(57)【要約】画像形成装置は、マシンフレームと、レーザビームを生成する印刷ヘッドを含む印刷ヘッド・ハウジングと、位置検知装置とを備える。位置検知装置は、位置検知装置フレームとレーザビームの位置を検知する位置センサとを含む。この位置検知装置フレームは、マシンフレーム及び印刷ヘッド・ハウジングの間に介在する。マシンフレーム、印刷ヘッド・ハウジング、並びに、位置検知装置フレームの各々は、結合して、印刷ヘッド・ハウジングの位置をマシンフレームと正確に関係づける少なくとも１つの基準構成を含む。
2004513395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
マシンフレームと、
レーザビームを生成するレーザ印刷ヘッドを含む印刷ヘッド・ハウジングと、
位置検知装置フレームと、前記レーザビームの位置を検知する位置センサとを含み、前記位置検知装置フレームが前記マシンフレーム及び前記印刷ヘッド・ハウジングの間に介在していることから成る位置検知装置と、を備え、
前記マシンフレーム、前記印刷ヘッド・ハウジング、並びに、前記位置検知装置フレームの各々が、結合して、前記印刷ヘッド・ハウジングの位置を前記マシンフレームと正確に関係づける少なくとも１つの基準構成を含むことから成る画像形成装置。
【請求項２】
前記マシンフレーム及び前記位置検知装置フレームの内の一方が第１基準ホールを含み、前記マシンフレーム及び前記位置検知装置フレームの内の他方が前記第１基準ホールと係合する第１整合ピンを含む、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１基準ホールがＶ形状スロットを形成している、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１基準ホールが多角形状を有するスロットを形成している、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記位置検知装置フレームが複数の留め具によって前記マシンフレームに連結されている、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記印刷ヘッド・ハウジング及び前記位置検知装置フレームの内の一方が第１基準位置標定点を含み、前記印刷ヘッド・ハウジング及び前記位置検知装置フレームの内の他方が前記第１基準位置標定点と係合する第１位置標定点ロケータを含む、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１基準位置標定点がＶ形状スロットを形成している、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１基準位置標定点が多角形状を有するスロットを形成している、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記印刷ヘッド・ハウジングが複数の留め具によって前記マシンフレームに連結されている、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記印刷ヘッド・ハウジングが、当該印刷ヘッド・ハウジングのボディに対する前記第１基準位置標定点ロケータの場所を調整するスロット状孔を含む、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記マシンフレーム及び前記位置検知装置フレームの内の一方が第１基準ホールを含み、前記マシンフレーム及び前記位置検知装置フレームの内の他方が前記第１基準ホールと係合する第１整合ピンを含み、前記マシンフレーム及び前記位置検知装置フレームの内の一方が第２基準ホールを含み、前記マシンフレーム及び前記位置検知装置フレームの内の他方が前記第２基準ホールと係合する第２整合ピンを含む、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記第１基準ホール及び前記第２基準ホールの内の少なくとも一方がＶ形状スロットを形成している、請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記第１基準ホール及び前記第２基準ホールの内の少なくとも一方が多角形状を有するスロットを形成している、請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記位置検知装置フレームが複数の留め具によって前記マシンフレームに連結されている、請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記印刷ヘッド・ハウジング及び前記位置検知装置フレームの内の一方が第１基準位置標定点を含み、前記印刷ヘッド・ハウジング及び前記位置検知装置フレームの内の他方が前記第１基準位置標定点と係合する第１位置標定点ロケータを含む、請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記第１基準位置標定点がＶ形状スロットを形成している、請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記第１基準位置標定点が多角形状を有するスロットを形成している、請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記印刷ヘッド・ハウジングが複数の留め具によって前記マシンフレームに連結されている、請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記印刷ヘッド・ハウジングが、前記レーザ印刷ヘッド・ハウジングのボディに対する前記第１位置標定点ロケータの場所を調整するスロット状孔を含む、請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
画像形成装置であって、
マシンフレームと、
レーザビームを生成するレーザ印刷ヘッドを収容するレーザ印刷ヘッド・ハウジングと、
位置検知装置フレーム、ミラー、並びに、位置センサを含む位置検知装置であり、前記位置センサが前記レーザビームの配向を検知するために前記ミラーからの前記レーザビームの反射を受け取り、前記位置検知装置フレームが前記マシンフレーム及び前記レーザ印刷ヘッド・ハウジングの間に介在して前記レーザ印刷ヘッド・ハウジングを前記マシンフレームに取り付けることか成る位置検知装置と、を備え、
前記マシンフレーム、前記レーザ印刷ヘッド・ハウジング、並びに、前記位置検知装置フレームの各々が、結合して、前記レーザ印刷ヘッド・ハウジングの位置を前記マシンフレームと正確に関係づける少なくとも１つの基準構成を含むことから成る画像形成装置。
【請求項２１】
前記マシンフレーム及び前記位置検知装置フレームの内の一方が少なくとも１つの基準ホールを含み、前記マシンフレーム及び前記位置検知装置フレームの内の他方が少なくとも１つの整合ピンを含み、各整合ピンが対応する基準ホールと係合する、請求項２０に記載の画像形成装置。
【請求項２２】
前記各基準ホールがＶ形状スロットを形成している、請求項２１に記載の画像形成装置。
【請求項２３】
前記基準ホールが多角形状を有するスロットを形成している、請求項２１に記載のが像形成装置。
【請求項２４】
前記位置検知装置フレームが複数の留め具によって前記マシンフレームに連結されている、請求項２１に記載の画像形成装置。
【請求項２５】
前記レーザ印刷ヘッド・ハウジング及び前記位置検知装置フレームの内の一方が第１基準位置標定点を含み、前記レーザ印刷ヘッド・ハウジング及び前記位置検知装置フレームの内の他方が前記第１基準位置標定点と係合する第１位置標定点ロケータを含む、請求項２１に記載の画像形成装置。
【請求項２６】
前記第１基準位置標定点がＶ形状スロットを形成している、請求項２５に記載の画像形成装置。
【請求項２７】
前記第１基準位置標定点が多角形状を有するスロットを形成している、請求項２５に記載の画像形成装置。
【請求項２８】
前記レーザ印刷ヘッド・ハウジングが複数の留め具によって前記マシンフレームに連結されている、請求項２５に記載の画像形成装置。
【請求項２９】
前記レーザ印刷ヘッド・ハウジングが、当該レーザ印刷ヘッド・ハウジングのボディに対する前記第１位置標定点ロケータの場所を調整するスロット状孔を含む、請求項２５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
１．発明の技術分野
本発明は画像形成装置に関し、より詳細には、画像形成装置のマシンフレームに印刷ヘッド・ハウジングの位置を正確に関係づけるべく結合する複数の基準構成を有する複数のコンポーネントから成る構成体に関する。
【０００２】
２．関連技術の説明
典型的なインライン・カラー電子写真型画像形成プロセスにおいて、各潜像が複数の感光性ドラム上にそれぞれ形成され、次いでそれら感光性ドラムの各々が予め決められた色のトナーを用いて現像される。典型的にはこれらの色としては、黒、マゼンタ、シアン、並びに、イェローである。こうして現像された画像は、次いで、仲介転写媒体に転写されるか、或は、感光性ドラムを通過移動する（紙等の）媒体シートに直に転写される。各色の画像が一時に一列状に作り出され、それらの列は媒体の移動方向に直行するように配向されている。個々別々に生成された画像は結合して、フルカラー画像を形成する。よって、典型的な多色レーザプリンタにおいて、媒体シートは４つの画像現像ステーションの各々で生成された色画像を受け取る。
【０００３】
多色レーザプリンタにとって精密に印刷するために、走査方向（即ち、レーザが光線感受性媒体を横切って掃引する方向）と、プロセス方向（印刷媒体の送り方向）の双方において、全４色に対するレーザビームは整合されなければならない。しかしながら単一レーザ印刷ヘッドでさえ、プロセス方向における媒体シートに関して適切に整合させることはことは難しい可能性がある。この問題は印刷ヘッドの増加と組み合わされ、その理由は、結合された際に個々別々の画像の重ね合わせが正確に為されるように複数の印刷ヘッドはトンボ合わせさせなければならないからである。
【０００４】
当業界で必要とされているものは、印刷ヘッドを含む印刷ヘッド・ハウジングの位置を画像形成装置のマシンフレームと正確に関係づける基準機構である。
【０００５】
発明の概要
本発明は、印刷ヘッドを含む印刷ヘッド・ハウジングの位置を画像形成装置のマシンフレームと正確に関係づける基準機構を提供するものである。
【０００６】
本発明は、その一形態において、マシンフレーム、印刷ヘッド・ハウジング、並びに、位置検知装置を含む画像形成装置を備える。印刷ヘッド・ハウジングは、レーザビームを生成するレーザ印刷ヘッドを含む。位置検知装置は、位置検知装置フレームと、レーザビームの位置を検知する位置センサとを含む。位置検知装置フレームは、マシンフレーム及び印刷ヘッド・ハウジングの間に介在させられている。マシンフレーム、印刷ヘッド・ハウジング、並びに、位置検知装置フレームの各々は、結合して印刷ヘッド・ハウジングの位置をマシンフレームと正確に関係づける少なくとも１つの基準構成を含む。
【０００７】
本発明の長所は、位置検知装置が印刷ヘッド・ハウジング内に収容された印刷ヘッドに対する絶対的な位置標定点を形成し、そして位置検知装置がマシンフレームと直接的に関係づけられることである。
【０００８】
本発明の別の長所は、レーザプリンタに適用された場合、位置検知装置が印刷ヘッド・ハウジング内に収容された印刷ヘッドに対する絶対的な位置標定点を形成し、そして位置検知装置がマシンフレームと直接的に関係づけられるので、検知されたレーザビームの位置がマシンフレームに結着された光導電性ドラム上の位置と直接的に関連させられることである。
【０００９】
添付図面と組み合わせられた本発明の実施例の以下の説明を参照することより、この発明の上記した特徴及び長所やその他の特徴及び長所、そしてそれらを達成する方法等は明白となると共に、本発明もより良好に理解されるであろう。
【００１０】
本発明の詳細な説明
図面中、特に図１を参照すると、レーザ印刷ヘッド１２，１４，１６，１８、ブラックトナー・カートリッジ２０、マゼンタトナー・カートリッジ２２，シアントナー・カートリッジ２４、イェロートナー・カートリッジ２６、光導電性ドラム２８，３０，３２，３４、並びに、仲介転写部材ベルト３６を含む多色レーザプリンタの一実施例が示されている。
【００１１】
レーザ印刷ヘッド１２，１４，１６，１８の各々は、各レーザビーム３８，４０，４２，４４を光導電性ドラム２８，３０，３２，３４の対応するものを横切って図１の平面に直交するスキャン方向に集光及びスキャンさせる、レンズ及び回転可能多面ミラー等の各種の光学的コンポーネントを含む。光導電性ドラム２８，３０，３２，３４の各々は約−９００ボルトまで負に帯電させられ、次いで複数のドット又はスポットから成る潜像をその上に形成すべく、レーザビー３８，４０，４２，４４の対応するものによって入射されるその周囲面の領域において約−２００ボルトのレベルまで除電させられる。光導電性ドラムを横切る１つのレーザビームの各スキャン中、光導電性ドラム２８，３０，３２，３４の各々は図示された実施例において矢印方向４６によって示されるプロセス方向へ、即ち時計方向に連続的に回転させられる。レーザビーム３８，４０，４２，４４の対応する光導電性ドラムの周囲面を横切るようなスキャニングは循環的に繰り返され、それによってレーザビームが入射する周囲面の領域を除電する。
【００１２】
トナー・カートリッジ２０，２２，２４，２６各々におけるトナーは負に帯電させられて、電気的に導電性のローラによって搬送される。印刷動作中、この搬送ローラは約−６００ボルトまでバイアスされる。よって、トナー・カートリッジ２０，２２，２４，２６からのトナーは対応する光導電性ドラム２８，３０，３２，３４の内の対応する１つと接触させられ、レーザビームによって−２００ボルトまで除電させられたドラムの周囲面の各種部分に吸引されて付着する。ベルト３６は矢印４８によって示される方向に回転すると、ドラム２８，３０，３２，３４各々からのトナーはベルト３６の外側面に転写させられる。ペーパ等の印刷媒体が経路５０或は重複経路５２の何れかに沿って移動すると、トナーはニップ５４においてその印刷媒体の面に転写させられる。
【００１３】
印刷ヘッド１２，１４，１６，１８の各々は、センサ装置５６，５８，６０，６２の内の対応する１つを含み、それらセンサ装置はそれぞれ関連するレーザビームのスキャンラインの末端付近に配置されており、プロセス方向及びスキャンライン方向におけるレーザ印刷ヘッドの配向を決定すべく使用されている。また、印刷ヘッド１２，１４，１６，１８の各々は印刷ヘッド・コントローラ６４に電気的に結合されると共にそれによって制御されている。センサ装置５６，５８，６０，６２は対応するレーザビーム３８，４０，４２，４４の位置をリアルタイムで検知する。
【００１４】
印刷ヘッド・コントローラ６４は、マイクプロセッサや、ソースコンピュータ（不図示）から受信される印刷データを処理するラスターイメージプロセッサ（ＲＩＰ）等のデータ信号処理モジュールを含む。加えて、印刷ヘッドコントローラ６４は、センサ装置５６，５８，６０，６２各々から受け取らるセンサ情報を処理し、レーザスキャン・プロセス方向の出現やスキャンライン方向位置エラーを検出するモジュールを含む。
【００１５】
図２は、例えば光導電性ドラム２８等の光導電性ドラムに対して配置されているマシンフレーム６６、印刷ヘッド・ハウジング６８、並びに、位置検知装置７０を含むレーザプリンタ１０の一部を示す。印刷ヘッド・ハウジング６８は、レーザ印刷ヘッド１２等のレーザ印刷ヘッドを収容すべく使用されている。レーザ印刷ヘッド１２，１４，１６，１８の各々が、印刷ヘッド・ハウジング６８のように、印刷ヘッド・ハウジング内に収容されることが理解して頂けるであろう。印刷ヘッド・ハウジング６８は、関連された光導電性ドラム、例えば、図示された光導電性ドラム２８と正確に関係づけられなければならない。以下により詳細に説明されるように、本発明において、マシンフレーム６６、印刷ヘッド・ハウジング６８、並びに、位置検知装置７０の各々は、結合して、マシンフレーム６６に対して、次いで関連された光導電性ドラムに対して、印刷ヘッド・ハウジング６８の位置を正確に関係づけ、次いで関連された印刷ヘッドの位置を正確に関係づける少なくとも１つの基準構成を含む。
【００１６】
図２及び図３で参照されるように位置検知装置７０は、位置検知装置フレーム７２と、レーザビームの配向、例えば図２に示されるようなレーザビーム３８の配向を検知することによってレーザ印刷ヘッド・ハウジング６８の位置を検知するセンサ装置５６等の位置センサとを含む。位置検知装置フレーム７２は、レーザ印刷ヘッド・ハウジング６８をマシンフレーム６６に取り付けるために、マシンフレーム６６及びレーザ印刷ヘッド・ハウジング６８の間に介在している。
【００１７】
図３で参照されるように、好ましくは、位置検知装置フレーム７２は一体構造として形成されている。位置検知装置フレーム７２は取付ブラケット７４と該ブラケット７４から下方へ延在するアーム７６とを含む。アーム７６は、レーザビーム・センサ５６に対してレーザビーム３８（図２参照）を反射するミラー７９が取り付けられた末端７８を有する。アーム７６の長さ及び配向は、取付ブラケット７４によってレーザビーム３８をセンサ装置５６に対して反射するミラー７９の所望の配置及び配向を提供すべく選択される。
【００１８】
図４Ａ及び図４Ｂで参照されるように、マシンフレーム６６は第１基準ホール８０及び第２基準ホール８２を含み、これらホールがマシンフレーム６６の一部を形成するフレームチャネル６６ａの幅に沿って離間している。これに対応して、位置検知装置フレーム７２は第１整合ピン８４及び第２整合ピン８４を含み、これらピンが離間すると共に取付ブラケット７４の面から延出している。第１整合ピン８４は、ダイアモンド形状等の多角形状であると共にＶスロットを形成している第１基準ホール８０と係合する。第２整合ピン８６は矩形状である第２基準ホール８２と係合する。好ましくは、第１整合ピン８４はＶスロットの２つの側辺に対して偏っており、第２整合ピン８６は矩形状スロットの１つの側辺に偏っている。ピン８４が偏っているＶスロットの２つの側辺は、ピン８６が偏っている側辺の長さ方向に実質的に平行する方向への当該ピン８４の移動を制限する停止部を形成している。
【００１９】
ひとたび第１及び第２整合ピン８４，８６が第１及び第２の基準ホール８０，８２内にそれぞれ受け入れられると、位置検知装置フレーム７２における留め具ホール９０ａ，９０ｂ，９０ｃを通過して、マシンフレーム６６における対応する留め具孔内にねじ込まれるボルト或はねじ等の複数の留め具８８ａ，８８ｂ，８８ｃによって、位置検知装置フレーム７２はマシンフレーム６６に固定的に連結される。従って、位置検知装置７０はマシンフレーム６６と直に関連づけられる。
【００２０】
図３において印刷ヘッド・ハウジング６８は、フレームチャネル６６ａ、印刷ヘッド・ハウジング６８、並びに、位置検知装置フレーム７２によって設けられるより明確に示された複数の基準構成及取付収容部に区画化されている。図３及図５を参照すると、位置検知装置フレーム７２は基準位置標定点９２を更に含み、印刷ヘッド・ハウジング６は基準位置標定点９２と係合するピン等の位置標定点ロケータ９４を含む。よって位置検知装置７０は、印刷ヘッド・ハウジング６８の位置を関係づける絶対位置標定点を提供し、次いで、印刷ヘッド・ハウジング６８内に収容された印刷ヘッド対する絶対位置標定点を提供している。好ましくは、基準位置標定点９２は多角形状を有し、そしてより好ましくは、Ｖ形状スロッを形成している。基準位置標定点９２（図３参照）は、矢印方向４６によって示されるプロセス方向と、矢印方向９３（図２参照）によって示されるスキャン方向の両方向において印刷ヘッド・ハウジング６８の印刷ヘッドを整合すべく配置されている。
【００２１】
図２、図３、並びに、図５で参照されるように、ひとたび位置標定点ロケータ９４が基準位置標定点９２内に受け入れらて、レーザ印刷ヘッド・ハウジング６８の初期位置決めが完了したならば、位置検知装置フレーム７２におけるホール９８ａ，９８ｂ，９８ｃをそれぞれ貫通し、マシンフレーム６６のフレームチャネル６６ａにおける対応する留め具孔１００ａ，１００ｂ，１００ｃ内にねじ込まれて延びる複数の留め具９６ａ，９６ｂ，９６ｃ（図３）によって、レーザ印刷ヘッド・ハウジング６８はマシンフレーム６６に連結される。留め具９６ａ，９６ｂ，９６ｃが弛められると、レーザ印刷ヘッド・ハウジング６８は軸線１０２（図５）回りに旋回し得て、傾斜修正を為す。次いで留め具９６ａ，９６ｂ，９６ｃは、印刷ヘッド・ハウジング６８が所望位置になると締め付けられる。
【００２２】
図５に示されるように、レーザ印刷ヘッド・ハウジング６８は位置標定点ロケータ９４を含む取付具１０３を有する。この取付具１０３は、レーザ印刷ヘッド・ハウジング６８のボディ１０８に対して位置標定点ロケータ９４の場所の調整を、取付具１０６ａ，１０６ｂを伴って、容易にするスロット状孔１０４ａ，１０４ｂを更に含む。特にスロット状孔１０４ａ，１０４ｂは位置標定点ロケータ９４がプロセス方向４６に移動することを可能としている。
【００２３】
従って、本発明を実施するに当たって、位置検知装置７０はプリンタ１０のマシンフレーム６６に形成された複数の基準構成に対して配置され、そして印刷ヘッド・ハウジング６８は位置検知装置７０に形成された複数の基準構成に対して配置される。よって、位置検知装置７０は印刷ヘッド・ハウジング６８内に収容されたレーザ印刷ヘッドに対する絶対位置標定点を形成し、そして位置検知装置７０はマシンフレーム６６と直に関係づけられ、次いで検知されたレーザビームの位置を関連された光導電性ドラム上の位置に直接関連させる。
【００２４】
この発明は好適設計を有するとして記載されたが、本発明はこの開示の精神及び範囲内で更に変更され得る。それ故に本出願は、その一般原理を用いる発明の任意の変形、用途、或は、改作物を包含したつもりである。更に本出願は、この発明が関係すると共に特許請求の範囲の制限内に入る技術における公知慣習或は通常慣習内で生ずるような本開示からの逸脱物を包含したつもりである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明を実施する多色レーザプリンタの概略側面図である。
【図２】
図２は、本発明を実施する多色レーザプリンタの部分的な斜視図である。
【図３】
図３は、断面で示された印刷ヘッド・ハウジングをマシンフレームに取り付ける各種コンポーネントの構成体の斜視図である。
【図４Ａ】
図４Ａは、図３に示された構成体の底部斜視図である。
【図４Ｂ】
図４Ｂは、図４Ａに示された構成体の部分的な底部平面図である。
【図５】
図５は、本発明と連携して使用される印刷ヘッド・ハウジングの部分的斜視図である。
【符号の説明】
１０　　画像形成装置（レーザプリンタ）
１２，１４，１６，１８　　レーザ印刷ヘッド
２０，２２，２４，２６　　トナー・カートリッジ
２８，３０，３２，３４　　光導電性ドラム
３８，４０，４２，４４　　レーザビーム
５６，５８，６０，６２　　位置センサ
６６　　マシンフレーム
６８　　印刷ヘッド・ハウジング
７０　　位置検知装置
７２　　位置検知装置フレーム
８０，８２　　基準ホール
８４，８６　　整合ピン
８８ａ，８８ｂ，８８ｃ　　留め具
９２　　基準位置標定点
９４　　位置標定点ロケータ
【図１】
2004513395.tif 000003
【図２】
2004513395.tif 000004
【図３】
2004513395.tif 000005
【図４Ａ】
2004513395.tif 000006
【図４Ｂ】
2004513395.tif 000007
【図５】
2004513395.tif 000008
【国際公開パンフレット】
2004513395.tif 000009
2004513395.tif 000010
2004513395.tif 000011
2004513395.tif 000012
2004513395.tif 000013
2004513395.tif 000014
2004513395.tif 000015
2004513395.tif 000016
2004513395.tif 000017
2004513395.tif 000018
2004513395.tif 000019
2004513395.tif 000020
2004513395.tif 000021
2004513395.tif 000022
2004513395.tif 000023
2004513395.tif 000024
2004513395.tif 000025
2004513395.tif 000026
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004513395.tif 000027
2004513395.tif 000028
【国際調査報告】
2004513395.tif 000029