示しない原稿読取装置あるいは画像データ出力装置から入力される色分解された画像データを光源駆動用の信号に変換し、それに従い各光源ユニット３４〜３７内の光源、例えば半導体レーザ（ＬＤ）を駆動して光ビームを出射する。各光源ユニット３４〜３７から出射された光ビームは、図３に示す面倒れ補正用のシリンドリカルレンズ５８〜６１を通り、直接あるいはミラー６２，６３を介して光偏向器３８に至り、図２に示すポリゴンモータ６４で等速回転されている２段のポリゴンミラー６５，６６で対称な２方向に偏向走査される。４つの光源ユニット３４〜３７は、光源である半導体レーザ（ＬＤ）とその半導体レーザの出射光束をコリメートするコリメートレンズから構成され、これらがホルダに一体に組み込まれた構成となっている。
【００２８】
この光書込みユニット１９の被走査面の初期調整として、図２に示すように、Ｌ１〜Ｌ４の光ビームの光路に配置された光路折り返し用のミラー５０，５２，５４，５６にはスキュー調整用のステッピングモータ６７〜６９が設けられており、走査ビーム検知センサ７０，７１において、ビームを検知できるように、光ビームＬ１〜Ｌ４の走査線位置のずれ（傾き）を補正することができる。
【００２９】
ここで、光偏向器３８によって偏向走査される光ビームの走査方向が主走査方向であり、これは各感光体ドラム１１〜１４の軸方向である。また、この主走査方向に直交する方向が副走査方向であり、これは感光体ドラム１１〜１４の回転方向（感光体ドラム表面の移動方向）であり、中間転写ベルト２４の搬送方向である。すなわち中間転写ベルト２４の幅方向が主走査方向、搬送方向が副走査方向となる。
【００３０】
次に、図１〜図３に示す本発明の画像形成装置の一連の画像形成動作について説明する。
先ず、各光源より照射された走査ビームＬ１〜Ｌ４は、各走査面上に配置した、走査ビーム検知センサ７０，７１で検知した信号をもとに、所定のタイミングで走査ビームの書出しを開始する。光偏向器３８のポリゴンミラー６５，６６で２ビームずつ２方向に偏向走査された走査ビームは、例えば上下２層構成のｆθレンズからなる結像用レンズ７２，７３をそれぞれ通過し、光路折り返し用のミラー４５〜４８により折り返されて図示していない基盤の開口部を通過した後、例えば長尺トロイダルレンズからなる結像用レンズ４１〜４４を通過し、光路折り返し用のミラー４９，５１，５３，５５、光路折り返し用のミラー５０，５２，５４，５６、図示していない防塵ガラスを介して各色用の感光体ドラム１１〜１４の被走査面上に照射され、静電潜像が書き込まれる。並設された４つの感光体ドラム１１〜１４の下には駆動ローラと４本の従動ローラに張架された中間転写ベルト２４が配設されており、駆動ローラにより搬送されている。また、図１に示すように、画像形成装置の本体下部には記録用紙等の転写材を収納した複数の給紙部７４，７５が設置されており、この給紙部７４，７５に収納された転写材が、給紙ローラ、搬送ローラ、レジストローラ７６を介して中間転写ベルト２４に給紙され、転写搬送ベルト２４により担持され搬送される。光書込みユニット１９により各感光体１１〜１４に形成された各潜像は、各現像部２０〜２３のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色のトナーで現像されて顕像化され、その顕像化されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色のトナー画像は、転写搬送装置２９の各転写装置２５〜２８により中間転写ベルト２４上に担持された転写材に順次重ね合わせて転写される。そして、４色の画像が転写された転写材は図１に示す定着装置７７に搬送され、定着装置７７で画像が定着された後、排紙ローラ７８により排紙トレイ７９上に排出される。
【００３１】
次に、図４は本発明の一実施の形態に係る画像形成装置における走査ビーム入射部材と走査ビーム検知センサと感光体ドラム支持部材と中間転写ベルト支持部材と前側板と後側板の構成を示す概略斜視図である。同図において、図１〜図３と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。図４に示すように、画像形成装置本体を構成する筐体は、前側板８１と後側板８２を備え、お互いの面が平行に配置されている。前側板８１と後側板８２には、感光体ドラム１１〜１４の両端を支持する感光体ドラム支持部材８３を取付ける取付け穴８４と、中間転写ベルト（図示せず）を支持する中間転写ベルト支持部材（図示せず）を取付ける取付け穴８５が設けられており、これによって、感光体ドラムと中間転写ベルト用ローラの両端の位置を位置決めするとともに、前側板８１と後側板８２に直交して配置することができる。また、前側板８１と後側板８２の上面には、主基準ピン用の丸穴８６と従基準ピン用の長穴８７があり、図１に示す光書込みユニット１９のハウジング５７に設けた主基準ピン８８、従基準ピン８９により、光書込みユニット１９のハウジング５７が前側板８１と後側板８２にそれぞれ取付けられる。これにより、光書込みユニット１９は、画像形成装置本体に位置決めされ固定される。
【００３２】
図５は走査ビーム入射部材の構成の一例を示す平面図である。同図の（ａ）に示すように、走査ビーム入射部材９２が、基準プレート９３上に配置されている。図４の前側板８１と後側板８２の各中央部には、主基準ピン用の丸穴９０と従基準ピン用の長穴９１があり、基準プレート９３に設けた主基準ピン９４、従基準ピン９５により、基準プレート９２が前側板８０と後側板８１にそれぞれ取付けられる。このような位置決め機構により、基準プレート９３上の走査ビーム入射部材９２は、各色の被走査面上の画像形成領域外であり、かつ感光体ドラムの近傍位置となる位置に、画像形成装置本体に位置決めされ固定される。また、走査ビーム入射部材９２は、基準プレート９３上で、主基準ピン９４、従基準ピン９５を基準として、予め設計された位置に精度良く加工または配置される。つまり、板金加工のように型を作りこの型を使って抜いた場合でも１ミクロンの精度で作製でき、またフォトリゾを使った場合でもサブミクロン単位の加工精度で作製することができるため、走査ビーム入射部材９２の加工精度は１ミクロン程度を達成することが期待できる。更に、このような基準ピンを用いた位置決め精度は５〜１０ミクロン程度であるが、画像形成装置本体に対して、走査ビーム入射部材９２が相対的な位置ずれが５〜１０ミクロン程度あったとしても基準プレート９３上の各色の走査ビーム入射部材の相対的な位置関係の精度が１ミクロンであればこの精度の位置ずれでドットを形成することができる。
【００３３】
よって、図４及び図５に示すように、画像形成装置本体を構成する筐体である前側板８１と後側板８２上に設けた、光書込みユニット取付け用の丸穴８６及び長穴８７と、基準プレート取付け用の丸穴９０及び長穴９１とは、互いに平行な面上に配置し、同一の加工方向から、同時に加工することで、その相互の位置精度を高めることができる。
【００３４】
また、図５の（ｂ）に示すように、基準プレート９３上には、各色の被走査面に対応する位置に、主基準ピン９４、従基準ピン９５を基準として、走査開始位置と走査終了位置の２カ所ずつ、走査ビーム入射部材９２が合計８カ所配置されている。各走査ビーム入射部材９２の位置は、画像形成装置内の温度分布が熱的に熱対象となる位置に配置されている。このため、画像形成装置内の温度が変化しても、各色の２カ所に配置された走査ビーム入射部材９２の間隔の変化は同じになる。つまり、走査ビーム入射部材９２を介して走査ビーム検知センサ９６にて検知された信号をもとに、書出し位置や倍率誤差の調整を行うことで、主走査方向のドット位置を合せることができる。
【００３５】
更に、図５の（ａ），（ｂ）に示すように、基準プレート９３上には、各色の被走査面に対応する位置に、主基準ピン９４、従基準ピン９５を基準として、走査開始位置と走査終了位置の２カ所ずつ、合計８カ所のスリット加工が施されている。各スリットの間隔は、精度良く加工されている。この走査ビーム入射部材９２を透過した走査ビームは、スリットの裏面側に配置した走査ビーム検知センサ９６によって検知される。また、各色ごとのスリットの間隔も精度良く加工されている。
【００３６】
また、図５の（ａ），（ｂ）に示すように、基準プレート９３上には、各色の被走査面に対応する位置に、主基準ピン９４、従基準ピン９５を基準として、走査開始位置と走査終了位置の２カ所ずつ、合計８カ所に反射ミラー面が配置されている。各ミラー面の位置及び角度は精度良く配置されている。この走査ビーム入射部材９２を反射した走査ビームは、所定の反射位置に備えた走査ビーム検知センサ９６によって検知される。また、各色ごとの反射ミラー面の位置は、その間隔が精度良く配置されている。
【００３７】
図６は本実施の形態の画像形成装置における光書込みユニットの構成を示すブロック図である。同図において図３と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。各光源ユニット３４〜３７より照射されたレーザ光は、光偏向器３８で偏向され、結像用レンズ３９，４０と結像用レンズ４１〜４４を通過し、走査ビームＬ１〜Ｌ４は、各走査面上に結像する。走査ビームＬ１〜Ｌ４は、まず、画像領域外に配置された走査ビーム検知センサ７０の位置を走査し、次に感光体ドラムを経て、さらに画像領域外に配置された走査ビーム検知センサ７１の位置を走査し、それぞれのセンサにて検出される。そして、走査ビーム検知センサ７０及び走査ビーム検知センサ７１は、走査ビームを受光するとそれぞれ検出信号ＤＥＴＰ１、ＤＥＴＰ２を、書込みクロック生成回路１０１へ出力する。書込クロック生成回路１０１は、検出信号ＤＥＴＰ１、ＤＥＴＰ２に基づいて、走査ビーム検知センサ７０が走査ビームを検知してから走査ビーム検知センサ７１が走査ビームを検知するまでの間の、基準クロック発生回路１０２にて発生させた所定のクロックのカウント数の係数を行う。係数されたカウント数と基準カウント数とを比較し、係数したカウント数が基準カウント数と略一致するように書込みクロックの位相を調整した書込みクロックＣＬＫ０を位相同期回路１０３に出力する。位相同期回路１０３は、走査ビーム検知センサ７０からレーザ光の１走査毎に得られる検出信号ＤＥＴＰ１に基づいて生成した書込みクロックＣＬＫをレーザ駆動回路１０４へ出力する。レーザ駆動回路１０４は、書込みクロックＣＬＫに同期させ、画像形成を行う画像信号（画像データ）に基づいて光源３４〜３７を発光させ、走査ビームを出射する。
【００３８】
次に、光書込みユニットを有する画像形成装置が行う書込みを開始させるタイミングの補正について説明する。
設計上、書込周波数をｆ０とし、走査開始位置周辺の所定位置へ向かう光束を検知する図６の走査ビーム検知センサ７０が光束を検知してから、走査終了位置周辺の所定位置へ向かう光束を検知する図６の走査ビーム検知センサ７１が光束を検知するまでに、図６の基準クロック発生回路１０２にて発生させた所定のクロックの理想的なカウント数をＰ１とする。これに対し、実際にカウントした数がＰ１’とする。ここで、基準クロック発生回路１０２にて発生させた所定のクロックが書込周波数のＲ倍の周波数を用いるとする。書込みクロックＣＬＫ０の最大位相調整量φは、次式のように表せる。
【００３９】
φ＝（Ｐ１’−Ｐ１）／（Ｒ×ｆ０）
【００４０】
よって、設計上、走査ビーム検知センサ７０が光束を検知してからそのビームを走査ビーム検知センサ７１が検知するまでの画素数Ｎの場合、Ｎ＝Ｐ１／Ｒとなる。
【００４１】
ここで、設計上、任意の画素値をＭ番目の画素における位相調整量を次式のように算出する。
【００４２】
φＭ＝（Ｐ１’−Ｐ１）×（Ｍ／Ｎ）／（Ｒ×ｆ０）
【００４３】
従って，設計上、画像領域に書込みを開始する画素値Ｓにおける位相調整量は、
φＳ＝（Ｐ１’−Ｐ１）×（Ｓ／Ｎ）／（Ｒ×ｆ０）
となる。上述の式をもとに、書込クロック生成回路１０１は位相調整した書込みクロックＣＬＫ０を位相同期回路１０３に出力している。
【００４４】
つまり、走査ビーム検知センサ７０が光束を検知してから、書込みを開始させるまでのタイミングは、Ｓ／ｆ０＋（Ｐ１’−Ｐ１）×（Ｓ／Ｎ）／（Ｒ×ｆ０）後になる。
【００４５】
ここで、図７はビーム位置補正の補正前後での理想的な位置からのずれ量を示す図である。図７に示すように、補正前に理想値に対して実線で示すようなずれがあったとき、破線で示すように補正される。よって、走査ビーム検知センサ７０，７１で検知した間隔において倍率誤差が補正される。
【００４６】
このように、走査ビームＬ１〜Ｌ４は、まず画像領域外に配置された走査ビーム検知センサ７０の位置を走査し、次に感光体ドラムを経て、さらに画像領域外に配置された走査ビーム検知センサ７１の位置を走査し、それぞれのセンサにて検出される。特に、走査ビーム検知センサ７０は、同期検知信号ともなるレーザ光走査同期信号の検出を行うための同期検知センサとして用いられる。
【００４７】
次に、本実施の形態の画像形成装置における光書込みユニットの別の構成ブロック図である図８に示すように、図６の感光体ドラム１１〜１４を外した状態で、走査ビーム検知センサ７０と走査ビーム検知センサ７１の中間に、走査ビーム検知センサ１０５を着脱可能に設け、走査ビームを受光するとそれぞれ検出信号ＤＥＴＰ１、ＤＥＴＰ２、ＤＥＴＰ３を、書込みクロック生成回路１０１へ出力する。書込みクロック生成回路１０１は、検出信号ＤＥＴＰ１、ＤＥＴＰ２、ＤＥＴＰ３に基づいて、走査ビーム検知センサ７１が走査ビームを検知してから走査ビーム検知センサ１０５が走査ビームを検知するまでの間と、走査ビーム検知センサ１０５が走査ビームを検知してから走査ビーム検知センサ７１が走査ビームを検知するまでの間に、それぞれ、基準クロック発生回路１０２にて発生させた所定のクロックのカウント数を係数する。係数されたカウント数と後述する基準カウント数とを比較し、係数したカウント数が基準カウント数と略一致するように書込みクロックの位相を調整した書込みクロックＣＬＫ０及びＣＬＫ１を位相同期回路１０３に出力する。位相同期回路１０４は、走査ビーム検知センサ７０からレーザ光の１走査毎に得られる検出信号ＤＥＴＰ１に基づいて、走査ビーム検知センサ７０と走査ビーム検知センサ１０５までは位相調整された書込みクロックＣＬＫ０で、走査ビーム検知センサ１０５と走査ビーム検知センサ７１までは位相調整された書込みクロックＣＬＫ１を合成した書込みクロックＣＬＫをレーザ駆動回路１０４へ出力する。レーザ駆動回路１０４は、書込みクロックＣＬＫに同期させ、画像形成を行う画像信号（画像データ）に基づいて光源３４〜３７を発光させ、走査ビームの出射をする。なお、上述した実施の形態例においては、走査ビーム検知センサ７０と走査ビーム検知センサ７１の中間に走査ビーム検知センサ１０５を設けたが、走査ビーム検知センサ７０と走査ビーム検知センサ７１の中間に走査ビーム検知センサを複数個設けても良い。前述と同様の方法で、倍率誤差の補正を行うことで、よりきめ細かい補正が可能となる。
【００４８】
次に、図８に示す場合の位相調整量について説明する。
先ず、設計上、書込周波数をｆ０とし、走査開始位置周辺の所定位置へ向かう光束を検知する走査ビーム検知センサ７０が光束を検知してから、走査中間位置での走査ビーム検知センサ１０５が光束を検知するまでに、基準クロック発生回路１０２にて発生させた所定のクロックの理想的なカウント数をＰ１とする。また、走査中間位置へ向かう光束を検知する走査ビーム検知センサ７１が光束を検知してから、走査終了位置周辺の所定位置での走査ビーム検知センサ１０５が光束を検知するまでに、基準クロック発生回路１０２にて発生させた所定のクロックの理想的なカウント数をＱ１とする。これに対し、実際にカウントした数がＰ１’、Ｑ１’とする。ここで、基準クロック発生回路１０２にて発生させた所定のクロックが書込周波数のＲ倍の周波数を用いるとする。書込みクロックＣＬＫ０、ＣＬＫ１の最大位相調整量φは、次式のように表せる。
【００４９】
φ０＝（Ｐ１’−Ｐ１）／（Ｒ×ｆ０）
φ１＝（Ｐ１’−Ｐ１）／（Ｒ×ｆ０）
【００５０】
設計上、走査ビーム検知センサ７０が光束を検知してからそのビームを走査ビーム検知センサ１０５が検知するまでの画素数Ｎ０の場合、Ｎ０＝Ｐ１／Ｒとなる。同様に、走査ビーム検知センサ７１が光束を検知してからそのビームを走査ビーム検知センサ１０５が検知するまでの画素数Ｎ１の場合、Ｎ１＝Ｑ１／Ｒとなる。
【００５１】
ここで、設計上、任意の画素値をＭ番目の画素における位相調整量を次式のように算出する。
【００５２】
Ｍ番目の画素が、中央位置より前の場合、（Ｍ＜Ｎ０）
φＭ＝（Ｐ１’−Ｐ１）×（Ｍ／Ｎ０）／（Ｒ×ｆ０）
Ｍ番目の画素が、中央位置より後ろの場合、（Ｍ≧Ｎ０）
φＭ＝（Ｐ１’−Ｐ１）／（Ｒ×ｆ０）＋（Ｑ１’−Ｑ１）×（（Ｍ−Ｎ０）／Ｎ１）／（Ｒ×ｆ０）
となる。
【００５３】
上述の式をもとに、書込みクロック生成回路１０２は位相調整した書込みクロックＣＬＫ０及びＣＬＫ１を位相同期回路１０３に出力している。
【００５４】
ここで、図９は図８の光書込みユニットにおけるビーム位置補正の補正前後での理想的な位置からのずれ量を示す図である。同図に示すように、補正前に理想値に対して実線で示すようなずれがあったとき、破線で示すように補正される。よって、走査ビーム検知センサ７０，７１，１０５で検知した間での倍率誤差は補正される。
【００５５】
図１０は書込みクロック生成回路によるビームの書込みクロックの位相調整方法を模式的に示した図である。同図のように、例えば、図６の走査ビーム検知センサ７１の位置で検知された位置ずれが生じた場合、設計上、その区間の全ての画素に対して、調整位置に応じて比例的に、ドット位置の補正を行う。例えば、走査ビーム検知センサ７１で、１／２ドットに相当する位置ずれが生じた場合、その区間におけるそれぞれのドットが、図１０のように、調整位置に応じて、それぞれ、１／１０、２／１０，３／１０、４／１０、５／１０ドットに相当する位置ずれが補正されるように、位相調整された書込みクロックＣＬＫ０及びＣＬＫ１を図６の位相同期回路１０３に出力する。なお、図６及び図８の基準クロック発生回路１０２は、実際の書込みクロックより、高い周波数のクロックを用いることが好ましい。
【００５６】
図１１は走査ビーム検知センサの構成の一例を示す平面図である。同図において、走査ビーム検知センサの受光部は、同心円状に配置した２個以上のフォトダイオード（以下ＰＤと略す）１０６，１０７から構成されている。走査ビームの副走査方向の位置ずれがある場合、走査ビームは受光部の中央のＰＤ１０６で検出されない。また、副走査方向の位置ずれが少ない場合は、受光部の外周のＰＤ１０７でのみ検出される。
【００５７】
図１２は感光体ドラム両端の画像形成領域外に画像領域内の反射率と異なる反射率を有する反射部材を示す図である。同図において、反射部材１０８，１０９は、感光体ドラム１１〜１４の円周方向に所定の領域だけに設けられている。走査ビームを感光体ドラム１１〜１４に照射させた場合に、これに反射した走査ビームの反射光を走査ビーム検知センサ７０，７１にて検知する。この反射部材１０８，１０９は、前述の走査ビーム入射部材の代わりとして使用することができる。
【００５８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】図１の光書込みユニットの構成を示す概略断面図である。
【図３】光書込みユニットにおける光源、光偏向器及び光学系の配置構成を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置における走査ビーム入射部材と走査ビーム検知センサと感光体ドラム支持部材と中間転写ベルト支持部材と前側板と後側板の構成を示す概略斜視図である。
【図５】走査ビーム入射部材の構成の一例を示す平面図である。
【図６】本実施の形態の画像形成装置における光書込みユニットの構成を示すブロック図である。
【図７】図６の光書込みユニットにおけるビーム位置補正の補正前後での理想的な位置からのずれ量を示す図である。
【図８】本実施の形態の画像形成装置における光書込みユニットの別の構成を示すブロック図である。
【図９】図８の光書込みユニットにおけるビーム位置補正の補正前後での理想的な位置からのずれ量を示す図である。
【図１０】書込みクロック生成回路によるビームの書込みクロックの位相調整方法を模式的に示した図である。
【図１１】走査ビーム検知センサの構成の一例を示す平面図である。
【図１２】感光体ドラム両端の画像形成領域外に画像領域内の反射率とは異なる反射率をもつ反射部材を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
８１；前側板、８２；後側板、８３；感光体ドラム支持部材、
８４，８５；取付け穴、８６，９０；丸穴、８７，９１；長穴、
８８，９４；主基準ピン、８９，９５；従基準ピン、
９２；走査ビーム入射部材、９３；基準プレート、
９６；走査ビーム検知センサ、１０１；書込みクロック生成回路、
１０２；基準クロック発生回路、１０３；位相同期回路、
７０，７１，１０４；レーザ駆動回路。
【図１】
2005212104.tif 000003
【図２】
2005212104.tif 000004
【図３】
2005212104.tif 000005
【図４】
2005212104.tif 000006
【図５】
2005212104.tif 000007
【図６】
2005212104.tif 000008
【図７】
2005212104.tif 000009
【図８】
2005212104.tif 000010
【図９】
2005212104.tif 000011
【図１０】
2005212104.tif 000012
【図１１】
2005212104.tif 000013
【図１２】
2005212104.tif 000014