JP2016078419A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)第1の感光体と、第2の感光体と、前記第1の感光体を露光するための第1の光ビームを出射する第1の光源と、前記第2の感光体を露光するための第2の光ビームを出射する第2の光源と、前記第1の光ビームが前記第1の感光体を走査するように前記第1の光ビームを偏向し、前記第2の光ビームが前記第2の感光体を走査するように前記第2の光ビームを偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を回転させるモータと、前記モータを駆動する駆動ユニットと、前記モータおよび前記駆動ユニットが取り付けられた基板と、を備え、前記回転多面鏡が前記第1の光ビームと前記第2の光ビームとを前記回転多面鏡を挟んで互いに異なる側に偏向する偏向手段と、前記回転多面鏡によって偏向された前記第1の光ビームを前記第1の感光体に導くレンズおよび反射ミラーのうち、前記回転多面鏡によって偏向された前記第1の光ビームが最初に入射する第1のレンズと、前記回転多面鏡によって偏向された前記第2の光ビームを前記第2の感光体に導くレンズおよび反射ミラーのうち、前記回転多面鏡によって偏向された前記第2の光ビームが最初に入射する第2のレンズと、前記第1のレンズと前記第2のレンズとの間に前記偏向手段が位置するように、前記偏向手段、前記第1のレンズ、及び前記第2のレンズを内部に収容する光学箱と、前記回転多面鏡によって偏向された前記第1の光ビーム又は前記第2の光ビームの走査方向において前記偏向手段に対して前記光源とは反対側の前記光学箱内部に配置され、かつ前記第1のレンズ又は前記第2のレンズの光軸方向において前記第1のレンズと前記第2のレンズとの間に配置され、前記光学箱内部の温度を検知する温度検知素子と、前記温度検知素子の検知結果に基づいて前記光源を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
実施例の画像形成装置の構成を説明する。図1(a)は、本実施例のタンデム型のカラーレーザービームプリンタの全体構成を示す概略構成図である。このレーザービームプリンタ(以下、単にプリンタという)は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の色毎にトナー像を形成する4基の作像エンジン10Y、10M、10C、10Bk(一点鎖線で図示)を備える。また、プリンタは、各作像エンジン10Y、10M、10C、10Bkからトナー像が転写される中間転写ベルト20を備えている。そして、中間転写ベルト20に多重転写されたトナー像を記録媒体である記録シートPに転写してフルカラー画像を形成するように構成されている。なお、色を示すY、M、C、Bkの符号は、以降、必要な場合を除き省略する。
図1(b)は光学部品取付けの全体像を示した概略図、図2は、本実施例の光走査装置40の構成を示す図である。なお、光走査装置40は、光学箱105と、光学箱105の上部の開口を覆うカバー70とを備える。光走査装置40の内部及び外周部には、光ビームを射出する光源が搭載された光源ユニット61と、光ビームを偏向する回転多面鏡42及びモータユニット41を有する偏向器43とが設置されている。更に光走査装置40には、各光ビームを感光ドラム50上へ案内し、結像させるための複数の光学レンズ60(60a〜60d)、複数の反射ミラー62(62a〜62h)が設置されている。光学箱105は、偏向器43が設置される設置面と、反射ミラー62a〜62hのうちの少なくとも一つの反射ミラーを支持する支持部が形成された、回転多面鏡42よりも感光ドラム50側(感光体側)に位置する支持面と、を有する。
本実施例の段差部68Bの傾斜は、光ビームを偏向する偏向点を通り、偏向面(Z軸に平行な面)に対して垂直な面(XY平面に平行な面)と、下方から上方へ向かって交差するように構成されている。このように構成することで、偏向器43の回転多面鏡42の高速回転により吹き出した熱風を確実に案内し、周囲へ送ることが可能となる。そして、これとともに、段差部68Bの高低差により生まれた空間を利用してリブを形成することで、光学箱105の剛性を上げることが可能となる。
ここで、偏向器43と第一の光学レンズ60a、60cとの間には、フレア光が他の作像エンジン10へと入射し、他の感光ドラム50上に照射されないように、フレア光を防止するための第1及び第2の壁である遮光壁66が設けられている。遮光壁66には、回転多面鏡42によって偏向された光ビームを通過させる光ビーム通過部(スリット)が形成されている。ここで、フレア光とは、各レンズ表面により反射した意図しない光をいう。遮光壁66は、図2に示すように、YZ平面に平行に設けられている。より詳細には、遮光壁66は、偏向器43により偏向された光ビームと交わる面に平行に設けられ、偏向器43が設置される設置面から立設して設けられている。遮光壁66の一部には、第一の光学レンズ60a、60cの光軸方向の位置を決めるための座面が設けられている。一般的には、このように構成することで走査画角を広くとり、光走査装置40の小型化を可能にするよう設計される。
図4は、遮光壁66の間の温度を検知し、光ビームの照射位置が変動することによって発生する色ずれ量を計測した結果を示す。図4(a)は、横軸は時間、縦軸は光走査装置40の周囲温度であり、より詳細には、光走査装置40の側壁の外部側に配設された光源ユニット61が実装された制御基板72の温度である。光源ユニット61の制御基板72の温度は、画像形成装置内の温度とみなすことができる。また、図4(a)は、所定の温度を基準として、区間t1で光走査装置40の周囲温度が上昇し、区間t2では安定し、区間t3で周囲温度が低下し、所定の温度に戻った場合を示している。図4(b)は、図4(a)に示すように光走査装置40の周囲温度が変化した場合に、図3(b)の気流部73において、サーミスタ75により温度を測定(検知)した場合の温度変化量と色ずれ量の関係を示した図である。サーミスタ75は、光ビームの走査方向(Y軸方向)において偏向器43に対して光源とは反対側の光学箱内部に配置される。かつ、サーミスタ75は、光学レンズ60a又は光学レンズ60cの光軸方向(X軸方向)において、光学レンズ60aと光学レンズ60cとの間に配置され、光学箱内部の温度を検知するもので、詳細は後述する。図4(b)は横軸に色ずれ量(mm)、縦軸に周囲温度が所定の温度(例えば、20℃)の際にサーミスタ75によって測定した温度を基準とした、測定温度との温度差(℃)をプロットしている。
(画像形成装置のブロック図)
ここで、本実施例の色ずれ補正処理について説明する。図5は、本実施例の画像形成装置のブロック図である。コントローラユニット800は、画像形成装置各部の制御を行うCPU801を備えている。CPU801は、ROM802に記憶された各種プログラムに従って、各種プログラムを実行する際の作業領域としてRAM803を使用しながら、画像形成装置各部を制御する。CPU801は、入力された画像データに基づいて、光走査装置40や作像エンジン10を制御して、記録シートPに画像形成を行う。
図7は、本実施例の色ずれ検出用トナー像を示す図であり、図1のZ軸−方向から見た中間転写ベルト20を示す図である。CPU801は、色ずれ補正を行う際には、中間転写ベルト20上に図7に示す色ずれ検出用トナー像を形成する。なお、色ずれ検出用トナー像の情報は、予めROM802に記憶されているものとする。中間転写ベルト20上に形成された色ずれ検出用トナー像は、センサ30により検出される。
図8(a)は、CPU801が実行する本実施例の色ずれ補正処理を示すフローチャートである。CPU801は、画像形成装置の電源が投入されると以下の処理を開始する。ステップ(以下、Sとする)111でCPU801は、画像形成装置の各ユニットの動作を開始させる。S112でCPU801は、画像形成を行うことが可能となったか否かを判断し、可能となっていないと判断した場合はS112の処理を繰り返す。S112でCPU801は、画像形成を行うことが可能になったと判断した場合、S113で中間転写ベルト20上に図7に示す色ずれ検出用トナー像を形成する。S114でCPU801は、上述したように、センサ30により色ずれ検出用トナー像を検出した結果に基づいて、色ずれ補正基準値を設定する。S115でCPU801は、画像形成を行う。なお、S115の処理は後述する。
次に本実施例では、図10に示すように遮光壁66の間で温度測定を行う箇所(以下、単に温度測定箇所という)は、偏向器43に対して光源ユニット61とは反対側に配置している。具体的には、本実施例における温度測定箇所は、偏向器43に対していずれも光源ユニット61とは反対側に位置する、温度測定箇所A、温度測定箇所B、温度測定箇所Cとする。光走査装置40における発熱源は、偏向器43の軸受部69や偏向器43を制御するIC67である。このため、温度測定箇所は、光源ユニット61から照射された光ビームを遮らず、且つ軸受部69及びIC67の2つの熱源の影響を正しく測定でき、光ビームの照射位置の変動を正確に把握できる箇所でなければならない。
図12は、本実施例のサーミスタ75の配置を示す図である。図10、図11で説明したように、3つの温度測定箇所のうち、温度を測定する箇所を温度測定箇所Bに決定する。温度測定箇所Bは、段差部68BのZ軸方向の上方に位置するため、温度を検知する温度検知素子であるサーミスタ75は、次のようにして配置する。まず、光学箱105の段差部68Bの上部に配置される第二の信号線(以下、単に電線とする)74(図12(b)参照)と、第一の信号線(以下、単に電線とする)71(図12(b)参照)を、同一の経路を通して制御基板72に接続する。ここで、電線71は偏向器43に基板64を介して電力を供給し、偏向器43を制御するための電線であり、電線74はサーミスタ75に電力を供給し、サーミスタ75の検知結果である信号を送信するための電線である。
60 レンズ
61 光源
62 反射ミラー
70 サーミスタ
Claims (7)
- 第1の感光体と、
第2の感光体と、
前記第1の感光体を露光するための第1の光ビームを出射する第1の光源と、
前記第2の感光体を露光するための第2の光ビームを出射する第2の光源と、
前記第1の光ビームが前記第1の感光体を走査するように前記第1の光ビームを偏向し、前記第2の光ビームが前記第2の感光体を走査するように前記第2の光ビームを偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を回転させるモータと、前記モータを駆動する駆動ユニットと、前記モータおよび前記駆動ユニットが取り付けられた基板と、を備え、前記回転多面鏡が前記第1の光ビームと前記第2の光ビームとを前記回転多面鏡を挟んで互いに異なる側に偏向する偏向手段と、
前記回転多面鏡によって偏向された前記第1の光ビームを前記第1の感光体に導くレンズおよび反射ミラーのうち、前記回転多面鏡によって偏向された前記第1の光ビームが最初に入射する第1のレンズと、
前記回転多面鏡によって偏向された前記第2の光ビームを前記第2の感光体に導くレンズおよび反射ミラーのうち、前記回転多面鏡によって偏向された前記第2の光ビームが最初に入射する第2のレンズと、
前記第1のレンズと前記第2のレンズとの間に前記偏向手段が位置するように、前記偏向手段、前記第1のレンズ、及び前記第2のレンズを内部に収容する光学箱と、
前記回転多面鏡によって偏向された前記第1の光ビーム又は前記第2の光ビームの走査方向において前記偏向手段に対して前記光源とは反対側の前記光学箱内部に配置され、かつ前記第1のレンズ又は前記第2のレンズの光軸方向において前記第1のレンズと前記第2のレンズとの間に配置され、前記光学箱内部の温度を検知する温度検知素子と、
前記温度検知素子の検知結果に基づいて前記光源を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記光学箱内部には、前記第1のレンズの光軸方向において前記回転多面鏡と前記第1のレンズとの間に、前記回転多面鏡によって偏向された前記第1の光ビームを通過させる光ビーム通過部が形成された第1の壁が設けられ、かつ前記第2のレンズの光軸方向において前記回転多面鏡と前記第2のレンズとの間に、前記回転多面鏡によって偏向された前記第2の光ビームを通過させる光ビーム通過部が形成された第2の壁が設けられ、
前記第1のレンズ又は前記第2のレンズの光軸方向において前記第1の壁と前記第2の壁との間に前記温度検知素子が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記光学箱は、前記偏向手段が設置された設置面と、前記回転多面鏡によって偏向された前記第1の光ビームを前記第1の感光体に導く複数の前記反射ミラーのうちの少なくとも一つの反射ミラーを支持する支持部と前記回転多面鏡によって偏向された前記第2の光ビームを前記第2の感光体に導く複数の前記反射ミラーのうちの少なくとも一つの反射ミラーを支持する支持部とが形成された、前記回転多面鏡よりも前記第1の感光体および前記第2の感光体側に位置する支持面と、を備え、
前記設置面と前記支持面との間に複数の段を有する段差部が形成され、
前記温度検知素子は、前記段差部の上部に配設されることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 前記第1の光源が実装された基板を備え、
前記偏向手段は、前記基板に第一の信号線によって接続され、
前記温度検知素子は、前記基板に第二の信号線によって接続され、
前記第二の信号線は、前記第一の信号線と同一の経路で配線されていることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記温度検知素子は、前記第一の信号線の前記段差部の上部に該当する部分に取り付けられることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記段差部の複数の段は、前記設置面から前記支持面に向かうほど前記設置面からの高さが高くなることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記光学箱は、樹脂製であり、前記段差部は、前記光学箱と一体に形成されることを特徴とする請求項3乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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