(57)【要約】【課題】走査ビームのビームウエスト位置変動を良好に補正することができ、高画質で低コストの光走査装置を提供する。【解決手段】本発明の光走査装置は、光源１１と、光走査手段１５ａと、可変焦点手段１３，１４（又は２１Ａ，２１Ｂ）を含む走査光学系と、走査面１７における走査ビームの焦点ずれ及びずれ方向を検出する走査ビーム焦点検出手段とを備え、可変焦点手段は主走査方向と副走査方向を独立に可変でき、走査ビーム焦点検出手段は走査面あるいは走査等価面の画像記録を行わない領域に配置され、主走査方向及び副走査方向の走査ビーム焦点ずれ量及びずれの方向を個別に検出することができる。これにより、主走査方向及び副走査方向の走査ビーム焦点ずれ量及びずれの方向を個別に検出し、可変焦点手段により主走査方向、副走査方向の焦点ずれの補正を独立にかつ同時に行うことができる。【選択図】図２
2010020025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源からの光ビームを走査する光走査手段と、該光走査手段で走査される走査ビームを走査面に集光する可変焦点手段を含む走査光学系と、前記走査面における走査ビームの焦点ずれ及びずれ方向を検出する走査ビーム焦点検出手段とを備え、
前記可変焦点手段は主走査方向と副走査方向を独立に可変でき、
前記走査ビーム焦点検出手段は前記走査面あるいは走査等価面の画像記録を行わない領域に配置され、前記走査面あるいは走査等価面からビーム進行方向に互いに正負方向にずれて配置されたナイフエッジ対を有し、該ナイフエッジ対の１組は主走査方向に垂直なエッジ線を持ち、もう１組は主走査方向に対して傾いたエッジ線を持ち、これらナイフエッジ対を透過したビームを検出する光検出器を備えており、
前記走査面への集光ビームについて主走査方向集光径が副走査方向集光径に等しいか小さいときには、前記主走査方向に垂直なエッジ線を持つ走査ビーム焦点検出手段の出力から主走査可変焦点手段により主走査方向の焦点ずれを補正するとともに、主走査方向に対して傾いたナイフエッジ線を持つ走査ビーム焦点検出手段の出力から副走査可変焦点手段により副走査方向の焦点ずれを補正することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１記載の光走査装置において、
前記走査面への集光ビームについて主走査方向集光径が副走査方向集光径より大きいときには、主走査方向に対して傾いたエッジ線を持つ走査ビーム焦点検出手段のナイフエッジの傾き角αが主走査方向に対して４５°より小さな角度であり、前記主走査方向に垂直なエッジ線を持つ走査ビーム焦点検出手段の出力を元に主走査可変焦点手段により主走査方向の焦点ずれを補正するとともに、主走査方向に対して傾いたエッジ線を持つ走査ビーム焦点検出手段の出力を元に副走査可変焦点手段により副走査方向の焦点ずれを補正することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の光走査装置において、
前記走査ビーム焦点検出手段はビーム進行方向にずれて配置されたナイフエッジ対が１組は主走査方向に垂直なエッジ線を持ち、もう１組は主走査方向に対して傾いたエッジ線を持ち、各組のうちビーム進行方向に対して走査面から同じ方向にずれて配置されるナイフエッジが少なくとも１つは共通の基板に形成され、透過ビームを検出する光検出器がナイフエッジ各組に対し共通して１個配置されて検出することを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の光走査装置において、
前記可変焦点手段は電圧の印加により焦点を可変し、主走査方向および副走査方向が独立に焦点可変制御できるように配置されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の光走査装置において、
前記主走査方向可変焦点手段は副走査方向に母線を持つシリンドリカルレンズと該シリンドリカルレンズの光軸方向移動手段からなり、前記副走査方向可変焦点手段は主走査方向に母線を持つシリンドリカルレンズと該シリンドリカルレンズの光軸方向移動手段からなることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
像担持体面（走査面）を光ビームで走査して潜像を形成し、該潜像を現像して顕像化する画像形成装置において、
前記光ビームの走査手段として、請求項１〜５のいずれか一つに記載の焦点ずれを補正する光走査装置を用い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、光走査装置及び、その光走査装置を備えたデジタル複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ等に関連して広く知られた光走査装置は、一般に、半導体レーザ等の光源からの光ビームを、ポリゴンミラーやガルバノミラー等の光偏向器により偏向し、ｆθレンズ等の結像光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に光スポットを形成し、この光スポットで被走査面を光走査するように構成されている。なお、光走査の方向を主走査方向、主走査方向に直交する方向を副走査方向と言う。また、被走査面の実体をなすものは光導電性の感光体等である感光媒体の感光面である。
【０００３】
以上のような光走査装置に求められる性能として、以下のようなことが挙げられる。
１．被走査面上での画像形成領域におけるビームスポット径の均一性。
２．被走査面上での走査速度の等速性（ｆθ特性）。
光走査装置の光偏向器としては、ポリゴンミラーと呼ばれる回転多面鏡が広く用いられているが、ポリゴンミラーを用いて光走査を行うと、画像形成領域の端部の方が中央部よりも走査速度が速くなりｆθ特性が実現できず、また、画像形成領域の端部と中央部では光路長が異なるため、像面湾曲が生じ、ビームスポット径の均一性が保たれない。ｆθ特性及び像面湾曲を補正するのがｆθレンズであり、ｆθレンズにより上記の１、２の性能が満たされる。
また、ｆθレンズの更なる性能向上、及び低コスト化のため、樹脂を用いて非球面化されたレンズが用いられている。
そのため、温度変動にレンズ面形状およびレンズ屈折率の変動が生じ、これによりビームウエスト位置変動が生じやすく、被走査面上におけるビームスポット径の太りが発生しやすくなる。そして、ビームスポット径の太りは出力画像の大きな品質劣化を招く。この理由により、光走査装置のより一層の高性能化を難しくしている。
【０００４】
また、光走査装置に関連して、
(1) 「走査面に１対のナイフエッジを配置して、ナイフエッジの後方に置かれた受光素子で検出した信号を微分してビーム集光位置のずれを検出する」ものや、(2) 「光走査光学系において、周囲温度による走査面の焦点移動を可変焦点レンズ、あるいは焦点可変レンズを用いて補正する。補正には走査面の走査ビームを検出して、走査面における走査ビーム径が最小になるように、可変焦点レンズ、あるいは焦点可変レンズの焦点を可変して補正する。走査ビームの集光状態の検出には走査面に置かれ、走査面を基準に光軸方向の正負対称位置におかれた２個のナイフエッジを走査した透過光の光量の立上りと立下りを検出して、前記立上りと立下りの時間を比較して走査光の集光状態を検出する」ものなどが知られている。
【０００５】
ここで、公知例として、例えば特許文献１（特開平４−１５５３０４号公報）には「集光位置検出装置」が開示されており、これは走査面上に集光、走査されるレーザビームの集光位置検出器であって、走査面からの距離が異なる位置に配置された一対のナイフエッジを走査レーザビームが走査する。ナイフエッジを透過した光は後方に置かれた受光素子で検出され受光信号を発生する。検出した受光信号を微分した信号の出力ピーク値または、信号の時間幅を検知して、前記走査面からのレーザビームの集光位置のずれ量を検出する。
この公知例では、走査レーザビームの集光位置のずれ量、ずれ方向を検出できるのは主走査方向のみであり、副走査方向の検出についての開示はない。
【０００６】
特許文献２（特開平７−２０３９５号公報）には、「レーザビーム走査光学装置」が開示されており、これは、走査面と等価な面の走査開始端あるいは走査終了端におかれた光センサで走査ビーム集光状態を検出して、その結果で走査ビーム中のレンズを変位させて焦点を補正する。
走査ビーム集光状態を検出する光センサは走査等価面におかれた平板状スリット板を通過したビームを光電変換素子で検出する。スリットは主走査に直交するものと傾斜するものが設けられ、直交するスリットを通過したビームの検出で主走査方向のビーム径がまず調整され、その後に傾斜したスリットを通過したビームの検出で副走査方向のビーム径が調整される。
この公知例によると光センサの出力でビーム径を調整するとき、走査レンズ系のレンズの変位方向（補正方向）は光センサの出力からはわからない。このため、試行錯誤的な補正動作が必要となり、迅速な補正を行うことが困難である。
【０００７】
特許文献３（特開平６−２８９３０４号公報）には、「集光位置検出装置」が開示されており、これは、走査ビームの走査域外の別位置に配置された２枚のミラーで反射された走査ビームは共通の光検出手段で受光して、受光信号の微分信号をピークホールドして走査ビームの集光位置ずれを検出する。
この公知例でも走査レーザビームの集光位置のずれ量、ずれ方向を検出できるのは主走査方向のみであり、副走査方向の検出についての開示はない。また２枚のミラーの位置調整が必要となる欠点がある。
【０００８】
特許文献４（特開２００６−２５８８３８号公報）には、「光走査装置および多色画像形成装置」が開示されており、これは、光走査装置において、走査面のスポット径と副走査方向走査位置を検出して可変焦点偏向手段である液体レンズでスポット径、走査位置を補正する。スポット径検出は走査開始端と終了端の２点間の時間を計測して、ｆθレンズの焦点距離変動を検出し、これからスポット径変化を換算する。
しかし、この方法ではスポット径が実際ではなく間接的な換算でしかわからず、またｆθレンズの焦点距離変化による換算値しかわからない（コリメートレンズ等、ポリゴンミラー以前のレンズによる焦点の変化はわからない）。また、特許文献４の明細書中では可変焦点偏向手段として、液体レンズは一つの素子で可変焦点と偏向機能をもたせられることが特徴として開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平４−１５５３０４号公報
【特許文献２】特開平７−２０３９５号公報
【特許文献３】特開平６−２８９３０４号公報
【特許文献４】特開２００６−２５８８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図２１に公知例として特許文献１に記載の実施例を示す。図２１（ａ）に断面図、（ｂ）に平面図を示し、走査面である感光体９と同一面の感光体領域外に１対のナイフエッジ７ａ、７ｂが走査面に対しずれて配置されている。その下に受光素子１が配置され、ナイフエッジを透過した走査レーザビームの光量変化を検出する。受光素子で検出した信号は微分されて、生成された２つの微分信号のピーク値、あるいはパルス幅を比較して走査ビームの集光ずれとずれ方向を検出する。
この公知例によれば、走査レーザビームの集光位置ずれ、及びずれ方向を検出できる。しかし、検出できるのは主走査方向の集光位置ずれ及びずれ方向のみであり、副走査方向の情報は得られない。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、走査ビームのビームウエスト位置変動を良好に補正することができ、高画質で低コストの光走査装置と、その光走査装置を備えた高画質の画像形成装置を提供することにある。
より具体的には、
(1) 光走査装置の温度変動による走査ビームの焦点ずれを検出して、可変焦点手段により焦点ずれを補正し、環境変化があっても常に焦点ずれのない光走査を可能とさせること、
(2) 走査ビームの検出は主走査方向及び副走査方向の焦点ずれ量と、ずれの方向の両方を検出し、可変焦点手段により主走査方向、副走査方向の焦点ずれを独立して同時に補正し迅速化させること、
(3) 焦点ずれの検出手段の走査光学系中への配置精度が緩く、設置時の特別な位置調整を不要とさせること、
(4) 主走査方向と副走査方向の焦点ずれ検出を一体化して、小型化することができる構成を提供すること、
を目的（課題）としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第１の手段は、光走査装置であり、「光源と、該光源からの光ビームを走査する光走査手段と、該光走査手段で走査される走査ビームを走査面に集光する可変焦点手段を含む走査光学系と、前記走査面における走査ビームの焦点ずれ及びずれ方向を検出する走査ビーム焦点検出手段とを備え」、「前記可変焦点手段は主走査方向と副走査方向を独立に可変でき」、「前記走査ビーム焦点検出手段は前記走査面あるいは走査等価面の画像記録を行わない領域に配置され、前記走査面あるいは走査等価面からビーム進行方向に互いに正負方向にずれて配置されたナイフエッジ対を有し、該ナイフエッジ対の１組は主走査方向に垂直なエッジ線を持ち、もう１組は主走査方向に対して傾いたエッジ線を持ち、これらナイフエッジ対を透過したビームを検出する光検出器を備えており」、「前記走査面への集光ビームについて主走査方向集光径が副走査方向集光径に等しいか小さいときには、前記主走査方向に垂直なエッジ線を持つ走査ビーム焦点検出手段の出力から主走査可変焦点手段により主走査方向の焦点ずれを補正するとともに、主走査方向に対して傾いたナイフエッジ線を持つ走査ビーム焦点検出手段の出力から副走査可変焦点手段により副走査方向の焦点ずれを補正する」ことを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の手段は、第１の手段に記載の光走査装置において、前記走査面への集光ビームについて主走査方向集光径が副走査方向集光径より大きいときには、主走査方向に対して傾いたエッジ線を持つ走査ビーム焦点検出手段のナイフエッジの傾き角αが主走査方向に対して４５°より小さな角度であり、前記主走査方向に垂直なエッジ線を持つ走査ビーム焦点検出手段の出力を元に主走査可変焦点手段により主走査方向の焦点ずれを補正するとともに、主走査方向に対して傾いたエッジ線を持つ走査ビーム焦点検出手段の出力を元に副走査可変焦点手段により副走査方向の焦点ずれを補正することを特徴とする。
また、本発明の第３の手段は、第１または第２の手段に記載の光走査装置において、前記走査ビーム焦点検出手段はビーム進行方向にずれて配置されたナイフエッジ対が１組は主走査方向に垂直なエッジ線を持ち、もう１組は主走査方向に対して傾いたエッジ線を持ち、各組のうちビーム進行方向に対して走査面から同じ方向にずれて配置されるナイフエッジが少なくとも１つは共通の基板に形成され、透過ビームを検出する光検出器がナイフエッジ各組に対し共通して１個配置されて検出することを特徴とする。
【００１４】
本発明の第４の手段は、第１〜第３の手段のいずれか一つに記載の光走査装置において、前記可変焦点手段は電圧の印加により焦点を可変し、主走査方向および副走査方向が独立に焦点可変制御できるように配置されていることを特徴とする。
また、本発明の第５の手段は、第１〜第３の手段のいずれか一つに記載の光走査装置において、前記主走査方向可変焦点手段は副走査方向に母線を持つシリンドリカルレンズと該シリンドリカルレンズの光軸方向移動手段からなり、前記副走査方向可変焦点手段は主走査方向に母線を持つシリンドリカルレンズと該シリンドリカルレンズの光軸方向移動手段からなることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第６の手段は、像担持体面（走査面）を光ビームで走査して潜像を形成し、該潜像を現像して顕像化する画像形成装置において、前記光ビームの走査手段として、第１〜第５の手段のいずれか一つに記載の焦点ずれを補正する光走査装置を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
第１の手段の光走査装置では、走査面への集光ビームについて主走査方向集光径が副走査方向集光径に等しいか小さいときに、主走査方向及び副走査方向の走査レーザビーム焦点ずれ量及びずれの方向を個別に検出することができ、主走査、副走査独立した可変焦点手段により主走査方向、副走査方向の焦点ずれの補正を独立にかつ同時に行うことができ、迅速化した補正が可能となる。
また、走査面におくナイフエッジ対の配置精度は緩くてよく、設置時の特別な位置調整が必要ないという利点がある。
【００１７】
第２の手段の光走査装置では、走査面への集光ビームについて主走査方向集光径が副走査方向集光径より大きいときにも、主走査方向、及び副走査方向の走査レーザビーム焦点ずれ量及びずれの方向を個別に検出することができ、主走査、副走査独立した可変焦点手段により主走査方向、副走査方向の焦点ずれの補正を独立にかつ同時に行うことができ、迅速化した補正が可能となる。
また、第３の手段の光走査装置では、主走査と副走査の焦点ずれ検出を一体化して独立した検出を可能とし、簡易、小型化することができる走査レーザビーム焦点検出手段を備えた光走査装置を提供することができる。
【００１８】
第４の手段の光走査装置では、機械的な移動がなく、電子的に主走査、副走査方向に独立した、同時焦点ずれ補正を可能とすることができる。
また、第５の手段の光走査装置では、第４の手段とは別の方法で主走査、副走査方向に独立した、同時焦点ずれ補正を可能とすることができる。
【００１９】
第６の手段の画像形成装置では、光ビームの走査手段として、上記の焦点ずれを補正することができる光走査装置を用いたことにより、走査ビームのビームウエスト位置変動を良好に補正することができ、高画質で低コストの単色または多色画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の構成、動作及び作用効果を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００２１】
［実施例１］
図１、図２に本発明を適用した光走査装置の走査光学系の一実施例を示す。図１は光走査装置の光走査手段である光偏向器としての回転多面鏡１５以降の光学系の配置例を示した平面図（主走査断面図）であり、図２（ａ），（ｂ）は光源である半導体レーザ（ＬＤ）１１から走査面１７までの光学系の配置例を示した側面図（副走査断面図）をそれぞれ表している。
図１において、回転多面鏡１５で偏向されたレーザビームは、ｆθレンズ１６により集束され、走査面１７上に微小な光スポットとして集光されて主走査方向Ａに走査される。ｆθレンズ１６は図１では１枚構成であり、主走査方向と副走査方向で焦点距離が異なるアナモフィックレンズである。また、これに限定されず２群２枚構成、あるいはアナモフィックレンズ１枚構成＋長尺シリンドリカルレンズ構成などバリエーションが多い。
【００２２】
図２の（ａ）、（ｂ）ともに、光源である半導体レーザ（ＬＤ）１１とＬＤ１１からの発散光を光学系に取り込むカップリングレンズ１２、回転多面鏡の反射面１５ａ、ｆθレンズ１６、及び走査面１７は共通であり、同様の配置で図示してある。
図２（ａ）は、カップリングレンズ１２と回転多面鏡１５の間に、主走査方向と副走査方向を独立に可変できる可変焦点手段として、副走査方向に母線を持つシリンドリカルレンズ１３と主走査方向に母線を持つシリンドリカルレンズ１４が配置されている。前段のシリンドリカルレンズ１３は主走査方向についてカップリングレンズ１２と共同してＬＤ１１からの発散ビームを平行ビームにコリメートする機能を持ち、後段のシリンドリカルレンズ１４は平行ビームを副走査方向のみ回転多面鏡の反射面１５ａに集光する機能を持つ。
【００２３】
前記ｆθレンズ１６は主走査方向は平行ビームを走査面上に集光し、副走査方向は回転多面鏡の反射面１５ａに集光したビームを走査面１７に再結像するように反射面１５ａと走査面１７が結像の共役関係になった、いわゆる回転多面鏡の面倒れ補正光学系の機能を持つ。走査光学系中の焦点可変機能は主走査方向はシリンドリカルレンズ１３を光軸方向ａに前後に移動させる移動手段により行う。移動手段としてはリニアモータ、回転モータ、圧電体などによるリニア送りで行う。また、副走査方向はシリンドリカルレンズ１４を光軸方向ｂに前後に移動させる移動手段により行う。このように母線が直交する２つのシリンドリカルレンズ１３，１４を光軸方向ａ，ｂに移動させることにより、主走査、副走査ともに独立した焦点可変を行うことができる。
【００２４】
図２（ｂ）ではカップリングレンズ１２だけでＬＤ１１からの発散光を平行ビームに変換する。また、シリンドリカルレンズ１４は，図２（ａ）における主走査方向に母線を持つシリンドリカルレンズ１４と同一である。ここで可変焦点手段は主走査、副走査を独立に可変できる主走査焦点可変素子２１Ａ、副走査焦点可変素子２１Ｂからなり、カップリングレンズ１２とシリンドリカルレンズ１４間に配置されている。なお、配置場所はこれに限らず、光源１１から回転多面鏡１５の間であれば特に限定されない。
主走査焦点可変素子２１Ａ、副走査焦点可変素子２１Ｂはともに素子への印加電圧により焦点が可変され、また独立に可変制御ができる。これら素子は具体的には液晶の電圧による屈折率変化を用いた液晶レンズ、または液体のぬれ性を電圧により可変させてレンズ面形状を変化させて可変焦点レンズ作用を行う液体レンズ等がある。
【００２５】
ここで、図２（ａ），（ｂ）の場合ともに、図１の走査面１７（あるいは走査等価面）の画像を印字する有効走査領域（画像記録領域）外の走査開始部分に本願の走査ビーム焦点検出手段１８を配置して走査面１７における走査ビームの焦点ずれを検出する。本発明の走査ビーム焦点検出手段１８は走査ビームの焦点ずれとずれ方向ともに検知できる。また、主走査方向と副走査方向の焦点ずれが検出できるのが特徴である。なお、図１は一つの走査ビーム焦点検出手段１８で主走査、副走査両方向の焦点ずれが検出できる場合の実施例である。
【００２６】
これに対し、図６または図７に示す実施例は、一つの走査ビーム焦点検出手段で一方向の焦点ずれが検出できるものを２つ使った実施例である。
ここで、図６の実施例の構成では、走査ビーム焦点検出手段１８−１が主走査方向、走査ビーム焦点検出手段１８−２が副走査方向の焦点ずれを検出し、ともに走査面（あるいは走査等価面）の画像を印字する有効走査領域外の走査開始部分に配置されて、主走査及び副走査方向の焦点ずれを個別に検出する。
【００２７】
また、図７の実施例の構成では、やはり走査ビーム焦点検出手段１８−１が主走査方向、走査ビーム焦点検出手段１８−２が副走査方向の焦点ずれを検出し、走査ビーム焦点検出手段１８−１が有効走査領域外の走査開始端、走査ビーム焦点検出手段１８−２が走査終了端に配置され、それぞれ主走査及び副走査方向の焦点ずれを個別に検出する。
【００２８】
次に走査ビーム焦点検出手段についての実施例であるが、主走査方向の走査ビーム焦点ずれを検出するには、図２１の公知例に示すような主走査方向に垂直な方向にエッジ線を持ち、走査面の前後にずれて配置された１対のナイフエッジとエッジの背後に配置された光検出器で構成される手段で行われる。ここまでは公知であるが、副走査方向の走査ビーム焦点ずれを検出するには、図３、図４に示すように、主走査方向に対し斜めに傾斜したエッジ線を持ち、走査面の前後にずれて配置された１対のナイフエッジ１，２とナイフエッジ１，２の背後に配置された光検出器２０の構成で行われる。ここで図３は走査ビーム焦点検出手段の一実施例を示す図であり、光源側から見たナイフエッジ対の平面図である。また、図４は図３に示す走査ビーム焦点検出手段のナイフエッジ対から光検出器に至る光学系の主走査方向断面図である。
【００２９】
図３では１対のナイフエッジ１，２のエッジ線の方向は主走査方向に対して４５°方向に傾斜している場合を示す。ナイフエッジ１、及びナイフエッジ２は互いに平行に、かつビーム進行方向に対して走査面から正負対称な位置にずれて配置される。ナイフエッジ１，２を透過した走査ビームは集光レンズ１９を介して光検出器２０で受光される。なお、集光レンズ１９は必須ではなく、集光レンズ１９を用いない構成でも良い。集光レンズ１９を用いるメリットは受光用の光検出器２０の受光面の大きさが小さくて済み、焦点ずれを検出するための走査ビームがナイフエッジ１，２を横切るときの受光信号立上り、立下り波形を正確に検出できることにあり、焦点ずれの検出精度を向上することができる。
【００３０】
図４は主走査方向断面の平面図（主走査方向断面図）であり、走査ビームが図の上方から下方へ走査している。図４（ａ）は、走査ビームが丁度走査面１７に集光しているときで、走査に伴い、ナイフエッジ１による遮光→ナイフエッジ１から透過を始め→ナイフエッジ１にかからず全透過→ナイフエッジ２に遮光され始め→ナイフエッジ２による遮光、という過程を経る。また、図４（ｂ）は、走査面１７より光源側に集光している（前方集束）状態、図４（ｃ）は、走査面１７より遠方に集光している（後方集束）状態を表している。
【００３１】
図５は図４の走査ビーム焦点検出手段の光検出器２０で検出された波形の関係を示す図である。図の横軸は時間軸ｔで、縦軸は信号振幅である。図５（ａ）はナイフエッジ後方の光検出器２０の受光波形である。図５（ａ）の左図は前方集束状態を、図５（ａ）の中央図は走査ビームが丁度走査面に集光しているとき、図５（ａ）の右図は後方集束状態のときの受光波形である。図５（ａ）の３つの図を比較すると、走査面に集光している中央図の波形はナイフエッジ１を透過した信号の立上り時間とナイフエッジ２による立下り時間は等しく、前方集束となる図５（ａ）の左図ではナイフエッジ１を透過した信号の立上り時間が短く、ナイフエッジ２による立下り時間が長くなっている。また、後方集束となる図５（ａ）の右図ではナイフエッジ１を透過した信号の立上り時間が長く、ナイフエッジ２による立下り時間は短くなっている。
【００３２】
この状況は図５（ａ）の受光波形を時間微分した図５（ｂ）で明らかとなる。時間微分した図５（ｂ）はナイフエッジ面における走査ビームのビーム形状に相似した波形を示すことになる。すなわち丁度走査面に集光している図５（ｂ）の中央図の微分波形はナイフエッジ１とナイフエッジ２における微分波形であるビーム形状が等しくなっており、前方集束となる図５（ｂ）の左図ではナイフエッジ１におけるビーム形状が細く、ナイフエッジ２におけるビーム形状は太くなっている。また後方集束となる図５（ｂ）の右図ではナイフエッジ１におけるビーム形状は太く、ナイフエッジ２におけるビーム形状が細くなっている。
【００３３】
この微分波形から焦点ずれとずれ方向を検出するため、微分波形からしきい値（図５（ｂ）の微分波形に入っている横線）でしきい値処理を行い、２値化したのが図５（ｃ）である。走査面に集光している図５（ｃ）の中央のパルス波形のパルス幅は等しく、前方集束の集光状態となる図５（ｃ）の左図ではナイフエッジ１における２値化パルス幅よりナイフエッジ２における２値化パルス幅の方が大きく、後方集束の集光状態となる図５（ｃ）の右図では逆にナイフエッジ１における２値化パルス幅がナイフエッジ２における２値化パルス幅より大きくなる。以上のことから、ナイフエッジ１における２値化パルス幅をｔ３、ナイフエッジ２におけるパルス幅をｔ４として、フォーカス誤差信号Ｆを、
Ｆ＝ｔ３−ｔ４
とすると、Ｆにより焦点ずれとずれ方向がわかる。
すなわち、Ｆ＝０のときが丁度走査面に集光していることになり、Ｆ＜０の場合が、集光位置が光源側にずれている前方集束の状態、Ｆ＞０の場合が光源の反対方向にずれている後方集束の状態となり、このＦの値及び正負により焦点ずれ量とずれ方向を知ることができる。
【００３４】
このフォーカス誤差信号Ｆを元に走査光学系中の可変焦点手段（図２（ａ）のシリンドリカルレンズ１３，１４の移動手段、または、図２（ｂ）の主走査焦点可変素子２１Ａ、副走査焦点可変素子２１Ｂの駆動手段）にフィードバックして、フォーカス誤差信号Ｆが０となるように可変焦点制御を行う。
なお、ナイフエッジ対からの受光信号から走査ビーム焦点ずれを検出する方法は、この他に、特許文献１に開示されているように、微分信号のピーク値をピークホールドして、受光信号の立上りと立下りに対応した微分ピークのピーク電圧を比較演算しても求められる。
【００３５】
次に、主走査方向に対し、斜めに傾けたナイフエッジ対により副走査方向の走査ビーム焦点検出が行えることを説明する。図１４に走査レーザビームのビーム形状が円形状のときの本発明のナイフエッジ透過光検出信号の受光波形を示す。走査レーザビームに記入されている破線１は主走査に垂直なナイフエッジが検出する走査ビーム検出の方向を示し、その下の図が主走査に垂直なナイフエッジ対に対応した受光信号である。また破線２は主走査に対し傾斜したナイフエッジが検出する走査ビーム検出の方向を示し、その右下の図は傾斜したナイフエッジ対に対応した受光信号である。図では主走査方向に対し４５°傾斜したナイフエッジによる受光信号を示している。これら受光信号から焦点ずれ検出を行うには図５で説明したように、受光信号を時間微分して、走査ビーム形状に相似の信号を得て、そのしきい値処理を行うことで実施できる。図から走査レーザビームのビーム形状が円形状のときは、主走査方向の走査ビーム焦点ずれは主走査に垂直なナイフエッジ対から得られる。また副走査方向の走査ビーム焦点ずれは主走査に対し傾斜したナイフエッジ対から得られる。
【００３６】
また、図１５に示すように走査レーザビームの主走査方向集光径が副走査方向集光径より小さいときには、主走査方向に対し、傾斜したナイフエッジ対から得られる受光信号は主走査方向より副走査方向のビーム形状による信号がメインとなっており、副走査方向の走査ビーム焦点ずれ検出は主走査に対し傾斜したナイフエッジ対から近似的に得ることができる。
【００３７】
以上のことから、走査面への集光ビームについて主走査方向集光径が副走査方向集光径に等しいか、小さいときには、前記主走査方向に垂直なエッジ線を持つ走査ビーム焦点検出手段（例えば図６、図７の走査ビーム焦点検出手段１８−１）の出力から主走査方向の焦点ずれを、主走査方向に対して傾いたナイフエッジ線を持つ走査ビーム焦点検出手段（例えば図６、図７の走査ビーム焦点検出手段１８−２）の出力から副走査方向の焦点ずれを独立して検出することができる。
主走査方向と副走査方向の焦点ずれ検出が独立にできるので、その補正は図１９（ａ）に示すフロー図のように、走査ビーム焦点検出手段の主走査フォーカスセンサ（主走査Ｆｏセンサ）から出力される主走査方向の焦点ずれ信号（主走査フォーカスエラー信号Ｆｏ１）を元に主走査方向焦点可変手段（例えば図２（ｂ）の主走査焦点可変素子（主走査可変焦点レンズ）２１Ａの駆動）を制御して主走査方向の焦点ずれを補正する。また図１９（ｂ）に示すように、走査ビーム焦点検出手段の副走査フォーカスセンサ（近似副走査Ｆｏセンサ）から出力される近似的な副走査方向の焦点ずれ信号（近似副走査フォーカスエラー信号Ｆｏ２）を元に副走査方向焦点可変手段（例えば図２（ｂ）の副走査焦点可変素子（副走査可変焦点レンズ）２１Ｂの駆動）を制御して副走査方向の焦点ずれを補正する。そしてこの補正を独立に同時に並行して行う。但し、図１９（ａ）中のｔ１、ｔ２は主走査方向に垂直なナイフエッジ対透過光の受光出力の微分波形から得られる２つの２値化パルスのパルス幅、図１９（ｂ）中のｔ３、ｔ４は主走査方向に対し傾斜したナイフエッジ対透過光の受光出力の微分波形から得られる２つの２値化パルスのパルス幅である。
【００３８】
以上のように主走査方向、副走査方向の独立した焦点ずれ補正は、例えば図２（ｂ）に示した電圧印加制御の主走査焦点可変素子２１Ａ及び副走査焦点可変素子２１Ｂに各々独立にＦｏ１，Ｆｏ２の信号をフィードバックして主走査、副走査同時に焦点ずれ補正を行う。
【００３９】
また、別の方法として、主走査方向、副走査方向の独立した焦点ずれ補正は、図２（ａ）に示した焦点可変手段を用い、主走査方向はＦｏ１を元に前段のシリンドリカルレンズ１３を光軸方向ａに前後に移動させる移動手段により行い、副走査方向はＦｏ２を元に後段のシリンドリカルレンズ１４を光軸方向ｂに前後に移動させる移動手段により行う。
【００４０】
本実施例により、主走査方向及び副走査方向の走査レーザビーム焦点ずれ量及びずれの方向を個別に検出することができ、主走査、副走査独立した可変焦点手段により主走査方向、副走査方向の焦点ずれを独立に同時に迅速化した補正が可能となる。
また、本実施例によれば走査面近傍におくナイフエッジ対の配置精度は緩くてよく、走査ビーム焦点検出手段設置時の特別な位置調整は必要ない。
【００４１】
［実施例２］
次に、走査面への集光ビームについて主走査方向集光径が副走査方向集光径より大きい場合の実施例について図１６に示す。この場合は主走査方向に対して斜めに傾斜したエッジ線（図１６では４５°方向）をもつナイフエッジ対による受光信号は、副走査方向より主走査方向の焦点ずれ信号がメインとなっており、副走査方向の走査ビーム焦点ずれ検出は、この傾斜したナイフエッジ対による信号から得ることができない。
【００４２】
そこで、主走査方向集光径が副走査方向集光径より大きいときについては図１７に示すようなナイフエッジ対を用いる。図１７（ａ）は主走査方向の焦点ずれを検出するナイフエッジ対であり、従来と同様である。図１７（ｂ）が副走査方向の焦点ずれを検出するために、主走査方向に対して傾いたエッジ線を持つナイフエッジ対であり、走査ビーム焦点検出手段のナイフエッジ３，４の傾き角αが主走査方向に対して４５°より小さな角度に設定する。図１７（ｂ）ではα≒１０°に設定した場合を示す。これは図に示すようにナイフエッジ線をなるべく主走査方向に近くするのである。
【００４３】
図１８に主走査方向集光径が副走査方向集光径より大きいときの図１７のナイフエッジに対応した透過光検出信号の受光波形を示す。走査レーザビームに記入されている破線１は図１７（ａ）の主走査に垂直なナイフエッジが検出する走査ビーム形状の方向を示し、その下の図は主走査に垂直なナイフエッジ対に対応した受光信号である。また破線２は図１７（ｂ）の主走査に対し傾斜したナイフエッジ３，４が検出する走査ビーム形状の方向を示し、その右下の図は傾斜したナイフエッジ対に対応した受光信号である。図１８より走査ビーム焦点検出手段のナイフエッジの傾き角αが主走査方向に対して４５°より小さな角度に設定した場合、得られる受光信号は主走査方向より副走査方向のビーム形状による信号がメインとなり、副走査方向の走査ビーム焦点ずれ検出は近似的に、主走査に対しα＜４５°に傾斜したナイフエッジ対から得ることができる。
【００４４】
本実施例の構成により、主走査方向集光径が副走査方向集光径より大きいときについても主走査方向と副走査方向の焦点ずれ検出が独立してでき、その補正は図１９（ａ），（ｂ）に示すフロー図のように主走査、副走査独立に、同時に行うことができる。
このように本実施例によっても、主走査方向及び副走査方向の走査レーザビーム焦点ずれ量及びずれの方向を個別に検出することができ、主走査、副走査独立した可変焦点手段により主走査方向、副走査方向の焦点ずれを独立に同時に迅速化した補正が可能となる。
また、本実施例によれば走査面近傍におくナイフエッジ対の配置精度は緩くてよく、設置時の特別な位置調整は必要ない。
【００４５】
［実施例３］
次に、図８、図９に別の実施例を示す。この実施例は主走査と副走査の焦点ずれ検出を一体化して独立した検出を可能とする走査ビーム焦点検出手段の構成例である。図８に走査ビーム焦点検出手段のナイフエッジ群を光源方向から見たときの構成例を示す。ナイフエッジ１，２は主走査方向に垂直なエッジ線をもち、主走査方向の焦点ずれを検出するナイフエッジ対であり、ナイフエッジ３，４は主走査方向に傾斜したエッジ線をもち、副走査方向の焦点ずれを検出するナイフエッジ対である。図９は図８に示す走査ビーム焦点検出手段のナイフエッジ群から光検出器に至る光学系の主走査方向断面図（主走査断面の平面図）であり、走査面１７に対しナイフエッジ１，４は光源側にずれて配置され、ナイフエッジ２，３は光源とは反対方向にずれて配置されている。ナイフエッジを透過したビームは集光レンズ１９で光検出器２０に集光される。ここで、ナイフエッジ２，３は同一の基板端に構成されており、これにより簡易化されている。
【００４６】
図１０（ａ）に図９の光検出器２０で検出された受光信号の波形の関係を示す。横軸は時間ｔ、縦軸は出力振幅である。この図では走査ビームが走査面に集光しており焦点ずれのないときの信号である。図１０（ａ）の受光信号の最初のピークはナイフエッジ対１，２による主走査方向の焦点ずれを検出するための受光信号で、次のピークはナイフエッジ対３，４による副走査方向の焦点ずれを検出するための受光信号である。図１０（ｂ）は図１０（ａ）を時間微分した信号であり、図１０（ｃ）は微分信号を図１０（ｂ）中の横線に相当するしき値で２値化したパルス出力である。これらパルス列のうち、主走査に関連した最初のナイフエッジ対１，２による２パルスのパルス幅をそれぞれｔ１，ｔ２とする。また副走査に関連したナイフエッジ対３，４によるパルスのパルス幅をそれぞれｔ３，ｔ４とする。
【００４７】
これらパルス列は走査レーザビームの焦点ずれ状態により変化する。図１１はそのパルス列ｔ１、ｔ２の変化の様子を示したものであり、図１１のａは走査レーザビーム集光位置が光源側にある前方集束状態で、パルス幅はｔ１＜ｔ２であり、図１１のｂは丁度走査面に合焦しているときで、パルス幅はｔ１＝ｔ２であり、図１１のｃは後方集束状態で、パルス幅はｔ１＞ｔ２となる。
【００４８】
ここで主走査方向の焦点ずれを検出するためのフォーカス誤差信号をＦｏ１とすると、
Ｆｏ１＝ｔ１−ｔ２
とする。
また、副走査方向の焦点ずれを検出するためのフォーカス誤差信号をＦｏ２とすると、
Ｆｏ２＝ｔ３−ｔ４
とする。
【００４９】
図１２にフォーカス誤差信号と焦点ずれの関係を示す。Ｆｏ１＝０，Ｆｏ２＝０のときが丁度走査面に集光していることになり、Ｆｏ１＜０，Ｆｏ２＜０の場合が、集光位置が光源側にずれている前方集束の状態、Ｆｏ１＞０，Ｆｏ２＞０の場合が光源の反対方向にずれている後方集束の状態となり、このＦｏ１，Ｆｏ２の値及び正・負により焦点ずれ量とずれ方向を知ることができる。
図１２（ａ）は主走査方向のフォーカス誤差信号Ｆｏ１が縦軸、横軸が光軸方向の座標ｚであり、Ｚ＝０が走査面位置を表している。図１２（ｂ）は副走査方向のフォーカス誤差信号Ｆｏ２が縦軸、横軸が光軸方向の座標ｚであり、ｚ＝０が走査面位置を表している。従って図１２（ａ），（ｂ）のフォーカス誤差信号Ｆｏ１，Ｆｏ２がそれぞれ０になるように、主、副走査方向の可変焦点手段（図２（ａ）のシリンドリカルレンズ１３，１４の移動手段、または、図２（ｂ）の主走査焦点可変素子２１Ａ、副走査焦点可変素子２１Ｂの駆動手段）を独立に同時に駆動して走査光学系の焦点ずれを補正する。
【００５０】
なお、ナイフエッジ対からの受光信号から走査ビーム焦点ずれを検出する方法は、この他に、特許文献１に開示されているように、微分信号のピーク値をピークホールドして、受光信号の立上りと立下りに対応したピークのピーク電圧を比較演算しても求められる。
【００５１】
図１３に本実施例の走査ビーム焦点検出手段を実際に構成したセンサの構造例を示す。図１３（ａ）は集光レンズ１９があるときの構成例であり、図１３（ａ）の左図は光源方向から見た走査ビーム焦点検出センサのナイフエッジ群の平面図、図１３（ａ）の右図は走査ビーム焦点検出センサの主走査断面図である。ナイフエッジ２，３はそれぞれ同一基板端に形成されている。図１３（ｂ）は集光レンズを用いないときの構成例であり、図１３（ｂ）の左図は光源方向から見た走査ビーム焦点検出センサのナイフエッジ群の平面図、図１３（ｂ）の右図は走査ビーム焦点検出センサの主走査断面図である。図１３（ｂ）の構成では、図１３（ａ）に比べてより小型化が可能となる。また、更に図１３の構成例では、ナイフエッジ２，３を同一基板端に形成するのみならず、ナイフエッジ１，４も同一基板に形成することにより、更に簡易化することができる。
図１３に示す構成の走査ビーム焦点検出センサを用いることにより、主走査と副走査の焦点ずれ検出を一体化して、独立した検出を可能とし、簡易、小型化することができる構成の光走査装置を提供することができる。
【００５２】
［実施例４］
次に、実施例１〜３で説明した光走査装置を備えた画像形成装置の実施例を説明する。
図２０は、実施例１〜３で説明した光走査装置を複数備えた多色画像形成装置１００を示している。この多色画像形成装置１００は、フルカラー画像をプリント出力する画像形成装置であり、装置内に各色に相当する４つの感光体１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋ（以下、符号に対する添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを適宜付け、Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラックの色に対応する部分として区別するものとする）が並設されたタンデム型のカラー画像形成装置である。
この画像形成装置内には、上部から順に実施例１〜３で説明したいずれかの構成が適用された光走査装置１０５、現像装置１０６、感光体１２０、中間転写ベルト１２１、定着装置１１４、給紙カセット１１１等がレイアウトされている。
なお、図示していないが、この画像形成装置をデジタル複写機やファクシミリ、あるいは複合機として用いる場合には、図示しないスキャナ装置（原稿読取装置）が光走査装置１０５の上部または分離して別配置さる。
【００５３】
中間転写ベルト１２１の上面側には各色に対応した感光体１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋが並列順に等間隔で配設されている。
感光体１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋは同一径に形成されたもので、その周囲には電子写真プロセスに従い画像形成を行うための構成部材が順に配設されている。
すなわち、図２０では現像装置１０６しか図示していないが、感光体１２０Ｙを例に説明すると、実際には、感光体１２０Ｙの周囲に、図示しない帯電装置（帯電チャージャ、帯電ローラ、帯電ブラシ等）、光走査装置１０５から画像情報に基づいて出射されたレーザビームＬＹ、現像装置１０６Ｙ、図示しない転写装置（転写チャージャ、転写ローラ、転写ブラシ等）、図示しないクリーニング装置等が順に配設されている。また、他の感光体１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋに対しても同様の部材が配設されている。
【００５４】
本実施例では、光導電性の感光体１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋを各色毎に設定された走査面とするものであり、各々の感光体（走査面）１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋに対して光走査装置１０５からのレーザビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫが対応するように設けられている。
【００５５】
図示しない帯電装置により一様に帯電された感光体１２０Ｙは、矢印Ａ方向に回転することによってレーザビームＬＹを副走査し、感光体１２０Ｙ上に静電潜像が形成される。
また、光走査装置１０５によるレーザビームＬＹの照射位置よりも感光体の回転方向下流側には、感光体１２０Ｙにトナーを供給する現像装置１０６Ｙが配設され、イエロー（Ｙ）のトナーが供給される。
現像装置１０６Ｙから供給されたトナーは、静電潜像が形成された部分に付着し、Ｙのトナー像が形成される。
同様に感光体１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋに対しても帯電、潜像形成、現像が行われ、それぞれＭ、Ｃ、Ｋの単色トナー像が形成される。
【００５６】
各感光体１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋの現像装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋの配設位置よりもさらに回転方向下流側には、中間転写ベルト１２１が配置されている。
中間転写ベルト１２１は、複数のローラ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに掛け渡されて支持されており、図示しないモータの駆動により矢印Ｂ方向に移動搬送されるようになっている。
この搬送により、中間転写ベルト１２１は順に感光体１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋに移動されるようになっている。
中間転写ベルト１２１には感光体１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋで現像された各々の単色画像が順次重ね合わせて転写され、中間転写ベルト１２１上にカラー画像が形成されるようになっている。
【００５７】
その後、給紙トレイ１１１から転写紙が給紙され、二次転写ローラ１１２を介して矢印Ｃ方向に搬送され、中間転写ベルト１２１から転写紙にカラー画像が転写される。
カラー画像が形成された転写紙は、定着装置１１４により加熱・加圧されて定着処理された後、画像形成装置上部の排紙トレイ１１０にフルカラー画像のプリントとして排紙される。
【００５８】
上記のような構成の光走査装置を用いた多色画像形成装置１００により、連続出力時においても色味の変化がない高品質なカラー画像を提供することができる。
なお、図示しないが、例えばＫ：ブラックのみからなる単色の画像形成装置にも本発明の光走査装置を適用できる。
【００５９】
以上のような構成の多色画像形成装置において、光走査装置によるレーザビームのビームスポット径は、初期（工場出荷状態）を目標として、各光走査装置ごとに制御を行うのが良い。
ビームスポット径の補正を画像形成中に行うと、前述の焦点可変手段の動作に伴うわずかなリップル（動作直後におけるビームスポット径及びビームスポット位置の微変動）により画像品質が局所的に劣化する恐れがある。
また、画像を１枚出力する程度の時間では、ビームスポット径の変動は少ない。しかし、連続出力中は多色画像形成装置内の環境変動が激しいため、できるだけ短い周期で補正を行う方が望ましい。
以上のことからビームスポット径の補正は、連続プリント中の紙間で行うのが良い。このため本発明の構成及び検出・補正方法を用い、走査レーザビーム焦点ずれの主走査、副走査方向の独立検出と、可変焦点手段へのフィードバックによる主走査、副走査方向の独立した補正を行うことにより、紙間の短時間に迅速に焦点ずれ検出と補正を行うことができる。
また、上記の焦点ずれ検出と補正は、画像形成装置の立ち上げ時、スリープモードからの回復時、プロセスコントロール時などにも適宜、行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施例を示す図であって、光走査装置の光偏向器（回転多面鏡）以降の光学系の配置例を示した平面図（主走査断面図）である。
【図２】（ａ），（ｂ）はそれぞれ光走査装置の光源（半導体レーザ（ＬＤ））から走査面までの光学系の配置例を示した側面図（副走査断面図）である。
【図３】走査ビーム焦点検出手段の一実施例を示す図であり、光源側から見たナイフエッジ対の平面図である。
【図４】図３に示す走査ビーム焦点検出手段のナイフエッジ対から光検出器に至る光学系の主走査方向断面図である。
【図５】図４の走査ビーム焦点検出手段の光検出器で検出された信号波形の関係を示す図である。
【図６】本発明の別の実施例を示す図であって、光走査装置の光偏向器（回転多面鏡）以降の光学系の配置例を示した平面図（主走査断面図）である。
【図７】本発明の別の実施例を示す図であって、光走査装置の光偏向器（回転多面鏡）以降の光学系の配置例を示した平面図（主走査断面図）である。
【図８】本発明の別の実施例を示す図であり、主走査と副走査の焦点ずれ検出を一体化して独立した検出を可能とする構成の走査ビーム焦点検出手段のナイフエッジ群を光源方向から見たときの構成例を示す平面図である。
【図９】図８に示す走査ビーム焦点検出手段のナイフエッジ群から光検出器に至る光学系の主走査方向断面図である。
【図１０】図９の走査ビーム焦点検出手段の光検出器で検出された信号波形の関係を示す図である。
【図１１】図１０（ｃ）のパルス列ｔ１、ｔ２が走査レーザビームの焦点ずれ状態により変化する様子を示した図である。
【図１２】（ａ）は主走査方向のフォーカス誤差信号と焦点ずれの関係を示す図、（ｂ）副走査方向のフォーカス誤差信号と焦点ずれの関係を示す図である。
【図１３】実施例３の走査ビーム焦点検出手段を実際に構成したセンサの構造例を示す図である。
【図１４】走査レーザビームのビーム形状が円形状のときの本発明のナイフエッジ透過光検出信号の受光波形を示す図である。
【図１５】走査レーザビームの主走査方向集光径が副走査方向集光径より小さいときの本発明のナイフエッジ透過光検出信号の受光波形を示す図である。
【図１６】走査レーザビームの主走査方向集光径が副走査方向集光径より大きいときの本発明のナイフエッジ透過光検出信号の受光波形を示す図である。
【図１７】本発明の別の実施例を示すナイフエッジ対の説明図であり、（ａ）は主走査方向の焦点ずれを検出するナイフエッジ対を光源方向から見たときの平面図であり、（ｂ）は副走査方向の焦点ずれを検出するために主走査方向に対して傾いたエッジ線を持つナイフエッジ対を光源方向から見たときの平面図である。
【図１８】主走査方向集光径が副走査方向集光径より大きいときの図１７のナイフエッジに対応した透過光検出信号の受光波形を示す図である。
【図１９】本発明に係る主走査方向と副走査方向の焦点ずれ検出と補正方法の一例を示すフロー図である。
【図２０】実施例１〜３で説明した光走査装置を複数備えた多色画像形成装置の概略構成図である。
【図２１】特許文献１に記載の実施例を示す図の写しである。
【符号の説明】
【００６１】
１、２、３、４：ナイフエッジ
１１：光源（半導体レーザ（ＬＤ））
１２：カップリングレンズ
１３：副走査方向に母線を持つシリンドリカルレンズ
１４：主走査方向に母線を持つシリンドリカルレンズ
１５：回転多面鏡（光走査手段）
１５ａ：反射面
１６：ｆθレンズ
１７：走査面
１８：走査ビーム焦点検出手段
１８−１：主走査方向の走査ビーム焦点検出手段
１８−２：副走査方向の走査ビーム焦点検出手段
１９：集光レンズ
２０：光検出器
２１Ａ：主走査可変焦点素子（主走査可変焦点手段）
２１Ｂ：副走査可変焦点素子（副走査可変焦点手段）
１００：多色画像形成装置
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ：ローラ
１０５：光走査装置
１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋ：現像装置
１１０：排紙トレイ
１１１：給紙カセット
１１２：二次転写ローラ
１１４：定着装置
１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋ：感光体
１２１：中間転写ベルト
ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫ：レーザビーム
【図１】
2010020025.tif 000003
【図２】
2010020025.tif 000004
【図３】
2010020025.tif 000005
【図４】
2010020025.tif 000006
【図５】
2010020025.tif 000007
【図６】
2010020025.tif 000008
【図７】
2010020025.tif 000009
【図８】
2010020025.tif 000010
【図９】
2010020025.tif 000011
【図１０】
2010020025.tif 000012
【図１１】
2010020025.tif 000013
【図１２】
2010020025.tif 000014
【図１３】
2010020025.tif 000015
【図１４】
2010020025.tif 000016
【図１５】
2010020025.tif 000017
【図１６】
2010020025.tif 000018
【図１７】
2010020025.tif 000019
【図１８】
2010020025.tif 000020
【図１９】
2010020025.tif 000021
【図２０】
2010020025.tif 000022
【図２１】
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