(57)【要約】【課題】  コストの高い検知手段や機構を制御するアクチュエータ等を使用せずに超低コストな手段・機構を用いて、光偏向器のモータの発熱等により光走査装置の筐体内にあるその他の光学素子・レーザ装置の姿勢変化を低減し、またユーザの待ち時間を無くし、位置ずれや色ずれの発生を防止することで画像品質を良好な状態に保つことのできる光走査装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】  光走査装置使用中に姿勢が変化するミラー２０６に直接的または間接的に接触し、温度変化により伸縮してミラー２０６の姿勢変化を低減させる伸縮部材２０９を有する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する光源手段と、該光ビームを偏向し主走査を行う偏向手段と、前記光源手段からの光ビームを被走査面に導く光学手段と、前記光源手段、前記光学手段および前記偏向手段のうちの少なくとも一つの手段を収容するハウジング手段とを備えた光走査装置において、
前記光走査装置使用中に姿勢が変化する前記光源手段および前記光学手段のうちの少なくとも一つの手段に直接的または間接的に接触し、温度変化により伸縮して前記少なくとも一つの手段の姿勢変化を低減させる伸縮部材を有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、
前記姿勢変化の方向は、主走査方向に対して直交する副走査方向であ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、
前記光学手段には、ミラーが含まれており、
前記姿勢変化は、前記ミラーの反射角の変化であることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項３記載の光走査装置において、
前記ミラーは、前記光学手段における光路の最も下流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３記載の光走査装置において、
前記光学手段には、副走査方向に補正する補正レンズが含まれており、
前記ミラーは、前記補正レンズよりも光路の上流側に配置されたものあることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項３記載の光走査装置において、
前記光学手段には、副走査方向に補正する補正レンズが含まれており、
前記ミラーは、前記補正レンズよりも光路の下流側に配置されたものであることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一つに記載の光走査装置において、
前記光学手段には、レンズが含まれており、
前記姿勢変化は、前記レンズの取付け位置の変化であることを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項７記載の光走査装置において、
前記レンズは、前記光学手段に配置され副走査方向に補正する補正レンズであることを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
請求項７記載の光走査装置において、
前記光学手段は、前記光源手段と前記偏向手段との間に配設された第１の光学手段であり、
前記レンズは、第１の光学手段のうちの副走査方向に光ビームを変化させることが可能な光学素子であることを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
請求項７記載の光走査装置において、
前記光学手段は、前記偏向手段と前記被走査面との間に配設された第２の光学手段であり、
前記レンズは、第２の光学手段のうちの副走査方向に光ビームを変化させることが可能な光学素子であることを特徴とする光走査装置。
【請求項１１】
請求項１または２記載の光走査装置において、
前記姿勢変化は、前記光源手段の前記光ビームの出射角度の変化であることを特徴とする光走査装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか一つに記載の光走査装置において、
前記伸縮部材は、樹脂で形成されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１１の何れか一つに記載の光走査装置において、
前記伸縮部材は、金属で形成されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の何れか一つに記載の光走査装置において、
前記伸縮部材は、熱源からの熱を直接的または間接的に受けることを特徴とする光走査装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の光走査装置において、
前記熱源は、前記偏向手段を駆動する駆動手段であることを特徴とする光走査装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の光走査装置において、
前記偏向手段は、複数の回転自在な偏向面を備えており、
前記伸縮部材は、前記複数の偏向面の回転により起こる気流により熱を受けることを特徴とする光走査装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の光走査装置において、
前記伸縮部材は、前記複数の偏向面に対して前記気流の風下側に配置されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７の何れか一つに記載の光走査装置において、
前記ハウジング手段は、樹脂で形成されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１８の何れか一つに記載の光走査装置において、
前記光走査装置は、一つの光源手段を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２０】
請求項１乃至１８の何れか一つに記載の光走査装置において、
前記光走査装置は、複数の光源手段を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２１】
像担持体上に光走査装置により潜像を形成するとともに、該潜像を上記像担持体にトナーで現像し、該像担持体上に形成されたトナー像をシート状記録媒体に転写することにより画像を得る画像形成装置において、
前記光走査装置が、請求項１９に記載の光走査装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】
複数の像担持体上に光走査装置により潜像を形成するとともに、該潜像を上記像担持体毎に異なる色トナーで現像し、該各像担持体上に形成されたトナー像をシート状記録媒体に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、
前記光走査装置が、請求項２０に記載の光走査装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２３】
複数の像担持体上に光走査装置により潜像を形成するとともに、該潜像を上記像担持体毎に異なる色トナーで現像し、該各像担持体上に形成されたトナー像をシート状記録媒体に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、
前記光走査装置が、請求項１９に記載の光走査装置を複数有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２４】
複数の像担持体上に光走査装置により潜像を形成するとともに、該潜像を上記像担持体毎に異なる色トナーで現像し、該各像担持体上に形成されたトナー像を順次中間転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体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において、
前記光走査装置が、請求項２０に記載の光走査装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２５】
複数の像担持体上に光走査装置により潜像を形成するとともに、該潜像を上記像担持体毎に異なる色トナーで現像し、該各像担持体上に形成されたトナー像を順次中間転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体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において、
前記光走査装置が、請求項１９に記載の光走査装置を複数有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２６】
請求項２２乃至２５の何れか一つに記載の画像形成装置において、
自動色合わせ補正制御を行うことが可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２７】
像担持体上に光走査装置により潜像を形成するとともに、該潜像を上記像担持体にトナーで現像し、該像担持体上に形成されたトナー像をシート状記録媒体に転写することにより画像を得る画像形成装置において、
前記光走査装置が、請求項１４に記載の光走査装置であり、
前記熱源は、トナー像を転写されたシート状記録媒体の定着を行う定着手段であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２８】
光ビームを出射する光源手段と、該光ビームを偏向し主走査を行う偏向手段と、該偏向手段を中心として光ビームを被走査面に導く光学手段と、前記光源手段、前記光学手段および前記偏向手段のうちの少なくとも一つの手段を収容するハウジング手段とを備えた光走査装置の姿勢補正方法において、
前記光走査装置使用中に姿勢が変化する前記光源手段および前記光学手段のうちの、副走査方向の補正に最も寄与する少なくとも一つの手段に個別的に接触し、温度変化により伸縮して前記少なくとも一つの手段の姿勢変化を低減させる伸縮部材を用いることにより、前記少なくとも一つの手段の姿勢を補正し、被走査面上の副走査方向に関する光ビーム位置を適正にすることを特徴とする光走査装置の姿勢補正方法。
【請求項２９】
請求項２８記載の光走査装置の姿勢補正方法において、
前記伸縮部材の一端を前記少なくとも一つの手段に接触させ、該伸縮部材の他端を前記光走査装置の不動部材に固定したことを特徴とする光走査装置の姿勢補正方法。
【請求項３０】
請求項２８または２９記載の光走査装置の姿勢補正方法において、
前記少なくとも一つの手段は、その姿勢が変化する前の状態になる向きに付勢手段によって付勢されていることを特徴とする光走査装置の姿勢補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置、画像形成装置および光走査装置の姿勢補正方法に関し、さらに詳しくは、プリンタ、複写機、ファクシミリ、プロッタ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置、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およびその姿勢補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、多色画像を形成する電子写真方式の画像形成装置（複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、あるいはこれらの複合機等）では、構成色分の複数の像担持体（例えば、感光体ドラム）を並設し、その被走査面上にレーザを照射して潜像を書き込むタンデム式が一方式として用いられている。この方式による装置の一例では、複数のレーザ装置から出射されるレーザによるライン走査により、並設された４つの感光体ドラムに潜像の走査を行い、各像担持体上に形成された潜像を異なる色の現像剤（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー）でそれぞれ現像して可視像化した後、転写搬送ベルト等に担持された記録用紙等の転写材を各像担持体の転写部に順次搬送し、各像担持体上に形成された各色の可視像を転写材に重ね合わせて転写した後、転写材上に転写された画像を定着して多色画像を得るように構成されている。
このようなタンデム式の従来のカラー画像形成装置において、各感光体ドラムへの潜像走査を、感光体ドラム毎に設けた光走査装置を個別に動作させて行うようにしたものが知られているが、ポリゴンミラーとその駆動用モータからなる光偏向器を用いた光走査装置は比較的高価であり、感光体ドラム毎に個別に光走査装置を設けることは、使用部品コストや製造コストを上げてしまうという点で問題がある。また、光偏向器を有する光走査装置を感光体ドラムの数に対応して複数設置するためには大きな設置スペースを必要とするため、画像形成装置全体が大型化するという問題も生じる。そこで、タンデム式のカラー画像形成装置の低コスト化、小型化を図るために、複数の感光体ドラムへ光走査を行う手段として、光偏向器を複数のレーザ装置に共通に用いるようにしたもの、つまり、単一の光偏向器で複数のレーザ装置からのレーザを同時に偏向走査して複数の感光体ドラムに照射し、光走査を行う装置が実用化されている。
【０００３】
単一の光偏向器で複数のレーザ装置からのレーザを同時に偏向走査して光走査を行う従来装置は、単一の光偏向器を中心にして２方向に対称に配置され、光偏向器により偏向走査される複数のレーザ装置ユニットからのレーザをそれぞれ対応する被走査面上に導き結像する光学系を備え、これらを含む光走査装置の全部品を一つのハウジングに収納したので、複数の光走査装置を備えた従来装置と比べて部品点数を削減でき、設置スペースも小さくて済むので、画像形成装置の低コスト化、小型化を図ることが可能になった。
ところで、上記のような構成の光走査装置を備え、フルカラー画像を形成する画像形成装置の場合、通常、複数のレーザ装置ユニットとして、ブラック用のレーザ装置ユニットと、カラー用の３つのレーザ装置ユニット（例えばシアン、マゼンタ、イエロー用のレーザ装置ユニット）を備え、白黒画像を形成する白黒モード時にはブラック用のレーザ装置ユニットのみを使用する。カラーモード時にはブラック用とカラー用の合わせて４つのレーザ装置ユニットを使用し、この４つのレーザ装置ユニットからのレーザを一つの光偏向器で同時に偏向走査してそれぞれ光学系を介して４つの感光体ドラムに照射し光走査を行う。４つの感光体ドラムに光を照射し潜像を形成する場合、それぞれの４つのレーザ装置からの光の主走査方向の書込位置を合わせるために同期センサを備えている。この同期センサの出力により各４色の走査タイミングを合わせる。
【０００４】
このように、レーザ毎に備えた伝達・結像光学系により各感光体ドラムの被走査面へレーザを伝達・結像するので、被走査面における各レーザによる走査ラインは光学系を構成する光学素子の特性やその幾何学的な配置により影響を受け、走査特性に違いが生じる。この走査特性の一つである副走査方向の結像位置がレーザ毎に大きく異なっている場合、最終画像の各色間のずれを生ずる一因となり、画像品質を低下させることにつながる。そこで従来では、例えば各色間のずれを検出し、レーザ毎に副走査方向の書き込み開始タイミングを調整することによって各色間のずれによる画像の劣化を起さないようにしている。
しかしながら、色ずれ等による画像の劣化を起す走査特性は、初期的にずれのないようにしても、機器の発熱等により部品の取付け位置が変化したり、部品そのものの形状が変化したりすることにより、つまり部品の姿勢が変化してしまうことにより、感光体ドラム上に描画する画像位置が徐々にずれてしまい、その結果、画像位置のずれ（以下、「位置ずれ」という）、またはフルカラー画像形成装置の場合は色ずれという不具合を招いていた。また、前述したように各レーザによる走査ラインは光学系を構成する光学素子の特性やその幾何学的な配置により影響を受けるため、走査ライン毎に発熱等による取付け位置の変化や、部品そのものの形の変化にも差が出ると言う問題があった。
【０００５】
図７ないし図９を参照して、従来の光走査装置における光学素子取り付け位置の変化、すなわち光学素子の姿勢変化による画像位置ずれの一例を説明する。
図７および図８において、符号２０３は光走査装置に配設されている単一の光偏向器であり、符号２０４−ａ、２０４−ｂは第１の結像用レンズとも呼ばれるｆθレンズ、符号２０５−ａ、２０５−ｂは長尺のトロイダルレンズ、符号２０７は光偏光器２０３、ｆθレンズ２０４−ａ、２０４−ｂおよびトロイダルレンズ２０５−ａ、２０５−ｂ等の光学素子を収容する光学ハウジング、符号２０７Ａは光学ハウジング２０７を覆うカバーである。
図７および図８に示すように、光偏向器２０３は複数の偏向面を備えた回転多面鏡（ポリゴンミラー）であり、図示しないポリゴンモータにより高速で等速回転しているが、光偏向器２０３の動作時間の経過、すなわち光偏向器２０３の回転数の増加とともに前記モータ部から熱が発せられる。モータから発せられた熱は光偏向器２０３から直接光学ハウジング２０７に伝わるほか、光偏向器２０３が起した気流によっても光学ハウジング２０７に伝わる。このため光学ハウジング２０７には、光偏向器２０３からの距離や熱の伝わり方により温度分布が生じる。
光学ハウジング２０７はその形状と発生した温度分布により、光走査装置・機器使用前の図７に示す状態から図８に示すように熱変形を起こす。この際、光学ハウジング２０７上に取り付けられ、図において光学ハウジング２０７の両端部に配置された光学素子としての折り返しミラー２０６−ａ、２０６−ｂの姿勢が変化し、各折り返しミラー２０６−ａ、２０６−ｂで反射された光ビームＬ２−ａ、Ｌ２−ｂの各感光体ドラム２０１、２０２上での露光位置が変化する。
【０００６】
このときの様子を図９を基に説明する。なお、図９においては、図７および図８に示した各折り返しミラー２０６−ａ、２０６−ｂのうち図において右側に配置された折り返しミラー２０６−ａ（以下、単に「ミラー２０６−ａ」という）を代表して説明する。
図９（ａ）は、図７に対応して光走査装置内の光学素子が正規の位置にある状態であり、レーザ装置（図示せず）から照射された光ビームＬ１は、ミラー２０６−ａの反射面２０６ａに当たり、θ角をもって反射し、感光体ドラム２０１表面に露光している。ミラー２０６−ａは、その反射面２０６ａの図において上下端部が光学ハウジング２０７と一体的に形成された受け面２０８−ａおよび２０８−ｂによって支持されている。一方、受け面２０８−ａおよび２０８−ｂ近傍には、光学ハウジング２０７と一体的に形成された板ばね取り付け座２０８−ｃにねじで締結・固定された付勢手段ないしは付勢部材としての板ばね２２０が図における紙面の手前側から奥側に延びて形成されたミラー２０６−ａの両端部に対応して２箇所設けられている。ミラー２０６−ａは、その裏面の図においてほぼ中央部が板ばね２２０の先端部によってその反射面２０６ａを受け面２０８−ａおよび２０８−ｂに接触・押し付ける向きに付勢されている。これにより、ミラー２０６−ａは、光学ハウジング２０７を介して伝達される外部からの通常の振動や外力によってその姿勢および配置位置が変化しないように受け面２０８−ａおよび２０８−ｂに保持されるようになされている。
なお、後述する実施形態を含め、図の簡明化を図るため、ミラー２０６−ａのハッチングを省略するとともに、図９（ａ）を除き板ばね２２０の図示を省略する。
【０００７】
次に、従来の光走査装置を動作させて暫くの時間が経った際の状態は、図９（ｂ）に示すようになる。これは、図８にも示したように光学ハウジング２０７が熱変形し、それによってミラー２０６−ａの姿勢が変化（図９（ｂ）中矢印方向に回転）した際の状態である。これにより、ミラー２０６−ａの姿勢が図９（ａ）に実線で示した状態から同図（ｂ）に破線で示すようにαだけ回転変位し、それによって前記レーザ装置よりの光ビームＬ１−ａがθ→θ−２αと変化した反射角をもって折り返された光ビームＬ１−ａ’’となって感光体ドラム２０１上に照射・露光することとなり、感光体ドラム２０１上における副走査方向の露光位置がずれてしまう。このように、折り返しミラー等の光学素子の姿勢変化は狙いの露光位置を狂わしてしまうのである。
図８に示すように、光偏向器２０３を中心としてミラー２０６−ａと反対側に配置されたミラー２０６−ｂは、上述した説明と比較してミラー２０６−ｂが逆方向に回転変位する点が主に相違するだけであり、上述したと同様に感光体ドラム２０２上における副走査方向の露光位置がずれてしまうことが当業者であれば容易に理解できるのでこれ以上の説明を省略する。但し、後述するように光学ハウジングの形状や光学素子の配置の違い等によっても図８のように左右が等しい量理想的に変形するとは限らないことは言うまでもない。
【０００８】
上述の光走査装置を用いた画像形成装置において、該装置使用中における光ビーム位置変動により画像の位置ずれ、またフルカラー画像形成装置の場合は色ずれという不具合に至る場合があり、これを解決するために光走査装置内の光学素子を調整するという下記技術が知られている（例えば、特許文献１ないし５参照）。
【０００９】
特開２００１−１４２０１２号公報記載の技術では、２つのフォトダイオード間の走査時間を測定し、規定時間との相違を検出し、その結果に応じて光走査装置内のミラーをモータにより回動させて、２つのフォトダイオード間の走査時間を規定値に戻すようにフィードバックするものである。
特開平９−１９３４６３号公報記載の技術では、感光体上に入射する光ビームの副走査位置を検出して、正規の副走査書込み位置に光ビームを入射させるものである。
【００１０】
特開平１１−３２６８０４号公報記載の技術では、転写材上に書かれた線を検出センサにより読み取り、その結果に応じて光走査装置内の光学素子の位置を変位させて、感光体上への照射位置を調整するものである。 
特開２００４−２５８１８２号公報記載の技術では、転写搬送ベルト上に書かれたマークを検出センサにより読み取り、その結果に応じて光走査装置内の光学素子の位置を変位させて、感光体上への照射位置を調整するものである。
【００１１】
近年、特に画像形成装置のフルカラー化は一般的となり、さらなる高画質化とプリント速度の向上の要望が高まっている。高画質化を実現させるためには、４色の画像を正確に転写紙に重ねないと色ずれが発生してしまい、画像品質を低下させる不具合となることから、これを解決しなければならない。高画質化とプリント速度の向上を両立させるために、特許第２８５８７３５号公報に記載されているような自動色ずれ補正機能を搭載した画像形成装置が一般的である。
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−１４２０１２号公報
【特許文献２】特開平９−１９３４６３号公報
【特許文献３】特開平１１−３２６８０４号公報
【特許文献４】特開２００４−２５８１８２号公報
【特許文献５】特許第２８５８７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記した技術を含め従来の光走査装置および画像形成装置においては、光走査装置内に配置されている光偏向器等の機器の発熱、あるいは定着装置からの熱伝達や熱伝導等によりその構成部品等の取付け位置が変化したり、部品や部材そのものの形状が変化したりすることにより、感光体上に描画する画像位置が徐々にずれてしまい、その結果、位置ずれや、フルカラー画像形成装置の場合は色ずれという不具合を招いていた。
またプリント速度の向上のために、光走査装置における光偏向器の駆動速度や転写装置の駆動速度も高速化しているが、特に光偏向器の駆動速度が高速化していくにつれ、光偏向器を駆動するモータの発熱量も増大しており、その発熱が光走査装置のハウジング（筐体）内にあるその他の光学素子（光源、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ等の長尺レンズ等）に与える影響が問題となっている。
【００１４】
上述した不具合および問題を解消するために、例えば上記のような技術が存在している。これらの技術は、大まかに言えば、光照射位置を何らかの形態により検知し、その結果をもって光走査装置内の光学素子を変位させて、正常な画像を得ようとするものである。
従って、検知手段とそれを演算する演算手段および光学素子を制御するアクチュエータおよびその駆動機構が最低限必要となる。現在の画像形成装置における画素密度は６００もしくは１２００ｄｐｉあたりが主流である。この場合、４２もしくは２１μｍ単位で画像を描画しており、従来技術においては、４２もしくは２１μｍ以下に制御することが必須となる。こうするためには、それ相応の精度の部品等を使用するのは当然であり、機器のコストアップ要因となっていた。
【００１５】
転写材もしくは転写体上にマークを描画し、その結果に従い光学素子を制御する技術においては、マーク描画およびその消去および結果演算等の処理時間が必要であり、その時間はユーザの待ち時間となっていたため、ユーザにとって使い勝手が悪いものとなっていた。
また、上記自動色ずれ補正技術では、ベルト上にパターンを形成し、そのパターンのずれを検出後、補正を行うため、その間印刷を行うことは一切できず、ダウンタイムを増大させる要因ともなるこのような自動色ずれ補正は頻繁に行うことは望ましくない。
【００１６】
そこで、本発明は、上記諸問題点に鑑みてなされたものであって、コストの高い検知手段や機構を制御するアクチュエータ等を使用せずに超低コストな手段・機構を用いて、光偏向器のモータの発熱等により光走査装置の筐体内にあるその他の光学素子・レーザ装置の姿勢変化を低減し、またユーザの待ち時間を無くし、位置ずれや色ずれの発生を防止することで画像品質を良好な状態に保つことを主な目的としている。その他、後述する効果や利点を奏することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した課題を解決するとともに上述した目的を達成するために、各請求項ごとの発明では、以下のような特徴ある手段・発明特定事項（以下、「構成」という）を採っている。
請求項１記載の発明は、光ビームを出射する光源手段と、該光ビームを偏向し主走査を行う偏向手段と、前記光源手段からの光ビームを被走査面に導く光学手段と、前記光源手段、前記光学手段および前記偏向手段のうちの少なくとも一つの手段を収容するハウジング手段とを備えた光走査装置において、前記光走査装置使用中に姿勢が変化する前記光源手段および前記光学手段のうちの少なくとも一つの手段に直接的または間接的に接触し、温度変化により伸縮して前記少なくとも一つの手段の姿勢変化を低減させる伸縮部材を有することを特徴とする。
ここで、「光源手段および前記光学手段のうちの少なくとも一つの手段に直接的または間接的に接触し」とは、伸縮部材が光源手段および光学手段のうちの少なくとも一つの手段に直接的に接触する場合、または例えば光源手段および光学手段のうちの少なくとも一つの手段を支持する支持部材等を介して光源手段および光学手段のうちの少なくとも一つの手段に接触する場合であってもよいことを意味する（以下、同様）。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、前記姿勢変化の方向は、主走査方向に対して直交する副走査方向であることを特徴とする。
請求項３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、前記光学手段には、ミラーが含まれており、前記姿勢変化は、前記ミラーの反射角の変化であることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の光走査装置において、前記ミラーは、前記光学手段における光路の最も下流に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の光走査装置において、前記光学手段には、副走査方向に補正する補正レンズが含まれており、前記ミラーは、前記補正レンズよりも光路の上流側に配置されたものあることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項３記載の光走査装置において、前記光学手段には、副走査方向に補正する補正レンズが含まれており、前記ミラーは、前記補正レンズよりも光路の下流側に配置されたものであることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６の何れか一つに記載の光走査装置において、前記光学手段には、レンズが含まれており、前記姿勢変化は、前記レンズの取付け位置の変化であることを特徴とする。
【００２０】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の光走査装置において、前記レンズは、前記光学手段に配置され副走査方向に補正する補正レンズであることを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項７記載の光走査装置において、前記光学手段は、前記光源手段と前記偏向手段との間に配設された第１の光学手段であり、前記レンズは、第１の光学手段のうちの副走査方向に光ビームを変化させることが可能な光学素子であることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０記載の発明は、請求項７記載の光走査装置において、前記光学手段は、前記偏向手段と前記被走査面との間に配設された第２の光学手段であり、前記レンズは、第２の光学手段のうちの副走査方向に光ビームを変化させることが可能な光学素子であることを特徴とする。
請求項１１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、前記姿勢変化は、前記光源手段の前記光ビームの出射角度の変化であることを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、請求項１乃至１１の何れか一つに記載の光走査装置において、前記伸縮部材は、樹脂で形成されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１３記載の発明は、請求項１乃至１１の何れか一つに記載の光走査装置において、前記伸縮部材は、金属で形成されていることを特徴とする。
請求項１４記載の発明は、請求項１乃至１３の何れか一つに記載の光走査装置において、前記伸縮部材は、熱源からの熱を直接的または間接的に受けることを特徴とする。
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の光走査装置において、前記熱源は、前記偏向手段を駆動する駆動手段であることを特徴とする。
請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の光走査装置において、前記偏向手段は、複数の回転自在な偏向面を備えており、前記伸縮部材は、前記複数の偏向面の回転により起こる気流により熱を受けることを特徴とする。
【００２３】
請求項１７記載の発明は、請求項１６記載の光走査装置において、前記伸縮部材は、前記複数の偏向面に対して前記気流の風下側に配置されていることを特徴とする。
請求項１８記載の発明は、請求項１乃至１７の何れか一つに記載の光走査装置において、前記ハウジング手段は、樹脂で形成されていることを特徴とする。
請求項１９記載の発明は、請求項１乃至１８の何れか一つに記載の光走査装置において、前記光走査装置は、一つの光源手段を有することを特徴とする。
請求項２０記載の発明は、請求項１乃至１８の何れか一つに記載の光走査装置において、前記光走査装置は、複数の光源手段を有することを特徴とする。
【００２４】
請求項２１記載の発明は、像担持体上に光走査装置により潜像を形成するとともに、該潜像を上記像担持体にトナーで現像し、該像担持体上に形成されたトナー像をシート状記録媒体に転写することにより画像を得る画像形成装置において、前記光走査装置が、請求項１９に記載の光走査装置であることを特徴とする。
請求項２２記載の発明は、複数の像担持体上に光走査装置により潜像を形成するとともに、該潜像を上記像担持体毎に異なる色トナーで現像し、該各像担持体上に形成されたトナー像をシート状記録媒体に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、前記光走査装置が、請求項２０に記載の光走査装置であることを特徴とする。
【００２５】
請求項２３記載の発明は、複数の像担持体上に光走査装置により潜像を形成するとともに、該潜像を上記像担持体毎に異なる色トナーで現像し、該各像担持体上に形成されたトナー像をシート状記録媒体に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、前記光走査装置が、請求項１９に記載の光走査装置を複数有することを特徴とする。
請求項２４記載の発明は、複数の像担持体上に光走査装置により潜像を形成するとともに、該潜像を上記像担持体毎に異なる色トナーで現像し、該各像担持体上に形成されたトナー像を順次中間転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体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において、前記光走査装置が、請求項２０に記載の光走査装置であることを特徴とする。
【００２６】
請求項２５記載の発明は、複数の像担持体上に光走査装置により潜像を形成するとともに、該潜像を上記像担持体毎に異なる色トナーで現像し、該各像担持体上に形成されたトナー像を順次中間転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体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において、前記光走査装置が、請求項１９に記載の光走査装置を複数有することを特徴とする。
請求項２６記載の発明は、請求項２２乃至２５の何れか一つに記載の画像形成装置において、自動色合わせ補正制御を行うことが可能であることを特徴とする。
請求項２７記載の発明は、像担持体上に光走査装置により潜像を形成するとともに、該潜像を上記像担持体にトナーで現像し、該像担持体上に形成されたトナー像をシート状記録媒体に転写することにより画像を得る画像形成装置において、前記光走査装置が、請求項１４に記載の光走査装置であり、前記熱源は、トナー像を転写されたシート状記録媒体の定着を行う定着手段であることを特徴とする。
【００２７】
請求項２８記載の発明は、光ビームを出射する光源手段と、該光ビームを偏向し主走査を行う偏向手段と、該偏向手段を中心として光ビームを被走査面に導く光学手段と、前記光源手段、前記光学手段および前記偏向手段のうちの少なくとも一つの手段を収容するハウジング手段とを備えた光走査装置の姿勢補正方法において、前記光走査装置使用中に姿勢が変化する前記光源手段および前記光学手段のうちの、副走査方向の補正に最も寄与する少なくとも一つの手段に個別的に接触し、温度変化により伸縮して前記少なくとも一つの手段の姿勢変化を低減させる伸縮部材を用いることにより、前記少なくとも一つの手段の姿勢を補正し、被走査面上の副走査方向に関する光ビーム位置を適正にすることを特徴とする。
請求項２９記載の発明は、請求項２８記載の光走査装置の姿勢補正方法において、前記伸縮部材の一端を前記少なくとも一つの手段に接触させ、該伸縮部材の他端を前記光走査装置の不動部材に固定したことを特徴とする。
請求項３０記載の発明は、請求項２８または２９記載の光走査装置の姿勢補正方法において、前記少なくとも一つの手段は、その姿勢が変化する前の状態になる向きに付勢手段によって付勢されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、上記課題を解決して新規な光走査装置、この光走査装置を有する画像形成装置および光走査装置の姿勢補正方法を提供することができる。主な発明の効果を挙げれば、以下のとおりである。
本発明によれば、光走査装置使用中に姿勢が変化する光源手段および光学手段のうちの少なくとも一つの手段に直接的または間接的に接触し、温度変化により伸縮して少なくとも一つの手段の姿勢変化を低減させる伸縮部材を有することにより、伸縮部材の熱膨張による変位によって少なくとも一つの手段の変位を打ち消す方向に伸縮部材を変位させるように構成しているので、少なくとも一つの手段の変位が抑えられ、その結果、狙いの位置に光ビームを照射可能となる。従って、コストの高い検知手段や機構を制御するアクチュエータ等を使用せずに超低コストな手段を用いて、例えば偏向手段の駆動手段の発熱等により光走査装置のハウジング手段内にあるその他の光源手段および光学手段のうちの少なくとも一つの手段の姿勢変化を低減し、またユーザの待ち時間を無くし、位置ずれや色ずれの発生を防止することが可能となることで、画像品質を良好な状態に保つことが可能となる。
【００２９】
本発明によれば、光走査装置の姿勢補正方法において、光走査装置使用中に姿勢が変化する光源手段および光学手段のうちの、副走査方向の補正に最も寄与する少なくとも一つの手段に個別的に接触し、温度変化により伸縮して少なくとも一つの手段の姿勢変化を低減させる伸縮部材を用いることにより、少なくとも一つの手段の姿勢を補正し、被走査面上の副走査方向に関する光ビーム位置を適正にすることができる。従って、コストの高い検知手段や機構を制御するアクチュエータ等を使用せずに超低コストな姿勢補正方法を用いて、例えば偏向手段の駆動手段の発熱等により光走査装置のハウジング手段内にあるその他の光源手段および光学手段のうちの少なくとも一つの手段の姿勢変化を低減し、またユーザの待ち時間を無くし、位置ずれや色ずれの発生を防止することが可能となることで、画像品質を良好な状態に保つことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図を参照して、本発明を実施するための最良の形態を含む実施形態を説明する。各実施形態および変形例等に亘り、同一の機能および形状等を有する部材や構成部品等の構成要素については、同一符号または互いに関連する符号を付すことにより一度説明した後ではその説明をできるだけ省略する。図および説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がないものは適宜断わりなく省略することがある。
【００３１】
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の利用形態の一例を説明する。同図において、画像形成装置の一例としてのデジタルカラー複写機５００は、原稿を読取部（図示せず）へ自動的に搬送する自動原稿給送装置（ＡＤＦ）５１０と、原稿（図示せず）の画像を読み取るスキャナとも呼ばれる原稿読取装置５２０と、読み取られた画像情報としての画像データまたはパーソナルコンピュータ３００（コンピュータの一例であり、以下「パソコン３００」という）から通信インターフェイスを介して送信されてくる画像データに基づいて書き込み・作像を行い所望の画像形成を行うカラーレーザプリンタ５３０と、前記各装置・部に動作指示を与えたり、その状態を表示したりする操作パネル５４０と、画像形成された転写シートを分配・仕分け等を行うソータ装置５５０と、その他の装置等とを組み付けた複合機能・構成を有する。
カラーレーザプリンタ５３０は、パソコン３００を始めとして、ワードプロセッサ、ファクシミリとも通信可能に接続されるようになっており、カラーレーザプリンタ５３０にはそれらの受信部である画像データ出力装置が配設されている。
【００３２】
次に、図２を参照して、本発明を適用した画像形成装置の全体構成を説明する。
図２は、図１に示したカラーレーザプリンタ５３０を示している。図２に示すように、カラーレーザプリンタ５３０は、像担持体としての感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ、現像装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋ、クリーニング装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋ、帯電装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋ、給紙装置６、転写装置７、定着装置８、光走査装置９等を有している。カラーレーザプリンタ５３０は、いわゆる直接転写式４連タンデム型フルカラー画像形成装置となっている。
【００３３】
各感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋは、装置本体のほぼ中央にそれぞれ回転自在に支持されており、各回転軸心が直線となるように、かつ互いの間隔が等間隔となるように配設されている。後で詳述する光走査装置９の書き込み動作によって、感光体ドラム２Ｙ上にはイエロー画像用の静電潜像が、感光体ドラム２Ｍ上にはマゼンタ画像用の静電潜像が、感光体ドラム２Ｃ上にはシアン画像用の静電潜像が、感光体ドラム２Ｂｋ上にはブラック画像用の静電潜像がそれぞれ形成される。
【００３４】
各現像装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋは、対応する各感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの外周面近傍に配置されており、その内部には各感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの外周面に現像剤を供給する現像ローラがそれぞれ設けられている。各現像装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋにはトナー補給容器１０からそれぞれ対応する色の現像剤が供給される。
【００３５】
各クリーニング装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋおよび各帯電装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋは、対応する各感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの外周面近傍に配置されている。各クリーニング装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋは、各現像装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋよりも各感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの回転方向下流側に配設されており、そのさらに下流側に各帯電装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋが配設されている。各クリーニング装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋによりその外周面を清掃および除電された各感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋは、各帯電装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋによって帯電されることにより次の画像形成に備えられる。
【００３６】
装置本体の下部には給紙装置６が配設されている。給紙装置６は、シート状記録媒体の一例としての転写シートを貯容する複数の給紙トレイ６ａ，６ｂ、図示しない手差しトレイ、各感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋと後述する転写装置７との間に向けて転写シートを所定のタイミングで給送するレジストローラ対６ｃ等を有しており、各給紙トレイ６ａ，６ｂおよび図示しない手差しトレイとレジストローラ対６ｃとの間には転写シートを給送するための複数のローラ部材が配設されている。各トレイからの転写シートは、図２中に一点鎖線で示す給紙搬送径路を通過してレジストローラ対６ｃへと送られる。
【００３７】
各感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの下方に位置する装置本体中には、転写装置７が配設されている。転写装置７は、高抵抗の無端ベルトからなる転写体としての転写ベルト７ａ、転写ベルト７ａが掛け渡される複数のローラ７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅを有しており、転写ベルト７ａは各感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの外周面に接触しつつ、図２に矢印で示す方向に移動される。また、転写ベルト７ａを介して各感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋと対向する位置には、転写バイアスが印加される転写ローラ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋが、その周面を転写ベルト７ａの裏面にそれぞれ接触させる態様で配設されている。なお、ローラ７ｄは、駆動ローラとして設定されている。
【００３８】
転写装置７よりも転写シート搬送方向下流側に位置する装置本体中には、定着装置８が配設されている。定着装置８は、トナー像を転写された転写シートの定着を行う定着手段としての、また本発明に係る熱源としての機能・構成を有する。定着装置８は、実質的な熱源であるヒータを内部に有し図２において時計回り方向に回転駆動される加熱ローラ８ａ、ベルト８ｂを介して加熱ローラ８ａに従動して回転する従動ローラ８ｃ、所定の圧接力で加熱ローラ８ａ上のベルト８ｂに圧接された加圧ローラ８ｄ等を有している。
【００３９】
定着装置８においてその上面に転写されたトナー像を加熱および加圧されて画像を定着された転写シートは、排紙分岐爪１４の揺動変位によって、一点鎖線で示す排紙経路と破線で示すソータ搬送経路とに切り換えて案内搬送される。すなわち、図２に示す排紙分岐爪１４の位置状態では、画像を定着された転写シートを排紙経路に配設された複数の中間排紙ローラ対および排紙ローラ対１１によって装置本体の外部に排出され、装置本体の上部に一体的に設けられた排紙トレイ１２上に排出される。また、図２に示す排紙分岐爪１４の右斜め下部の尖端部位がほぼ水平状態となる位置まで反時計回りに揺動変位した状態では、画像を定着された転写シートは破線で示したソータ搬送経路を介してソータ装置５５０に搬送排出される。そして、ソータ装置５５０の動作により、ソータ装置５５０に複数配設されたビントレイに対して所望とする分配ないしは仕分けがなされる。
【００４０】
カラーレーザプリンタ５３０には、カラー（多色）画像形成時に各色間での色ずれを補正するための自動色合わせ補正制御とも呼ばれる自動色ずれ補正制御を行うことが可能な自動色ずれ補正手段を有している。すなわち、図２および図３に示すように、転写ベルト７ａの近傍に転写ベルト７ａ上に形成されたカラー画像を検出する光センサ２０ｆ，２０ｒを設けると共に、例えば本願出願人が特開２００２−２０７３３７号公報に開示された色ずれ補正手段と同等の構成をカラーレーザプリンタ５３０に採用することにより、画像位置のずれおよび色ずれをより良好な状態に維持することが可能となり、良好な画像形成を継続して行うことができる。
図３に、上記特開２００２−２０７３３７号公報の図５に示されているものと同等の、自動色ずれ補正制御における補正パターン（転写ベルト７ａの表面に形成される各色マークのパターン）の一例を示しておく。
【００４１】
各感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの上方であって排紙トレイ１２の下方に位置する装置本体中には、本発明の特徴部である光走査装置９が配設されている。以下、図４ないし図６を参照して、光走査装置９について詳述する。
光走査装置９は、図４ないし図６に示すように、後述する構成部品（構成要素）を収容するハウジング手段としての光学ハウジング１１０を有する。光学ハウジング１１０は、例えばポリカＡＢＳ（熱伝導率０．６Ｗ／ｍＫ）等の樹脂材料で一体的に形成されている。
【００４２】
光走査装置９は、光ビームとしてのレーザＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を出射する光源手段としての４つの光源ユニット１１１、１１２，１１３，１１４と、各光源ユニット１１１、１１２，１１３，１１４から出射されたレーザＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を対称な２方向に振り分けて偏向し主走査を行う偏向手段としての光偏向器１２１と、光偏向器１２１を中心にして前記２方向に対称に配置され、光偏向器１２１により偏向走査される複数のレーザＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４をそれぞれ対応する感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの被走査面上に導き、結像する光学手段としての伝達・結像光学系（結像用レンズ１２２，１２３，１２８，１２９，１３０，１３１、光路折り返し用のミラー１２４，１２５，１２６，１２７，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６，１３７，１３８，１３９等の光学素子からなる）とを備えており、これらの構成部品・部材は上記した単一の光学ハウジング１１０内に収納されている。上記各光学素子には、後で詳述する本発明の特徴的な伸縮部材１４８〜１６６が各々所定の位置において直接的または間接的に各光学素子に接触するように取り付けられている。
なお、光源ユニット１１１、１１２，１１３，１１４は、レーザ装置１１１、１１２，１１３，１１４とも呼ばれる。
光学ハウジング１１０の上部と下部には、その内部に収納された上記構成部品等を覆うカバー１４６，１４７が設けられている。下部側のカバー１４６には、レーザを通過する開口が設けられ、その開口には防塵ガラス１４２，１４３，１４４，１４５が取り付けられている。
【００４３】
光走査装置９では、図２に示した原稿読取装置５２０あるいは上記画像データ出力装置（パソコン３００、ワードプロセッサ、ファクシミリの受信部等）から送信・入力される色分解された画像データを光源駆動用の信号に変換し、それに従い光源ユニット１１１、１１２，１１３，１１４から出射されたレーザは、面倒れ補正用のシリンドリカルレンズ１１５，１１６，１１７，１１８を通り、直接あるいはミラー１１９，１２０を介して光偏向器１２１に至り、図示しないポリゴンモータで等速回転されている２段のポリゴンミラー１２１ａ，１２１ｂで対称な２方向に偏向走査される。光偏向器１２１は、複数の偏向面（図の例では６面構成である）を有している。
【００４４】
なお、図５および図６に示す構成では、ポリゴンミラーがレーザＬ２，Ｌ３用のポリゴンミラー１２１ａと、レーザＬ１，Ｌ４用のポリゴンミラー１２１ｂとの上下２段に分けた構成となっているが、例えば図７および図８に示したと同様な単一の厚めのポリゴンミラーで４つのレーザＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を偏向走査する構成としてもよい。
【００４５】
光偏向器１２１のポリゴンミラー１２１ａ，１２１ｂで２ビームずつ２方向に偏向走査されたレーザは、例えば樹脂材料で形成された上下２層構成のｆθレンズからなる第１の結像用レンズ１２２，１２３をそれぞれ通過し、第１折り返しミラー１２４，１２５，１２６，１２７により折り返されて、光学ハウジング１１０に一体的に形成された基盤部１１０ａの開口部を通過した後、例えば長尺トロイダルレンズ（ＷＴＬ）からなる第２の結像用レンズ１２８，１２９，１３０，１３１を通過し、第２折り返しミラー１３２，１３３，１３４，１３５、第３折り返しミラー１３６，１３７，１３８，１３９、防塵ガラス１４２，１４３，１４４，１４５を介して各色用の感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの被走査面上に照射され静電潜像を書き込む。
【００４６】
各光源ユニット１１１、１１２，１１３，１１４と光偏向器１２１との間の光路に配設される光学素子である面倒れ補正用のシリンドリカルレンズ１１５，１１６，１１７，１１８およびミラー１１９，１２０は、第１の光学手段としての第１の光学系を構成する。光偏向器１２１と感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの被走査面との間の光路に配設される光学素子、すなわち第１の結像用レンズ１２２，１２３、第１折り返しミラー１２４，１２５，１２６，１２７、第２の結像用レンズ１２８，１２９，１３０，１３１、第２折り返しミラー１３２，１３３，１３４，１３５および第３折り返しミラー１３６，１３７，１３８，１３９は、第２の光学手段としての第２の光学系を構成する。
【００４７】
上記の光走査装置９において、４つの光源ユニット１１１、１１２，１１３，１１４は、実質的な光源でありレーザ装置である半導体レーザ（ＬＤ）とその半導体レーザの出射光束をコリメートするコリメートレンズから構成され、これらがホルダに一体に組み込まれた構成であるが、白黒画像形成時に多用されるブラック用の光源ユニット（例えば符号１１３の光源ニット）は、高速書込を可能とするために、２つ以上のレーザ装置（ＬＤ）とコリメートレンズの組を備えたマルチビーム構成としてもよい。また、マルチビーム構成とした場合には、光学ハウジング１１０の側壁に対して光源ユニットを光軸中心に回転可能に構成すれば、副走査方向のビームピッチを調整することができ、白黒画像形成時に画素密度（例えば６００ｄｐｉ，１２００ｄｐｉ等）を切り替えることが可能となる。
さらに、各レーザＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の光路には、主走査方向の走査開始位置の光束を取り出すための図示しない同期検知用ミラーが設けられており、この同期検知用ミラーで反射された光束は、同期検知器１４０，１４１で受光されて走査開始の同期信号が出力される。
光偏向器１２１によって偏向走査されるレーザの走査方向が主走査方向であり、これは各感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの軸方向である。また、この主走査方向と直交する方向が副走査方向であり、これは感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの回転方向（感光体ドラム表面の移動方向）である。
【００４８】
光偏向器１２１のポリゴンミラー１２１ａ，１２１ｂは、通常１００００〜５００００ｒｐｍという非常に高速で回転している。従って、その軸受けやモータコイル・モータドライバからは多くの熱が発せられる。光偏向器１２１の駆動手段である図示しないモータ等から発せられた熱が光偏向器１２１と直接接している光学ハウジング１１０に伝わるのに加えて、本実施形態においては光走査装置９の近傍に配置された定着装置８（特には加熱ローラ８ａ）からの熱も加わって、光学ハウジング１１０が熱変形を起こすこととなる。これにより、光学ハウジング１１０内に配置されている光源ユニット１１１〜１１４および上記各光学素子の取り付け位置の変化、すなわちその姿勢が変化してしまう。
【００４９】
そこで、本実施形態では、光走査装置９使用中に姿勢が変化する上記各光学素子に直接的または間接的に接触し、温度変化により伸縮して光源ユニット１１１〜１１４および上記各光学素子の姿勢変化を低減させる伸縮部材を有することを最大の特徴としている。
一例として図４、図６、図１０、図１８乃至図２０に示すように、温度変化により伸縮して、すなわちある一定の温度（例えば常温）から熱が加わることによる温度上昇によって伸び（膨張・変位）、この温度上昇状態から漸次熱が奪われることによる温度低下によって縮んで元の状態に復帰し、あるいはさらに冷却されることにより元の状態よりもさらに縮む伸縮部材１４８〜１６６、２０９、２１５、２１８を光走査装置９内に配置し、かつ、伸縮部材１４８〜１６６、２０９、２１５、２１８の一端を上記各光学素子、光源ユニット１１１〜１１４に直接的（または間接的）に接触している形態を示す。
伸縮部材１４８〜１６６、２０９、２１５、２１８は、上記機能を発揮する材料として、例えばＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）やポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、もしくはこれらの樹脂が適度の比率で配合された樹脂あるいは適宜のエンジニアリングプラスチック材料で形成されている。なお、上記基本的な機能を発揮する材料であれば、樹脂に限らず、後述するように金属で形成してもよい。
従来、本発明の伸縮部材が配置されていない場合は、図８および図９（ｂ）のように光学素子が光走査装置使用中に変位していく。そのため、感光体ドラム上に露光する位置が狙いの位置から外れてしまっていた。これを解消するために本発明においては、伸縮部材を光学素子の一部に接触させ、これの熱膨張により光学素子の変位を打ち消す方向に伸縮部材を変位させるように構成している。
【００５０】
以下、図９に示した従来技術例と比較しながら、図１０を参照して本発明の伸縮部材による基本的な作用を説明する。
図１０に示すように、姿勢変化を生じる各光学素子のうちで顕著な効果を奏する折り返しミラー２０６を代表して取り上げ、この折り返しミラー２０６に対して伸縮部材２０９を直接的または間接的に接触するように配設した場合における同ミラー２０６の姿勢変化について述べる。
【００５１】
ここで、図１０において、折り返しミラー２０６（以下、単に「ミラー２０６」というときがある）とは、図４ないし図６に示した第１ないし第３折り返しミラー１２４〜１３９の総称であり、そのうちの４つの第１折り返しミラー１２４〜１２７を代表して図１０に括弧を付して示す。図１０に示したミラーそのものは、図９に示した折り返しミラー２０６−ａに対応している。同じく、図１０において、伸縮部材２０９とは、図４および図６に示す伸縮部材１５７〜１６０、１６３〜１６６の総称であり、そのうちの４つの伸縮部材１５７〜１６０を代表して図１０に括弧を付して示す。図１０に示す感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋは、図９に示した感光体ドラム２０１に対応している。同様に、図１０に示す光学ハウジング１１０は、図９に示した光学ハウジング２０７に対応している。
なお、図１０（ａ）、（ｂ）においても、図の簡明化を図るため、ミラー２０６のハッチングを省略するとともに、図９（ａ）にのみ示した板ばね２２０の図示を省略しており、従って図１０（ａ）、（ｂ）ではミラー２０６の裏面側が図示しない上記板ばねによって光学ハウジング１１０の受け面２０８−ａおよび２０８−ｂに常に接触する向きに付勢されていることを付記しておく。また、図１０における伸縮部材２０９の図示に関して、図の簡明化のために断面を表わすハッチングを図１０（ａ）の一部のみに表示することで図１０（ｂ）では省略する。
【００５２】
上述した従来技術例の説明と一部重複するが、図９（ａ）および図１０（ａ）は、光走査装置内の光学素子であるミラー２０６−ａ，２０６が正規の配置位置にいる状態を示しており、光源ユニット（図示せず）から出射された光Ｌ１−ａ，Ｌ１は、ミラー２０６−ａ、２０６に当たり、θ角をもって反射し、光Ｌ１−ａ’，Ｌ１’として感光体ドラム２０１上に照射することで露光している。ミラー２０６−ａ，２０６は、樹脂製の光学ハウジング２０７，１１０の受け面２０８−ａおよび２０８−ｂによって支持されている。図１０（ａ）では、初期状態（例えば常温状態）における伸縮部材２０９の一端（自由端）２０９−ａがミラー２０６の下端部に接触しているから、伸縮部材２０９の一端２０９−ａによってもミラー２０６の下端部が支持されていることになる。
図１０（ａ），（ｂ）において、伸縮部材２０９の図において右側の一端（自由端）２０９−ａは、ミラー２０６の下端部に変位可能に接触しており、図において左側の他端部（基端部）は、光走査装置９内の不動部材である光学ハウジング１１０の一部にねじ等の締結手段あるいは接着剤等の貼着手段等を介して固定されている。
【００５３】
次に従来の光走査装置を動作させて暫くの時間が経った際の状態は、図９（ｂ）に示した状態となる。これは、図８にも示したように光学ハウジング２０７が熱等によって変形し、それによってミラー２０６−ａの姿勢が変化（図中矢印方向に回転）した際の状態である。これは、ミラー２０６−ａの姿勢がαだけ変位し、その際のミラー受け点２０８−ｂの水平方向変位量はＹである。それによって光源ユニットよりの光Ｌ１−ａがθ→θ−２αと変化した反射角をもって感光体ドラム２０１上に露光している。このように、ミラー等の光学素子の姿勢変化は狙いの露光位置を狂わしてしまう。
【００５４】
ところで、本実施形態では、図１０（ｂ）に示すように、自然長Ｌ０の伸縮部材２０９がミラー２０６の反射面２０６ａに自由端側の一端で接しているから、光走査装置９の動作により光学ハウジング１１０が熱変形・変位しても、同時に伸縮部材２０９の矢印方向の伸縮（この場合は熱膨張による伸び変位の例で、その際の長さはＬ０＋ΔＬ）により図示しない板ばねの付勢力に抗してミラー２０６の下端部を押し動かし、光走査装置９使用前（例えば常温状態）の反射角θを保っている。すなわち、伸縮部材２０９がある場合、時計回り方向に変位したミラー２０６の下端部を熱膨張により伸びた伸縮部材２０９の長さの変位量ΔＬによって、伸縮部材２０９の一端２０９−ａがミラー２０６の下端部を押すことで、ミラー２０６の姿勢を元の状態で保ち、反射角θを一定に保っていることになる。このとき、ミラー２０６は光学ハウジング１１０の受け面２０８−ａおよび伸縮部材２０９の一端２０９−ａで支持されている。当然、ミラー２０６の角度変化αと伸縮部材２０９の変位量ΔＬとがミラー２０６の反射角θを維持するために適切でなければならないことは言うまでもなく、これはそれぞれの光走査装置でチューニングすれば、如何なる光走査装置においても適用できるものである。
【００５５】
伸縮部材２０９の変位量ΔＬは、ミラー２０６の角度変化αやミラー２０６がα回転した時に変動するミラー受け面２０８−ａおよび２０８−ｂの相対位置の差Ｙから決定することができる。この差Ｙは、図９（ａ）に示すように、ミラーの受け面２０８−ａと２０８−ｂとの距離をＸとすると、ミラーの角度変化（ミラー回転角）αが十分小さい場合次式で求められる。
Ｙ≒Ｘｓｉｎα
また、光走査装置によっては、または光走査置内の別の光学素子によっては、ミラーの変位方向が本説明と異なる場合があるが、その場合でも、伸縮部材の取付け位置を変更すれば対応可能であることも明白である。
また、上述した光学素子の回転方向の変位以外にも、取付け位置が上下・左右方向に変位する直線的な変位に対しても伸縮部材の取付け位置を変更すれば対応可能であることも明白である。
【００５６】
説明が前後するが、上記モータ等から発せられた熱は、光偏向器１２１と直接接している光学ハウジング１１０および伸縮部材１５６ａ，１５６ｂに直接伝わるほか、図４に示すようにポリゴンミラー１２１ａ，１２１ｂが起した熱風気流（同図において４つの渦巻き状の矢印で示す）により、光学ハウジング１１０および伸縮部材１４８〜１６６にも伝わる。特に、熱風の風下に配置した伸縮部材１５６ａ，１５６ｂ，１５７，１５８，１５９、１６０は熱源である光偏向器１２１より間接的に熱を受けることになる。
また、図６に示すように、熱源となる光偏光器１２１は、光学ハウジング１１０の基盤部１１０ａと接して保持されており、熱源（光偏光器１２１）よりの熱は、光学ハウジング１１０を伝熱していく。この際、伸縮部材１５６ａ，１５６ｂ，１５６ｂ，１５７，１５８，１６３〜１６６等は伝熱により暖められた光学ハウジング１１０により間接的に熱せられることになる。
当然、熱源（光偏光器１２１）に一端を接触させるように伸縮部材を配置し、他端を光学素子に接触させるように構成してもよい。
【００５７】
また、各伸縮部材１４８〜１６６には、光学ハウジング１１０を介しても熱が伝わってくる。光学ハウジング１１０は、受けた熱によって熱変形を起す。上記各光学素子の受け面は、主として光学ハウジング１１０が形成しており、光学ハウジング１１０の熱変形により上記各光学素子の受け面も位置変動を起す。この際、各伸縮部材１４８〜１６６が熱履歴による温度変化により伸縮することで、上記各光学素子の姿勢変化を低減する。
この時、上記各光学素子の受け面の位置は、光学ハウジング１１０の形状や材質、熱源の配置位置や形状、熱源からの距離や熱源となる光偏向器１２１の回転速度、回転方向などにより変動量に違いが現れる。このため変動が最小となるよう、上記各光学素子に独立した各伸縮部材１４８〜１６６が直接的または間接的に取り付けてある。各伸縮部材１４８〜１６６の形状や線膨張係数を決定するには、各光学素子の位置変動量を測定すればよい。
【００５８】
また、各光学素子の受け面の位置変動量が同一であった場合でも、各光学素子の配置により感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ上でのレーザの結像位置にも変動量に違いが現れる。例えば図５の光走査装置においては、各光学素子のうち第１折り返しミラー１２４で１０’の角度変動を起した時、感光体ドラム２Ｙ上でのレーザの結像位置は約１ｍｍ変動する。他方で、各光学素子のうち第３折り返しミラー１３６で１０’の角度変動を起したとしても、感光体ドラム１０１上でのレーザ結像位置は半分の約０．５ｍｍ程度の変動量となる。
【００５９】
逆に、感光体ドラム２Ｙ上でのレーザ結像位置の変動量が分かっていれば、第１折り返しミラー１２４または第３折り返しミラー１３６に対して収縮部材の変位量ΔＬを決定することができる。例えば感光体ドラム２Ｙ上で１ｍｍ位置変動することが分かっていれば、第１折り返しミラー１２４においては約１０’角度変動すれよい。第１折り返しミラー１２４の受け面の副走査方向の長さは１０ｍｍである。第１折り返しミラー１２４を約１０’角度変動させるためには同ミラー１２４の受け面の相対位置関係が、１０ｓｉｎ（１０’）≒０.０３ｍｍとなるように変化すればよい。つまり、この場合、収縮部材の形状や線膨張係数は変位量ΔＬが０.０３ｍｍになるように決定すればよい。
【実施例１】
【００６０】
以下、図４ないし図６、図１０および図１１ないし図１７を参照して、本実施形態の実施例１を説明する。
図１０を参照して、本発明の基本的な原理に基づく作用をさらに具体的に補足説明する。図１０に示すように、折り返しミラー２０６に対して伸縮部材２０９を直接的にまたは間接的に接触するように配設した場合における同ミラー２０６の姿勢変化について記述する。
【００６１】
ここで、図１０において、折り返しミラー２０６とは、図４ないし図６に示した第１折り返しミラー１２４〜１２７の総称であり、実施例としてはこれら４つのミラー１２４〜１２７を意味し、図１０に括弧を付して示す。図１０に示したミラーそのものは、第１折り返しミラー１２４に対応している。同じく、図１０において、伸縮部材２０９とは、図４および図６に示した伸縮部材１５７〜１６０の総称であり、実施例としてはこれらの４つの伸縮部材１５７〜１６０を意味し、図１０に括弧を付して示す。図１０に示した伸縮部材そのものは、伸縮部材１５７に対応している。図１０に示した感光体ドラムそのものは、感光体ドラム２Ｙに対応している。また、実施例としては、図４ないし図６に示した光偏向器１２１が対応している。以下、同様。
伸縮部材２０９の配置・取り付けの初期状態としては、常温時おいて、図１０（ａ）に示すように、ミラー２０６の紙面手前および奥側の両端部において幅１０ｍｍの２個の伸縮部材２０９を配置し、各伸縮部材２０９の一端２０９−ａを下部の反射面２０６ａに直接接触させ（実質的に非拘束）、各伸縮部材２０９の図における左側の他端部下面を接着剤にて光学ハウジング１１０上に貼着・固定してその変位を拘束した。従って、図１０（ｂ）に示すように、各伸縮部材２０９の一端２０９−ａ側のみが温度上昇に伴って破線で示す初期状態の自然長Ｌ０から温度に応じた変位量ΔＬ分だけ伸びることとなる。
【００６２】
伸縮部材２０９の線膨張係数をＡ（１／Ｋ）、伸縮部材２０９の温度変化量をΔｔ（Ｋ）、伸縮部材２０９の長手方向の長さをＬ０（ｍｍ）とすると、伸縮部材２０９の変位量ΔＬは、次の（１）式で表される。
ΔＬ＝Ａ×Ｌ０×Δt………（１）
温度変化量Δtは、光偏向器１２１から受ける熱量をＱ（Ｊ）、伸縮部材２０９の熱容量Ｃ（Ｊ／Ｋ）とすると、（２）式で表される。
熱容量Ｃ＝Ｑ／Δｔより、
Δt＝Ｑ／Ｃ………（２）
【００６３】
熱容量Ｃは、伸縮部材２０９の比熱ｃ（Ｊ／ｇ・Ｋ）と質量ｍ（g）とすると（３）式で表される。
Ｃ＝ｍ×ｃ………（３）
（１）〜（３）式より変位量ΔＬは、次の（４）式で表される。
ΔＬ＝Ａ×Ｑ／（ｍ×ｃ）………（４）
【００６４】
本発明者らの実験によると、図４および図６に示した光走査装置９を搭載した図２に示すカラーレーザプリンタ５３０を使用し稼動した際の、連続通紙中の感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ上の副走査方向の露光位置ずれ量（以下、「副走査露光位置ずれ量」という）は、図１１に示すようにおよそ２時間で飽和し約１ｍｍずれることが分かっている。これは、連続通紙時間中、上述した自動位置合せ制御を行わない設定にて測定を行った結果である。
図１１に示す測定結果は、転写紙サイズＡ４横送りにて２時間連続通紙を行った際の結果であるが、転写紙サイズによらず概ね２時間で飽和し約１ｍｍの副走査露光位置ずれ量となることも試験で確認済みである。
このとき、図６の構成における光走査装置９の第１折り返しミラー１２４での角度変化は約１０'となり、その時ミラー１２４の上部の受け面２０８−ａ２と下部の受け面２０８−ｂとでの位置の差は３０μｍとなる。従って、伸縮部材１５７の変位量ΔＬが３０μｍとなる伸縮部材を使用すれば、副走査露光位置ずれを低減することが可能である。
（４）式より光偏向器１２１から受ける熱量Ｑが分かれば、変位量ΔＬが３０μｍとなる材料を決定することは容易であるが、実際には熱量Ｑを直接求めることは困難である。そこで、試験的に常温時（２３℃）における自然長Ｌ０：５０ｍｍのＡＢＳ樹脂製の伸縮部材１５７〜１６０を用いて連続通紙を行い、副走査露光位置ずれ量および変位量ΔＬを計測した所、図１２、図１３に示す結果となった。使用したＡＢＳ樹脂の材料特性は表１に示すとおりである。
なお、図１２等において、「現状」とは、実施例１を採用した光走査装置９を搭載したカラーレーザプリンタ５３０での計測結果と比較して、実施例１の伸縮部材を採用していないことのみ相違する光走査装置を搭載した図２に示したと同様のカラーレーザプリンタでの計測結果を意味する（以下、同様）。
【００６５】
【表１】
2006201626.tif 000003
【００６６】
上記の試験結果、図１２および図１３に示すとおり、ＡＢＳ樹脂製の伸縮部材１５７〜１６０が膨張しすぎてマイナス方向に副走査露光位置をずらしてしまう結果となった。従って、ＡＢＳ樹脂よりも伸縮しにくい材料を用いなくてはならないことが分かった。
図１３に示す結果より、ＡＢＳ樹脂製の伸縮部材１５７〜１６０を使用した際の連続通紙２時間後の変位量ΔＬは１３６μｍであった。（４）式にこれらの値を代入すると、
０．１３６＝０．００００７４×Ｑ／（３．６×１．５９）
Ｑ＝１０５１９  (Ｊ)
ＡＢＳ樹脂と同じ形状であれば光偏向器１２１から受ける熱量Ｑは同じであるので、
０．３＝Ａ×１０５１９／（ｍ×ｃ）
Ａ／(ｍ×ｃ)＝２．９×１０−５
となる。よってＡ／(ｍ×ｃ)＝２．９×１０−５を満足する材料を選択すれば、変位量ΔＬは３０μｍとなる。
【００６７】
そこで、上記を満たす材料としてポリカーボネート樹脂（ＰＣ）＋ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）にさらにガラス繊維３０％の割合で配合した樹脂を用いて連続通紙試験を行った。ＰＣ＋ＡＢＳ＋ガラス繊維３０％の材料特性は表２に示すとおりである。
【００６８】
【表２】
2006201626.tif 000004
表２に示す特性の伸縮部材１５７〜１６０を使用し連続通紙試験を行い副走査露光位置ずれ量および変位量ΔＬを計測した。その結果を図１４および図１５に示す。図１４に示すように、伸縮部材１５７〜１６０にＰＣ＋ＡＢＳ＋ガラス繊維３０％の樹脂を用いると、第１折り返しミラー１２４〜１２７の姿勢変化を低減することができ、その結果、副走査露光位置ずれ量を殆ど０（ゼロ）にすることが可能となることが判明した。
【実施例２】
【００６９】
実際の使用環境においては、通紙枚数や、機内温度等の条件によって自動色合わせ補正制御が行われる。自動色合わせ補正制御は、一部上述したように図３に示すような補正パターンを図２に示した転写ベルト７ａ上に転写し、そのパターンを光センサ２０ｆ，２０ｒで読み取り、各色の狙いの位置からのずれ量を算出し、書込みタイミングを変化させるものであり、通常１分程度の時間を占有する。しかし、自動色合わせ補正制御を行うということはユーザーにとってはその間印刷することが不可能な状態となるため自動色合わせ補正制御を頻繁に行うことは望ましくない。このような問題に対して本発明に示した伸縮部材を用いることで自動色合わせ補正制御を行う頻度を大幅に減らしても副走査位置ずれを低減させることが可能となる。
【００７０】
図１６に、実施例２の比較例（現状：従来例）を示す。なお、図１６においては、自動色合わせ補正制御のことを「自動位置合わせ制御」と記載しているが、これは自動色合わせ補正制御と同義である。後述の図１７でも同様である。
図１６は、実施例１の伸縮部材を採用していないことのみ相違する光走査装置を搭載した図２に示したと同様のカラーレーザプリンタでの、連続通紙と自動色合わせ補正制御を繰り返し行った試験結果を示している。
【００７１】
１００枚連続通紙した後に、自動色合わせ補正制御を行う動作を１０回繰り返したものである。図１６に示すグラフは、横軸に通紙枚数を、縦軸に副走査色ずれ量をそれぞれ取っており、黒に対する３色の色ずれ量の推移を表している（図１７も同様である）。グラフ中の各ポイントは１０枚ずつの各色の色ずれ量の平均をプロットしたものである。これから分かるように、現状では１００枚通紙している間にも光偏向器１２１の発熱による影響で各色の副走査露光位置がずれ、その結果色ずれが徐々に悪化している。また自動色合わせ補正制御で書込みタイミングを変化させているが、書込みタイミングの分解能は例えば６００ｄｐｉの解像度の機械においては約４０μｍであるため、２０μｍ程度の色ずれでは補正を行わず、ずれたままの状態で次の印刷へ移っている。例えば、Ｃ−Ｂｋの１００枚通紙後２０μｍ程度の色ずれが発生しているが、そのまま１０１枚目の通紙が始まり２００枚目には３０μｍを超える色ずれが発生していることが分かる。
【００７２】
図１７に、実施例２を示す。
実施例２には、実施例１に示したＰＣ＋ＡＢＳ＋ガラス繊維３０％の樹脂製のそれぞれの変形量に最適な伸縮部材１５７〜１６０を第１折り返しミラー１２４〜１２７に用いた光走査装置９を搭載したカラーレーザプリンタ５３０にて、連続通紙と自動色合わせ補正制御を繰り返し行った試験結果が示されている。  同図に示すように、伸縮部材１５７〜１６０を使用することで、１０００枚通紙後の色ずれ量も最大で１５μｍ程度であり、自動位置合わせによって書込みタイミングを変更することなく色ずれを良好な状態に保つことが可能となる。
なお、図１７中各色の黒に対する色ずれ量の推移がマイナス方向の右肩下がりのラインになっているのは、転写装置７に依存している。図２に示した転写装置７の転写ベルト７ａを駆動する駆動ローラ７ｄが連続運転中に熱膨張することで転写速度が徐々に狙いの速度よりも速くなることで、黒に対する色ずれがマイナスになっていくためである。
従って、実施例２のように伸縮部材を使用した上で自動色合わせ補正制御を搭載した画像形成装置においては、ダウンタイムを大幅に低減した上で常に色ずれを良好な状態に保つことが可能となる。
【００７３】
次に、図１８を参照して、伸縮部材２１５を光源ユニット１１１〜１１４に配置・取り付けた例を、光源ユニット１１１および図４に示した伸縮部材１４８を代表して説明する。伸縮部材２１５は、図４に示した伸縮部材１４８〜１５１の総称であり、図１８に括弧を付して示す。
図１８において、光源ユニット１１１は、半導体レーザ（ＬＤ）２１０と、半導体レーザ２１０を駆動するためのプリント基板２１３と、プリント基板２１３に図において上下の台座を介して取り付け・支持され半導体レーザ２１０を取り付けるホルダ部材２１２と、ホルダ部材２１２内に取り付け・固定されたカップリングレンズ２１１と、ホルダ部材２１２の外周面を嵌入し支持する光学ハウジング１１０に一体的に形成された書込みハウジング２１４（不動部材）とから主に構成されている。書込みハウジング２１４は、図４等に示した光学ハウジング１１０に一体的に形成されている。
伸縮部材２１５の図において左側の一端（自由端）を書込みハウジング２１４に貫通形成された貫通孔２１４ａを介してホルダ部材２１２のフランジ下部に接触させ、伸縮部材２１５の図において右側の他端下部を書込みハウジング２１４に固定している取り付け状態である。
これにより、温度変化に応じて伸縮部材２１５が図中矢印方向に伸縮することで、例えば伸縮部材２１５が熱膨張によって図において左側に伸びた場合には、伸縮部材２１５の図において左側の一端が光源ユニット１１１を左側へ平行移動させるように変位するので、光源ユニット１１１の半導体レーザ２１０より出射されるレーザＬ１（光ビーム）の照射角度の変化を低減させることができる。
【００７４】
次に、図１９を参照して、伸縮部材２１８をレンズ２１６に配置・取り付けた例を説明する。伸縮部材２１８は図４に示した伸縮部材１５２〜１５５，１６１，１６２の、レンズ２１６は図４および図６に示したシリンドリカルレンズ１１５〜１１８および第２の結像用レンズ１２８，１２９のそれぞれ総称であり、図１９にそれぞれ括弧を付して示す。
光走査装置９内に配置した伸縮部材２１８の図において上部の一端（自由端）を光学素子であるレンズ２１６に接触させ、これによりレンズ２１６の姿勢変化、すなわち、レンズの取付け位置が変化してしまうことを低減させている。伸縮部材２１８の図において下部の他端（基端部）は、図４等に示した光学ハウジング１１０に一体的に形成された書込みハウジング２１７（不動部材）に固定されている。
【００７５】
伸縮部材２１８が取り付けていない場合には、レンズ２１６が図中下方向に変位してしまい、レーザー照射位置を変化させていたが、伸縮部材２１８による板厚方向の熱膨張による変位によって光ビームＬ１の高さを維持することができる。また、この場合の熱は、光学ハウジング１１０からの書込みハウジング２１７を介しての熱伝導でもよいし、図示していない熱源（図示しない光偏光器）からの熱風が当たっていてもよいし、あるいは直接熱源（図示せず）に接していてもよい。
【００７６】
図２０に、図１９に示した例の変形例を示す。
図２０に示す変形例は、図１９に示した例と比較して、光走査装置内のレンズ２１６および伸縮部材２１８を始めとする光学素子等を冷却するための冷却ファン１７０を有する点のみ相違する。この変形例によっても図示しない熱源からの加熱または冷却ファン１７０の作動による冷却により、その温度変化に応じて伸縮部材２１８による板厚方向の熱膨張または収縮による変位によって光ビームＬ１の高さを維持することができる。
【００７７】
以上説明したとおり、本実施形態、実施例１および２等では、光ビームを出射する光源手段と、該光ビームを偏向し主走査を行う偏向手段と、該偏向手段を中心として光ビームを被走査面に導く光学手段と、光源手段、光学手段および偏向手段のうちの少なくとも一つの手段を収容するハウジング手段とを備えた光走査装置の姿勢補正方法において、光走査装置９使用中に姿勢が変化する光源手段および光学手段のうちの、副走査方向の補正に最も寄与する少なくとも一つの手段（例えば第１折り返しミラー１２４〜１２７）に独立・個別的に接触し、温度変化により伸縮して少なくとも一つの手段（例えば第１折り返しミラー１２４〜１２７）の姿勢変化を低減させる伸縮部材（例えば伸縮部材１５７〜１６０）を用いることにより、少なくとも一つの手段（例えば伸縮部材１５７〜１６０）の姿勢を補正し、複数の像担持体である例えば感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの被走査面上の副走査方向に関する光ビーム位置を適正にする光走査装置の姿勢補正方法が使用されていたと言える。
また、上述したとおり、図４および図６に示した全ての伸縮部材１４８〜１６６の配置・取り付けは、光ビームの光路の障害とならない位置に配置されることは言うまでもない。
【００７８】
上述したとおり、本実施形態、実施例１および２等によれば、次のような利点・効果を奏する。
光走査装置９の使用中に姿勢が変化する光源ユニット１１１〜１１４、光学素子であるシリンドリカルレンズ１１５〜１１８、ミラー１１９，１２０，２０６、第１折り返しミラー１２４〜１２７、第２の結像用レンズ１２８〜１３１、第２折り返しミラー１３２〜１３５、第３折り返しミラー１３６〜１３９、レンズ２１６に直接的または間接的に接触し、温度変化により伸縮して上記各光源ユニットおよび上記各光学素子の姿勢変化を低減させる伸縮部材１４８〜１６６，２０９，２１５，２１８を有することにより、これらの伸縮部材１４８〜１６６，２０９，２１５，２１８の熱膨張による伸び変位によって、上記各光源ユニットおよび上記各光学素子の姿勢変化による変位を打ち消す方向に構成しているので、簡素かつ安価な構成で上記各光源ユニットおよび上記各光学素子の変位が抑えられ、その結果、狙いの位置に光ビーム（レーザ）を照射可能となる。これにより、ひいてはユーザの待ち時間を無くして、位置ずれや色ずれの発生を防止することが可能となり、位置ずれや色ずれのない良好な画像品質を保つことが可能となる。
【００７９】
また、上記各光源ユニットおよび上記各光学素子の姿勢変化の方向は、主走査方向に対して直交する副走査方向であるので、光ビームの主走査方向に対して直交する副走査方向に光ビーム位置を変位させる上記各光源ユニットおよび上記各光学素子の姿勢変化を、伸縮部材の熱膨張により打ち消す方向に変位させ、姿勢変化量を低減するように構成しているので、副走査方向の狙いの位置に光ビーム（レーザ）照射が可能となる。
また、前記姿勢変化は、ミラー１１９，１２０，２０６、第１折り返しミラー１２４〜１２７、第２折り返しミラー１３２〜１３５、第３折り返しミラー１３６〜１３９の反射角の変化であることにより、上記各ミラーに対応して配設した各伸縮部材を光学素子である上記各ミラーに接触させ、かつ、上記各伸縮部材の熱膨張による伸び変位によって上記各ミラーの反射角変化を打ち消す方向に上記各伸縮部材を変位させ、上記各ミラーの姿勢変化量を低減するように構成しているので、狙いの位置に光ビーム（レーザ）照射が可能となる。
【００８０】
また、光路の最も下流に配置されている第３折り返しミラー１３６〜１３９に対応して伸縮部材１６５，１６６（図６の左半分側のものは省略されている）が配設されていることにより、上記作用によって狙いの位置に光ビーム（レーザ）照射が可能となる。
また、補正レンズとしての第２の結像用レンズ１２８〜１３１よりも光路の上流側に配置された第１折り返しミラー１２４〜１２７に対応して伸縮部材１５７〜１６０が配設されていることにより、上記作用によって狙いの位置に光ビーム（レーザ）照射が可能となる。
また、補正レンズとしての第２の結像用レンズ１２８〜１３１よりも光路の下流側に配置された第２折り返しミラー１３２〜１３５に対応して伸縮部材１６３、１６４（図６の左半分側のものは省略されている）が配設されていることにより、上記作用によって狙いの位置に光ビーム（レーザ）照射が可能となる。
【００８１】
また、前記姿勢変化は、レンズの取付け位置の変化であることにより、上記各レンズに対応して配設された各伸縮部材を光学素子である上記各レンズに接触させ、かつ、上記各伸縮部材の熱膨張による伸び変位によって上記レンズの取付け位置の変化を打ち消す方向に上記各伸縮部材を変位させ、上記各レンズの取付け位置の変化量を低減するように構成しているので、狙いの位置に光ビーム（レーザ）照射が可能となる。
また、副走査方向に補正する補正レンズとしての第２の結像用レンズ１２８〜１３１に対応して伸縮部材１６１、１６２（図６の左半分側のものは省略されている）が配設されていることにより、上記作用によって狙いの位置に光ビーム（レーザ）照射が可能となる。
また、第１の光学系のうち副走査方向に光ビーム変化させることが可能な光学素子、換言すれば副走査方向にパワーを持つレンズとしてのシリンドリカルレンズ１１５〜１１８に対応して伸縮部材１５２〜１５５が配設されていることにより、上記作用によって狙いの位置に光ビーム（レーザ）照射が可能となる。
【００８２】
また、前記姿勢変化は、各光源ユニット１１１〜１１４の光ビームの出射角度の変化であることにより、各光源ユニット１１１〜１１４に対応して配設された各伸縮部材１４８〜１５１を光学素子である各光源ユニット１１１〜１１４に接触させ、かつ、各伸縮部材１４８〜１５１の熱膨張による伸び変位によって各光源ユニット１１１〜１１４の姿勢変化を打ち消す方向に各伸縮部材１４８〜１５１を変位させ、各光源ユニット１１１〜１１４の姿勢変化量を低減するように構成しているので、狙いの位置にレーザー照射が可能となる。
【００８３】
また、伸縮部材１４８〜１６６、２０９、２１５、２１８を樹脂で形成しているので、非常に安価な構成にて狙いの位置にレーザー照射が可能となる。また、装置の複雑化に伴い、伸縮部材の形状も複雑にものにしなければならない場合においても、容易に形状を形成することができる。また、装置の小型化等、伸縮部材の大きさも小さくしなければならない場合においても、樹脂は比較的線膨張係数が大きいため、伸縮部材の大きさが小さくても、大きな変位量を得ることが可能となる。
【００８４】
伸縮部材は、上記樹脂で形成することに限らず、例えばアルミニウムや、板金等の鉄製の板材、あるいはステンレススチール等の金属で形成してもよい。このように伸縮部材を金属材料で形成した場合には、伸縮部材の剛性を高めることができるため、伸縮部材の変位量と光学素子や光源ユニットの変位量の関係が非常にリニアにすることができ、設計値通りの動きを実現できる。また、光学素子によっては、変位量が小さくて済む場合もある。このような場合は、樹脂よりも線膨張係数が小さい金属を使用すれば、わざわざコストが高い線膨張係数が大きい樹脂を使用しなくてもよくなる。
【００８５】
また、伸縮部材１４８〜１６６、２０９、２１５、２１８は、熱源（光偏光器１２１）から直接的に熱を受けているので、上記各伸縮部材に伝熱する際のロスが少なく、温度の変動要因が少ないので、いつでも設計値通りに上記各伸縮部材を変位させることが可能となる。また、上記各伸縮部材は熱源（光偏光器１２１または定着装置８）から間接的に熱を受けているので、熱源から離れている光学素子でも、伸縮部材により姿勢変化を低減できる。
また、熱源は、光偏光器１２１を駆動する図示しないモータであることにより、これは光走査装置９内で最も発熱する部品の一つであるので、光走査装置９内の温度上昇は上記モータの温度上昇と密接な関係がある。従って、上記モータを熱源として捉え、この熱を利用する伸縮部材を用いれば、光走査装置９内の温度上昇による上記各光学素子の姿勢変化を、上記モータの熱履歴による温度変化に応じて変位伸縮する伸縮部材によって抑制することができ、変化と抑制とを同期させることができるから、効率的に低減することが可能となる。
【００８６】
また、伸縮部材１５６ａ，１５６ｂ，１５８〜１６０は、光偏光器１２１の複数の偏向面の回転により起こる気流により熱を受けることにより、これは光走査装置９内で最も発熱する部品の一つである光偏向器１２１の熱を自らの回転により光走査装置９内に吹きつけている熱風である。従って、この熱風を熱源として捉え、この熱を利用する上記各伸縮部材を用いれば、光走査装置９内の温度上昇による光学素子の姿勢変化を、熱風により伸縮する上記各伸縮部材により抑制することができ、変化と抑制とを同期させることができるから、効率的に低減することが可能となる。
また、伸縮部材１５６ａ，１５６ｂ，１５８〜１６０は、光偏光器１２１の複数の偏向面に対して気流の風下側に配置されていることにより、熱風を効率的に上記各伸縮部材に吹き付けることができる。従って、この熱風を熱源として捉え、この熱を利用する上記各伸縮部材を用いれば、光走査装置９内の温度上昇による光学素子の姿勢変化を、熱風により伸縮する上記各伸縮部材により抑制することができ、変化と抑制とを同期させることができるから、効率的に低減することが可能となる。
【００８７】
また、光走査装置９の光学ハウジング１１０は樹脂により形成されていることにより、複雑な構成の光走査装置９の光学ハウジング１１０を安価に、かつ、大量に作製できる。しかしながら、樹脂ハウジングは上述してきたように温度により上記各光学素子・光源ユニットの姿勢変化が発生し、その結果、光ビーム（レーザ）照射位置精度の低下を招いていた。そこで、本発明により、上記各光学素子・光源ユニットの姿勢変化を抑制することが可能となったため、樹脂製ハウジングの優位点を維持したまま欠点を無くすことが可能となった。
【００８８】
また、複数（本実施形態では４つ）の感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ上に光走査装置９により潜像を形成するとともに、該潜像を感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ毎に異なる色トナーで現像し、各感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ上に形成されたトナー像を転写ベルト７ａ上に担持された転写シートに順次重ねて転写することによりカラー画像を得るカラーレーザプリンタ５３０、いわゆる直接転写型４連タンデム型のフルカラー画像形成装置であることにより、４色を正確に重ね合わせていないと画像上色ずれとなってしまう。また、転写シートに直接転写することから、紙種や使用環境によらず常に色ずれを良好な状態に保つことは困難である。しかし、上記各伸縮部材を使用すれば紙種や使用環境によらず常に色ずれを良好な状態に保つことが可能である。換言すれば、印字用紙上で感光体ドラムからのトナーを４色転写する直接転写方式の画像形成装置に上記各伸縮部材を適用することで露光位置のずれを低減でき、生産性を落とすことなく色ずれのない良好な印字が可能となる。
【００８９】
また、熱源は、トナー像を転写された転写シートの定着を行う定着装置８であることにより、画像形成装置の構成によっては定着装置からの熱によって光走査装置の上記各光学素子および光源ユニットの姿勢を変化させてしまう場合もある。この場合においても姿勢変化量と露光位置ずれ量の関係から上記各伸縮部材の形状および材質を最適化することで定着装置の熱による影響を排除し、副走査位置ずれを常に良好な状態に保つことが可能となる。
【００９０】
図２１を参照して、本発明の別の適用例を説明する。
本発明の伸縮部材は、図２に示した直接転写式４連タンデム型フルカラー画像形成装置であるカラーレーザプリンタ５３０およびその光走査装置９に限らず、図２１に示すような中間転写式４連タンデム型フルカラー画像形成装置であるカラーレーザプリンタ６００にも適用することができる。
図２１に示すカラーレーザプリンタ６００は、図２に示したカラーレーザプリンタ５３０と比較して、光走査装置９に代えた光走査装置１９を有する点、および転写装置７に代えた転写装置２９を有する点が主に相違する。カラーレーザプリンタ６００において、カラーレーザプリンタ５３０の構成部品や部材と実質的に同様の機能を有するものについては、カラーレーザプリンタ５３０の構成部品や部材の符号に数値「１０」を加えた符号を付与することにより、その説明を省略する。
【００９１】
転写装置２９は、中間転写体としての中間転写ベルト３０、中間転写ベルト３０が掛け渡される複数のローラ２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｂｋ，３１，３２，３３、３４を有しており、各感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの外周面に接触しつつ、図２１に矢印で示す方向に回転移動される。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３０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。ローラ３１は駆動ローラ、ローラ３２は従動ローラ、ローラ２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｂｋは１次転写手段としての１次転写ローラである。ローラ３３は、２次転写手段としての２次転写ローラである。図２１において、符号２３は手差しトレイ、符号２４は下段の排紙トレイ２４をそれぞれ示す。
【００９２】
転写紙（転写シート）は、給紙トレイ１６ａから給紙コロ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１６ｃにより副走査方向（給紙方向）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。
中間転写ベルト３０上の重ね合わされたカラー画像は、転写部位で２次転写ローラ３３により転写シート上に一括転写される。カラー画像を転写された転写シートは、定着ローラとも呼ばれる加熱ローラ１８ａと加圧ローラ１８ｂとを有する定着手段としての定着装置１８へ送られ、ここでカラー画像を定着される。定着を終えた転写シートは、排紙分岐爪２４が図示の位置にある状態では排紙ローラ対２１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１６にフェイスダウンの状態で排出されて積載される。中間転写ベルト３０上の残留トナー等は、転写後、ベルトクリーニング装置３５で清掃される。排紙分岐爪２４の矢印で示す上方への揺動によって、定着を終えた転写シートは下段の排紙トレイ２４に案内・搬送されて排出されて積載される。
【００９３】
光走査装置１９を有するカラーレーザプリンタ６００においても、図２に示したカラーレーザプリンタ５３０と同様に、光走査装置１９内の光学ハウジング内に配設され、光走査装置１９使用中に姿勢が変化する図示しない光源ユニットおよび折り返しミラーやレンズ等の各光学素子に対して、温度変化により伸縮してそれらの姿勢変化を低減させる伸縮部材をそれらに直接的または間接的に接触するように、また個別的独立して配置することによって、当業者であれば上述の効果や利点を奏することは容易に理解し実施できるものである。
【００９４】
すなわち本適用例によれば、複数（本実施形態では４つ）の感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ上に光走査装置１９により潜像を形成するとともに、該潜像を感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ毎に異なる色トナーで現像し、各感光体ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ上に形成されたトナー像を順次中間転写ベルト３０上に重ねて転写した後、転写シートに一括転写することによりカラー画像を得るカラーレーザプリンタ６００、いわゆる中間転写型４連タンデム型のフルカラー画像形成装置であることにより、中間転写ベルト３０上に４色のトナーを転写し、４色重ね合わせ後に転写シートに転写するため、直接転写型４連タンデム型フルカラー画像形成装置よりも色ずれに対して有利であり、さらに高速な印字が可能である。従って中間転写型４連タンデム型フルカラー画像形成装置に上記各伸縮部材を使用すればさらに高品質な画像を得ることができる。換言すれば、中間転写ベルト３０上に４色のトナーを転写し、４色重ね合わせ後に印字用紙に転写する中間転写方式の画像形成装置において、上記各伸縮部材を適用することで露光位置のずれを低減でき、生産性を落とすことなく色ずれのない良好な印字が可能となる。
【００９５】
また、熱源は、トナー像を転写された転写シートの定着を行う定着装置１８であることにより、画像形成装置の構成によっては定着装置からの熱によって光走査装置の上記各光学素子および光源ユニットの姿勢を変化させてしまう場合もある。この場合においても姿勢変化量と露光位置ずれ量の関係から上記各伸縮部材の形状および材質を最適化することで定着装置の熱による影響を排除し、副走査位置ずれを常に良好な状態に保つことが可能となる。
なお、カラーレーザプリンタ６００においては、上記各伸縮部材を適用した光走査装置を複数有するように構成することも可能である。
【００９６】
上記実施形態および実施例１，２等では、光走査装置９，１９が適用可能な画像形成装置としてカラーレーザプリンタ５３０，６００を示したが、光走査装置９，１９が適用可能な画像形成装置はこれに限られず、単色あるいはカラー複写機、単色プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等、あらいはこれらの機能を２つ以上備えた複合機等の他の画像形成装置に適用することも勿論可能である。
【００９７】
以上述べたとおり、本発明を特定の実施形態および実施例等について説明したが、本発明が開示する技術的範囲は、上述した各実施形態および実施例等に例示されているものに限定されるものではなく、それらを適宜組み合わせて構成してもよく、本発明の範囲内において、その必要性および用途等に応じて種々の実施形態や変形例あるいは実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の一実施形態に係るデジタルカラー複写機とパソコンとを接続した利用形態の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す４連タンデム型フルカラー画像形成装置のうち、直接転写タイプの一例としてのカラーレーザプリンタの概略正面図である。
【図３】図２のカラーレーザプリンタの転写ベルト上に形成された自動色合わせ制御におけ補正パターンの一例を示す平面図である。
【図４】図１のカラーレーザプリンタに用いられる光走査装置の光学ハウジング内の構成および光路を示す平面図である。
【図５】図１のカラーレーザプリンタに用いられる光走査装置の光学ハウジング内の構成および光路を示す断面図である。
【図６】図５の要部の拡大断面図である。
【図７】光走査装置の正規状態の光学ハウジング周りを簡略化して示す正断面図である。
【図８】図７における光走査装置の光学ハウジングの変形状態を示す正断面図である。
【図９】（ａ）は図７の正規状態のミラーの、（ｂ）は図８の変形状態のミラーの、それぞれ光学ハウジングによる支持状態を示す要部の断面図である。
【図１０】（ａ）は図７の正規位置状態のミラーに伸縮部材を接触させている状態を、（ｂ）は図８の変形状態のミラーに伸縮部材を接触させ、かつ、伸縮部材の伸び変位によりミラーの姿勢を正規に近い状態で一定に保っている状態を示す要部の断面図である。
【図１１】本発明を実施していない従来のカラーレーザプリンタでの連続通紙時の副走査露光位置ずれ量の試験結果を示すグラフである。
【図１２】ＡＢＳ樹脂で形成した伸縮部材を使用したカラーレーザプリンタでの連続通紙時の副走査露光位置ずれ量の試験結果を、図１１での試験結果と対比して示すグラフである。
【図１３】図１２の連続通紙時におけるＡＢＳ樹脂で形成した伸縮部材の変位・変化量を示すグラフである。
【図１４】ＰＣ＋ＡＢＳ樹脂（ガラス繊維３０％入り）で形成した伸縮部材を使用したカラーレーザプリンタでの連続通紙時の副走査露光位置ずれ量の試験結果を、図１１での試験結果と対比して示すグラフである。
【図１５】図１４の連続通紙時におけるＰＣ＋ＡＢＳ樹脂（ガラス繊維３０％入り）で形成した伸縮部材の変位・変化量を示すグラフである。
【図１６】本発明を実施していない従来のカラーレーザプリンタでの１００枚通紙と自動位置合わせ制御を繰り返し１０回行った時の各色の色ずれ量の推移を表したグラフである。
【図１７】ＰＣ＋ＡＢＳ樹脂（ガラス繊維３０％入り）で形成した伸縮部材を使用したカラーレーザプリンタでの１００枚通紙と自動位置合わせ制御を繰り返し１０回行った時の各色の色ずれ量の推移を表したグラフである。
【図１８】光源ユニットに伸縮部材を接触させている状態の一例を示す断面図である。
【図１９】レンズに伸縮部材を接触させている状態の一例を示す断面図である。
【図２０】冷却しながらレンズに伸縮部材を接触させている状態の一例を示す断面図である。
【図２１】本発明を適用する４連タンデム型フルカラー画像形成装置のうち、中間転写タイプの一例としてのカラーレーザプリンタの概略正面図である。
【符号の説明】
【００９９】
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ  感光体ドラム（像担持体）
７ａ  転写ベルト（転写体）
９  光走査装置
３０  中間転写ベルト（中間転写体）
１１０  光学ハウジング（ハウジング手段）
１１１〜１１４  光源ユニット（光源手段）
１１５〜１１８  シリンドリカルレンズ（光学手段の一例、光学素子）
１１９，１２０  ミラー（光学手段の一例、光学素子）
１２１  光偏光器（偏向手段）
１２４〜１２７  第１折り返しミラー（光学手段の一例、光学素子）
１２８〜１３１  第２の結像用レンズ（光学手段の一例、光学素子）
１３２〜１３５  第２折り返しミラー（光学手段の一例、光学素子）
１３６〜１３９  第３折り返しミラー（光学手段の一例、光学素子）
１４８〜１６６，２０９，２１５，２１８
５００  デジタルカラー複写機（画像形成装置）
５３０  カラーレーザプリンタ（画像形成装置）
６００  カラーレーザプリンタ（画像形成装置）
【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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【図２１】
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