(57)【要約】【課題】マルチビーム光源を用いる多色画像形成装置において、副走査ピッチを正確に合わせるには手間がかかり、温度変動や結像光学系の倍率変化によっても変動してしまうため、副走査ピッチは必ずしも均一でない。また、光源毎に波長が異なりモードホップ等で変化するため、主走査方向にも倍率が若干異なるため、色ずれとなってあらわれる。【解決手段】色ずれ補正に用いるトナーパッチを、ポリゴンミラーの隣接する複数面で走査した複数行を含むラインパターンにより形成し、形成されたライン幅中心によりレジストずれを検出する。【選択図】  図１
2006198896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源ユニットからの光ビームを、ポリゴンミラーにより走査し、各光ビームに対応した像担持体上に結像光学系により結像して静電像を各々形成する光走査装置を備え、前記各静電像を各色トナーにより現像し、転写体上で重ね合わせてカラー画像を形成する多色画像形成装置において、前記転写体上に各色のトナーパッチを形成してレジストずれを検出するレジストずれ検出手段を備えるとともに、前記各光源ユニットのうち、少なくとも１つは複数の発光源を有し、前記像担持体上に複数ラインを同時に形成するマルチビーム光源ユニットからなり、前記トナーパッチを、前記複数の発光源のうち、いずれかの発光源からの光ビームを前記ポリゴンミラーの隣接する複数面で走査した複数行を含むラインパターンにより形成し、形成されたラインパターンのライン幅中心によりレジストずれを検出することを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多色画像形成装置において、前記ラインパターンは、ｎを前記複数の発光源の光源数とするとき、該ｎ個の発光源を全て用い、前記レジストずれ検出手段において隣接するｎ＋１行以上が検出されるライン幅を有することを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の多色画像形成装置において、前記ラインパターンは、前記複数の発光源のうち、常に特定の発光源からの光ビームを先頭行として書き出すようにすることを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の多色画像形成装置において、さらに、前記像担持体上における走査ラインの傾きを機械的に補正する傾き補正手段を備え、該傾き補正手段を、前記結像光学系を構成する光学素子のうち、前記複数の発光源からのビーム間隔が副走査方向に最も近接している光学素子に配備することを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の多色画像形成装置において、さらに、前記像担持体上における走査ラインの曲がりを機械的に補正する曲がり補正手段を備え、該曲がり補正手段を、前記結像光学系を構成する光学素子のうち、前記複数の発光源からのビーム間隔が副走査方向に最も近接している光学素子に配備することを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の多色画像形成装置において、前記レジストずれ検出手段により検出された、転写体の移動方向におけるずれ量にもとづいて、前記各発光源の副走査方向での書き出しタイミングを一律に補正することを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の多色画像形成装置において、前記レジストずれ検出手段により検出された、転写体の移動方向におけるずれ量にもとづいて前記複数の発光源のうち、画像形成時の先頭行を形成する発光源を選択することを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１つに記載の多色画像形成装置において、前記ポリゴンミラーにより走査された光ビームの走査位置を検出するビーム検出手段を備えるとともに、各発光源の副走査位置の変化を検出し、その平均値により少なくとも１ジョブ中にわたって前記補正状態を保持することを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１つに記載の多色画像形成装置において、前記レジストずれ検出手段により検出された、転写体の移動方向に直交する方向におけるずれ量にもとづいて、前記各発光源の主走査方向での書込みタイミングを一律に補正することを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１つに記載の多色画像形成装置において、前記レジストずれ検出手段を転写体の移動方向に直交する方向における複数箇所に備えるとともに、前記レジストずれの検出位置を境界とした各領域で、前記各発光源を変調する画素クロックの周期を一律に補正することを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の多色画像形成装置において、前記ポリゴンミラーにより走査された光ビームを検出するビーム検出手段を備えるとともに、各発光源の主走査倍率の変化を検出し、その平均値により少なくとも１ジョブ中にわたって前記補正状態を保持することを特徴とする多色画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル複写機およびレーザプリンタ等の書込系に用いられる光走査装置に適用され、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に関する。
【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は、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多色画像形成装置においては、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、例えば、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、などによって、各トナー像の副走査方向のレジストずれが生じ色ずれや色変わりとなって画像品質を劣化させる。
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の主走査倍率および書込み位置を正確に合わせなければ、主走査方向のレジストずれが生じ、色ずれや色変わりの要因となる。
【０００３】
従来、このレジストずれは、光走査装置によるもの、光走査装置以外によるものの区分けなく、転写体に記録されたレジストずれ検出パターンにより装置の立上げ時やジョブ間等で定期的に検出し、副走査方向については、ポリゴンミラー１面単位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補正し、主走査方向については、走査始端で発生される同期検知信号からのタイミングを調節することにより書出し位置を補正するとともに（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３  参照。）、走査始端から走査終端に至る走査時間を検出することにより画素クロックの周波数を合わせる等により各色間の全幅倍率を合せている（例えば、特許文献４  参照。）。
一方、こういった多色画像形成装置においては、高速化、高密度化が年々進んでいる。この対応策としてポリゴンモータの回転数を増加する方法があるが、軸受寿命に限界があり、発熱、振動が抑えきれなくなっていることから、より低い回転数で複数のビームを同時に走査することで、高速化、高密度化が実現できるマルチビーム光源を用いる方式が提案されている。
しかしながら、マルチビーム光源は光源間のピッチや波長の差があるため、特許文献３に示されるように複数のラインを一組として個別にレジストずれ検出を行うことで光源間のずれを回避する例が提案されている。
さらに、副走査方向の走査位置を補正する手段として液晶偏向素子を用いた例が開示されている（例えば、特許文献５、特許文献６  参照。）。
【０００４】
上記したようにマルチビーム光源が多色画像形成装置に用いられるようになってきた。
マルチビーム光源からの複数のビームは感光体面で互いに記録密度に応じた副走査ピッチとなるよう調節されるが、このピッチを正確に合わせるには手間がかかり、実質的に調整誤差をゼロにするのは困難であるうえ、温度変動や結像光学系の倍率変化によっても変動してしまうため、副走査ピッチは必ずしも均一でない。
また、光源毎に波長が異なりモードホップ等で変化するため、主走査方向にも倍率が若干異なる。
したがって、どの光源からのビームを組み合わせてラインを形成するか、あるいは、どの光源から書き出すかによって、レジストずれを検出するパターンの線幅や、縁のアウトラインの凹凸状態が異なることで検出精度が低下し、色ずれの補正が正確に行われず、この誤検知によって、かえって色ずれを増加させてしまうことも有り得る。
これに対し、各光源毎にパターンを個別に形成し、レジストずれを各色間に加えて各光源間についても検出することで正確に把握することができるが、検出するパターンが倍増してしまうため補正に要する時間がそれだけ多くかかり、プリントができない時間、いわゆるダウンタイムが増え生産性を落としてしまうという問題がある。
【０００５】
また、いずれかの光源しか用いずにパターンを形成すると、走査行が飛び飛びになってしまうため、形成されたラインのコントラストが低下し検出精度を落としてしまう要因ともなる。そのうえ、無駄に消費するトナー量も増えるという問題点もある。
さらに、近年、低コスト化に伴って光源やポリゴンミラーを収納するハウジングに樹脂が用いられるようになり、ポリゴンミラーの発熱によってハウジングが歪み易くなっているため、色ずれを抑えるうえでレジストずれチェックの頻度も増やさざるを得ない状況にもあり、色ずれ補正にかける時間はなるべく短い方が好ましい。
また、光源を変調するクロックや、タイミングを制御する制御回路においても負担が増大し、コストアップを招くことにもなるため、補正方法も単純な方が好ましい。
【０００６】
【特許文献１】特公平７−１９０８４号公報
【特許文献２】特開２００１−２５３１１３号公報
【特許文献３】特開２００３−１５４７０３号公報
【特許文献４】特開平９−５８０５３号公報
【特許文献５】特開２００３−２３３０９４号公報
【特許文献６】特開２００３−２１５４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明では、複数の画像形成ステーションによって形成された画像を重ね合わせるタンデム方式の多色画像形成装置において、マルチビーム光源を用いても、レジストずれの検出に要する時間を短縮し、色ずれの補正を単純化することによりプリントができないダウンタイムを最小限とすることで、プリントの生産性を向上し、プリント時以外の消費電力やトナー消費量を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明では、複数の光源ユニットからの光ビームを、ポリゴンミラーにより走査し、各光ビームに対応した像担持体上に結像光学系により結像して静電像を各々形成する光走査装置を備え、前記各静電像を各色トナーにより現像し、転写体上で重ね合わせてカラー画像を形成する多色画像形成装置において、前記転写体上に各色のトナーパッチを形成してレジストずれを検出するレジストずれ検出手段を備えるとともに、前記各光源ユニットのうち、少なくとも１つは複数の発光源を有し、前記像担持体上に複数ラインを同時に形成するマルチビーム光源ユニットからなり、前記トナーパッチを、前記複数の発光源のうち、いずれかの発光源からの光ビームを前記ポリゴンミラーの隣接する複数面で走査した複数行を含むラインパターンにより形成し、形成されたラインパターンのライン幅中心によりレジストずれを検出することを特徴とする。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の多色画像形成装置において、前記ラインパターンは、ｎを前記複数の発光源の光源数とするとき、該ｎ個の発光源を全て用い、前記レジストずれ検出手段において隣接するｎ＋１行以上が検出されるライン幅を有することを特徴とする。
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の多色画像形成装置において、前記ラインパターンは、前記複数の発光源のうち、常に特定の発光源からの光ビームを先頭行として書き出すようにすることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の多色画像形成装置において、さらに、前記像担持体上における走査ラインの傾きを機械的に補正する傾き補正手段を備え、該傾き補正手段を、前記結像光学系を構成する光学素子のうち、前記複数の発光源からのビーム間隔が副走査方向に最も近接している光学素子に配備することを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の多色画像形成装置において、さらに、前記像担持体上における走査ラインの曲がりを機械的に補正する曲がり補正手段を備え、該曲がり補正手段を、前記結像光学系を構成する光学素子のうち、前記複数の発光源からのビーム間隔が副走査方向に最も近接している光学素子に配備することを特徴とする。
請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５に記載の多色画像形成装置において、前記レジストずれ検出手段により検出された、転写体の移動方向におけるずれ量にもとづいて、前記各発光源の副走査方向での書き出しタイミングを一律に補正することを特徴とする。
請求項７に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の多色画像形成装置において、前記レジストずれ検出手段により検出された、転写体の移動方向におけるずれ量にもとづいて前記複数の発光源のうち、画像形成時の先頭行を形成する発光源を選択することを特徴とする。
【００１１】
請求項８に記載の発明では、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の多色画像形成装置において、前記ポリゴンミラーにより走査された光ビームの走査位置を検出するビーム検出手段を備えるとともに、各発光源の副走査位置の変化を検出し、その平均値により少なくとも１ジョブ中にわたって前記補正状態を保持することを特徴とする。
請求項９に記載の発明では、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の多色画像形成装置において、前記レジストずれ検出手段により検出された、転写体の移動方向に直交する方向におけるずれ量にもとづいて、前記各発光源の主走査方向での書込みタイミングを一律に補正することを特徴とする。
請求項１０に記載の発明では、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の多色画像形成装置において、前記レジストずれ検出手段を転写体の移動方向に直交する方向における複数箇所に備えるとともに、前記レジストずれの検出位置を境界とした各領域で、前記各発光源を変調する画素クロックの周期を一律に補正することを特徴とする。
請求項１１に記載の発明では、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の多色画像形成装置において、前記ポリゴンミラーにより走査された光ビームを検出するビーム検出手段を備えるとともに、各発光源の主走査倍率の変化を検出し、その平均値により少なくとも１ジョブ中にわたって前記補正状態を保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明はトナーパッチを、ポリゴンミラーの隣接する複数面で走査した複数行を含むラインパターンにより形成し、形成されたライン幅中心によりレジストずれを検出することにより、光源毎にレジストずれを検出しなくても、１回の計測のみで各光源間の平均値が求められ色ずれ補正にかかる時間が短縮でき、プリントジョブの生産性が向上する。
また、形成するパターン数も少なくて済み無駄なトナー消費を抑えることができる。
曲がり補正手段を、結像光学系を構成する光学素子のうち、複数の発光源からのビーム間隔が副走査方向に最も近接している光学素子に配備することにより、曲がり補正に伴う光学素子の姿勢変化や形状変化によって発生する主走査倍率の偏りがあっても、各発光源間の相対的なずれを小さくできるので、色ずれ補正精度を向上でき高品位な画像形成が行える。
レジストずれ検出手段により検出された、ずれ量にもとづいて、各発光源の主走査方向、あるいは副走査方向での書き出しタイミングを一律に補正することにより、各発光源の色ずれに対応したタイミング制御回路における演算が各発光源で共通で済み、単純化されるので、色ずれ補正にかかる時間が短縮でき、プリントジョブの生産性が向上する。
補正制御は、例えば、装置の立ち上げ時やジョブ間等のタイミングで行ない、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がかけられる。したがって、温度変動等に伴うプリント間での画質変化を低減できるうえ、色ずれ補正の頻度が削減でき、生産性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は４ステーションを走査する光走査装置の実施形態を示す図である。
同図において符号１０１、１０２、１０３、１０４は感光体ドラム、１０５は転写体、１０６はポリゴンミラー、１０７、１０８、１０９、１１０は光源ユニット、１１１は入射ミラー、１１３、１１４はシリンダレンズ、１１７は非平行平板、１２０はｆθレンズ、１２２、１２３はトロイダルレンズ、１２６、１２７、１２８、１２９、１３０、１３１は折り返しミラー、１３８、１３９、１４０、１４１はフォトセンサを実装した基板、１５４はＬＥＤ素子、１５５はフォトセンサ、１５６は集光レンズ、１５７はラインパターン、１６１、１６２は光のビームをそれぞれ示す。
同図は４ステーションを２ステーションずつ２分して、各々個別に光走査ユニットを構成し、走査方向を揃えて並置した方式を示す。
４つの感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４は転写体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重ね合わせることでカラー画像を形成する。
図示するように各感光体ドラムを走査する光走査装置は一体的に構成され、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、各々の書出し開始位置が一致するように画像を書き込んでいく。
また、同図では、各感光体に対して半導体レーザを一対配備し、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。
【００１４】
各光走査ユニット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、本実施形態では６ｍｍ、だけ異なるよう配備し、光源ユニット１０８からのビーム１６１、１６２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。
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。
【００１５】
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であり、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からのビームに対する相対的な走査位置を調整する。
ポリゴンミラー１０６は６面ミラーで、同図では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。１層の厚さは約２ｍｍである。尚、上下のポリゴンミラー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、各々、主走査方向にはポリゴンミラー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、各ビーム毎に配備されるトロイダルレンズ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。
各色ステーションは、ポリゴンミラーから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に対する入射位置、入射角が等しくなるように複数枚、同図では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。
【００１６】
各色ステーション毎に光路を追って説明すると、光源ユニット１０７からのビーム１６１は、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のステーションとしてマゼンタ画像を形成する。
光源ユニット１０８からのビーム１６２は、非平行平板１１７、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のステーションとしてイエロー画像を形成する。
もう一方の光走査ユニットも同様な構成で、説明は省くが、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のステーションとしてシアン画像を形成する。
【００１７】
図２はトロイダルレンズの支持筐体の構成を示す図である。
同図において符号３０１は支持板、３０２、３０３、３０４は板ばね、３０５はトロイダルレンズ、３０６はリブ部、３０７は突起、３０８は調節ねじ、３１０は立曲げ部、３１２はねじ穴、３１３、３１４は開口、３１５はステッピングモータ、３１６は切欠、３１７は可動筒、３１８は突起、３１９は板ばねの穴、３２６は板ばね、３２７はハウジングに設けられた凹部をそれぞれ示す。
トロイダルレンズ３０５は、樹脂製でレンズ部を囲うようにリブ部３０６が形成され、中央部には位置決め用の突起３０７が形成されている。
支持板３０１は板金でコの字状に形成され、トロイダルレンズ３０５の突起３０７を立曲げ部に形成した切欠３１６に係合し、また、リブの下面を立曲げ部３１０に突き当てて位置決めし、一対の板ばね３０３によりリブの上面より付勢して両端を保持する。板ばね３０３はトロイダルレンズ３０５を支持板３０１に重ね合わせた状態で外側よりはめ込み、一端を開口３１３から内側に出し開口３１４に挿入して固定する。中央部にはねじ穴３１２に調節ねじ３０８を螺合し、板ばね３０２を同様に外側よりはめ込んで下側リブの内側に引っ掛けて同様に固定し、調節ねじ３０８の先端にリブの下面が確実に当接するように付勢する。
板ばねの穴３１９は調節ねじ３０８を貫通する穴である。
トロイダルレンズ３０５は長尺で、剛性が低いため、わずかな応力が加わるだけで変形(反り)を生じ易く、また、周囲温度の変化に伴って上下に温度分布があると熱膨張差によっても変形してしまうが、このように支持板に沿わせることで形状を安定的に保ち、後述する傾け調整の際に局部的に応力が加わってもトロイダルレンズを変形させることがない(母線の直線性を保持する)ようにしている。
【００１８】
トロイダルレンズを装着した支持板は、レンズ中央部に形成された突起３１８をハウジング側に設けられた凹部３２７にかん合して位置決めを行ない、図中上向きに付勢するよう両端のハウジング取付面との間に板ばね３２６を架橋して支持する。
一端には支持板に形成した切欠３１６を貫通してステッピングモータ３１５が固定され、シャフトの先端に形成された送りねじを可動筒３１７のねじ穴に螺合し、可動筒３１７の先端をハウジング受け面に突き当てることで、ステッピングモータ３１５の回転により副走査方向（トロイダルレンズの高さ方向）に変位可能としている。これにより、ステッピングモータ３１５の正逆回転に追従してトロイダルレンズ３０５は光軸と直交する面内で突起３１８の係合部を支点として回動調節でき、それに伴って副走査方向におけるトロイダルレンズの母線が傾いて、トロイダルレンズの結像位置としての走査ラインが傾けられる。
実施例では、第１、第３のステーションのトロイダルレンズに回転支点端の方向を揃えて配備され、ユニット毎に基準となる第２、第４のステーションの走査ラインにもう一方の走査ラインが平行となるように傾き調整がわれる。
【００１９】
図３はトロイダルレンズの装着状態を光軸方向からみた図である。同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
トロイダルレンズ３０５は両端を立曲げ部３１０の縁、中央を調節ねじ３０８の先端で支持され、調節ねじ３０８の突出し量が立曲げ部３１０に足りない場合には、板ばね３０２の力によってトロイダルレンズの母線が下側に凸となるよう反る。逆に突出し量が超えると上側に凸に反る。したがって、これらの調節ねじを調整することによってトロイダルレンズの焦線が副走査方向に湾曲され、走査ラインの曲がりが補正できる。
一般に、走査ラインの曲がりは光学系を構成する光学素子の配置誤差や成形時の反り等に起因し、これをキャンセルする方向にトロイダルレンズ３０５を湾曲させることによって直線性を矯正する、あるいは、各走査ライン間の湾曲の方向と量を揃えることができる。
なお、上記した調節ねじは主走査方向に沿った複数箇所に配備してもよく、中央部と立曲げ部３１０との中間の計３箇所に配備することにより、Ｍ型やＷ型の曲がりについても補正が可能となる。
実施例では、全てのトロイダルレンズに配備され、組付時に各ステーションの走査ラインが真直になるように合わせている。
【００２０】
図４は光学系における副走査断面の光路を示す図である。
各発光源４０１、４０２からカップリングレンズ４０３、４０４を介して射出したビームは、光源ユニットを光軸周りに回転調整することによって被走査面でピッチＰを得るように光路が設定される。この際、各ビーム１６１はシリンダレンズ１１３によってポリゴンミラー１０６の偏向面上で交差され、トロイダルレンズ１２３の近傍で再度交差する。
各ビームがトロイダルレンズ１２３で副走査方向に離れた部位を通過すると、上記した傾き補正によりトロイダルレンズを傾けられた際、ビーム間で主走査倍率の差が発生したり、曲がりの形状がビーム間で異なることで、上記したレンズ形状を操作する方法では一律に補正するのが難しくなるためで、トロイダルレンズ１２３で各ビームを近接させることでビーム間の差異をなるべく発生させないよう配慮している。
【００２１】
図５は走査ラインの傾きを電気的に揃える実施例を示す図である。
実施例では、各ユニット内では上記したように、基準となるステーションに対し他のステーションの傾きを合わせるが、ユニット間では各ユニットの基準となるステーション同士の傾きを電気的に合わせるようにしている。
いま、基準となるステーション同士の傾きの差がＳだけあったとすると、走査ラインピッチＰで割った余りΔＳが最小となるように係数ｋを定めて主走査領域をｋ＋１分割し、各分割領域毎に書き出しタイミングがずれるよう画像データの記録位置をシフトする。
例えば、実施例ではｋ＝３であるから、１ラインに相当する主走査に沿った画像データを４等分し、ラインバッファに記憶する際に、左から第２の領域では１ライン分、第３の領域では２ライン分、第４の領域では３ライン分というように記録するタイミングを順次ずらして入力する。
つまり、もともとのラインにおける画像データは、第２の領域では１ライン前の走査で記録され、第４の領域では３ライン前の走査で記録されるように、画像データの構成を組替える。
なお、この境界部で発生するジャギー（階段状のギザギザ）は徐々にパルス幅を可変する等のスムージング技術により目立ち難くすることができる。
【００２２】
図６は走査線曲がりに対する補正方法を説明するための図である。
同図は曲がりに対する画素データ構成の様子を示すが、仮に２次曲線とみなせば分割位置は、±√（Ｓ／２Ｐ）、±√（Ｓ／Ｐ）で与えられ、同様に適応できる。
曲がり補正に伴う光学素子の姿勢変化や形状変化によって発生する主走査倍率の偏りがあっても、各発光源間の相対的なずれを小さくできるので、色ずれ補正精度を向上でき高品位な画像形成が行える。
画像記録領域の走査開始側および走査終端側には、図１に示すように、ユニット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、各ステーションにおいて走査されたビームを検出する。実施例では、基板１３８、１４０は同期検知センサとなし、この検出信号を基に各々書き込み開始のタイミングをはかるよう共用している。
一方、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し、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、各ステーションによって記録された画像の転写ベルト上での全幅倍率を安定的に保持することができる。
【００２３】
図７はセンサとして用いるフォトダイオードの形状を説明するための図である。
同図において符号１５２、１５３はフォトダイオードをそれぞれ示す。
いずれかのセンサを同図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、それとは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。
副走査位置のずれΔｙはフォトダイオード１５３の傾斜角β、光ビームの走査速度Ｖを用いて
Δｙ＝（Ｖ／ｔａｎβ）・Δｔ
で表され、実施例では、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とで、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、上記センサを走査開始側と走査終端側のいずれにも配備するようにすれば、各端の副走査位置ずれの差、つまり走査線の傾きが検出できる。
【００２４】
図８は光源ユニットの斜視図である。全ての光源ユニットは同一構成である。
同図において符号４０１、４０２は半導体レーザ、４０３、４０４はカップリングレンズ、４０５、４０６はベース部材、４０７はホルダ部材、４０８、４０９はＶ溝部、４１０、４１１は板ばね、４１２はプリント基板、４１３は円筒部、４１４は当接面をそれぞれ示す。
半導体レーザ４０１、４０２およびカップリングレンズ４０３、４０４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、半導体レーザはパッケージの外周をかん合して各々ベース部材４０５、４０６に裏側より圧入され、ホルダ部材４０７の裏面に、各々３点を表側から貫通したねじを螺合して当接させて保持し、カップリングレンズはホルダ部材に相反する方向に開くよう形成したＶ溝部４０８、４０９に外周を突き当て、板ばね４１０、４１１により内側に寄せてねじ固定される。
この際、半導体レーザの発光点がカップリングレンズの光軸上になるようベース部材の当接面（光軸に直交する面）上での配置を、また、カップリングレンズ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。
各々の射出光の光軸は射出軸Ｃに対して互いに交差する方向となるよう傾けられ、実施例ではこの交差位置をポリゴンミラー反射面の近傍となるように支持部材の傾斜を設定している。
駆動回路が形成されたプリント基板４１２はホルダ部材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４００が一体的に構成される。
光源ユニットは、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の円筒部４１３を挿入して位置決めし、当接面４１４を突き当ててネジ止めされる。
この際、円筒部を基準として傾け量δ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。
【００２５】
図９はハウジングの概要を示す図である。
図１０はハウジングの装着状態を示す図である。
両図において符号２００は光学ユニット、２０１は光学系のハウジング、２０２はカバー、２０３は位置決めピン、２０４は貫通穴、２０５は支持部、２０６は支持部、２０７は板ばね、２０８は支持部材、２０９は開口をそれぞれ示す。
上記した光源ユニット１０９、１１０、ポリゴンミラー１０６、ｆθレンズ１２０等光学系を構成する光学素子は各々ハウジング２０１の所定の部位に配置を保って装着され、カバー２０２で密閉される。
図示しないが、トロイダルレンズ等はハウジングの下側より装着され、一体ユニットとなす。
実施例ではイエロー、マゼンタのステーションを１ユニット、シアン、ブラックのステーションを１ユニットとして、別々のハウジングに収容される。
ハウジング２０１は樹脂で成形され、外壁には４箇所の支持部が形成される。
前側の一対の支持部２０５には、位置決めピン２０３とねじの貫通穴２０４が形成され、本体フレームを構成する支持部材２０８に位置決めピン２０３を基準として装着され、ねじ止めされる。一方、ポリゴンモータ側の一対の支持部２０６は板ばね２０７で上から抑え付けるのみで設置平面上で拘束しない。
したがって、転写ベルトの搬送方向に自由膨張を可能とし、ポリゴンモータの発熱に伴うハウジングの歪みを発生し難くしている。
支持部材２０８は各ユニットに共通であり板金で形成され、感光体ドラムとの間を仕切るように配置され、各ビームは開口２０９を通して感光体ドラムを照射する。
【００２６】
図１１は書込制御回路のブロック図である。
同図において符号５０１は画素クロック生成部、５０２は高周波クロック生成回路、５０３はカウンタ、５０４は比較回路、５０５は光源駆動部をそれぞれ示す。
次に、同図を用い、書込制御回路の動作について説明する。
まず、画素クロック生成部５０１であるが、カウンタ５０３では、高周波クロック生成回路５０２で生成された高周波クロックＶＣＬＫをカウントし、比較回路５０４ではこのカウント値と、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、カウント値が上記設定値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、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５０３は制御信号ｈと同時にリセットされ再び０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。
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。
実施例では、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。
【００２７】
図１２は１／８クロックだけ位相を遅らせた例を示す図である。
デューティ５０％とすると設定値Ｌ＝３が与えられ、カウンタ５０３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。
こうして生成された画素クロックＰＣＬＫは、光源駆動部５０５に与えられ、画素クロックＰＣＬＫを基準に、画像処理部５０６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、半導体レーザを駆動する。
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。
【００２８】
図１３は倍率誤差補正の一実施例を説明するための図である。
実施例では、同図に示すように主走査領域を複数の区間に分割し、分割区間毎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。
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）はその積分値で表される。
Ｍ（ｘ）＝∫Ｌ（ｘ）ｄｘ
分割区間の始点と終点でビームスポット位置ずれが０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）      但し、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。上記実施例では、σは１／８画素となる。
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てやればよい。
【００２９】
図１４は実施例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。
上記したように、実施例では、各ユニット内では基準となるステーションに対し他のステーションの走査位置を合わせ、ユニット間では各ユニットの基準となるステーション同士の画像の重なり具合を検出し、一方の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。
こうすることにより、各発光源の色ずれに対応したタイミング制御回路における演算が各発光源で共通で済み、単純化されるので、色ずれ補正にかかる時間が短縮でき、プリントジョブの生産性が向上する。
画像の重なり具合は、各ユニットの基準ステーションが転写ベルト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一方のステーションを基準として相対的なずれとして検出し、定期的に補正制御が行なわれる。
補正制御は、例えば、装置の立ち上げ時やジョブ間等のタイミングで行ない、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がかけられる。したがって、温度変動等に伴うプリント間での画質変化を低減できるうえ、色ずれ補正の頻度が削減でき、生産性が向上する。
検出手段は、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、実施例では、画像の中央と左右両端２ヵ所に配備され、各ユニットで基準となるブラックとマゼンタとのトナー像により、主走査ラインに沿った横線パターンと、主走査ラインに対し約４５°傾けた傾斜線パターンとからなるラインパターン１５７を形成し、転写ベルトの移動に応じて検出時間差を読み取っていく。
【００３０】
図１５はラインパターンの一例を示す図である。
同図において符号Ｐｋ１は基準色の横線パターン、Ｐｋ２は基準色の傾斜線パターン、
Ｐｍ１はマゼンタの横線パターン、Ｐｍ２はマゼンタの傾斜線パターン、ｔｋｍは両横線パターンの検出時間差、ｔｋ、ｔｍはそれぞれの色の横線パターンと傾斜線パターンの検出時間差をそれぞれ示す。
紙面上下が副走査方向に相当し、検出時間差ｔｍｋの理論値ｔ０との差から各色の副走査レジストを、また、検出時間差ｔｋ、ｔｍの差から各色の主走査レジストのずれを求める。
【００３１】
図１６はパターン形成時の問題点を説明するための図である。同図（ａ）は傾斜線パターン、同図（ｂ）、（ｃ）は横線パターン、をそれぞれ示す図である。
ここで、光源数が複数、実施例では２ビームでこのパターンが形成されるので、同図（ａ）に示すように主走査方向では光源間の波長差があると、ｄだけ凹凸が発生する。ｄはビームによって書き出し位置が微妙にずれることにより、傾斜線を描いても、一方のビームによる傾斜線を基準とした理想の傾斜ラインから、他方のビームによる傾斜線がずれてしまう量を表している。同図は２番目のラインがｄだけ突出している状態を示している。
副走査方向ではピッチ誤差があると同図（ｂ）、（ｃ）にＤ１あるいはＤ２で示すように、組み合わせによりライン幅が異なる。２ビームの場合、ポリゴンミラーの１面で走査されるライン間隔が狭まると、隣接面で走査される次のラインとの間隔は広がってしまう。
そこで、実施例では、光源を全て用い、いずれかの光源からのビームがポリゴンミラーの隣接する２面以上で走査されるように、光源数がｎ個の場合、検出位置に沿ってｎ＋１ライン以上にかかるようなライン幅を設定してラインパターンを形成し、検出位置に沿ってラインの両縁を検出してその中間点を求めることで、ピッチ誤差を全て含めた形で平均化されたずれが検出でき、各光源毎に個別に検出して平均値を求めるのと同様な効果があり、ピッチ変動や主走査倍率変動の影響を受けない。ライン幅の上限は特に定義しないが、実用的にはポリゴンの２ないし３面分程度あれば十分である。
このようにすることで、各発光源による走査ラインピッチの調整誤差や変動の影響を受けることなく、また、ライン幅を確保することで縁部のトナー散りの影響等によるＳ／Ｎ比を上げることができるので正確にレジストずれが検出でき、色ずれ補正精度を向上でき高品位な画像形成が行える。しかも、光源毎にレジストずれを検出しなくても、１回の計測のみで各光源間の平均値が求められ、色ずれ補正にかかる時間が短縮でき、プリントジョブの生産性が向上する。
また、形成するパターン数も少なくて済み無駄なトナー消費を抑えることができる。
【００３２】
ところで、この際、ラインパターンをどの光源から書き始めるかによって、検出毎にライン幅が変わってしまう可能性があるため、ラインパターンの先頭行は常に特定の光源で形成するようにしておく必要がある。
こうして検出された副走査レジストについては、ポリゴンミラー１面単位、つまり光源数をｎとするとｎラインピッチｎ・Ｐ、実施例では２Ｐを単位として面位相を選択し、各光源の走査ラインのうち、最もレジストずれが小さくなる走査ラインを通常プリント時の先頭行として選択することで一方のユニットの副走査方向における書出しタイミングを各ステーション共通に補正し、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で、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ΔＰをも補正できるようにしている。
各レジスト検出毎のラインパターンを書き出す発光源の違いによるライン幅の変化がないので、色ずれ補正精度を向上でき高品位な画像形成が行える。
また、傾きについては上記した画素データの組替えにより一方のユニットにおける各ステーション共通に補正する。傾き補正に伴う光学素子の姿勢変化によって発生する主走査倍率の偏りや走査ラインの曲がりがあっても、各発光源間の相対的なずれを小さくできるので、色ずれ補正精度を向上でき高品位な画像形成が行える。
【００３３】
一方、ユニット内においては、上記したようにフォトダイオード１５２、１５３を用いてステーション間の走査位置ずれを常に監視することができる。
実施例では、このフォトダイオード１５２、１５３を主走査方向における走査領域の両端に配備することで走査線の傾きも検出できるようにし、フィードバック補正によりレジスト位置と傾きとを機械的に補正して、基準となるステーションの走査位置に合わせ込むように制御され、主走査倍率については、上記したように同期検知信号と終端検知信号との検出時間をもとに、ステーション間の倍率変化を常に監視し、基準となるステーションの倍率に合うように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補正しているので、各ユニット間の基準となるステーションにおける画像の重なり具合さえ合わせれば、全てのステーションの色ずれが補正できる。
このように、実施例では、トナー像検出による定期的な補正を最小限で済ませることで、プリント動作を中断する時間をかけ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。
また、４ステーションを２ステーションずつに分け、同一方向に回転するポリゴンミラーで走査するようにして各ステーションの走査方向を揃え、主走査方向の倍率変動があってもレジストずれが発生し難くくするとともに、ユニット間の補正を電気的な補正のみで対応できるようにすることで、より補正にかける時間が短くなるよう配慮している。  
【００３４】
なお、主走査方向においては、上記したように主走査領域を複数に分割した各区間毎に画素クロックの周期を可変することで中間像高における倍率の歪みを低減し、主走査方向の全域に渡って倍率が均一になるようにしている。
したがって、各分割位置毎にレジストずれを検出するセンサを設ければ良いのだが、コストアップとなるうえ補正時間もかかる。実施例では、センサ数を最小限とするため、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られた位相データを、所定区間の倍率の変化量に対応してデータテーブルに記憶させておくことで対処している。
そのため、センサを主走査領域における中央と両端の３箇所に配置して主走査領域を２分した各区間の倍率の変化量を検出し、上記３箇所で基準となるステーションとのレジストずれがゼロとなるように、各分割区間毎の倍率変化を予測する。
【００３５】
図１７は光軸偏向手段である非平行平板の支持部を示す斜視図である。同図（ａ）は分解斜視図、同図（ｂ）は組み立て図である。
同図において符号６２１は非平行平板、６２２はホルダ部材、６２３は軸受部、６２４は支持部材、６２５はかん合部、６２６は鍔部、６２７はレバー部、６２８はステッピングモータ、６２９はスプリング、６３０は貫通穴、６３１、６３２はピンをそれぞれ示す。
図１８は光軸偏向手段の他の方法を示す図である。
図１７において、非平行平板６２１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３２６が裏側に引っ掛かり、支持部材に密着した状態でかん合部６２５を基準に回転可能に保持される。
支持部材６２４は、上記したように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Ｈ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。
ホルダ部材の一端にはレバー部６２７が形成され、支持部材に形成した貫通穴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。
なお、この際のバックラッシュをとるため、ホルダ部材のピン６３１と支持部材のピン６３２との間にスプリング６２９による引張力をかけ、一方向に片寄せする構成としている。
【００３６】
いま、この回転角をγ、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・ｓｉｎγ
ただし、ｎは非平行平板の屈折率
で与えられ、ζ・ｆｃ・（ｎ−１）ε＝Ｋ（定数）とおけるので、微小回転角の範囲では、
Δｙ≒Ｋγ
と近似できるため、回転角にほぼ比例して可変できる。
実施例では、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、図１８に示す液晶偏向素子等を光軸偏向手段として用いても同様の効果が得られる。
液晶偏向素子は上下の電極間に電位差を与えることで、液晶の配向が変化し、図示するように屈折率分布を発生させて光線を屈曲させることができる。
【００３７】
図１９は光走査装置を搭載した画像形成装置の例を示す図である。
同図において符号９００は光走査装置、９０１は感光体ドラム、９０２は帯電チャージャ、９０３は現像ローラ、９０４はトナーカートリッジ、９０５はクリーニングケース、９０６は転写ベルト、９０７は給紙トレイ、９０８は給紙コロ、９０９はレジストローラ対、９１０は定着ローラ、９１１は排紙トレイ、９１２は排紙ローラをそれぞれ示す。
感光体ドラム９０１の周囲には感光体を高圧に帯電する帯電チャージャ９０２、光走査装置９００により記録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９０３、現像ローラにトナーを補給するトナーカートリッジ９０４、ドラムに残ったトナーを掻き取り備蓄するクリーニングケース９０５が配置される。感光体ドラムへは上記したようにポリゴンミラー１面毎の走査により複数ライン、実施例では５ライン同時に画像記録が行われる。上記した画像形成ステーションは転写ベルト９０６の移動方向に並列され、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像が転写ベルト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。
各画像形成ステーションはトナー色が異なるだけで、基本的には同一構成である。
一方、記録紙は給紙トレイ９０７から給紙コロ９０８により供給され、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送り出され、転写ベルトからカラー画像が転写されて、定着ローラ９１０で定着されて排紙ローラ９１２により排紙トレイ９１１に排出される。
【００３８】
図２０はポリゴンミラーの位相を制御する回路のブロック図である。
同図において符号８０１、８０２はポリゴンミラー、８０３はロータ、８０４は回路基板、８０５、８０６はホール素子、８０７、８０８は同期検知センサをそれぞれ示す。
ポリゴンミラー８０１、８０２はロータ８０３に装着され、回路基板８０４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、回路基板上には、回転位置検出手段としてのホール素子８０５、８０６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毎に、一定周期の回転位置検出信号が発生される。
ポリゴンミラーは、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を等速で回転する。
各ポリゴンミラー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８０７、８０８で検出され、各面毎に同期検知信号が発生される。
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。
通常、ホール素子の配置とポリゴンミラー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。
【００３９】
実施例では、各々の光走査ユニットでのポリゴンミラーにおいて、光ビームが同期検知センサ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を配置してある。
また、いずれか一方、同図ではポリゴンミラー８０１を基準としたもう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が所定値となるようにポリゴンミラーの回転位相ｔを制御している。
実施例では、この際の回転位相ｔを以下のように設定している。
上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−ｉ／ｆ    ここで、ｉはｔを最小とする整数
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できる。
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。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】４ステーションを走査する光走査装置の実施形態を示す図である。
【図２】トロイダルレンズの支持筐体の構成を示す図である。
【図３】トロイダルレンズの装着状態を光軸方向からみた図である。
【図４】光学系における副走査断面の光路を示す図である。
【図５】走査ラインの傾きを電気的に揃える実施例を示す図である。
【図６】走査線曲がりに対する補正方法を説明するための図である。
【図７】センサとして用いるフォトダイオードの形状を説明するための図である。
【図８】光源ユニットの斜視図である。
【図９】ハウジングの概要を示す図である。
【図１０】ハウジングの装着状態を示す図である。
【図１１】書込制御回路のブロック図である。
【図１２】１／８クロックだけ位相を遅らせた例を示す図である。
【図１３】倍率誤差補正の一実施例を説明するための図である。
【図１４】実施例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。
【図１５】ラインパターンの一例を示す図である。
【図１６】パターン形成時の問題点を説明するための図である。
【図１７】光軸偏向手段である非平行平板の支持部を示す斜視図である。
【図１８】光軸偏向手段の他の方法を示す図である。
【図１９】光走査装置を搭載した画像形成装置の例を示す図である。
【図２０】ポリゴンミラーの位相を制御する回路のブロック図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０１、１０２      感光体ドラム
１０６      ポリゴンミラー
１０７、１０８      光源ユニット
１２０      ｆθレンズ
１２２、１２３      トロイダルレンズ
１２６、１２７、１２８      折り返しミラー
１５４      ＬＥＤ素子
１５５      フォトセンサ
１５６      集光レンズ
１５７      ラインパターン
【図１】
2006198896.tif 000003
【図２】
2006198896.tif 000004
【図３】
2006198896.tif 000005
【図４】
2006198896.tif 000006
【図５】
2006198896.tif 000007
【図６】
2006198896.tif 000008
【図７】
2006198896.tif 000009
【図８】
2006198896.tif 000010
【図９】
2006198896.tif 000011
【図１０】
2006198896.tif 000012
【図１１】
2006198896.tif 000013
【図１２】
2006198896.tif 000014
【図１３】
2006198896.tif 000015
【図１４】
2006198896.tif 000016
【図１５】
2006198896.tif 000017
【図１６】
2006198896.tif 000018
【図１７】
2006198896.tif 000019
【図１８】
2006198896.tif 000020
【図１９】
2006198896.tif 000021
【図２０】
2006198896.tif 000022