(57)【要約】【課題】温度変化による走査位置の変化、および走査ラインの曲がり発生を抑え、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を可能にする。【解決手段】温度の上昇により光学素子３００は保持部材３０４よりも膨張するため、下凸形状になろうとする。一方、保持部材３０４は下層板材３０２の鉄よりも上層板材３０３のアルミニウムの方が膨張するため、上凸形状になろうとする。しかし、光学素子３００と保持部材３０４は、中央付近で板ばね体３０８により連結されているので、互いの撓みが相殺し合い、保持部材３０４が１種類の素材よりなるものよりも、光学素子３００の撓みは小さくなり、よって、走査線の位置変化も小さくなる。【選択図】図３
2010217200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された光ビームを、感光体に結像させる光学素子群と、前記光源と前記光学素子群の間に偏向器を配し、該偏向器により前記光ビームを偏向させ前記感光体を走査する光走査装置において、
前記光学素子群を構成する複数の光学素子中のいずれか１つの光学素子を、該光学素子における主走査方向の端部近傍において、副走査方向に当接して保持する保持部材と、
前記保持部材に設けられて、前記光学素子に当接して高さ調整を行う可動部を有する湾曲調整部材と、
前記保持部材と前記光学素子との線膨張率の差に伴う前記光学素子の湾曲をキャンセルする方向に湾曲する湾曲部材とを備えたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記保持部材と前記湾曲部材とは、２種類の線膨張率の異なる材質の部材であることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記保持部材と前記湾曲部材とは、２種類の線膨張率の異なる材質の部材を一体化してなるバイメタル構造であることを特徴とする請求項１または２記載の光走査装置。
【請求項４】
前記保持部材と前記湾曲部材とは、少なくとも長手方向の両端部付近で固定されていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の光走査装置。
【請求項５】
前記バイメタル構造をなす前記２種類の材質の部材は、副走査方向に２層になっており、前記光学素子に近い側の材質の線膨張率をＡとし、前記光学素子から遠い側の材質の線膨張率をＢとし、前記光学素子の線膨張率をＣとしたとき、各線膨張率がＡ＜ＢかつＡ＜Ｃの関係にあることを特徴とする請求項３または４記載の光走査装置。
【請求項６】
前記バイメタル構造をなす前記２種類の材質の部材は、互いに滑ることなく一体化して固定されていることを特徴とする請求項３〜５いずれか１項記載の光走査装置。
【請求項７】
前記湾曲部材は、前記光学素子における前記保持部材が設けられている面とは反対面に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の光走査装置。
【請求項８】
前記保持部材と前記湾曲部材とは、少なくとも長手方向の両端部近傍が前記光学素子に接触していることを特徴とする請求項１，２または７記載の光走査装置。
【請求項９】
前記光学素子の少なくとも長手方向の両端部が前記保持部材に対して接触するように支持する支持部材を備えたことを特徴とする請求項１，２，７または８記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記保持部材の材質の線膨張率をＡとし、前記湾曲部材の材質の線膨張率をＢとし、前記光学素子の線膨張率をＣとしたとき、各線膨張率がＡ＜ＣかつＢ＜Ｃの関係にあることを特徴とする請求項７〜９いずれか１項記載の光走査装置。
【請求項１１】
前記保持部材と前記湾曲部材とは、同じ材質であって断面二次モーメントの差が２０％以内の差を有する材質の部材であることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項１２】
前記光源が複数個設置され、該光源から出射された複数の光ビームを、それぞれに対応する複数の前記感光体に結像させる複数の前記光学素子群と、前記光源と前記光学素子群との間に配された前記偏向器とを備えた構成であることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項１３】
前記感光体を主体として画像形成を行う画像形成部と、前記感光体を露光するため光走査を行う光走査部とを備えた画像形成装置において、
前記光走査部に請求項１〜１２いずれか１項記載の光走査装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体に対する露光書き込み系に用いられる光走査装置、および該光走査装置を搭載する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カールソンプロセスを用いた画像形成装置において、感光体ドラムの回転に従って潜像形成，現像，転写が行われる。したがって、複数の感光体ドラムを転写体の搬送方向に沿って配列し、各色の画像形成ステーションで形成したトナー像を重ねるタンデム方式の多色画像形成装置では、感光体ドラムの偏心や径のばらつきによる潜像形成から転写までの時間、各色の感光体ドラム間隔の異なり、転写体，転写ベルトや記録紙を搬送する搬送ベルトの速度変動や蛇行によって、各トナー像のレジストずれやスキューが発生し、色ずれや色変わりとなって画像品質を劣化させてしまう。
【０００３】
同様に、光走査装置においても、感光体ドラムに形成する静電潜像同士の走査線の変化（曲がりや傾き，湾曲、変形などの概念を指す）を正確に揃えなければ、各トナー像を形成する走査ラインの曲がりやスキューとなって色ずれや色変わりの要因となる。
【０００４】
従来、前記レジストずれやスキューは、光走査装置によるものと、光走査装置以外によるものとの区分けがなく、特許文献１や特許文献２で開示されるように、転写体に記録された検出パターンによって装置の立上げ時やジョブ間などで定期的に検出し、また、レジストずれについては、ポリゴンミラー１面おきで書き出しのタイミングを合わせることにより、先頭ラインの位置を変化させて補正が行われている。
【０００５】
スキューについては、特許文献２に開示されるように、折返しミラーを傾けること、あるいは特許文献３や特許文献４に開示されるように、副走査方向に集束作用を有する走査レンズを光軸の周りに回転すること等により走査線の傾きを変化させて補正が行われている。
【０００６】
このように、レジストずれやスキューについては、光走査装置に機械的な補正機能が配備され、パルスモータなどを組み込んで自動的に補正が行われる。
【０００７】
一方、走査ラインの曲がりの補正は、特許文献２に開示されるように折返しミラーを湾曲させること、特許文献５に開示されるように、走査レンズの主走査に沿った形状を副走査方向に矯正すること、あるいは特許文献６に開示されるように、走査レンズの姿勢を副走査断面に直交する軸の周りに回転すること等により、やはり機械的に補正が行われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、近年、低コスト化に伴って走査レンズの樹脂化が進み、成形時の反りやレンズ面の歪み、内部屈折率の分布によって、その焦線の真直度が確保し難くなっている。
【０００９】
反面、ユーザの色ずれや色変わりに対する見方が厳しくなり、前記レジストずれ，スキュー，走査ラインの曲がりに対する要求精度は向上している。
【００１０】
これらのうち、走査ラインの曲がりについては、前記検出パターンによる検出が困難であることから、温度変動などによって変動する分の補正は困難であり、製造時にいかに精度よく調整しておくかがポイントとなる。
【００１１】
その点で、従来の走査ラインの曲がり補正方法は、前記折返しミラーの反りや走査レンズの姿勢を変化させるものであり、曲がりを補正できるとは言っても、被走査面における走査線を前記曲がりが相殺するように２次関数曲線状に湾曲させているにすぎず、２次以上の高次関数曲線成分を有する複雑な曲がりが存在する場合には対応できなかった。
【００１２】
特許文献７には、板金の間に挟み込むことによりで走査レンズ外形の反りを矯正しつつ、曲がりや傾きを補正する方法が提案されているが、外形が真直であってもレンズ面の歪み、内部屈折率の分布があると、従来の補正方法と同様、複雑な曲がり形状には対応できなかった。
【００１３】
一般に、２次関数曲線成分は、走査レンズの反りや取付基準面に対する光軸の偏心、あるいは転写体の歪み等が要因とされるのに対し、高次関数曲線成分は複数のレンズにおける焦線曲がりの合成が要因とされ、２次関数曲線成分に比べウエイトが低かった。
【００１４】
このため、これまで高次関数曲線成分は補正残差分として扱われてきたが、前記走査レンズの樹脂化に伴うレンズ面の歪み、内部屈折率の分布などによる曲がり形状の複雑化や許容残差の縮小によって無視できなくなってきている。
【００１５】
また、温度変化が起きると、光学素子と光学素子保持部材との間に、線膨張係数の違いによる非対称な応力が発生し、光学素子を変形させ、走査線曲がり変動の要因となる。
【００１６】
本発明は、温度変化による走査位置の変化を抑え、走査ラインの曲がり発生を抑制する光走査装置、該光走査装置を用いることで色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行う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】
【００１７】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、光源から出射された光ビームを、感光体に結像させる光学素子群と、前記光源と前記光学素子群の間に偏向器を配し、該偏向器により前記光ビームを偏向させ前記感光体を走査する光走査装置において、前記光学素子群を構成する複数の光学素子中のいずれか１つの光学素子を、該光学素子における主走査方向の端部近傍において、副走査方向に当接して保持する保持部材と、前記保持部材に設けられて、前記光学素子に当接して高さ調整を行う可動部を有する湾曲調整部材と、前記保持部材と前記光学素子との線膨張率の差に伴う前記光学素子の湾曲をキャンセルする方向に湾曲する湾曲部材とを備えたことを特徴とし、この構成によって、温度変化により、光学素子が湾曲する方向と逆方向に保持部材が湾曲することにより、温度変化により発生する走査線の傾きを自動的に補正することが可能になる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、保持部材と湾曲部材とは、２種類の線膨張率の異なる材質の部材であることを特徴とし、この構成によって、度変化により発生する保持部材に対する光学素子の湾曲と、湾曲部材による光学素子の湾曲がキャンセルしあうことにより、走査線の曲がりおよび傾きが補正される。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の光走査装置において、保持部材と湾曲部材とは、２種類の線膨張率の異なる材質の部材を一体化してなるバイメタル構造であることを特徴とし、この構成によって、バイメタル構造にしたことで、温度変化による発生する光学素子の湾曲と逆方向の保持部材における湾曲が確実に行われる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載の光走査装置において、保持部材と湾曲部材とは、少なくとも長手方向の両端部付近で固定されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項３または４記載の光走査装置において、バイメタル構造をなす２種類の材質の部材は、副走査方向に２層になっており、光学素子に近い側の材質の線膨張率をＡとし、光学素子から遠い側の材質の線膨張率をＢとし、光学素子の線膨張率をＣとしたとき、各線膨張率がＡ＜ＢかつＡ＜Ｃの関係にあることを特徴とし、この構成によって、温度上昇時には、保持部材は前記Ｂの材質側に凸になり、温度下降時には、保持部材は前記Ａの材質側に凸になる。一方、光学素子は温度上昇時には、保持部材から離れる側に凸になり、温度下降時には保持部材に近づく側に凸になる。これにより、温度変化による発生する走査線の傾きを自動的に補正することが可能になる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項３〜５いずれか１項記載の光走査装置において、バイメタル構造をなす２種類の材質の部材は、互いに滑ることなく一体化して固定されていることを特徴とし、この構成によって、温度変化による保持部材の変形を一定にすることができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項１または２記載の光走査装置において、湾曲部材は、光学素子における保持部材が設けられている面とは反対面に設けられていることを特徴とし、この構成によって、温度変化により発生する保持部材に対する光学素子の湾曲と、湾曲部材による光学素子の湾曲がキャンセルしあうことにより、走査線の曲がりおよび傾きが補正される。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、請求項１，２または７記載の光走査装置において、保持部材と湾曲部材とは、少なくとも長手方向の両端部近傍が光学素子に接触していることを特徴とし、この構成によって、湾曲によるキャンセルが良好に行われる。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、請求項１，２，７または８記載の光走査装置において、光学素子の少なくとも長手方向の両端部が保持部材に対して接触するように支持する支持部材を備えたことを特徴とする。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、請求項７〜９いずれか１項記載の光走査装置において、保持部材の材質の線膨張率をＡとし、湾曲部材の材質の線膨張率をＢとし、光学素子の線膨張率をＣとしたとき、各線膨張率がＡ＜ＣかつＢ＜Ｃの関係にあることを特徴とし、この構成によって、温度上昇時には、光学素子は両側に凸になる傾向にあり、温度下降時には、光学素子両側に凹になる傾向になる。これにより、温度変化による発生する走査線の曲がりおよび傾きを補正することが可能になる。
【００２７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、保持部材と湾曲部材とは、同じ材質であって断面二次モーメントの差が２０％以内の差を有する材質の部材であることを特徴とし、この構成によって、両部材において互いの線膨張率および剛性が略同じになり、温度変化による発生する走査線の曲がりおよび傾きを最小になるように補正することが可能になる。
【００２８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、光源が複数個設置され、該光源から出射された複数の光ビームを、それぞれに対応する複数の感光体に結像させる複数の光学素子群と、光源と光学素子群との間に配された偏向器とを備えた構成であることを特徴とする。
【００２９】
請求項１３に記載の発明は、前記感光体を主体として画像形成を行う画像形成部と、前記感光体を露光するため光走査を行う光走査部とを備えた画像形成装置において、前記光走査部に請求項１〜１２いずれか１項記載の光走査装置を搭載したことを特徴とし、この構成によって、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る光走査装置によれば、温度変化による走査ラインの曲がり発生を抑えることができ、走査位置の変化を抑えることができるため、画像形成装置に搭載して、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態であるカラー画像形成装置における光走査装置の概略斜視図
【図２】本実施形態であるカラー画像形成装置の全体構成図
【図３】本発明に係る光走査装置の実施形態１における光走査装置の光学素子支持部分を示す正面図
【図４】実施形態１における光学素子支持部分の要部を示す斜視図
【図５】実施形態１の構成において温度を上昇させたときの撓みの状態をシミュレーションした図
【図６】本発明に係る光走査装置の実施形態２における光走査装置の光学素子支持部分を示す正面図
【図７】実施形態２における光学素子支持部分の要部を示す斜視図
【図８】実施形態２の構成において温度を上昇させたときの撓みの状態をシミュレーションした図
【図９】本実施形態の比較例における光学素子支持部分を示す正面図
【図１０】比較例における光学素子支持部分の要部を示す斜視図
【図１１】比較例において温度を上昇させたときの撓みの状態をシミュレーションした図
【図１２】本実施形態における光検知センサの配置構成を説明した図
【図１３】本実施形態における光源ユニットの分解斜視図
【図１４】本実施形態における制御ブロック図
【図１５】本実施形態における１／８クロック位相を遅らせたタイミングチャート
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は本実施形態における走査方向に沿った部分的な倍率誤差の歪みを補正する方法を示した図
【図１７】本実施形態におけるビームスポット位置ずれ制御を示すブロック図
【図１８】本実施形態における検出手段で読み取るトナー像の検出パターンを示した図
【図１９】本実施形態における光軸変更手段である非平行平板の支持部における斜視図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組立後の斜視図
【図２０】本実施形態におけるポリゴンミラーの位相を制御する回路のブロック図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００３３】
・光走査装置および画像形成装置の全体構成
図１，図２に基づいて光走査装置９００Ａ、９００Ｂを搭載したタンデム方式の多色カラー画像形成装置９２０の構成の概要を説明する。
【００３４】
カラー画像形成装置９２０は、中間転写体としての中間転写ベルト１０５を有しており、その移動方向に沿って像担持体としての感光体ドラム１０１，１０２，１０３，１０４を備えた各画像形成ステーションが並列配置されている。
【００３５】
感光体ドラム１０１を有する画像形成ステーションではイエロー（Ｙ）のトナー画像が、感光体ドラム１０２を有する画像形成ステーションではマゼンタ（Ｍ）のトナー画像が、感光体ドラム１０３を有する画像形成ステーションではシアン（Ｃ）のトナー画像が、感光体ドラム１０４を有する画像形成ステーションではブラック（Ｂｋ）のトナー画像が、それぞれ形成される。
【００３６】
イエローのトナー画像を形成する画像形成ステーションを代表して説明すると、感光体ドラム１０１の周囲には、感光体ドラム１０１の表面を一様に帯電する帯電チャージャ９０２Ｙ，光走査装置９００Ａにより形成された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラ９０３Ｙを備えた現像装置９０４Ｙ，中間転写ベルト１０５の内側に設けられ、感光体ドラム１０１上のトナー画像を中間転写ベルト１０５に一次転写するための図示しない一次転写ローラ，転写後感光体ドラム１０１上に残ったトナーを掻き取り備蓄するクリーニング手段９０５Ｙが配置されている。他の画像形成ステーションにおいても同様の構成を有しているので、色別の欧文字を付して区別し、説明は省略する。なお、以下の説明においては色別の欧文字を付さずに共通構成として説明する。
【００３７】
感光体ドラム１０１，１０２，１０３，１０４へは、ポリゴンミラー１面毎の走査により複数ライン（本実施形態では４ライン）同時に潜像形成が行われる。
【００３８】
中間転写ベルト１０５は、３つのローラ９０６ａ，９０６ｂ，９０６ｃ間に掛け回されて支持されており、反時計回り方向に回転される。イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各トナー画像が中間転写ベルト１０５上にタイミングを合わせて順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００３９】
シート状記録媒体としての記録紙１０は、給紙トレイ９０７から給紙コロ９０８により最上のものから順に１枚ずつ給紙され、レジストローラ対９０９により副走査方向の記録開始のタイミングに合わせて転写部位へ送り出される。
【００４０】
中間転写ベルト１０５上の重ね合わされたカラー画像は、転写部位で２次転写手段としての２次転写ローラ９１３により記録紙１０上に一括転写される。カラー画像を転写された記録紙１０は、定着ローラ９１０ａと加圧ローラ９１０ｂを有する定着装置９１０へ送られ、ここでカラー画像を定着される。定着を終えた記録紙１０は排紙ローラ対９１２により画像形成装置本体の上面に形成された排紙トレイ９１１に排出されてスタックされる。
【００４１】
図１に示すように、本実施形態では、イエローとマゼンタの画像形成ステーションに対応する光走査装置９００Ａと、シアンとブラックの画像形成ステーションに対応する光走査装置９００Ｂを設けた構成とし、走査方向を揃えて並置した方式となっている。これら、光走査装置９００Ａと光走査装置９００Ｂは全く同じ構成である。
【００４２】
４つの感光体ドラム１０１，１０２，１０３，１０４は中間転写ベルト１０５の移動方向に沿って等間隔で配列され、順次異なる色のトナー像を転写して重ね合わせることでカラー画像を形成する。
【００４３】
各感光体ドラム１０１，１０２，１０３，１０４を走査する光走査装置９００である光走査装置９００Ａ，９００Ｂは、それぞれ一体的に構成され、回転多面鏡としてのポリゴンミラー１０６により光ビームを走査する。ポリゴンミラー１０６の回転方向は同一であるので、各々の書き出し開始位置が一致するように画像を書き込んでいく。ポリゴンミラー１面毎の走査により複数ライン同時に画像記録が行われる。
【００４４】
本実施形態では、各感光体ドラム１０１，１０２，１０３，１０４に対して光源としての半導体レーザをそれぞれ一対配備し、副走査方向に記録密度に応じて１ラインピッチ分ずらして走査することにより、２ラインずつ同時に走査するようにしている。
【００４５】
各光走査装置９００Ａ，９００Ｂの構成は同一であるので、ここでは、その一方について説明する。各光源ユニット１０７，１０８からの光ビーム２０１，２０２は、光源ユニット毎に射出位置が副走査方向に異なる部位、本実施形態では光源ユニット１０７と１０８との射出位置が所定高さ（本例では６ｍｍ）だけ異なるよう配備し、光源ユニット１０８からのビームは入射ミラー１１１により折り返し、直接、ポリゴンミラー１０６へと向かう光源ユニット１０７からのビームに主走査方向を近接させてポリゴンミラー１０６に入射される。
【００４６】
シリンダレンズ１１３，１１４は、一方を平面、もう一方を副走査方向に共通の曲率を有し、ポリゴンミラー１０６の偏向点までの光路長が等しくなるように配備してあり、各光ビーム２０１，２０２は偏向面で主走査方向に線状となるように収束され、後述するトロイダルレンズとの組み合わせで、偏向点と感光体面上とが副走査方向に共役関係とすることで面倒れ補正光学系をなす。
【００４７】
非平行平板１１７は、いずれか一面を主または副走査方向にわずかに傾けたガラス基板となし、光軸周りに回転制御することで、基準となる光源ユニット１０７からの光ビームに対する相対的な走査位置を調整する。
【００４８】
ポリゴンミラー１０６は６面ミラーで、本実施形態では上下２段に構成され、偏向に用いていない中間部をポリゴンミラー１０６の内接円より若干小径となるように溝を設けて風損を低減した形状としている。
【００４９】
ポリゴンミラー１０６の１層の厚さは、本例では約２ｍｍである。なお、上下のポリゴンミラー１０６の位相は同一である。ｆθレンズ１２０も２層に一体成形または接合され、それぞれ主走査方向にポリゴンミラー１０６の回転に伴って感光体面上でビームが等速に移動するようにパワーを持たせた非円弧面形状となし、各ビームごとに配備される光学素子としてのトロイダルレンズ１２２，１２３とにより各ビームを感光体面上にスポット状に結像し、潜像を記録する。
【００５０】
各色ステーション（画像形成ステーション）は、ポリゴンミラー１０６から被走査面としての感光体面に至る各々の光路長が一致するように、また、等間隔で配列された各感光体ドラム１０１，１０２，１０３，１０４に対する入射位置，入射角が等しくなるように複数枚（本例では１ステーションあたり３枚ずつ）の折り返しミラーが配置される。
【００５１】
各色ステーション毎に光路を追って説明すると、基準となる光源ユニット１０７からのビーム２０１は、非平行平板１１７とシリンダレンズ１１３を介し、ポリゴンミラー１０６の上段で偏向された後、ｆθレンズ１２０の上層を通過し、折り返しミラー１２６で反射されてトロイダルレンズ１２２を通過し、折り返しミラー１２７，１２８で反射されて感光体ドラム１０２に導かれ、第２の画像形成ステーションとしてマゼンタ画像を形成する。
【００５２】
光源ユニット１０８からの光ビーム２０２は、シリンダレンズ１１４を介して入射ミラー１１１で反射され、ポリゴンミラー１０６の下段で偏向された後、ｆθレンズ１２０の下層を通過し、折り返しミラー１２９で反射されてトロイダルレンズ１２３を通過し、折り返しミラー１３０、１３１で反射されて感光体ドラム１０１に導かれ、第１の画像形成ステーションとしてイエロー画像を形成する。
【００５３】
他方の光走査ユニット９００Ｂも同様な構成であるため説明は省くが、基準となる光源ユニット１０９からのビームは、感光体ドラム１０４に導かれ、第４の画像形成ステーションとしてブラック画像を、また光源ユニット１１０からのビームは、感光体ドラム１０３に導かれ、第３の画像形成ステーションとしてシアン画像を形成する。
【００５４】
以上説明したように、カラー画像形成装置９２０は、複数の像担持体（感光体ドラム１０１〜１０４）上に光走査装置（９００Ａ，９００Ｂ）により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナー（イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色のトナー）で現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次中間転写体（中間転写ベルト１０５）上に重ねて転写した後、シート状記録媒体（記録紙１０）に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置である。
【００５５】
また、光走査装置９００Ａ，９００Ｂは、それぞれ光源（光源ユニット１０７〜１１０）と、これらの光源からの光ビーム（２０１，２０２）を走査する偏向手段（ポリゴンミラー１０６）と、この偏向手段により走査された光ビームを被走査面（感光体ドラム１０１〜１０４）上に結像する結像手段とを有し、該結像手段を構成する少なくとも副走査方向に集束力を有する光学素子（トロイダルレンズ１２２，１２３）を、その光軸と直交する面内で回動することで、被走査面における走査線の傾きを可変とする構成を有する。
【００５６】
・光学素子の支持構成
図３〜図５に基づいて、本発明の特徴である光走査装置の光学素子群を構成する光学素子の支持構成の実施形態１を説明する。本例ではトロイダルレンズの支持構成について説明する。なお、ここでは前記トロイダルレンズ１２２，１２３を光学素子３００と称して説明する。
【００５７】
図３は本発明の光走査装置の実施形態における光学素子支持部分を示す正面図、図４は本実施形態の要部を示す斜視図である。
【００５８】
光学素子３００は、主走査方向の中央下部がハウジング３０１に設けられた支点３０１ａで支持されており、上部に上下２層の板材３０２，３０３からなる保持部材３０４により保持されている。保持部材３０４は、下層板材３０２が本例では鉄材にて形成されており、上層板材３０３がアルミニウムにて形成されている。
【００５９】
保持部材３０４は主走査方向の両端部が自由端であって、下層板材３０２の両端部が加圧部材である板ばね部材３０５，３０６により下向きに加圧されている。
【００６０】
また、保持部材３０４の下層板材３０２における一方端には、傾き調整部材３０７の可動部３０７ａが当接している。傾き調整部材３０７は、ステッピングモータからなり、回転駆動力にて可動部３０７ａを上下駆動させる。この可動部３０７ａの上下動により、光学素子３００の傾きを支点３０１ａを中心に変える。これにより、光学素子３００を透過して前記感光体ドラム１０１〜１０４を走査する光ビーム２０１，２０２における感光体ドラム１０１〜１０４上の走査線の傾きを調整することができる。
【００６１】
光学素子３００は、主走査方向の中央付近において、付勢手段である板ばね体３０８と係合して付勢力を受け、保持部材３０４側に引き付けられ、さらに、保持部材３０４に上下螺入可能に設けられたねじ等からなる湾曲調整部材３０９により、光学素子３００の撓みが調整されて、走査線の曲がりが小さくなるように調整されるようになっている。
【００６２】
本実施形態において、付勢手段である板ばね体３０８は、保持部材３０４の下層板材３０２の一部に一体形成されたものであるが、保持部材３０４と別体の独立した枠状の板ばね体であってもよい。
【００６３】
また、前記付勢手段である板ばね体３０８と湾曲調整部材３０９は複数設置してもよい。複数設置した場合には、光学素子３００の撓みの高次成分が調整できるため、走査線の曲がりを、より小さくすることが可能になる。
【００６４】
実施形態１では、保持部材３０４は、光学素子３００を保持する保持部材と、光学素子３００の湾曲をキャンセルする方向に湾曲する湾曲部材との機能を備えており、保持部材３０４は、線膨張係数の異なる２種類の材質からなり、本例では上述したように下層板材３０２が鉄材にて形成されており、上層板材３０３がアルミニウムにて形成され、下層板材３０２と上層板材３０３とが上下に組み合わされたバイメタル構造となっている。
【００６５】
保持部材３０４において、下層板材３０２と上層板材３０３とが、境界面で滑りが発生しないようにカシメや溶接などで、互いが全域にわたって強固に固定されている。また、下層板材３０２と上層板材３０３とを、少なくとも長手方向（主走査方向）の両端部付近をカシメや溶接などにより、互いが強固に固定するようにしてもよい。
【００６６】
下層板材３０２と上層板材３０３との各々の線膨張係数は、アルミニウム：２．３７，鉄：１．３８であり、また、光学素子３００をポリカーボネイト製とすれば、ポリカーボネイトの線膨張係数は６である。よって、下層板材３０２の鉄の材質の線膨張率をＡ、上層板材３０３のアルミニウムの材質の線膨張率をＢ、光学素子３００の線膨張率をＣとしたとき、Ａ＜ＢかつＡ＜Ｃの関係が成り立つ。
【００６７】
図５は本実施形態の構成において温度を上昇させたときの撓みの状態をシミュレーションした図である。図５において、光学素子３００は、主走査方向の中央付近において歪が最低（Ｍｉｎ）であり、主走査方向の両端部において歪が最大（Ｍａｘ）になっている。
【００６８】
すなわち、図５に示すように、温度が上昇すると、光学素子３００は、保持部材３０４よりも膨張するため、下凸形状になろうとする。一方、保持部材３０４だけに注目すると、下層板材３０２の鉄よりも上層板材３０３のアルミニウムの方が膨張するため、上凸形状になろうとする。しかし、光学素子３００と保持部材３０４は、中央付近で板ばね体３０８により連結されているので、互いの撓みが相殺し合い、保持部材３０４が１種類の素材よりなるものよりも、光学素子３００の撓みは小さくなり、よって、走査線の位置変化も小さくなる。
【００６９】
また、付勢部材としての板ばね体３０８を、主走査方向に複数設けることによって、光学素子３００の撓みを更に小さくすることが可能である。
【００７０】
次に、図６〜図８に基づいて、本発明の光走査装置の光学素子群を構成する光学素子の支持構成の実施形態２を説明する。なお、図３〜図５に基づいて説明した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００７１】
実施形態２が実施形態１と異なる構成は、第１に、光学素子３００の両側を、それぞれ線膨張係数の異なる２種類の材質からそれぞれ保持しており、本例では下層板材３１２が鉄材にて形成されており、上層板材３１３がアルミニウムにて形成され、下層板材３１２を湾曲部材とし、上層板材３１３を保持部材として光学素子３００を保持している点である。第２に、光学素子３００の両端部近傍を上層部材３１３に設けられた端部支持部材３１５によって、光学素子３００の端部が上層板材３１３に接するように支持している点である。
【００７２】
また、保持部材３１４の下層板材３１２は、光学素子３００の下面に接着などにより固定されている。
【００７３】
下層板材３１２と上層板材３１３との各々の線膨張係数は、アルミニウム：２．３７，鉄：１．３８であり、また、光学素子３００をポリカーボネイト製とすれば、ポリカーボネイトの線膨張係数は６である。よって、湾曲部材としての下層板材３１２の鉄の材質の線膨張率をＡ、保持部材としての上層板材３１３のアルミニウムの材質の線膨張率をＢ、光学素子３００の線膨張率をＣとしたとき、Ａ＜ＣかつＢ＜Ｃの関係が成り立つ。
【００７４】
この構成により、温度上昇時には、光学素子３００は下層板材３１２にも上層板材３１３にも凸状になるようになり、温度下降時には、光学素子３００は下層板材３１２にも上層板材３１３にも凹状になるようになる。このような変形現象により、温度変化によって発生する光学素子３００における走査線の曲がりおよび傾きを自動的に補正することができる。
【００７５】
図８は本実施形態の構成において温度を上昇させたときの撓みの状態をシミュレーションした図である。図８において、温度が上昇しても、光学素子３００には一方的な反りが発生せず、大きな撓みは発生していない。このことから走査線の位置変化を抑制することができることが分る。
【００７６】
なお、本発明の光走査装置における光学素子支持構成の実施形態３として、基本的には実施形態２の構造であって、下層板材３１２と上層板材３１３とを同じ材質（例えば、両部材が鉄材）とし、かつ下層板材３１２と上層板材３１３との断面二次モーメントに差があるような構成にしてもよい。
【００７７】
これは、部材の剛性が断面二次モーメントとヤング率との積で決まり、線膨張率とヤング率とが同じ材質であれば、その剛性は断面二次モーメントで決まるからであり、同じ材質にて下層板材３１２と上層板材３１３とを作成する場合、両部材の断面二次モーメントに差を持たせることにより、実施形態２と同様な作用効果を得ることができる。
【００７８】
この場合、光学素子３００の反りの補正には、下層板材３１２と上層板材３１３との断面二次モーメントの差が２０％以内の差を有するようにすることが望ましい。
【００７９】
図９〜図１１は本発明の前記実施形態と比較するための比較例についての説明図である。なお、前記実施形態にて説明した部材に対応する部材には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００８０】
図９の正面図と図１０の斜視図に示す比較例では、本実施形態の保持部材３０４と異なり、保持部材３０４を１種類の素材より構成し、その材質は鉄である。
【００８１】
図１１は比較例において温度を上昇させたときの撓みの状態をシミュレーションした図である。図１１において、光学素子３００は、主走査方向の中央付近において歪が最大（Ｍａｘ）であり、主走査方向の両端部において歪が最小（Ｍｉｎ）になっている。
【００８２】
すなわち、図１１に示すように、温度が上昇すると、光学素子３００は保持部材３０４よりも膨張するため、下凸形状になろうとし、大きな撓みが発生することが分る。
【００８３】
図１，図２に示すタンデム方式の光走査装置，画像形成装置においては、各走査線の曲がりは、色ずれとして顕著に現れるため、単色の光走査装置以上に、その要求精度は厳しい。また同装置において、初期調整後は、曲がりの調整を行うのも困難なため、温度変化に対して安定性の高い方式が求められている。
【００８４】
このため、光走査装置，画像形成装置において、本実施形態の構成を実施することにより、温度変化による走査ラインの曲がり発生を抑えることができ、走査位置の変化を抑えることができるため、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。
【００８５】
・画像形成装置における補正
図１に示すように、画像記録領域の走査開始側および走査終端側には、光走査装置毎にフォトセンサを実装した基板１３８，１３９および１４０，１４１が配備され、各画像形成ステーションにおいて走査されたビームを検出する。
【００８６】
本実施形態では、基板１３８，１４０は同期検知センサをなし、この検出信号を基に各書き込み開始のタイミングを計る。また基板１３９，１４１は終端検知センサをなし、同期検知センサとの検出信号の時間差を計測することで走査速度の変化を検出する。そして、検出された走査速度の変化に対して各半導体レーザを変調する画素クロックの基準周波数を反比例倍して再設定することで、各画像形成ステーションによって記録された画像の中間転写ベルト１０５上での全幅倍率を安定的に保持することができる。
【００８７】
また、いずれかのセンサを、図９に示すように、主走査方向に垂直なフォトダイオード１５２と非平行なフォトダイオード１５３とで構成することにより、フォトダイオード１５２からフォトダイオード１５３に至る時間差Δｔを計測することで、光ビームの副走査位置のずれΔｙを検出できる。
【００８８】
副走査位置のずれΔｙはフォトダイオード１５３の傾斜角γ、光ビームの走査速度Ｖを用いて、Δｙ＝（Ｖ／ｔａｎγ）・Δｔで表され、本実施形態では、Δｔが常に一定となるように、後述する光軸偏向手段、またはポリゴンミラー同士の回転位相を制御する。これにより、各色画像の副走査レジストがずれないよう照射位置を保持することができる。さらに該センサを走査開始側と走査終端側のいずれにも配置することにより、各端の副走査位置ずれの差、つまり走査線の傾きを検出することができる。
【００８９】
図１３は光源ユニットの斜視図を示し、全ての光源ユニットは同一構成である。
【００９０】
半導体レーザ５０１，５０２およびカップリングレンズ５０３，５０４は、各色走査手段毎に射出軸に対して主走査方向に対称に配備され、半導体レーザ５０１，５０２はパッケージの外周を嵌合して各々ベース部材５０５，５０６に裏側より圧入される。
【００９１】
そして、ホルダ部材５０７の裏面に、各々３点を表側から貫通したねじ５１５を螺合して当接させて保持し、カップリングレンズ５０３，５０４はホルダ部材５０７に相反する方向に開くよう形成したＶ溝部５０８，５０９に外周を突き当て、板ばね５１０，５１１５１０，５１１により内側に寄せてねじ５１６で固定される。
【００９２】
この際、半導体レーザ５０１，５０２の発光点がカップリングレンズ５０３，５０４の光軸上になるようにベース部材５０５，５０６の当接面(光軸に直交する面)上での配置を固定し、またカップリングレンズ５０３，５０４からの射出光が平行光束となるようＶ溝上(光軸上)での位置を調節して固定している。
【００９３】
各々の出射光の光軸は出射軸に対して互いに交差する方向となるよう傾けられ、本実施形態では、この交差位置をポリゴンミラー１０６反射面の近傍となるように、支持部材としてのプリント基板５１２の傾斜を設定している。
【００９４】
駆動回路が形成されたプリント基板５１２はホルダ部材５０７に立設した台座にネジ固定により装着し、各半導体レーザ５０１，５０２のリード端子をスルーホールに挿入してハンダ付けすることで光源ユニット１０７乃至１１０が一体的に構成される。
【００９５】
光源ユニットは、当該光走査装置を収容するハウジングの壁面に高さを異ならしめて形成した係合穴に各ホルダ部材５０７の円筒部５１３を挿入して位置決めし、当接面５１４を突き当てて、ねじ止めされる。
【００９６】
この際、円筒部５１３を基準として傾け量γを調整することで、ビームスポット間隔を記録密度に応じた走査ラインピッチＰに合わせることができる。
【００９７】
次に、図１４に基づいて書込制御回路の動作について説明する。画素クロック生成部４０１において、カウンタ４０３は、高周波クロック生成部回路４０２で生成された高周波クロックＶＣＬＫをカウントし、比較回路４０４は、前記カウント値とデューティ比に基いて、あらかじめ設定される設定値Ｌ、および画素クロックの遷移タイミングとして外部から与えられ、位相シフト量を指示する位相データＨとを比較し、カウント値が前記設定値Ｌと一致した際に画素クロックＰＣＬＫの立下りを指示する制御信号ｌを出力し、位相データＨと一致した際に画素クロックＰＣＬＫの立上がりを指示する制御信号ｈを出力する。この際、カウンタ４０３は、制御信号ｈと同時にリセットされ、再びゼロからカウントを行なうことで、連続的なパルス列が形成できる。
【００９８】
こうして、１クロック毎に位相データＨを与え、順次パルス周期が可変された画素クロックＰＣＬＫを生成する。本実施の形態では、画素クロックＰＣＬＫは、高周波クロックＶＣＬＫの８分周とし、１／８クロックの分解能で位相が可変できるようにしている。
【００９９】
図１５は前記１／８クロックだけ位相を遅らせた場合のタイミングチャートを示している。
【０１００】
デューティ５０％とすると設定値Ｌ＝３が与えられ、カウンタ４０３で４カウントされ画素クロックＰＣＬＫを立ち下げる。１／８クロック位相を遅らせるとすると位相データＨ＝６が与えられ、７カウントで立上げる。同時にカウンタがリセットされるので、４カウントで再び立ち下げる。つまり、隣接するパルス周期が１／８クロック分縮められたことになる。
【０１０１】
このようにして生成された画素クロックＰＣＬＫは、図１４に示す光源駆動部４０６に与えられ、画素クロックＰＣＬＫを基準にして、画像処理部４０５により読み出された画像データを各画素に割り当てて変調データを生成し、半導体レーザ５０１，５０２を駆動する。
【０１０２】
このように位相をシフトする画素を所定間隔で配置することによって、走査方向に沿った部分的な倍率誤差の歪を補正することができる。かかる電気的な走査線の補正は、画像処理部４０５によって制御される。ここでは、ベクタ画像をラスタ展開し、展開された画像を主走査方向に分割してシフトさせ、新たなラスタ画像を形成することで補正を行う。
【０１０３】
次に、図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように、主走査領域をａ〜ｈの複数の区間に分割し、分割区間ごとに位相をシフトする画素の間隔とシフト量を以下に示す如く設定し位相データとして与えている。これにより主走査に沿ったビームスポットの位置ずれを折れ線で近似したのと同様に補正される。
【０１０４】
いま、主走査位置ｘに対する倍率の変化をＬ（ｘ）とすると、ビームスポット位置ずれの変化Ｍ（ｘ）は、その積分値、Ｍ（ｘ）＝∫Ｌ（ｘ）ｄｘで表される。
【０１０５】
分割区間の始点と終点でビームスポット位置ずれがゼロとなるように補正することを想定すると、任意の分割区間の倍率の変化に伴う分割区間幅のずれをΔｍ、位相シフトの分解能をσ（一定）、分割区間内の画素数をＮとすると、位相をシフトする画素の間隔は、Ｄ≒Ｎ／（Δｍ／σ)となる。
【０１０６】
ただし、Ｄは整数で示され、Ｄ画素毎にσずつ位相をシフトすればよい。本実施形態ではσは１／８画素となる。
【０１０７】
したがって、この場合、分割区間のちょうど中間位置でビームスポット位置ずれ残差が最大となるが、この残差が許容範囲内となるように各分割位置、分割区間の数を決めればよい。
【０１０８】
図１７は本実施形態におけるビームスポット位置ずれ制御を示すブロック図である。
【０１０９】
各光走査装置内では、基準となる画像形勢ステーションに対し他の画像形成ステーションの走査位置を合わせ、光走査装置間では各光走査装置の基準となる画像形成ステーション同士の画像の重なり具合を検出し、一方の光走査ユニットについて書き出しのタイミングや画素クロックの周期を一律に補正するようにしている。
【０１１０】
各色画像の重ね合わせ精度は、転写ベルト１０５上に形成したトナー像の検出パターンを読み取ることで、主走査倍率，副走査レジスト，走査ラインの傾きを基準となるステーションからのずれとして検出し、定期的に補正制御が行われている。
【０１１１】
補正制御は、例えば、装置の立ち上げ時やジョブ間などのタイミングで行い、１ジョブのプリント枚数が多くなる場合には、その間の温度変化によるずれを抑えるために、途中で割り込みをかけて補正する。
【０１１２】
中間転写体に転写された画像のスキューを検出する機能を有する検出手段は、図１に示すように、照明用のＬＥＤ素子１５４と反射光を受光するフォトセンサ１５５、および一対の集光レンズ１５６とからなり、本実施形態では、画像の中央と左右端の３ヶ所に配備され、ブラック，シアン，マゼンタ，イエローのトナー像を主走査方向に沿わせたパッチと約４５°傾けたパッチを、所定ピッチで並列させたラインパターン群１４１０を形成し、中間転写ベルト１０５の移動に応じて基準色であるブラックとの検出時間差を読み取っていく。
【０１１３】
図１８は、その一例を示すが、中間転写体１０５の移動に沿って検出ライン上のトナー像を読み取る。図１８の図面上での上下が主走査方向に相当し、左からイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの順に形成したラインパターンにより、基準色であるブラックとの検出時間差ｔky，ｔkm，ｔkcの理論値との差より各色の副走査レジストを、また、各色毎の４５°傾けたラインパターンとの検出時間差ｔk，ｔc，ｔm，ｔyの時間差より主走査レジストのずれを求める。
【０１１４】
走査線の傾きずれについては、両端の副走査レジスト差より求め前記光走査装置において、ステッピングモータ３１５を駆動するなどによりトロイダルレンズ１２２，１２３を傾けて補正する。
【０１１５】
このように、転写された画像のスキューを補正するように、トロイダルレンズ１２２，１２３を傾けて走査線の傾きを調節することにより、感光体ドラムの交換などによって経時的な傾きの変動が生じても補正が可能となり、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成が行える。
【０１１６】
また、転写された画像のスキューを検出するスキュー検出手段を備え、この検出結果に基づいて走査線の傾きを調節することにより、定期的に走査線の傾きを監視することができ、経時的な傾きの変動が生じても補正が可能となり、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成が行える。
【０１１７】
副走査レジストについては、各検出値の平均より求め、ポリゴンミラー１面おき、つまり１走査線ピッチＰを単位として副走査方向における書出しタイミングを合わせる。
【０１１８】
さらに、近年のカラー画像への要求品質の高まりに伴い、１走査ラインピッチＰ以下の精度でレジストずれを合わせる必要があるため、各光走査装置ごとに基準となる画像形成ステーション、例えば、イエローおよびシアンの照射位置に対し、各々マゼンタおよびブラックの照射位置を光軸変更手段を用いて微調整する。
【０１１９】
また、光走査ユニット間、言いかえれば、イエローとシアンとのレジストずれについては、ポリゴンミラー同士の回転位相を所定値に制御することにより、トナー像によって検出された副走査レジストずれのうち、書出しタイミングによって補正できない１走査ラインピッチＰ以下の余分をも補正できるようにしている。
【０１２０】
また、ページ間においても、前記フォトダイオード１５２，１５３を用い、画像記録中に蓄積された計測値を基にフィードバック補正することにより、照射位置を安定的に保つことができる。
【０１２１】
主走査倍率については、中央と各端の主走査レジスト差より求め、各半導体レーザを変調する画素クロックの基準周波数と同期検知信号からのタイミングを調整することで、画像の全幅と書出し位置を揃える。
【０１２２】
ページ間においては、前記同期検知信号と終端検知信号との検出時間を基に、倍率変化を常に監視し、温度変化があっても全幅が変化しないように基準周波数を補正するとともに、左右の倍率が均等になるように前記位相データで伸び縮みを調節する。
【０１２３】
この際、あらかじめ、温度変化に伴って生じる各分割区間毎の倍率変化を予測して重み付けした位相データをデータテーブルに記憶させておけば、中間像高においても倍率の歪みが生じないようにでき、主走査方向の全域に渡って倍率が均一になるようにできる。
【０１２４】
このように、トナー像検出による定期的な補正に加え、ジョブ中の変動を監視し、ページ間でも補正をかけることで、ジョブ中においてもプリント動作を中断することなく、各色画像の重ね合わせ精度が保たれるようにしている。
【０１２５】
図１９には光軸変更手段である非平行平板の支持部における斜視図を示す。
【０１２６】
非平行平板６２１（図１に示した非平行平板１１７と同じ）は、円筒状のホルダ部材６２２中央枠内に固定され、軸受部６２３を形成した支持部材６２４にホルダ部材に形成した一対の鍔部６２６を切欠に合わせて挿入し、水平に戻すことで鍔部６２６が裏側に引っ掛かり、支持部材６２４に密着した状態で嵌合部６２５を基準に回転可能に保持される。      
【０１２７】
支持部材６２４は、底面を基準にハウジングにねじ止めされ、軸受部６２３の回転中心が光源ユニットの射出軸と中心が合うように高さＨ５が各々設定されており、回転によってビームの射出軸をわずかに傾けることができる。
【０１２８】
ホルダ部材の一端にはレバー部６２７が形成され、支持部材６２４に形成した貫通穴６３０に係合され固定されているステッピングモータ６２８の軸先端に形成した送りネジを螺合しており、その上下動に伴って非平行平板６２１を回動可能としている。
【０１２９】
なお、この際のバックラッシュをとるため、ホルダ部材６２２のピン６３１と支持部材６２４のピン６３２との間にスプリング６２９により引張力をかけ、一方向に片寄せする構成としている。
【０１３０】
ここで、回転角をθ、非平行平板の頂角をε、カップリングレンズの焦点距離をfc、光学系全系の副走査倍率をζとすると、感光体面での副走査位置の変化は、Δｙ＝ζ・ｆｃ・（ｎ−１）ε・ｓｉｎθで与えられる。
【０１３１】
ただし、ｎは非平行平板の屈折率である。微小回転角の範囲では回転角にほぼ比例して可変できる。本例では、非平行平板の頂角εは約２°である。このような非平行平板以外にも、従来例で開示される液晶偏向素子やガルバノミラーを光軸変更手段として用いても同様である。
【０１３２】
図１に示したように、第１および第４の画像形成ステーションに配備され、第１，第２の画像形成ステーションで形成されるイエロー，マゼンタ画像の副走査レジスト、第３，第４のステーションで形成されるシアン，ブラック画像の副走査レジストを各々フィードバック制御により揃う状態を保持する。したがって、光走査装置間の書き出しタイミングさえ揃えてやれば、４色のレジストが合せられる。
【０１３３】
図２０はポリゴンミラー１０６の位相を制御する回路のブロック図である。
【０１３４】
本実施形態では、２つの画像形成ステーションずつ２つのユニットに分け、各々別々のポリゴンスキャナーで走査するため、ポリゴンミラー同士の面位相を合わせないとユニット間で副走査レジストずれが発生する。
【０１３５】
各ポリゴンミラー１０６は、それぞれロータ７０３に装着され、回路基板７０４に回転自在に支持される。一般に、ロータマグネットは円周方向に等分するようにＳ極とＮ極が配列され、また、回路基板７０４上には、回転位置検出手段としてのホール素子７０５が設けられており、ポリゴンモータの回転につれ各極の境目がホール素子上を通過するごとに、一定周期の回転位置検出信号が発生される。
【０１３６】
ポリゴンミラー１０６は、回転数に応じて一定の周波数のパルス信号ｆ０が外部から入力され回転するが、このパルス信号と上記した回転位置検出信号とをＰＬＬ回路に入力することで、回転位置検出信号が一定周期となるように位相を制御した駆動周波数ｆｄを生成してポリゴンミラー１０６を等速で回転する。
【０１３７】
各ポリゴンミラー１０６には同一周波数のパルス信号ｆ０が入力され回転数は等しい。
一方、ポリゴンミラーにより偏向された光ビームは、各走査の開始端で同期検知センサ１３８，１４０で検出され、各面ごとに同期検知信号が発生される。
【０１３８】
各面の分割角度は一定であるので、こちらも一定周期のパルス信号となる。したがって、ポリゴンミラー１０６の面数と１回転に対応した回転位置検出信号とのパルス数が等しくなるように極数を設定すれば、周波数が等しくなるので位相制御が容易になる。
【０１３９】
通常、ホール素子７０５の配置とポリゴンミラー１０６の各面とは、周方向に角度を合わせて取り付けているわけではないので、ホール素子７０５からの回転位置検出信号と同期検知信号とは各々位相が異なる。
【０１４０】
本実施形態では、各々の光走査装置９００Ａ，９００Ｂでのポリゴンミラー１０６において、光ビームが同期検知センサ１３８，１４０を通過する際のポリゴンミラーの回転角が合うように、同一像高に同期検知センサ１３８，１４０を配置してある。
【０１４１】
また、いずれか一方、ここでは図中上側に記載したポリゴンミラー１０６を基準とした一方の同期検知信号の位相差を加算器に入力することで、ＰＬＬ回路から出力された駆動周波数ｆｄの位相を制御し、同期検知信号同士の検知タイミング所定値となるようにポリゴンミラー１０６の回転位相ｔを制御している。
【０１４２】
本実施形態では、この際の回転位相ｔを以下のように設定している。
【０１４３】
前記転写ベルトの移動速度をｖ（ｍｍ／ｓ）、転写ベルト上で検出されたレジストずれをｄ（ｍｍ）、ポリゴンミラーの走査周波数をｆ（Ｈｚ）とすると、回転位相ｔはｔ＝ｄ／ｖ−ｋ／ｆである。ここで、ｋはｔを最小とする整数。
【０１４４】
常に、この条件を満たすように制御することにより、各光走査ユニット間のレジストずれｄは、１ライン以下まで良好に補正することができる。
【０１４５】
なお、走査周波数ｆは、記録密度ＤＰＩを用いて表すと、ｆ＝ｖ・ＤＰＩ／２５．４であり、ポリゴンミラーの回転数Ｒは、面数ｎを用いて、Ｒ＝６０×ｆ／ｎとなる。
【０１４６】
なお、従来例で開示されている４ステーションの光走査手段を、単一のポリゴンスキャナーで走査する方式、あるいは光走査手段を各ステーションに対応して４つ配備する方式であっても同様である。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ装置，プロッタなどの画像形成装置、特に複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する多色画像形成装置、該画像形成装置の書き込み系に用いられる光走査装置に適用される。
【符号の説明】
【０１４８】
１０１〜１０４  感光体ドラム
１０６  ポリゴンミラー
１０７，１０８  光源ユニット
１２２，１２３  トロイダルレンズ
２０１，２０２  光ビーム
３００  光学素子
３０１  ハウジング
３０１ａ  支点
３０２  下層板材
３０３  上層板材
３０４  保持部材（保持部材兼湾曲部材）
３０５，３０６  板ばね部材
３０７  傾き調整部材
３０７ａ  可動部
３０８  板ばね体
３０９  湾曲調整部材
３１２  下層板材（湾曲部材）
３１３  上層板材（保持部材）
３１５  端部支持部材
９００，９００Ａ，９００Ｂ  光走査装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４９】
【特許文献１】特公平７−１９０８４号公報
【特許文献２】特許第３０４９６０６号公報
【特許文献３】特開平１１−１５３７６５号公報
【特許文献４】特開２００３−２６２８１６号公報
【特許文献５】特開２００２−１４８５５１号公報
【特許文献６】特開２００３−２５５２４５号公報
【特許文献７】特開２００４−１０９７６１号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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