JP7449158B2

JP7449158B2 - 画像形成装置

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Inventors: 和美佐藤
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Description

本発明は、光検出装置を固定する固定部を有する画像形成装置に関する。

従来、タンデム方式を採用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等カラー画像形成装置は、色毎の位置ずれ及び濃度ずれを補正する。そのために、各色の画像形成部によって色ずれ検出パターン及び濃度検出パターンを形成し、色ずれ量及び濃度ずれ量を検出し、色ずれ及び濃度ずれを補正する。色ずれ検出パターン及び濃度検出パターンは、中間転写ベルトの近傍に配置された光検出装置（光学センサ）によって検出される。光検出装置は、発光素子及び受光素子を有する。発光素子は、中間転写ベルトと中間転写ベルト上に形成された色ずれ検出パターン及び濃度検出パターンを照明する。受光素子は、中間転写ベルトと色ずれ検出パターン及び濃度検出パターンからの反射光を受光する。中間転写ベルトと色ずれ検出パターンの反射光量の差及び中間転写ベルトと濃度検出パターンの反射光量の差に基づいて、色ずれ量及び濃度ずれ量を検出する。

画像形成装置の小型化に伴い、光検出装置の光学部分の小型化が要求されている。特許文献１は、発光素子と受光素子を回路基板上に直接実装し、リードフレームを通し実装される部品（リード部品）を用いる構成に比べて両素子間の距離を短縮することによって小型化した光検出装置を開示している。発光素子と受光素子が直接実装された面と反対の面に、制御回路用部品、外部制御装置と接続するためのコネクタ及びその他の部品を実装することで、回路基板を小型化し、光検出装置を更に小型化することができる。

特開２００６－２０８２６６号公報

光検出装置は、中間転写ベルトの表面に焦点が合うように、光検出装置の回路基板が２つのネジによって固定部に固定される。回路基板は、長方形であり、回路基板の長手方向の両端部にネジ穴が設けられている。このため、回路基板を固定部に固定するときに、回路基板の向きを間違えて取りつけてしまう誤組みが発生することがある。回路基板の向きを間違えて固定部に固定すると、光検出装置が正しい位置でパターン画像を検出することができず、画像形成装置の誤動作及び誤検出が発生する。

そこで、本発明は、光検出装置の向きを間違えて固定部に固定することを防止することができる画像形成装置を提供する。

本発明の一実施例による画像形成装置は、
像担持体と、
前記像担持体に形成されるパターン画像を検出する光検出装置と、
前記光検出装置を固定する固定部と、
を備え、
前記光検出装置は、
第一の位置決め穴および第二の位置決め穴が設けられた基板と、
前記基板の第一の面に設けられる発光素子および受光素子と、
前記基板の前記第一の面と反対の第二の面に設けられ、前記第一の位置決め穴と前記第二の位置決め穴との間の中心から前記第二の位置決め穴に片寄った位置に配置されたコネクタと、
を備え、
前記固定部は、
第一のネジ穴と、
第二のネジ穴と、
前記第一のネジ穴と前記第二のネジ穴の間の中心から前記第二のネジ穴に片寄った位置に設けられた貫通穴と、
を備え、
前記第一の位置決め穴が前記第一のネジ穴に整列され、前記第二の位置決め穴が前記第二のネジ穴に整列される第一の向きで前記光検出装置が前記固定部に載置された場合、前記コネクタが前記固定部に干渉せずに前記貫通穴に挿入されて前記光検出装置が前記固定部にネジによって固定されることができ、
前記第一の位置決め穴が前記第二のネジ穴に整列され、前記第二の位置決め穴が前記第一のネジ穴に整列される第二の向きで前記光検出装置が前記固定部に載置された場合、前記コネクタが前記固定部に干渉して前記コネクタが前記貫通穴に挿入されないことを特徴とする。

本発明によれば、光検出装置の向きを間違えて固定部に固定することを防止することができる。

画像形成装置の断面図。パターンセンサの説明図。画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。色ずれ検出パターン画像を示す図。色ずれ検出パターン画像を検出したパターンセンサの出力波形を示す図。濃度検出パターン画像を示す図。第一の濃度検出パターン画像を検出したパターンセンサの出力波形を示す図。第二の濃度検出パターン画像を検出したパターンセンサの出力波形を示す図。パターンセンサに実装されたハウジング及びコネクタの配置を示す図。比較例の固定部へのパターンセンサの取り付けの説明図。実施例１の固定部へのパターンセンサの取り付けの説明図。実施例２のパターンセンサに実装された部品の配置を示す図。実施例２の固定部へのパターンセンサの取り付けの説明図。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。

（画像形成装置）
図１は、画像形成装置１００の断面図である。画像形成装置１００は、電子写真方式を用いて複数色のトナーで用紙（シート）などの記録媒体Ｓにカラー画像を形成するプリンタである。画像形成装置１００は、４つの画像形成部１０１（１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋ）を有する。画像形成部１０１Ｙは、イエロートナーを用いてイエロー画像を形成する。画像形成部１０１Ｍは、マゼンタトナーを用いてマゼンタ画像を形成する。画像形成部１０１Ｃは、シアントナーを用いてシアン画像を形成する。画像形成部１０１Ｋは、ブラックトナーを用いてブラック画像を形成する。参照符号の添字Ｙ、Ｍ、ＣおよびＫは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックを示す。以下の説明において、特に必要でない場合、参照符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略することが有る。４つの画像形成部１０１は、現像剤（トナー）の色を除いて同一の構造を有する。

画像形成部１０１は、感光体としての感光ドラム１を有する。感光ドラム１の周りには、帯電器８、光走査装置（レーザ書き込み部）１５、現像器１６、一次転写ローラ１０及びドラムクリーニング装置９が配置されている。感光ドラム１の下方には、無端状の中間転写ベルト（像担持体）５が配置されている。中間転写ベルト５は、回転して移動方向Ｒ１に移動する。一次転写ローラ１０は、中間転写ベルト５を介して感光ドラム１に対向して配置されている。一次転写ローラ１０は、感光ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト５へ転写する。二次転写ローラ４は、中間転写ベルト５を介してベルト支持ローラ３に対向して配置されている。二次転写ローラ４は、中間転写ベルト５上のトナー像を記録媒体Ｓへ転写する。

画像形成装置１００の下部には、用紙（シート）などの記録媒体Ｓを収容する給送カセット２０が配置されている。記録媒体Ｓは、給送カセット２０からピックアップローラ１９によって繰り出され、給送ローラ２２、搬送ローラ２３及びレジストレーションローラ２４によって二次転写ローラ４へ搬送される。記録媒体Ｓの搬送方向ＣＤにおいて、二次転写ローラ４の下流には、搬送ベルト１２及び定着装置１３が配置されている。定着装置１３は、トナー像を記録媒体Ｓに定着させる。

次に、画像形成装置１００の画像形成プロセスを説明する。４つの画像形成部１０１における画像形成プロセスは同一であるので、イエロートナー像を形成する画像形成部１０１Ｙにおける画像形成プロセスを説明する。マゼンタトナー像を形成する画像形成部１０１Ｍ、シアントナー像を形成する画像形成部１０１Ｃ及びブラックトナー像を形成する画像形成部１０１Ｋにおける画像形成プロセスの説明は、省略する。

感光ドラム１Ｙは、図１の矢印Ｒ２で示す方向に回転する。帯電器８Ｙは、感光ドラム１Ｙの表面を所定の電位に均一に帯電する。光走査装置１５Ｙは、イエローの画像情報に従って変調されたレーザ光（光ビーム）を光源としての半導体レーザ（不図示）から出射して、均一に帯電された感光ドラム１Ｙの表面上に静電潜像を形成する。現像器１６Ｙは、イエロートナー（現像剤）により静電潜像を現像してイエロートナー像にする。一次転写ローラ１０Ｙは、感光ドラム１Ｙ上のイエロートナー像を中間転写ベルト５上へ転写する。一次転写の後に感光ドラム１Ｙ上に残ったトナーは、ドラムクリーニング装置９Ｙにより回収される。

同様にして、画像形成部１０１Ｍにより形成されたマゼンタトナー像は、中間転写ベルト５上のイエロートナー像の上に精度よく重ねて転写される。以下、シアントナー像およびブラックトナー像が、中間転写ベルト５上のマゼンタトナー像の上に順次重ねて転写される。その結果、中間転写ベルト５上に４色のトナー像が順次重ね合わされてカラートナー像６が形成される。

給送カセット２０から搬送された記録媒体Ｓは、レジストレーションローラ２４によって中間転写ベルト５上のカラートナー像６の先端と記録媒体Ｓの先端が一致するように二次転写ローラ４へ搬送される。中間転写ベルト５上のカラートナー像６は、二次転写ローラ４によって一括して記録媒体Ｓへ転写される。二次転写の後に中間転写ベルト５上に残ったトナーは、中間転写ベルトクリーナ１４により回収される。トナー像が転写された記録媒体Ｓは、搬送ベルト１２によって定着装置１３へ搬送される。定着装置１３は、記録媒体Ｓを加熱および加圧してトナー像を記録媒体Ｓへ定着させる。画像が形成された記録媒体Ｓは、定着出口ローラ２６及び排出ローラ２７によって画像形成装置１００の外へ排出される。

中間転写ベルト５上に形成されるカラートナー像６は、光走査装置１５及び感光ドラム１の製造ばらつき、温度上昇による部品の変形及び中間転写ベルト５の搬送ばらつきによって色ずれが発生することがある。色ずれは、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像の形成位置がずれることによって生じる。色ずれは、中間転写ベルト５上に形成される色ずれ検出パターンをパターンセンサ（光学センサ）７によって検出して得られる検出結果に基づいて補正される。

また、画像形成装置１００が使用される環境の温湿度条件および各色の使用頻度によって画像濃度が変動する。画像濃度の変動によって、画像濃度が所定の濃度からずれる濃度ずれが生じる。濃度ずれは、中間転写ベルト５上に形成される濃度検出パターンをパターンセンサ７によって検出して得られる検出結果に基づいて、光走査装置１５、現像器１６及び感光ドラム１を制御することによって補正される。

（パターンセンサ）
光検出装置としてのパターンセンサ７は、中間転写ベルト５の近傍に配置されている。パターンセンサ７は、固定部２０９にネジ２０８（図１１）によって固定されている。パターンセンサ７は、中間転写ベルト５の表面に焦点が合うようにパターンセンサ７と中間転写ベルト５との間の距離が所定の距離になるように画像形成装置１００に固定部２０９によって固定される。パターンセンサ７は、所定のタイミングで中間転写ベルト５上に形成された各色の濃度検出パターン及び色ずれ検出パターンを検出する。パターンセンサ７の検出結果に基づいて、濃度補正及び色ずれ補正が行われる。

図２は、パターンセンサ７の説明図である。パターンセンサ７は、回路基板（以下、基板という）２０１を有する。基板２０１の表面（第一の面）２０１ａには、受光素子としての第一のフォトダイオード（以下、第一のＰＤという）７１及び第二のフォトダイオード（以下、第二のＰＤという）７２が設けられている。基板２０１の表面２０１ａには、更に、発光素子としての第一の発光ダイオード（以下、第一のＬＥＤという）７３及び第二の発光ダイオード（以下、第二のＬＥＤという）７４が設けられている。第一のＰＤ７１、第二のＰＤ７２、第一のＬＥＤ７３及び第二のＬＥＤ７４は、表面実装型素子であり、一つの基板２０１に配置されている。

基板２０１の表面２０１ａには、第一のＰＤ７１、第二のＰＤ７２、第一のＬＥＤ７３及び第二のＬＥＤ７４を覆うハウジング２０３が取り付けられている。ハウジング２０３には、複数のレンズ２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ及び２０４ｄを含むレンズ群２０４が設けられている。レンズ２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ及び２０４ｄは、第一のＰＤ７１、第二のＰＤ７２、第一のＬＥＤ７３及び第二のＬＥＤ７４の近傍にそれぞれ配置されている。ハウジング２０３には、レンズ２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ及び２０４ｄと第一のＰＤ７１、第二のＰＤ７２、第一のＬＥＤ７３及び第二のＬＥＤ７４の間にそれぞれ導光路が設けられている。

正反射光用発光部としての第一のＬＥＤ７３から出射された光は、ハウジング２０３内の導光路及びレンズ２０４ｃを通り光軸（図２中点線）の方向に進み、中間転写ベルト５上に照射される。中間転写ベルト５によって正反射された正反射光は、レンズ２０４ａ及びハウジング２０３内の導光路を通って正反射光用受光部（正反射色ずれ検出受光部、正反射濃度検出受光部）としての第一のＰＤ７１へ入射する。図２に示すように第一のＬＥＤ７３及び第一のＰＤ７１は、中間転写ベルト５に対する第一のＬＥＤ７３からの光の入射角と反射角が等しくなるような位置に配置されている。第一のＰＤ７１は、第一のＬＥＤ７３から中間転写ベルト５へ出射されて中間転写ベルト５によって反射された光のうちの正反射光を受光する受光手段として機能する。

一方、乱反射光用発光部としての第二のＬＥＤ７４から出射された光は、ハウジング２０３内の導光路及びレンズ２０４ｄを通り光軸（図２中実線）の方向に進み、中間転写ベルト５上に照射される。中間転写ベルト５によって乱反射された乱反射光は、レンズ２０４ｂ及びハウジング２０３内の導光路を通って乱反射光用受光部（乱反射濃度検知受光部）としての第二のＰＤ７２へ入射する。図２に示すように第二のＬＥＤ７４及び第二のＰＤ７２は、中間転写ベルト５に対する第二のＬＥＤ７４からの光の入射角と乱反射光の反射角が等しくならないような位置に配置されている。第二のＰＤ７２は、第二のＬＥＤ７４から中間転写ベルト５へ出射されて中間転写ベルト５によって反射された光のうちの乱反射光を受光する受光手段として機能する。

基板２０１の表面２０１ａとは反対の裏面（第二の面）２０１ｂには、コネクタ２０５、制御集積回路（以下、制御ＩＣという）２０７及びその他の実装部品２０６が設けられている。制御ＩＣ２０７は、集積回路であるコアチップが基板２０１にチップオンボード工法によってワイヤーボンディングで接続されている。コアチップ及びワイヤーボンディングを保護するために、制御ＩＣ２０７には封止樹脂が塗布されている。制御ＩＣ２０７は、光学素子である第一のＰＤ７１、第二のＰＤ７２、第一のＬＥＤ７３及び第二のＬＥＤ７４の動作を制御する。

パターンセンサ７のコネクタ２０５は、ケーブル３００のコネクタ３０１に接続される。パターンセンサ７は、コネクタ２０５に接続されたケーブル３００を介して画像形成装置１００の全体を制御するＣＰＵ１０９（図３）と電気的に接続される。制御ＩＣ２０７は、ＣＰＵ１０９と通信し、第一のＬＥＤ７３及び第二のＬＥＤ７４の発光光量を制御する。その他の実装部品２０６は、例えば、制御ＩＣ２０７へ供給される電源を安定させるためのコンデンサを含む。基板２０１は、パターンセンサ７を画像形成装置１００に設けられる固定部２０９に固定するネジ２０８（図１１）を通す開口である第一の位置決め穴２０２ａ及び第二の位置決め穴２０２ｂが設けられている。

（画像形成装置の電気的構成）
図３は、画像形成装置１００の電気的構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、制御手段としてのＣＰＵ１０９、ＲＯＭ１１１及び画像形成制御部１２０を有する。ケーブル３００は、パターンセンサ７とＣＰＵ１０９を電気的に接続する。ケーブル３００は、信号線を含む。ＣＰＵ１０９は、制御ＩＣ２０７へ第一の発光信号Ｌ１及び第二の発光信号Ｌ２を出力することによってパターンセンサ７の第一のＬＥＤ７３及び第二のＬＥＤ７４の点灯を制御する。パターンセンサ７は、中間転写ベルト５又は中間転写ベルト５上に形成されたトナーパターンからの反射光を受光する第一のＰＤ７１及び第二のＰＤ７２の受光量をそれぞれ電圧へ変換して第一の検出信号Ｐ１及び第二の検出信号Ｐ２として出力する。第一の検出信号Ｐ１及び第二の検出信号Ｐ２は、ＣＰＵ１０９に内蔵されたアナログデジタル変換器（以下、Ａ／Ｄコンバータという）１１０によってアナログ信号からデジタル信号へ変換されてＣＰＵ１０９内に入力される。

画像形成制御部１２０は、光走査装置制御部１１２、現像器制御部１１３、感光ドラム制御部１１４及び中間転写ベルト制御部１１５を有する。光走査装置制御部１１２は、光走査装置１５を制御する。現像器制御部１１３は、現像器１６を制御する。感光ドラム制御部１１４は、感光ドラム１を制御する。中間転写ベルト制御部１１５は、中間転写ベルト５を制御する。ＣＰＵ１０９は、光走査装置制御部１１２、現像器制御部１１３、感光ドラム制御部１１４、中間転写ベルト制御部１１５及びＲＯＭ１１１に電気的に接続されている。

ＣＰＵ１０９は、各種命令に従って画像形成装置１００の全体を制御する。ＣＰＵ１０９は、ＲＯＭ１１１に保存されたプログラムに従って画像形成動作を実行する。ＣＰＵ１０９は、画像形成制御部１２０によって、光走査装置１５、現像器１６、感光ドラム１及び中間転写ベルト５を制御し、トナー像を中間転写ベルト５上に形成する。また、ＣＰＵ１０９は、ＲＯＭ１１１に保存されたトナー濃度検出用画像データに従って、中間転写ベルト５上にトナー濃度検出用トナーパターン（以下、濃度検出パターン画像という）を形成する。また、ＣＰＵ１０９は、ＲＯＭ１１１に保存された色ずれ検出用画像データに従って、中間転写ベルト５上に色ずれ検出用トナーパターン（以下、色ずれ検出パターン画像という）を形成する。

色ずれ量を検出するとき、ＣＰＵ１０９は、パターンセンサ７の第一のＬＥＤ７３を点灯する。第一のＬＥＤ７３は、中間転写ベルト５及び中間転写ベルト５上に形成された色ずれ検出パターン画像を照明する。第一のＰＤ７１は、中間転写ベルト５及び中間転写ベルト５上に形成された色ずれ検出パターン画像からの反射光を受光し、第一の検出信号Ｐ１をＡ／Ｄコンバータ１１０へ出力する。Ａ／Ｄコンバータ１１０は、第一の検出信号Ｐ１をアナログ信号からデジタル信号（デジタル値）へ変換する。ＣＰＵ１０９は、第一の検出信号Ｐ１のデジタル信号から色ずれ量を検出する。ＣＰＵ１０９は、色ずれ量（検出結果）に基づいて、色ずれ量の補正量を算出する。ＣＰＵ１０９は、算出された補正量に基づいて、色ずれ量を補正する。

トナー濃度を検出するとき、ＣＰＵ１０９は、パターンセンサ７の第一のＬＥＤ７３及び第二のＬＥＤ７４を点灯する。第一のＬＥＤ７３及び第二のＬＥＤ７４は、中間転写ベルト５及び中間転写ベルト５上に形成された濃度検出パターン画像を照明する。第一のＰＤ７１及び第二のＰＤ７２は、中間転写ベルト５及び中間転写ベルト５上に形成された濃度検出パターン画像からの反射光を受光し、第一の検出信号Ｐ１及び第二の検出信号Ｐ２をＡ／Ｄコンバータ１１０へ出力する。Ａ／Ｄコンバータ１１０は、第一の検出信号Ｐ１及び第二の検出信号Ｐ２をアナログ信号からデジタル信号（デジタル値）へ変換する。ＣＰＵ１０９は、第一の検出信号Ｐ１及び第二の検出信号Ｐ２のデジタル信号からトナー濃度のレベルを検出する。ＣＰＵ１０９は、トナー濃度のレベル（検出結果）に基づいて、トナー濃度の補正量を算出する。ＣＰＵ１０９は、算出された補正量に基づいて、トナー濃度を補正する。

（色ずれ検出パターン画像）
次に、ＣＰＵ１０９が色ずれ量検出を実行する際に中間転写ベルト５上に形成する色ずれ検出パターン画像を説明する。図４は、色ずれ検出パターン画像４０１を示す図である。図４は、色ずれ検出パターン画像４０１を示す図である。色ずれ検出パターン画像４０１は、二組のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のトナーパターンを含む。一組のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のトナーパターンは、中間転写ベルト５の移動方向Ｒ１に対いて４５°傾いている。別の一組のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のトナーパターンは、中間転写ベルト５の移動方向Ｒ１に対いて－４５°傾いている。

図５は、色ずれ検出パターン画像４０１を検出したパターンセンサ７の出力波形を示す図である。中間転写ベルト５の下地部が見えている非パターン部ＮＰは、中間転写ベルト５の表面の反射率が高いので、正反射光を受光する第一のＰＤ７１から出力される第一の検出信号Ｐ１の読み取りレベルが高い。一方、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のパターン画像が形成されたパターン形成領域は、トナーによって反射率が低くなるので、正反射光を受光する第一のＰＤ７１から出力される第一の検出信号Ｐ１の読み取りレベルが低い。よって、図５に示すように、閾値信号を用いてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のトナーパターンの位置を検出することによって色ずれ量を検出することができる。ＣＰＵ１０９は、検出された色ずれ量に基づいて、光走査装置制御部１１２によって光走査装置１５の書き込みタイミングを制御することによって色ずれを補正する。

次に、ＣＰＵ１０９が濃度検出を実行する際に中間転写ベルト５上に形成する濃度検出パターン画像を説明する。図６は、濃度検出パターン画像を示す図である。図６（ａ）は、トナー濃度検出のために中間転写ベルト５上に形成される第一の濃度検出パターン画像６０１を示す図である。第一の濃度検出パターン画像６０１は、第一のＬＥＤ７３から出射された光の正反射光を第一のＰＤ７１が受光するために用いられる。第一の濃度検出パターン画像６０１は、ブラック（Ｋ）トナーによって形成され、ブラック（Ｋ）トナー濃度検出を実行する際に用いられる。ブラック（Ｋ）は、光を吸収する性質があり、乱反射光では検出できないため正反射光を受光する第一のＰＤ７１の検出結果を用いてトナー濃度検出を行う。

図６（ａ）に示す第一の濃度検出パターン画像６０１は、高濃度から順に７０％、５０％、３０％及び１０％の４つの階調パターンで形成されている。ＣＰＵ１０９は、中間転写ベルト５上に形成された第一の濃度検出パターン画像６０１をパターンセンサ７によって読み取り、第一のＰＤ７１から第一の検出信号Ｐ１を得る。ＣＰＵ１０９は、第一の検出信号Ｐ１をＡ／Ｄコンバータ１１０によってデジタル信号へ変換し、デジタル信号の値と実際に出力すべき画像濃度階調特性との差を演算し、演算結果に基づいて画像形成制御部１２０を制御することによって濃度補正を行う。

図７は、第一の濃度検出パターン画像６０１を検出したパターンセンサ７の出力波形を示す図である。高濃度である７０％部では、第一のＬＥＤ７３からの光がブラック（Ｋ）トナーによって光が吸収され、また、ブラック（Ｋ）トナーのトナー載り量が多いので中間転写ベルト５からの正反射光も減る。したがって、高濃度である７０％部の読み取りレベルは、低い。一方、低濃度である１０％部では、ブラック（Ｋ）トナーによる光吸収量が７０％部の光吸収量より低く、また、ブラック（Ｋ）トナーのトナー載り量が少ないので中間転写ベルト５からの正反射光が増える。したがって、低濃度である１０％部の読み取りレベルは、高い。非パターン部ＮＰでは、第一の濃度検出パターン画像６０１が形成されておらず中間転写ベルト５からの正反射光が多いので、読み取りレベルが高い。

図６（ｂ）は、トナー濃度検出のために中間転写ベルト５上に形成される第二の濃度検出パターン画像６０２を示す図である。第二の濃度検出パターン画像６０２は、第二のＬＥＤ７４から出射された光の乱反射光を第二のＰＤ７２によって受光するために、用いられる。第二の濃度検出パターン画像６０２は、イエロー（Ｙ）トナー、マゼンタ（Ｍ）トナー及びシアン（Ｃ）トナーによって形成され、イエロー（Ｙ）トナー濃度検出、マゼンタ（Ｍ）トナー濃度検出及びシアン（Ｃ）トナー濃度検出を実行する際に用いられる。図６（ｂ）は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）のうちの一色分のトナーによって形成された第二の濃度検出パターン画像６０２を示す。イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）は、中間転写ベルト５よりも乱反射率が高いので、乱反射光を受光する第二のＰＤ７２の検出結果を用いてトナー濃度検出を行う。

図６（ｂ）に示す第二の濃度検出パターン画像６０２は、高濃度から順に７０％、５０％、３０％及び１０％の４つの階調パターンで形成されている。ＣＰＵ１０９は、中間転写ベルト５上に形成された第二の濃度検出パターン画像６０２をパターンセンサ７によって読み取り、第二のＰＤ７２から第二の検出信号Ｐ２を得る。ＣＰＵ１０９は、第二の検出信号Ｐ２をＡ／Ｄコンバータ１１０によってデジタル信号へ変換し、デジタル信号の値と実際に出力すべき画像濃度階調特性との差を演算し、演算結果に基づいて画像形成制御部１２０を制御することによって濃度補正を行う。

図８は、第二の濃度検出パターン画像６０２を検出したパターンセンサ７の出力波形を示す図である。第二の濃度検出パターン画像６０２がイエロー（Ｙ）トナーで形成されている場合を説明する。高濃度である７０％部では、第二のＬＥＤ７４からの光がイエロー（Ｙ）トナーによって反射され、また、イエロー（Ｙ）トナーのトナー載り量が多いのでイエロー（Ｙ）トナーからの乱反射光も増える。したがって、高濃度である７０％部の読み取りレベルは、高い。一方、低濃度である１０％部では、イエロー（Ｙ）トナーによる反射が７０％部の反射率より低いので、乱反射光が減る。したがって、低濃度である１０％部の読み取りレベルは、低い。非パターン部ＮＰでは、第二の濃度検出パターン画像６０２が形成されておらず中間転写ベルト５からの乱反射光が少ないので、読み取りレベルが低い。マゼンタ（Ｍ）トナー及びシアン（Ｃ）トナーの濃度検出も、イエロー（Ｙ）トナーのトナー濃度検出と同様に実行される。

（パターンセンサに実装されている部品の配置）
次に、図９を用いて、パターンセンサ７に実装されている部品の配置を説明する。図９は、パターンセンサ７に実装されたハウジング２０３及びコネクタ２０５の配置を示す図である。図９（ａ）は、パターンセンサ７の基板２０１の表面２０１ａを示す図である。基板２０１の表面２０１ａには、ハウジング２０３が配置されている。図９（ｂ）は、基板２０１の裏面２０１ｂを示す図である。基板２０１の裏面２０１ｂには、コネクタ２０５が配置されている。図９（ｃ）は、パターンセンサ７の側面を示す図である。

基板２０１には、基板２０１の長手方向ＬＤの両端部に第一の位置決め穴２０２ａと第二の位置決め穴２０２ｂがそれぞれ設けられている。第一の位置決め穴２０２ａと第二の位置決め穴２０２ｂは、それぞれ基板２０１の長手方向ＬＤの中心２１１から距離Ｌに位置する。すなわち、中心２１１は、基板２０１の長手方向ＬＤにおいて、第一の位置決め穴２０２ａと第二の位置決め穴２０２ｂとの間の中心である。基板２０１の表面２０１ａには、ハウジング２０３が配置されている。基板２０１の裏面２０１ｂには、コネクタ２０５が配置されている。コネクタ２０５は、基板２０１の長手方向ＬＤの中心２１１に対して非対称位置に配置されている。本実施例においては、コネクタ２０５は、中心２１１から第二の位置決め穴２０２ｂに片寄った位置に配置されている。

（比較例の固定部）
パターンセンサ７は、固定部２０９（図１）を介して画像形成装置１００に固定される。実施例１の固定部２０９（図１）を説明する前に、図１０を用いて、比較例の固定部１２０９を説明する。図１０は、比較例の固定部１２０９へのパターンセンサ７の取り付けの説明図である。パターンセンサ７は、基板２０１の両面に部品が実装されているので、パターンセンサ７を固定部１２０９に固定するために、固定部１２０９には開口部１２１０が設けられている。

図１０（ａ）は、パターンセンサ７が正しい向きで取り付けられた固定部１２０９の断面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の矢印ＸＢで示す方向に見た固定部１２０９を示す図である。コネクタ２０５は、開口部１２１０に挿入され、基板２０１の中心２１１に対して右側に片寄って配置されている。基板２０１の第一の位置決め穴２０２ａ及び第二の位置決め穴２０２ｂは、固定部１２０９の第一のネジ穴１２０９ａ及び第二のネジ穴１２０９ｂにそれぞれ整列され、パターンセンサ７は、ネジ２０８によって固定部１２０９に固定される。

図１０（ｃ）は、パターンセンサ７が逆の向きで取り付けられた固定部１２０９の断面図である。図１０（ｄ）は、図１０（ｃ）の矢印ＸＤで示す方向に見た固定部１２０９を示す図である。コネクタ２０５は、開口部１２１０に挿入され、基板２０１の中心２１１に対して片寄っている。基板２０１の第一の位置決め穴２０２ａ及び第二の位置決め穴２０２ｂは、固定部１２０９の第二のネジ穴１２０９ｂ及び第一のネジ穴１２０９ａにそれぞれ整列され、パターンセンサ７は、ネジ２０８によって固定部１２０９に固定される。このように、基板２０１は、比較例の固定部１２０９に誤った向きでも固定されてしまう。

図１０に示した比較例の固定部１２０９は、基板２０１の第一の位置決め穴２０２ａ及び第二の位置決め穴２０２ｂを支える部分以外の部分を貫通する比較的大きな開口部１２１０が設けられている。図１０に示すように、基板２０１の中心２１１を対称に基板２０１の長手方向ＬＤの左右どちらの向きでもパターンセンサ７を固定部１２０９に取り付けることができる。したがって、パターンセンサ７の向きを間違えて固定部１２０９に固定することが可能となってしまう。パターンセンサ７の向きを間違えて固定部１２０９に固定した場合、検査工程でパターンセンサ７に電気的な接続をして第一のＬＥＤ７３又は第二のＬＥＤ７４を発光させて検査するまで間違って組付けたことに気づくことができない。そのため、組み立て工程及び検査工程での戻り作業が発生し、組み立ての生産性が低下するという課題がある。

（実施例１の固定部）
比較例の固定部１２０９の課題を解決するために、実施例１の固定部２０９は、以下の構成を有する。図１１は、実施例１の固定部２０９へのパターンセンサ７の取り付けの説明図である。図１１（ａ）は、パターンセンサ７が正しい向きで取り付けられた固定部２０９の断面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の矢印ＸＩＢで示す方向に見た固定部２０９を示す図である。パターンセンサ７を固定部２０９に固定するために、固定部２０９には開口部（貫通穴）２１０が設けられている。なお、図９、図１０及び図１１において、パターンセンサ７の制御ＩＣ２０７及びその他の実装部品２０６は図示が省略されているが、制御ＩＣ２０７及びその他の実装部品２０６は、コネクタ２０５と同様に開口部２１０に挿入される位置に配置されている。

固定部２０９は、基板２０１の第一の位置決め穴２０２ａが設けられた端部（部分）を支持する支持部２０９ｅから基板２０１の中心２１１へ向かってコネクタ２０５と干渉しない位置まで延在している延長部２０９ｃが設けられている。延長部２０９ｃは、固定部２０９と一体に形成されている。しかし、延長部２０９ｃは、固定部２０９と別体に形成されていてもよい。延長部２０９ｃの部材は、支持部２０９ｅの部材と異なっていてもよい。また、第一の位置決め穴２０２ａが固定部２０９の第一のネジ穴２０９ａに整列され、第二の位置決め穴２０２ｂが固定部２０９の第二のネジ穴２０９ｂに整列される第一の向きでパターンセンサ７が固定部２０９に載置される。パターンセンサ７が第一の向きで固定部２０９に載置される場合、コネクタ２０５が延長部２０９ｃに干渉されずに開口部２１０に挿入され、基板２０１の中心２１１に対して右側に片寄って配置されている。ネジ２０８が第一の位置決め穴２０２ａを通して第一のネジ穴２０９ａに螺合され、ネジ２０８が第二の位置決め穴２０２ｂを通して第二のネジ穴２０９ｂに螺合されて、パターンセンサ７は、固定部２０９に固定される。なお、固定部２０９は、樹脂材料でも板金などの金属材料でつくられていてもよい。

図１１（ｃ）は、パターンセンサ７が反対の向きで取り付けられようとしている固定部２０９の断面図である。図１１（ｄ）は、図１１（ｃ）の矢印ＸＩＤで示す方向に見た固定部２０９を示す図である。第一の位置決め穴２０２ａが固定部２０９の第二のネジ穴２０９ｂに整列され、第二の位置決め穴２０２ｂが固定部２０９の第一のネジ穴２０９ａに整列される第二の向きでパターンセンサ７が固定部２０９に載置される。パターンセンサ７が誤った向きで固定部２０９に取り付けられようとすると、コネクタ２０５は、開口部２１０の縁部の一部を形成する延長部２０９ｃに物理的に干渉する。これは、開口部２１０及びコネクタ２０５が基板２０１の長手方向ＬＤにおける中心２１１に対してそれぞれ非対称に配置されているからである。パターンセンサ７が第二の向きで固定部２０９に載置される場合、コネクタ２０５が延長部２０９ｃに干渉されて開口部２１０に挿入されることができない。基板２０１の第一の位置決め穴２０２ａ及び第二の位置決め穴２０２ｂを固定部２０９の第二のネジ穴２０９ｂ及び第一のネジ穴２０９ａにそれぞれ整列してネジ２０８で固定しようとしても、コネクタ２０５が延長部２０９ｃに干渉するので固定できない。これによって、作業者は、固定部２０９に対するパターンセンサ７の向きが誤っていることに気づくことができる。

実施例１によれば、パターンセンサ７の向きを間違えて固定部２０９に固定することを防止できる。実施例１によれば、パターンセンサ７の向きが間違っているために正しい検出ができずに画像形成装置１００の誤動作及び誤検出が発生することを回避することができる。よって、パターンセンサ７の固定部２０９への誤組みによるやり直し作業の発生による無駄時間を防止し、生産性を向上することができる。

以下、実施例２を説明する。実施例２において、実施例１と同様の構造には同様の参照符号を付して説明を省略する。実施例２の画像形成装置１００及び画像形成装置１００の電気的構成は、実施例１と同様であるので説明を省略する。実施例２のパターンセンサ１７は、実施例１のパターンセンサ７と部品の機能は同様であるが、配置が異なる。また、実施例２の固定部２１９は、実施例１の固定部２０９と異なる。以下、異なる点を主に説明する。

（パターンセンサに実装されている部品の配置）
次に、図１２を用いて、パターンセンサ１７に実装されている部品の配置を説明する。図１２は、実施例２のパターンセンサ１７に実装された部品の配置を示す図である。図１２（ａ）は、パターンセンサ１７の基板２０１の表面２０１ａを示す図である。図１２（ｂ）は、基板２０１の裏面２０１ｂを示す図である。図１２（ｃ）は、パターンセンサ１７の側面を示す図である。

基板２０１には、基板２０１の長手方向ＬＤの両端部に第一の位置決め穴２０２ａと第二の位置決め穴２０２ｂがそれぞれ設けられている。第一の位置決め穴２０２ａと第二の位置決め穴２０２ｂは、それぞれ基板２０１の長手方向ＬＤの中心２１１から距離Ｌに位置する。すなわち、中心２１１は、基板２０１の長手方向ＬＤにおいて、第一の位置決め穴２０２ａと第二の位置決め穴２０２ｂとの間の中心である。基板２０１の表面２０１ａには、ハウジング２０３が配置されている。基板２０１の裏面２０１ｂには、コネクタ２０５、制御ＩＣ２０７及びその他の実装部品２０６が配置されている。コネクタ２０５は、基板２０１の長手方向ＬＤの中心２１１に対して非対称位置に配置されている。本実施例においては、コネクタ２０５は、中心２１１から第二の位置決め穴２０２ｂに片寄った位置に配置されている。

制御ＩＣ２０７及びその他の実装部品２０６は、コネクタ２０５が配置されている裏面２０１ｂと同一面に実装されている。図１２に示すパターンセンサ１７では、中心２１１に対して制御ＩＣ２０７がコネクタ２０５と反対側（図１２（ｂ）の左側）に配置されている。実施例２のパターンセンサ１７を実施例１の図１１に示す固定部２０９に組み込もうとすると、制御ＩＣ２０７が延長部２０９ｃと干渉して制御ＩＣ２０７が破損するおそれがある。なお、その他の実装部品２０６が中心２１１に対してコネクタ２０５と反対側（図１２（ｂ）の左側）に配置されている場合も、同様に、その他の実装部品２０６が延長部２０９ｃと干渉してその他の実装部品２０６が破損するおそれがある。そこで、実施例２では、実施例１の固定部２０９の延長部２０９ｃを制御ＩＣ２０７又はその他の実装部品２０６と干渉しない高さに下げ、且つ、下げる量は、コネクタ２０５の高さ以下とする。

（実施例２の固定部）
図１３は、実施例２の固定部２１９へのパターンセンサ１７の取り付けの説明図である。図１３（ａ）は、パターンセンサ１７が正しい向きで取り付けられた固定部２１９の断面図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の矢印ＸＩＩＩＢで示す方向に見た固定部２１９を示す図である。パターンセンサ１７を固定部２１９に固定するために、固定部２１９には開口部（貫通穴）２１０が設けられている。

固定部２１９は、基板２０１の第一の位置決め穴２０２ａが設けられた端部を支持する支持部２１９ｅから基板２０１の中心２１１へ向かってコネクタ２０５と干渉しない位置まで延在する延長部２１９ｃが設けられている。延長部２１９ｃは、固定部２１９と一体に形成されている。しかし、延長部２１９ｃは、固定部２１９と別体に形成されていてもよい。延長部２１９ｃの部材は、支持部２１９ｅと別部材で形成されていてもよい。延長部２１９ｃには、基板２０１に設けられた制御ＩＣ２０７が延長部２１９ｃと干渉しないように、制御ＩＣ２０７を受け入れる凹部２１９ｄが設けられている。凹部２１９ｄの深さｈ（支持部２１９ｅの支持面からの下がり量）は、コネクタ２０５の高さＨより小さい（ｈ＜Ｈ）。コネクタ２０５は、開口部２１０に挿入され、基板２０１の中心２１１に対して右側に片寄って配置されている。制御ＩＣ２０７は、凹部２１９ｄに受け入れられ、基板２０１の中心２１１に対して左側に片寄って配置されている。基板２０１の第一の位置決め穴２０２ａ及び第二の位置決め穴２０２ｂは、固定部２１９の第一のネジ穴２１９ａ及び第二のネジ穴２１９ｂにそれぞれ整列され、パターンセンサ７は、ネジ２０８によって固定部２１９に固定される。なお、固定部２１９は、樹脂材料でも板金などの金属材料でつくられていてもよい。

図１３（ｃ）は、パターンセンサ１７が逆の向きで取り付けられようとしている固定部２１９の断面図である。図１３（ｄ）は、図１３（ｃ）の矢印ＸＩＩＩＤで示す方向に見た固定部２１９を示す図である。パターンセンサ１７が誤った向きで固定部２１９に取り付けられようとすると、コネクタ２０５は、延長部２１９ｃに形成された凹部２１９ｄに物理的に干渉する。これは、開口部２１０及びコネクタ２０５が基板２０１の長手方向ＬＤにおける中心２１１に対してそれぞれ非対称に配置されており、且つ、凹部２１９ｄの深さｈがコネクタ２０５の高さＨより小さいからである。基板２０１の第一の位置決め穴２０２ａ及び第二の位置決め穴２０２ｂを固定部２１９の第二のネジ穴２１９ｂ及び第一のネジ穴２１９ａにそれぞれ整列してネジ２０８で固定しようとしても、コネクタ２０５が凹部２１９ｄに干渉するので固定できない。これによって、作業者は、固定部２１９に対するパターンセンサ１７の向きが誤っていることに気づくことができる。

実施例２によれば、パターンセンサ１７の向きを間違えて固定部２１９に固定することを防止できる。実施例２によれば、パターンセンサ１７の向きが間違っているために正しい検出ができずに画像形成装置１００の誤動作及び誤検出が発生することを回避することができる。よって、パターンセンサ１７の固定部２１９への誤組みによるやり直し作業の発生による無駄時間を防止し、生産性を向上することができる。

実施例１及び実施例２において、パターンセンサ７及び１７は、中間転写ベルト５の近傍に配置され、中間転写ベルト５上に形成されたパターン画像を検出する。しかし、パターンセンサ（光学センサ）７及び１７は、感光ドラム（像担持体）１の近傍に配置され、感光ドラム１上に形成されたパターン画像を検出してもよい。

１・・・感光ドラム
５・・・中間転写ベルト
７、１７・・・パターンセンサ
７１・・・第一のＰＤ
７２・・・第二のＰＤ
７３・・・第一のＬＥＤ
７４・・・第二のＬＥＤ
１００・・・画像形成装置
２０１・・・基板
２０１ａ・・・第一の面
２０１ｂ・・・第二の面
２０２ａ・・・第一の位置決め穴
２０２ｂ・・・第二の位置決め穴
２０５・・・コネクタ
２０８・・・ネジ
２０９、２１９・・・固定部
２０９ａ、２１９ａ・・・第一のネジ穴
２０９ｂ、２１９ｂ・・・第二のネジ穴
２０９ｃ、２１９ｃ・・・延長部
２０９ｅ、２１９ｅ・・・支持部
２１０・・・開口部
２１１・・・中心

Claims

像担持体と、
前記像担持体に形成されるパターン画像を検出する光検出装置と、
前記光検出装置を固定する固定部と、
を備え、
前記光検出装置は、
第一の位置決め穴および第二の位置決め穴が設けられた基板と、
前記基板の第一の面に設けられる発光素子および受光素子と、
前記基板の前記第一の面と反対の第二の面に設けられ、前記第一の位置決め穴と前記第二の位置決め穴との間の中心から前記第二の位置決め穴に片寄った位置に配置されたコネクタと、
を備え、
前記固定部は、
第一のネジ穴と、
第二のネジ穴と、
前記第一のネジ穴と前記第二のネジ穴の間の中心から前記第二のネジ穴に片寄った位置に設けられた貫通穴と、
を備え、
前記第一の位置決め穴が前記第一のネジ穴に整列され、前記第二の位置決め穴が前記第二のネジ穴に整列される第一の向きで前記光検出装置が前記固定部に載置された場合、前記コネクタが前記固定部に干渉せずに前記貫通穴に挿入されて前記光検出装置が前記固定部にネジによって固定されることができ、
前記第一の位置決め穴が前記第二のネジ穴に整列され、前記第二の位置決め穴が前記第一のネジ穴に整列される第二の向きで前記光検出装置が前記固定部に載置された場合、前記コネクタが前記固定部に干渉して前記コネクタが前記貫通穴に挿入されないことを特徴とする画像形成装置。
前記第一の位置決め穴を通して前記第一のネジ穴に螺合するネジと前記第二の位置決め穴を通して前記第二のネジ穴に螺合するネジとによって、前記光検出装置が前記固定部に固定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記光検出装置は、前記基板の前記第二の面に設けられた部品を更に備え、
前記固定部は、前記光検出装置が前記第一の向きで前記固定部に載置された場合に前記部品を受け入れる凹部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記光検出装置は、前記基板の前記第二の面に設けられた部品を更に備え、
前記固定部は、前記基板の前記第一の位置決め穴が設けられた部分を支持する支持部と、前記光検出装置が前記第一の向きで前記固定部に載置された場合に前記部品を受け入れる凹部と、を備え、
前記第一の位置決め穴が設けられた前記部分を支持する前記支持部の支持面からの前記凹部の深さは、前記コネクタの高さより小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。