(57)【要約】【課題】レジストパターンのずれを抑制できる光走査装置を提供する。【解決手段】複数の感光体ドラムが並置された画像形成装置に用いられる光走査装置２０。ハウジング２７は、光学部材を格納すると共に、光学部材により主走査方向に偏向された複数のビームＢｙ，Ｂｍ，Ｂｃ，Ｂｋが出射する複数の開口ＯＹ，ＯＭ，ＯＣ，ＯＫを有する。位置決めピン５１は、ハウジング２７の画像形成装置に対する位置決めを行う。位置決めピン５１は、主走査方向に対する垂直方向において、２つの開口ＯＹ，ＯＫの中間線を挟んで隣り合う２つの開口ＯＭ，ＯＣの間に配置される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感光体が並置された画像形成装置に用いられる光走査装置において、
光学部材を格納すると共に、該光学部材により主走査方向に偏向された複数のビームが出射する複数の出射部を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記画像形成装置に対する位置決めを行う位置決め手段であって、主走査方向に対する垂直方向において、両端に位置する２つの前記出射部の中間線を挟んで隣り合う２つの出射部の間に配置された位置決め手段と、
を備えること、
を特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記位置決め手段は、前記ハウジングが前記画像形成装置に対して主走査方向に回転することを規制すること、
を特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記位置決め手段は、前記ハウジングに形成されたピンであること、
を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置に関し、より特定的には、複数の感光体にビームを照射する光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光走査装置として、特許文献１に記載の光書き込み装置が提案されている。以下に、図面を参照しながら該光書き込み装置について説明する。図７（ａ）は、光書き込み装置２００の側面図であり、図７（ｂ）は、光書き込み装置２００の上視図である。以下では、Ｙ，ｙはイエロー、Ｍ，ｍはマゼンタ、Ｃ，ｃはシアン、Ｋ，ｋはブラックを意味する。
【０００３】
光書き込み装置２００は、感光体ドラム２０２Ｙ，２０２Ｍ，２０２Ｃ，２０２ＫにビームＢｙ，Ｂｍ，Ｂｃ，Ｂｋを照射して、該感光体ドラム２０２Ｙ，２０２Ｍ，２０２Ｃ，２０２Ｋの周面に静電潜像を形成するための装置である。該光書き込み装置２００は、ハウジング２０１、主基準ピン２０６ａ、従基準ピン２０６ｂ及び同期検知器２０８を備えている。
【０００４】
主基準ピン２０６ａ及び従基準ピン２０６ｂは、画像形成装置の本体フレーム２０４に対して、光書き込み装置２００を位置合わせするための部材である。本体フレーム２０４には、主基準ピン２０６ａが挿入される丸穴の決め穴２１０ａ及び従基準ピン２０６ｂが挿入される長穴２１０ｂが形成されている。同期検知器２０８は、書き込み同期を取るためのセンサであって、ハウジング２０１に対して固定されている。
【０００５】
前記光書き込み装置２００は、主基準ピン２０６ａが同期検知器２０８の近傍に配置されることを特徴としている。これにより、ハウジング２０１が熱膨張により変形したとしても、主基準ピン２０６ａと同期検知器２０８との位置関係のずれの発生が抑制される。
【０００６】
ところで、前記光書き込み装置２００では、図７に示すように、主基準ピン２０６ａから各感光体ドラム２０２Ｋ，２０２Ｃ，２０２Ｍ，２０２Ｙへの距離は、この順に大きくなっていく。そのため、ハウジング２０１が熱膨張により変形すると、各感光体ドラム２０２Ｋ，２０２Ｃ，２０２Ｍ，２０２ＹへのビームＢｋ，Ｂｃ，Ｂｍ，Ｂｙの照射位置のずれがこの順に大きくなっていく。同様に、従基準ピン２０６ｂが長穴２１０ｂ内においてずれると、各感光体ドラム２０２Ｋ，２０２Ｃ，２０２Ｍ，２０２ＹへのビームＢｋ，Ｂｃ，Ｂｍ，Ｂｙの照射位置のずれがこの順に大きくなる。すなわち、種々の要因により、各感光体ドラム２０２Ｋ，２０２Ｃ，２０２Ｍ，２０２Ｙにおいて、ビームＢｋ，Ｂｃ，Ｂｍ，Ｂｙの照射位置がばらつき、その結果、静電潜像の書き込み開始位置がばらついてしまう。
【０００７】
そこで、前記光書き込み装置を備えた画像形成装置では、所謂、安定化動作が行われる。以下に、安定化動作について図面を参照しながら説明する。図８は、安定化動作時に転写ベルトに書き込まれるレジストパターンの一例を示した図である。なお、図８において、Ｘ方向は、転写ベルト１０の搬送方向を示す。
【０００８】
安定化動作とは、図８に示すような４色の「フ」字型のレジストパターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを転写ベルト１０に形成し、光学センサ７１により、レジストパターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを検知して、静電潜像の書き込み開始位置のばらつきを補正する動作である。具体的には、光学センサ７１により、レジストパターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの横線部分αと斜め線部分βとの間の幅Ｗｙ，Ｗｍ，Ｗｃ，Ｗｋを検知する。図示しない制御部は、この幅Ｗｙ，Ｗｍ，Ｗｃが幅Ｗｋに比べて広いレジストパターンに対応する色については、書き込み開始位置が早いと判断する。一方、制御部は、この幅Ｗｙ，Ｗｍ，Ｗｃが幅Ｗｋに比べて狭いレジストパターンに対応する色については、書き込み開始位置が遅いと判断する。そして、制御部は、判断結果に基づいて、静電潜像の各色の書き込み開始位置を補正する。
【０００９】
しかしながら、レジストパターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃのずれが大きい場合には、光学センサ７１は、幅Ｗｙ，Ｗｍ，Ｗｃを検知することができない。例えば、図８のレジストパターンＰｃのようにずれが大きい場合には、「フ」字型のレジストパターンＰｃの横線部分αと斜め線部分βとがつながって検知されてしまう。その結果、安定化動作によって、各感光体ドラムへの静電潜像の書き込み開始位置を補正することができないという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−３５０７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明の目的は、レジストパターンのずれの発生を抑制できる光走査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、複数の感光体が並置された画像形成装置に用いられる光走査装置において、光学部材を格納すると共に、該光学部材により主走査方向に偏向された複数のビームが出射する複数の出射部を有するハウジングと、前記ハウジングの前記画像形成装置に対する位置決めを行う位置決め手段であって、主走査方向に対する垂直方向において、両端に位置する２つの前記出射部の中間線を挟んで隣り合う２つの出射部の間に配置された位置決め手段と、を備えること、を特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、位置決め手段は、主走査方向に対する垂直方向において、両端に位置する２つの出射部の中間線を挟んで隣り合う２つの出射部の間に配置されている。すなわち、位置決め手段は、主走査方向に対する垂直方向において、ハウジングの中央近傍に配置される。これにより、位置決め手段と最も離れた出射部との距離を極力小さくすることができる。その結果、ハウジングと画像形成装置との取り付け誤差が発生したとしても、画像形成装置の感光体に対するビームの照射位置のずれの最大値を小さく抑えることができる。すなわち、該光走査装置によれば、レジストパターンのずれを抑制できる。
【００１３】
本発明において、前記位置決め手段は、前記ハウジングが前記画像形成装置に対して主走査方向に回転することを規制してもよい。また、本発明において、前記位置決め手段は、前記ハウジングに形成されたピンであってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（画像形成装置の全体構成）
まず、本発明の一実施形態に係る光走査装置を搭載した画像形成装置について図面を参照しながら説明する。図１は、該光走査装置を搭載した画像形成装置１の概略構成を示した図である。
【００１５】
画像形成装置１は、タンデム方式で４色の画像を合成するカラープリンタである。即ち、４つの並置された画像形成ステーション２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの直上に転写ベルト１０が配置され、直下に光走査装置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３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、現像器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。
【００１６】
光走査装置２０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像データに基づいて放射されるビーム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。
【００１７】
前記光走査装置２０は、画像形成装置１の本体フレーム１８に形成された位置決め孔１９，５３に位置決めピン５１，５２が挿入されることにより該本体フレーム１８に対して位置決めされ、図示しない螺子により該本体フレーム１８に対して固定されている。なお、位置決め孔１９の断面形状は、位置決めピン５１の断面形状と略同じ大きさの丸穴であり、位置決め孔５３の断面形状は、位置決めピン５２の断面形状よりも大きな長穴である。本体フレーム１８は、画像形成装置１の本体の一部を構成する金属板であり、水平面を構成するように画像形成装置１の側面に対して固定されている。なお、光走査装置２０の本体フレーム１８に対する固定の詳細については、後述する。
【００１８】
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Ｘ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、転写ベルト１０上に形成された画像（レジストパターン）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。
【００１９】
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から画像形成装置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。
【００２０】
（光走査装置の概略構成）
次に、光走査装置２０の構成について図面を参照しながら説明する。図２は、光走査装置２０の断面図である。図３は、光走査装置２０の内部の様子を示した上視図である。図４は、光走査装置２０の外部の様子を示した上視図である。
【００２１】
光走査装置２０は、図示しない光源部と、ポリゴンミラー４０と第１及び第２結像レンズ３１，３２と、光路毎に設けた折返しミラー３４，３５，３６及び第３結像レンズ３３と、ハウジング２７とで構成されている。ハウジング２７は、光源部、ポリゴンミラー４０、第１及び第２結像レンズ３１，３２、折返しミラー３４，３５，３６並びに第３結像レンズ３３からなる光学部材を格納する筐体である。該ハウジング２７の上面には、ビームＢｙ，Ｂｍ，Ｂｃ，Ｂｋが出射する出射部としての４つの開口ＯＹ，ＯＭ，ＯＣ，ＯＫが形成されている。開口ＯＹ，ＯＭ，ＯＣ，ＯＫは、図４に示すように、主走査方向Ｙと略平行に直線状に延びるように形成されている。また、ハウジング２７の下面の四隅にはそれぞれ、本体フレーム１８にハウジング２７を螺子止めするための螺子孔５０が形成されている。更に、ハウジング２７の下面には、下方向（副走査方向Ｚの負の方向）に突出する位置決めピン５１，５２が形成されている。なお、螺子孔５０及び位置決めピン５１，５２は、ハウジング２７の下面に形成されているので、図４では点線で表示してある。
【００２２】
光源部は、４色毎に設置された４つのレーザダイオードと光合成部材と集光光学素子とで構成されている。それぞれのレーザダイオードから放射されたビームはポリゴンミラー４０の同一偏向面に副走査方向Ｚに所定の角度を有して導かれる。これらのビームは、ポリゴンミラー４０の回転に基づいて主走査方向Ｙに等角速度で偏向され、第１及び第２結像レンズ３１，３２を透過する。
【００２３】
第１及び第２結像レンズ３１，３２をビームが通過した後、ビームＢｋは、第３結像レンズ３３Ｋを透過して折返しミラー３４Ｋで反射される。これにより、偏向されたビームＢｋは、開口ＯＫを介してハウジング２７の外部へと出射し、感光体ドラム３Ｋ上を露光／走査する。また、ビーム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、更に折返しミラー３６Ｃで反射される。これにより、偏向されたビームＢｃは、開口ＯＣを介してハウジング２７の外部へと出射し、感光体ドラム３Ｃ上を露光／走査する。また、ビーム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、更に折返しミラー３５Ｍで反射される。これにより、偏向されたビームＢｍは、開口ＯＭを介してハウジング２７の外部へと出射し、感光体ドラム３Ｍ上を露光／走査する。更に、ビーム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、更に折返しミラー３５Ｙで反射される。これにより、偏向されたビームＢｙは、開口ＯＹを介してハウジング２７の外部へと出射し、感光体ドラム３Ｙ上を露光／走査する。
【００２４】
（安定化動作）
安定化動作は、各画像形成ステーション２にて図８に示すレジストパターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを形成して転写ベルト１０上に１次転写し、このレジストパターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを光学センサ７１にて検知することにより、安定化動作を行う。
【００２５】
（光走査装置の本体フレームへの固定）
次に、光走査装置２０の本体フレーム１８への固定について図４及び図５を参照しながら説明する。図５は、光走査装置２０及び本体フレーム１８を主走査方向Ｙから見たときの側面図である。
【００２６】
ハウジング２７の底面に形成された位置決めピン５１は、位置決め手段としての役割を果たし、図５に示すように、本体フレーム１８に形成された位置決め孔１９に挿入される。また、位置決めピン５２は、位置決め孔５３に挿入される。位置決めピン５１により、Ｘ軸（転写ベルトの搬送方向）周り及びＹ軸（主走査方向）周りにおけるハウジング２７の回転が規制され、位置決めピン５２により、Ｚ軸周りにおけるハウジング２７の回転が規制される。これにより、ハウジング２７と本体フレーム１８とが所定の位置関係に位置合わせされる。
【００２７】
ここで、位置決めピン５１の形成位置について説明する。位置決めピン５１は、図４及び図５に示すように、主走査方向Ｙに対する垂直方向Ｘにおいて、両端に位置する２つの開口ＯＹ，ＯＫの中間線Ｅを挟んで隣り合う２つの開口ＯＭ，ＯＣの間の領域Ｆ（図４中の斜線領域）内に配置される。そして、より好ましくは、図４及び図５に示すように、位置決めピン５１は、各開口ＯＹ，ＯＭ，ＯＣ，ＯＫの垂直二等分線Ｄと中間線Ｅとの交点と一致するように配置される。なお、中間線Ｅとは、より具体的には、２つの開口ＯＹ，ＯＫから出射されるビームＢｙ，Ｂｋの軌跡から等距離に引かれた線である。また、位置決めピン５２は、垂直二等分線Ｄ上であって、位置決めピン５１から所定距離離れた位置に形成される。
【００２８】
ハウジング２７は、本体フレーム１８に対して段付き螺子６０により弾性的に固定される。より詳細には、ハウジング２７と段付き螺子６０との間に圧縮ばね６１が設けられ、該圧縮ばね６１を貫通するように段付き螺子６０がハウジング２７及び本体フレーム１８に取り付けられている。これは、熱膨張による変形がハウジング２７に生じても、この変形を圧縮ばね６１により吸収できるようにするためである。
【００２９】
（効果）
以上のように構成された光走査装置２０によれば、位置決めピン５１は、図４に示すように、開口ＯＭ，ＯＣの間の領域Ｆ内に配置されるので、レジストパターンのずれの発生を抑制することができる。以下に、図面を参照しながら光走査装置２０と比較例に係る光走査装置とを対比しつつ説明する。図６（ａ）は、比較例に係る光走査装置２２０の上視図であり、図６（ｂ）は、光走査装置２０の上視図である。図６（ｃ）は、図６（ａ）及び図６（ｂ）のＡにおける拡大図である。比較例に係る光走査装置２２０では、図６（ａ）に示すように、位置決めピン２５１は、開口ＯＫ，ＯＹの外側であって、該開口ＯＫの近傍に設けられている。また、位置決めピン２５２は、位置決めピン２５１から所定距離離れた位置に設けられている。位置決めピン２５１と位置決めピン２５２との距離及び位置決めピン５１と位置決めピン５２との距離は等しい。
【００３０】
比較例に係る光走査装置２２０において、図６（ｃ）に示すように、位置決め孔２５３において、Ｙ軸方向に位置決めピン２５２の取り付け誤差が存在した場合、図６（ａ）に示すように、光走査装置２２０は、位置決めピン２５１を中心に回転してしまう。図６（ａ）では、光走査装置２２０は、本来の搭載位置（図６（ａ）の点線）から３度時計回りに回転している。光走査装置２２０の取り付け位置がずれてしまうと、各ビームＢｙ，Ｂｍ，Ｂｃ，Ｂｋの感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋへの照射位置がずれてしまう。照射位置のずれは、位置決めピン２５１から離れた感光体ドラム３ほど大きくなる。具体的には、図６（ａ）に示す光走査装置２２０では、感光体ドラム３へのビームＢの照射位置のずれの内の最大値は、感光体ドラム３ＹへのビームＢｙの照射位置のずれの大きさであり、その大きさは、ΔＬ１である。
【００３１】
一方、光走査装置２０では、位置決めピン５１は、開口ＯＭ，ＯＣの間に配置されている。これにより、図６（ｂ）における位置決めピン５１と該位置決めピン５１から最も離れた感光体ドラム３Ｙ（又は、３Ｋ）までの距離は、図６（ａ）における位置決めピン２５１と該位置決めピン２５１から最も離れた感光体ドラム３Ｙまでの距離よりも短くなる。その結果、位置決め孔５３において、Ｙ軸方向に位置決めピン５２の取り付け誤差が存在し、光走査装置２０が位置決めピン５１を中心として回転したとしても、感光体ドラム３ＹへのビームＢｙの照射位置のずれは、ΔＬ１よりも小さなΔＬ２となる。すなわち、本実施形態に係る光走査装置２０によれば、位置決め孔５３において、Ｙ軸方向に位置決めピン５２の取り付け誤差が存在していたとしても、感光体ドラム３へのビームＢの照射位置のずれの最大値を小さくすることができる。その結果、転写ベルト１０に形成されたレジストパターンが本来の位置から大きくずれてしまい、光学センサ７１により正確に検知されないことが防止される。
【００３２】
特に、近年、画像形成装置の印刷速度が高速化しており、それに伴って、転写ベルト１０の搬送速度も高速化している。そのため、光学センサ７１によるレジストパターンの正確な検出の困難性が高まっている。このような状況では、光学センサ７１は、従来の搬送速度であれば十分にレジストパターンを検出できる程度のずれであっても、横線部分αと斜め線部分βとを正確に検出できないことがある。これに対して、光走査装置２０では、レジストパターンのずれの発生を抑制できるので、印刷速度が高速化された画像形成装置においても安定化動作をより確実に行うことができる。
【００３３】
なお、前記光走査装置２０によれば、ハウジング２７の熱膨張による変形を原因とするレジストパターンのずれについても、光走査装置２０の取り付け位置のずれを原因とするレジストパターンのずれの発生と同様に抑制することができる。
【００３４】
更に、前記光走査装置２０によれば、レジストパターンのずれを抑制することができるので、例えば、画像形成装置は、光学センサ７１がレジストパターンを正確に検知できるように、レジストパターンを大きく形成する必要がなくなる。その結果、画像形成装置において消費されるトナーの量を低減することができる。
【００３５】
また、位置決めピン５１が各開口ＯＹ，ＯＭ，ＯＣ，ＯＫの垂直二等分線Ｄと中間線Ｅとの交点と一致するように配置されると共に各開口ＯＹ，ＯＭ，ＯＣ，ＯＫが等間隔に配置されると、位置決めピン５１から感光体ドラム３Ｙまでの距離と位置決めピン５１から感光体ドラム３Ｋまでの距離とが等しくなる。このとき、位置決めピン５１から感光体ドラム３への距離の最大値を最も小さく抑えることが可能となる。その結果、レジストパターンのずれの発生をより効果的に抑制できる。
【００３６】
（その他の実施形態）
光走査装置２０では、光走査装置２０に形成された位置決めピン５１，５２を本体フレーム１８に形成された位置決め孔１９，５３に挿入するものとしたが、これを、光走査装置２０に形成された位置決め孔に本体フレーム１８に形成された位置決めピンを挿入するようにしてもよい。
【００３７】
また、位置決めピン５２は、Ｚ軸周りにおけるハウジング２７の回転を規制するために設けられているが、他の回転規制手段によってハウジング２７の回転が規制されてもよい。この場合、位置決めピン５２は、必ずしも必要ではない。
【００３８】
なお、位置決めピン５１は、ミラー３５Ｍ，３６ＣにおけるビームＢｍ，Ｂｃの反射点を出射部とみなす場合には、ミラー３５Ｍ，３６Ｃ間の領域内に形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係る光走査装置を搭載した画像形成装置の概略構成を示した図である。
【図２】前記光走査装置の断面図である。
【図３】光走査装置の内部の様子を示した上視図である。
【図４】光走査装置の外部の様子を示した上視図である。
【図５】光走査装置及び本体フレームを主走査方向から見たときの側面図である。
【図６】図６（ａ）は、比較例に係る光走査装置の上視図であり、図６（ｂ）は、光走査装置の上視図である。図６（ｃ）は、図６（ａ）及び図６（ｂ）のＡにおける拡大図である。
【図７】図７（ａ）は、光書き込み装置の側面図であり、図７（ｂ）は、光書き込み装置の上視図である。
【図８】安定化動作時に転写ベルトに書き込まれるレジストパターンの一例を示した図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 画像形成装置
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ  感光体ドラム
１０  転写ベルト
１８  本体フレーム
１９，５３  位置決め孔
２０  光走査装置
２７  ハウジング
５０  螺子孔
５１，５２  位置決めピン
６０  段付き螺子
６１  圧縮ばね
７１  光学センサ
Ｂｙ，Ｂｍ，Ｂｃ，Ｂｋ  ビーム
Ｄ  垂直二等分線
Ｅ 中間線
ＯＹ，ＯＭ，ＯＣ，ＯＫ  開口
Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ  レジストパターン
【図１】
2009025760.tif 000003
【図２】
2009025760.tif 000004
【図３】
2009025760.tif 000005
【図４】
2009025760.tif 000006
【図５】
2009025760.tif 000007
【図６】
2009025760.tif 000008
【図７】
2009025760.tif 000009
【図８】
2009025760.tif 000010