(57)【要約】      （修正有）【課題】負の屈折力を持つ光学素子を前記主走査方向の軸を中心に傾斜させ、複数本の光線の副走査方向に沿った間隔を調整しない場合に比較して、複数本の光線の副走査方向に沿った間隔を調整する調整手段に必要な空間を小さくする。【解決手段】複数の発光部を有する光源と、前記光源からそれぞれ出射される複数本の光線を主走査方向に偏向させて走査する偏向手段と、前記光源と前記偏向手段との間に配置され、前記主走査方向と交差する副走査方向に沿って負の屈折力を持つ光学素子を含む複数の光学素子群と、を備え、前記負の屈折力を持つ光学素子を前記主走査方向の軸を中心に傾斜させて前記複数本の光線の副走査方向に沿った間隔を調整する。【選択図】図６
2018049119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光部を有する光源と、
前記光源からそれぞれ出射される複数本の光線を主走査方向に偏向させて走査する偏向手段と、
前記光源と前記偏向手段との間に配置され、前記主走査方向と交差する副走査方向に沿って負の屈折力を持つ光学素子を含む複数の光学素子群と、
を備え、
前記負の屈折力を持つ光学素子を前記主走査方向の軸を中心に傾斜させて前記複数本の光線の副走査方向に沿った間隔を調整する光走査装置。
【請求項２】
複数の発光部を有する第１光源と、
複数の発光部を有する第２光源と、
前記第１及び第２光源からそれぞれ出射される複数本の第１及び第２光線を主走査方向に偏向させて走査する偏向手段と、
前記第１及び第２光源と前記偏向手段との間に配置され、前記複数本の第１及び第２光線における副走査方向に沿った間隔を同時に調整する同一の光学素子群と、
を備える光走査装置。
【請求項３】
前記第１及び第２光源からそれぞれ出射される複数本の第１及び第２光線は、前記同一の光学素子群に光軸を介して副走査方向に沿った互いに対称な位置にそれぞれ入射される請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記光学素子群は、少なくともシリンドリカル凹レンズとシリンドリカル凸レンズを有し、
前記シリンドリカル凹レンズを光軸方向に沿って移動させるとともに、前記シリンドリカル凹レンズを前記主走査方向に沿って軸を中心に傾斜させることにより、前記複数本の光線の副走査方向に沿った間隔を調整する請求項１乃至３のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項５】
前記シリンドリカル凹レンズを傾斜させる中心軸は、前記シリンドリカル凹レンズの前側主点の近傍に配置される請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
静電潜像を保持する像保持体と、
前記像保持体の表面に画像を走査露光することにより静電潜像を形成する光走査装置と、
を備え、
前記光走査装置として請求項１乃至５のいずれかに記載の光走査装置を用いた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光走査装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光走査装置としては、光源から出射された光束をシリンドリカルレンズにより平行光に変換した後、感光体ドラムの軸方向である主走査方向に沿って回転多面鏡により偏向走査するとともに、ｆ−θレンズ等により入射角に応じて焦点距離を異ならせた状態で感光体ドラム上に結像させるように構成したものがある。
【０００３】
かかる光走査装置においては、高解像度化や高速化を図るため、複数の発光部が二次元的に配列された光源を使用したものがある。この光走査装置は、複数の発光部から出射されて感光体ドラム上に結像される複数本の光ビーム間の副走査方向に沿った間隔が所要の値からずれると、横線画像やハーフトーン画像のような周期的画像において、所謂バンディングと呼ばれる周期的なスジや濃淡ムラなどの画像欠陥が発生する原因となる。
【０００４】
そこで、バンディングの発生を抑制し得る光走査装置としては、例えば、特許文献１乃至３等に開示されたものが既に提案されている。
【０００５】
特許文献１は、複数の発光点を有する光源と、前記光源から出射された複数の光束を偏向走査する光偏向手段と、前記光源から出射した複数の光束を整形し前記光偏向手段の略偏向面位置に偏向走査方向に長い線像として結像させる光偏向手段前光学系と、前記光偏向手段の偏向面で偏向走査された光束を被走査面上に結像させる走査光学系と、を備えた光走査装置において、前記光偏向手段前光学系は、前記光源側より順に、前記光源から出射した複数の光束を整形する第１光学素子と、偏向走査方向及び偏向走査垂直方向にアナモフィックな負の屈折力を有し、偏向走査方向の屈折力よりも偏向走査垂直方向の屈折力が大きい樹脂製の第２光学素子と、偏向走査方向には屈折力が無く、偏向走査垂直方向に正の屈折力を有するガラス製の第３光学素子とを備え、前記第２光学素子及び前記第３光学素子の前記光偏向手段前光学系の光軸方向における変位により、前記被走査面上に形成される走査線の間隔が調整されるように構成したものである。
【０００６】
特許文献２は、Ｍ行Ｎ列（Ｍ，Ｎは２以上の整数）の二次元に配置された個別に制御可能なＭ×Ｎ個の発光点を有する光源と、前記光源から出射された光ビームが被走査体上を主走査方向に走査するように偏向する偏向手段と、前記光源と前記偏向手段の間に設けられるコリメートレンズと、前記偏向手段により偏向された光ビームを前記被走査体上に結像させる結像光学系と、を備え、前記被走査体上における前記主走査方向に直交する副走査方向の前記光ビームの結像位置の間隔が所定の解像度に応じた所定の間隔となるように、前記光源を前記コリメートレンズの光軸に平行な軸を中心に回転させることにより調整を行う走査装置であって、前記副走査方向においては前記結像位置が隣接し、且つ前記主走査方向においては前記結像位置が最も離れた光ビームを出射する発光点間の結像位置の間隔が、前記調整により前記所定の間隔からずれることに応じて、前記Ｍ×Ｎ個の発光点の中から発光させる発光点を選択するように構成したものである。
【０００７】
特許文献３は、１画素が少なくとも２本の光ビームで形成される画像形成装置に用いられ、該画像形成装置の被走査面を光ビームにより主走査方向に走査する光走査装置であって、少なくとも副走査方向に関して互いに異なる位置に配置された複数の発光部を有する光源と、前記複数の発光部のうち、１画素を形成する少なくとも２本の光ビームを射出する発光部の組み合わせにおいて、該組み合わせに含まれる少なくとも２つの発光部の副走査方向に関する位置関係に応じて、該組み合わせに含まれる少なくとも１つの発光部の駆動状態を制御する制御装置と、を備えるように構成したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１４１５４４号公報
【特許文献２】特開２０１３−０６８８０２号公報
【特許文献３】特開２０１１−１４３５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明の目的は、負の屈折力を持つ光学素子を前記主走査方向の軸を中心に傾斜させ、複数本の光線の副走査方向に沿った間隔を調整しない場合に比較して、複数本の光線の副走査方向に沿った間隔を調整する調整手段に必要な空間を小さくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載された発明は、複数の発光部を有する光源と、
前記光源からそれぞれ出射される複数本の光線を主走査方向に偏向させて走査する偏向手段と、
前記光源と前記偏向手段との間に配置され、前記主走査方向と交差する副走査方向に沿って負の屈折力を持つ光学素子を含む複数の光学素子群と、
を備え、
前記負の屈折力を持つ光学素子を前記主走査方向の軸を中心に傾斜させて前記複数本の光線の副走査方向に沿った間隔を調整する光走査装置である。
【００１１】
請求項２に記載された発明は、複数の発光部を有する第１光源と、
複数の発光部を有する第２光源と、
前記第１及び第２光源からそれぞれ出射される複数本の第１及び第２光線を主走査方向に偏向させて走査する偏向手段と、
前記第１及び第２光源と前記偏向手段との間に配置され、前記複数本の第１及び第２光線における副走査方向に沿った間隔を同時に調整する同一の光学素子群と、
を備える光走査装置である。
【００１２】
請求項３に記載された発明は、前記第１及び第２光源からそれぞれ出射される複数本の第１及び第２光線は、前記同一の光学素子群に光軸を介して副走査方向に沿った互いに対称な位置にそれぞれ入射される請求項２に記載の光走査装置である。
【００１３】
請求項４に記載された発明は、前記光学素子群は、少なくともシリンドリカル凹レンズとシリンドリカル凸レンズを有し、
前記シリンドリカル凹レンズを光軸方向に沿って移動させるとともに、前記シリンドリカル凹レンズを前記主走査方向に沿って軸を中心に傾斜させることにより、前記複数本の光線の副走査方向に沿った間隔を調整する請求項１乃至３のいずれかに記載の光走査装置である。
【００１４】
請求項５に記載された発明は、前記シリンドリカル凹レンズを傾斜させる中心軸は、前記シリンドリカル凹レンズの前側主点の近傍に配置される請求項４に記載の光走査装置である。
【００１５】
請求項６に記載された発明は、静電潜像を保持する感光体と、
前記像保持体の表面に画像を走査露光することにより静電潜像を形成する光走査装置と、
を備え、
前記光走査装置として請求項１乃至５のいずれかに記載の光走査装置を用いた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載された発明によれば、負の屈折力を持つ光学素子を前記主走査方向の軸を中心に傾斜させ、複数本の光線の副走査方向に沿った間隔を調整しない場合に比較して、複数本の光線の副走査方向に沿った間隔を調整する調整手段に必要な空間を小さくすることができる。
【００１７】
請求項２に記載された発明によれば、第１及び第２光源からそれぞれ出射される複数本の光ビームの副走査方向に沿った間隔を、同一の調整手段によって調整可能である。
【００１８】
請求項３に記載された発明によれば、第１及び第２光源からそれぞれ出射される複数本の第１及び第２光線に対して、副走査方向に沿った光線の間隔を互いに逆方向に調整することができる。
【００１９】
請求項４に記載された発明によれば、光学素子群をシリンドリカル凸レンズのみから構成した場合に比較して、複数本の光線の副走査方向に沿った間隔の調整量を増加させることができる。
【００２０】
請求項５に記載された発明によれば、シリンドリカル凹レンズを傾斜させる中心軸を、シリンドリカル凹レンズの前側主点の近傍に配置しない場合に比較して、光学素子群の光軸方向に沿った後方に配置される回転多面鏡に入射する複数本の光線の入射位置が変動するのを抑制することができる。
【００２１】
請求項６に記載された発明によれば、負の屈折力を持つ光学素子を前記主走査方向の軸を中心に傾斜させ、複数本の光線の副走査方向に沿った間隔を調整しない場合に比較して、複数本の光線の副走査方向に沿った間隔を調整する調整手段に必要な空間を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１に係る光走査装置を適用した画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る光走査装置を示す斜視構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る光走査装置を示す平面構成図である。
【図４】光源を示す模式図である。
【図５】偏向前光学系を示す斜視構成図である。
【図６】偏向前光学系を示す側面構成図である。
【図７】光学素子を示す構成図である。
【図８】光学素子群を示す斜視構成図である。
【図９】光学素子群を示す構成図である。
【図１０】光学素子の固定手段を示す構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態１に係る光走査装置を示す側面構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態１に係る光走査装置を示す展開図である。
【図１３】この発明の実施の形態１に係る光走査装置の特性を示す図表である。
【図１４】光源を示す模式図である。
【図１５】光学素子を回転させた状態を示す模式図である。
【図１６】シリンドリカル凹レンズ及びシリンドリカル凸レンズを回転させた場合における特性の相違を示すグラフである。
【図１７】シリンドリカル凹レンズの前側主点と回転中心との距離及び回転多面鏡上の光線変位の関係を示すグラフである。
【図１８】この発明の実施の形態１に係る光走査装置の動作を示す説明図である。
【図１９】この発明の実施の形態１に係る光走査装置を示す平面構成図である。
【図２０】この発明の実施の形態２に係る光走査装置を示す平面構成図である。
【図２１】この発明の実施の形態３に係る光走査装置を示す平面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
[実施の形態１]
図１は、実施の形態１に係る光走査装置を適用した画像形成装置を示すものである。
【００２５】
＜画像形成装置の全体の構成＞
実施の形態１に係る画像形成装置１は、例えばカラープリンタとして構成されたものである。この画像形成装置１は、現像剤を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する画像形成部の一例としての複数の作像装置１０と、各作像装置１０で形成されたトナー像をそれぞれ保持して最終的に記録媒体の一例としての記録用紙５に二次転写する二次転写位置まで搬送する中間転写装置２０と、中間転写装置２０の二次転写位置に供給すべき所要の記録用紙５を収容して搬送する給紙装置３０と、中間転写装置２０で二次転写された記録用紙５上のトナー像を定着させる定着装置４０等を備えている。なお、図中の破線は、画像形成装置１の内部において記録用紙５が搬送される主な搬送経路を示す。
【００２６】
作像装置１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像をそれぞれ専用に形成する４つの作像装置１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋで構成されている。これらの４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、水平方向に沿って１列に並べた状態となるよう配置されている。
【００２７】
イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図１に示されるように、像保持体の一例としての回転する感光体ドラム１１を備えており、この感光体ドラム１１の周囲に、次のようなトナー像形成手段の一例としての各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光体ドラム１１の像形成が可能な周面（像保持面）を所要の電位に帯電させる帯電装置１２と、感光体ドラム１１の帯電された周面に画像の情報（信号）に基づく光を照射して電位差のある（各色用の）静電潜像を形成する静電潜像形成手段の一例としての本実施の形態に係る光走査装置（露光装置）１３と、その静電潜像を対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像剤のトナーで現像してトナー像にする現像手段の一例としての現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、その各トナー像を中間転写装置２０に転写する一次転写手段の一例としての一次転写装置１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、一次転写後における感光体ドラム１１の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を取り除いて清掃するドラム清掃装置１６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）等である。なお、光走査装置１３は、イエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）の作像装置１０（Ｙ，Ｍ）の双方に対応した第１の光走査装置１３１と、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の作像装置１０（Ｃ，Ｋ）の双方に対応した第２の光走査装置１３２とから構成されている。
【００２８】
感光体ドラム１１は、接地処理される円筒状又は円柱状の基材の周面に感光材料からなる光導電性層（感光層）を有する像保持面を形成したものである。この感光体ドラム１１は、図示しない駆動装置から動力が伝達されて矢印Ａで示す方向に回転するよう支持されている。
【００２９】
帯電装置１２は、感光体ドラム１１の表面に非接触状態で配置されるスコロトロン等の非接触型の帯電装置で構成される。帯電装置１２には帯電用電圧が供給される。帯電用電圧としては、現像装置１４が反転現像を行うものである場合、現像装置１４から供給されるトナーの帯電極性と同じ極性の電圧又は電流が供給される。なお、帯電装置１２としては、感光体ドラム１１に接触した状態で配置される接触型の帯電ロール等からなる接触型の帯電装置を用いてもよい。
【００３０】
第１及び第２の光走査装置１３１，１３２は、画像形成装置１に入力される画像の情報に応じて構成される光ＬＢを、帯電された後の感光体ドラム１１の周面に対して照射し静電潜像を形成するものである。第１及び第２の光走査装置１３１，１３２には、潜像形成時になると画像形成装置１に任意の手段で入力され、画像処理部で画像処理された画像の情報（信号）が送信される。なお、第１及び第２の光走査装置１３１，１３２については、後に詳述する。
【００３１】
現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも、開口部と現像剤の収容室が形成された筐体の内部に、現像剤を保持して感光体ドラム１１と向き合う現像領域まで搬送する現像ロールと、現像剤を攪拌しながら現像ロールを通過させるよう搬送する２つのスクリューオーガー等の攪拌搬送部材と、現像ロールに保持される現像剤の量（層厚）を規制する層厚規制部材などを配置して構成したものである。この現像装置１４には、現像ロールと感光体ドラム１１の間に現像バイアス電圧が図示しない電源装置から供給される。また、４色の現像剤（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）としては、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が使用される。
【００３２】
一次転写装置１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、感光体ドラム１１の周囲に中間転写ベルト２１を介して接触し回転するとともに一次転写用電圧が供給される一次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。一次転写用電圧としては、トナーの帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧が図示しない電源装置から供給される。
【００３３】
ドラム清掃装置１６は、一部が開口する容器状の本体と、一次転写後の感光体ドラム１１の周面に所要の圧力で接触するように配置されて残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃板と、清掃板で取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう搬送するスクリューオーガー等の送出部材等で構成されている。
【００３４】
中間転写装置２０は、図１に示されるように、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方の位置に存在するよう配置される。この中間転写装置２０は、感光体ドラム１１と一次転写装置１５（一次転写ロール）の間となる一次転写位置を通過しながら矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１をその内面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数のベルト支持ロール２２〜２６と、ベルト支持ロール２５に支持されている中間転写ベルト２１の外周面（像保持面）側に配置されて中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に二次転写させる二次転写手段の一例としての二次転写装置２７と、二次転写装置２７を通過した後に中間転写ベルト２１の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置２８とで主に構成されている。
【００３５】
中間転写ベルト２１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。また、ベルト支持ロール２２は図示しない駆動装置によって回転駆動される駆動ロールとして構成され、ベルト支持ロール２３は中間転写ベルト２１の画像形成面を形成する面出しロールとして構成され、ベルト支持ロール２４は中間転写ベルト２１に張力を付与する張力付与ロールとして構成され、ベルト支持ロール２５は二次転写の背面支持ロールとして構成され、ベルト支持ロール２６はベルト清掃装置２８の支持ロールとして構成される。
【００３６】
二次転写装置２７は、中間転写装置２０におけるベルト支持ロール２５に支持されている中間転写ベルト２１の外周面部分である二次転写位置において、中間転写ベルト２１の周面に接触して回転するとともに二次転写用電圧が供給される二次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。また、二次転写ロール２７又は中間転写装置２０の支持ロール２５には、トナーの帯電極性と逆極性又は同極性を示す直流の電圧が二次転写用電圧として図示しない電源装置から供給される。
【００３７】
ベルト清掃装置２８は、一部が開口する容器状の本体と、二次転写後の中間転写ベルト２１の周面に所要の圧力で接触するように配置されて残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃板と、清掃板で取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう搬送するスクリューオーガー等の送出部材等で構成されている。
【００３８】
定着装置４０は、記録用紙５の導入口及び排出口が形成された図示しない筐体の内部に、矢印で示す方向に回転するとともに表面温度が所定の温度に保持されるよう加熱手段によって加熱されるロール形態又はベルト形態の加熱用回転体４１と、この加熱用回転体４１の軸方向にほぼ沿う状態で所定の圧力で接触して回転するロール形態又はベルト形態の加圧用回転体４２などを配置して構成されたものである。この定着装置４０では、加熱用回転体４１と加圧用回転体４２が接触する接触部が所要の定着処理（加熱及び加圧）を行う定着処理部となる。
【００３９】
給紙装置３０は、中間転写装置２０の鉛直方向に沿った下方側の位置に存在するように配置される。この給紙装置３０は、所望のサイズ、種類等の記録用紙５を積載した状態で収容する単数（又は複数）の用紙収容体３１と、用紙収容体３１から記録用紙５を１枚ずつ送り出す送出装置３２とで主に構成される。用紙収容体３１は、例えば、図示しないガイドレールによって画像形成装置１の正面（使用者が操作時に向き合う側面）側に引き出すことができるように取り付けられている。
【００４０】
記録用紙５としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙やトレーシングペーパー等の薄紙、あるいはＯＨＰシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録用紙５の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等の坪量が相対的に大きい所謂厚紙なども好適に使用することができる。
【００４１】
給紙装置３０と二次転写装置２７との間には、図１に示されるように、給紙装置３０から送り出される記録用紙５を二次転写位置まで搬送する複数又は単数の用紙搬送ロール対３３〜３６や図示しない搬送ガイドで構成される給紙搬送路３７が設けられている。給紙搬送路３７において二次転写位置の直前の位置に配置される用紙搬送ロール対３６は、例えば記録用紙５の搬送時期を調整するロール（レジストロール）として構成されている。また、二次転写装置２７と定着装置４０との間には、二次転写装置２７から送り出される二次転写後の記録用紙５を定着装置４０まで搬送するための２連の搬送ベルト３８，３９が設けられている。さらに、画像形成装置１に形成される用紙の排出口に近い部分には、定着装置４０により送り出される定着後の記録用紙５を画像形成装置１の側面に設けられた図示しない用紙排出部に排出するための用紙排出ロール対（図示せず）が設けられている。
【００４２】
＜画像形成装置の動作＞
以下、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。
【００４３】
ここでは、前記４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を使用して、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成するフルカラーモードにおける動作を説明する。
【００４４】
画像形成装置１は、図示しないユーザインターフェイスやプリンタドライバ等からフルカラーの画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置２０、二次転写装置２７、定着装置４０等が始動する。
【００４５】
そして、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、図１に示されるように、まず各感光体ドラム１１が矢印Ａで示す方向に回転し、各帯電装置１２が各感光体ドラム１１の表面を所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位にそれぞれ帯電させる。続いて、第１及び第２の光走査装置１３１，１３２が、帯電後の感光体ドラム１１の表面に対し、画像形成装置１に入力される画像の情報を各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に変換して得られる画像の信号に基づいて発光される光ＬＢを照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。
【００４６】
続いて、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーを現像ロールからそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化される。
【００４７】
続いて、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が一次転写位置まで搬送されると、一次転写装置１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、その各色のトナー像を中間転写装置２０の矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１に対して順番に重ね合わされるような状態で一次転写させる。
【００４８】
また、一次転写が終了した各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）では、ドラム清掃装置１６が付着物を掻き取るように除去して感光体ドラム１１の表面を清掃する。これにより、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、次の作像動作が可能な状態にされる。
【００４９】
続いて、中間転写装置２０では、中間転写ベルト２１の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置まで搬送する。一方、給紙装置３０では、作像動作に合わせて所要の記録用紙５を給紙搬送路３７に送り出す。給紙搬送路３７では、レジストロールとしての用紙搬送ロール対３６が記録用紙５を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給する。
【００５０】
二次転写位置においては、二次転写装置２７が、中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した中間転写装置２０では、ベルト清掃装置２８が二次転写後の中間転写ベルト２１の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。
【００５１】
続いて、トナー像が二次転写された記録用紙５は、中間転写ベルト２１から剥離された後に２連の搬送ベルト３８，３９を介して定着装置４０まで搬送される。定着装置４０では、回転する加熱用回転体４１と加圧用回転体４２との間の接触部に二次転写後の記録用紙５を導入して通過させることにより、必要な定着処理（加熱及び加圧）をして未定着のトナー像を記録用紙５に定着させる。最後に、定着が終了した後の記録用紙５は、その片面への画像の形成を行うだけの画像形成動作のときは、図示しない用紙排出ロール対により、画像形成装置１の側面に設置された用紙排出部（図示せず）に排出される。
【００５２】
以上の動作により、４色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像が形成された記録用紙５が出力される。
【００５３】
＜光走査装置の構成＞
図２及び図３は、実施の形態１に係る光走査装置を示すものである。図２はその光走査装置の斜視構成図を示し、図３はその光走査装置の平面構成図を示している。なお、図２においては、感光体ドラム１１（Ｙ，Ｍ）を当該感光体ドラム１１（Ｙ，Ｍ）表面の一部を示す略半円筒部としている。
【００５４】
画像形成装置１は、図１に示されるように、イエロー及びマゼンタの作像装置１０（Ｙ，Ｍ）に共通に使用される第１の光走査装置１３１と、シアン及びブラックの作像装置１０（Ｃ，Ｋ）に共通に使用される第２の光走査装置１３２とを備える。第１及び第２の光走査装置１３１，１３２は、同様の構成を有している。ここでは、代表して第１の光走査装置１３１について説明する。
【００５５】
第１の光走査装置１３１は、図２及び図３に示されるように、大別して、複数の発光部を有する第１光源の一例としてのイエロー用の光源５０Ｙと、同じく複数の発光部を有する第２光源の一例としてのマゼンタ用の光源５０Ｍと、イエロー用の光源５０Ｙ及びマゼンタ用の光源５０Ｍからそれぞれ出射される複数本の光線としてのレーザビームＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍを偏向させて走査する偏向手段の一例としての回転多面鏡５１と、回転多面鏡５１の光軸方向に沿った前方（光源側）に配置される偏向前光学系５２と、回転多面鏡５１の光軸方向に沿った後方（被走査体側）に配置される偏向後光学系５３とを備える。
【００５６】
イエロー及びマゼンタ用の光源５０Ｙ，５０Ｍとしては、例えば、複数の発光部を二次元的に配列した垂直共振器面発光レーザ（Ｖｃｓｅｌ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）からなる面発光レーザビームアレイを用いている。イエロー及びマゼンタ用の光源５０Ｙ，５０Ｍは、図４に示されるように、８行×４列の合計３２個の発光部Ｐ１〜Ｐ３２が主走査方向及び副走査方向に沿って互いに位置を異ならせて二次元的に配列された面発光レーザビームアレイである。なお、光源５０Ｙ，５０Ｍとしては、直線状に配列された複数の発光部を複数備えたものであっても良い。各光源５０Ｙ，５０Ｍからは、複数本の光線の一例として３２本のレーザビームＬＢ１〜ＬＢ３２がそれぞれ出射される。ここでは、イエロー用の光源５０Ｙから出射されるレーザビームをＬＢ−Ｙと表記し、マゼンタ用の光源５０Ｍから出射されるレーザビームをＬＢ−Ｍと表記する。イエロー及びマゼンタ用の光源５０Ｙ，５０Ｍからそれぞれ出射される３２本の各レーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った最も外側に位置する両端部の間隔は、例えば、解像度を１２００ｄｐｉ（dot／inch）とした場合、被走査体の一例としての感光体ドラム１１の表面において（２５．４／１２００）×３２＝約０．６８ｍｍとなる。なお、感光体ドラム１１の表面に走査露光されるレーザビームＬＢの解像度は、１２００ｄｐｉに限定されるものではなく、これより小さくても大きくても良いことは勿論である。
【００５７】
偏向前光学系５２は、図５及び図６に示されるように、イエロー用のカップリングレンズ５４Ｙと、マゼンタ用のカップリングレンズ５４Ｍと、ハーフミラー５５と、イエロー及びマゼンタに共通する複数枚のレンズ等からなる光学素子群５６とを備えている。
【００５８】
イエロー用のカップリングレンズ５４Ｙは、イエロー用の光源５０Ｙから出射された複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２を略平行光に変換する。同様に、マゼンタ用のカップリングレンズ５４Ｍは、マゼンタ用の光源５０Ｙから出射された複数本のレーザビームＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２を略平行光に変換する。
【００５９】
イエロー用の光源５０Ｙから出射された複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２は、イエロー用のカップリングレンズ５４Ｙによって略平行光に変換された後、反射ミラー５５で反射されて光学素子群５６に入射される。また、マゼンタ用の光源５０Ｙから出射された複数本のレーザビームＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２は、マゼンタ用のカップリングレンズ５４Ｍによって略平行光に変換された後、直接光学素子群５６に入射される。
【００６０】
光学素子群５６は、少なくとも１枚の凹レンズからなる第１の光学素子の一例としてのシリンドリカル凹レンズ５６１と、少なくとも１枚の凸レンズからなる第２の光学素子の一例としてのシリンドリカル凸レンズ５６２を備える。光学素子群５６は、複数本のレーザビームＬＢ１〜ＬＢ３２の副走査方向に沿った間隔を調整する間隔調整用の光学系（調整手段）としてズームレンズを構成している。光学素子群５６は、単一の光源から出射される複数本のレーザビームＬＢに対して、副走査方向に沿った間隔を調整する間隔調整用の光学系を構成する。また、光学素子群５６は、単一の光源のみならず、複数の光源としてイエロー及びマゼンタ用の光源５０Ｙ，５０Ｍの双方からそれぞれ出射される複数本の各レーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔を同時に、しかもイエロー及びマゼンタの各レーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔を同方向又は逆方向に調整する間隔調整用の光学系を構成している。
【００６１】
光学素子群５６は、図５及び図６に示されるように、例えば、シリンドリカル凹レンズ５６１及びシリンドリカル凸レンズ５６２以外に、シリンドリカル凹レンズ５６１の光軸方向に沿った手前側に配置され、光量を調整するために光束の一部を分離するハーフミラー５６３や、シリンドリカル凸レンズ５６２の光軸方向に沿った後方に配置され、凸レンズからなる第４の光学素子の一例としてのシリンドリカル凸レンズ５６４などを含んで構成しても良い。シリンドリカル凹レンズ５６１は、図７（ａ）に示されるように、平凹レンズ、両凹レンズ、メニスカスレンズのいずれからなるものであっても良い。同様に、シリンドリカル凸レンズ５６２は、図７（ｂ）に示されるように、平凸レンズ、両凸レンズ、メニスカスレンズのいずれからなるものであっても良い。
【００６２】
この実施の形態では、光学素子群５６を第１の光学素子の一例としての両凹レンズからなるシリンドリカル凹レンズ５６１と、第２の光学素子の一例としての両凸レンズからなるシリンドリカル凸レンズ５６２から構成している。シリンドリカル凹レンズ５６１は、図８に示されるように、副走査方向（Ｚ方向）にのみ負の屈折力を有し、走査方向（Ｙ方向）に沿って一様に形成されている。シリンドリカル凸レンズ５６２は、副走査方向にのみ正の屈折力を有し、走査方向に沿って一様に形成されている。
【００６３】
また、イエローの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２及びマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２は、図６に示されるように、偏向前光学系５２の光軸Ｃを挟んで副走査方向に沿って互いに反対側に位置するようイエロー及びマゼンタ用の光源５０Ｙ，５０Ｍがそれぞれ配置されている。更に説明すると、イエローの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２は、偏向前光学系５２に対して光軸Ｃの副走査方向に沿った片側（図示例では下側）に所要の距離だけ変位した位置に入射されている。これに対して、マゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２は、偏向前光学系５２に対して光軸Ｃの副走査方向に沿った他側（図示例では上側）に所要の距離だけ変位した位置に入射されるよう構成されている。また、イエローの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２及びマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２は、光軸Ｃを介して略対称な位置に配置される。
【００６４】
なお、イエロー及びマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２は、それぞれカップリングレンズ５４Ｙ，５４Ｍの中心を通過するように当該カップリングレンズ５４Ｙ，５４Ｍが配置されている。即ち、イエロー及びマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２は、その中心に位置するレーザビームがそれぞれカップリングレンズ５４Ｙ，５４Ｍの中心を通過するように配置されている。
【００６５】
この実施の形態では、シリンドリカル凹レンズ５６１及びシリンドリカル凸レンズ５６２が、例えば、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の合成樹脂により形成される。シリンドリカル凹レンズ５６１及びシリンドリカル凸レンズ５６２を合成樹脂により形成した場合には、当該シリンドリカル凹レンズ５６１及びシリンドリカル凸レンズ５６２に求められる特性に応じて非球面のレンズをガラスレンズに比較して容易に製造することができる。但し、シリンドリカル凹レンズ５６１及びシリンドリカル凸レンズ５６２を光学ガラスにより形成しても良い。
【００６６】
シリンドリカル凹レンズ５６１に入射したイエロー及びマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２は、図９に示されるように、負の屈折力を持つシリンドリカル凹レンズ５６１によって発散する方向に進行する。また、シリンドリカル凸レンズ５６２に入射したイエロー及びマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２は、正の屈折力を持つシリンドリカル凸レンズ５６２によって収束する方向に進行する。
【００６７】
光学素子群５６を構成するシリンドリカル凹レンズ５６１及びシリンドリカル凸レンズ５６２は、図９に示されるように、光軸Ｃ方向に沿った位置及び主走査方向の軸であるＹ軸を中心とした回転角が調整された後、図１０に示されるように、第１の光走査装置１３１のハウジング７０に接着剤７１を用いた接着等の手段により固定した状態で取り付けられる。
【００６８】
回転多面鏡５１は、図２に模式的に示されるように、相対的に高さの低い（厚さが薄い）正多角柱形状（図示例では、正六角柱形状）に形成されており、その外側面に複数（図示例では、６面）の鏡面５１１を有している。回転多面鏡５１は、図示しない駆動モータにより予め定められた回転速度（例えば３万ｒｐｍ）で回転駆動される。回転多面鏡５１の各鏡面５１１は、イエロー及びマゼンタの複数本のレーザービームが副走査方向に線像となる位置に配置されている。光学素子群５６を通過したイエロー及びマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２は、交差した後、回転多面鏡５１の各鏡面５１１の光軸Ｃ方向に対して反対側に変位した位置にそれぞれ入射される。その結果、回転多面鏡５１の各鏡面５１１によって反射されたイエロー及びマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２は、図２及び図１１に示されるように、イエローのレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２が上方に、マゼンタのレーザビームＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２が下方に位置するよう上下に分離された状態で偏向後光学系５３に入射される。なお、回転多面鏡５１の軸方向は、光学素子群５６の副走査方向と一致している。
【００６９】
偏向後光学系５３は、図２及び図１１に示されるように、光走査装置１３の図示しないハウジングに設けられる入射側の防塵ガラス５７と、イエロー及びマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２に共通のｆ−θレンズ５８と、イエローのレーザビーム用のｆ−θレンズ５９と、イエローのレーザビーム用のミラー６０、６１と、光学走査装置の図示しないハウジングに設けられた出射側の防塵ガラス６２と、マゼンタのレーザビーム用のミラー６３、６４、６６，６７と、マゼンタのレーザビーム用のｆ−θレンズ６５と、光学走査装置の図示しないハウジングに設けられた出射側の防塵ガラス６８とを備えている。なお、図２では、便宜上、ｆ−θレンズ５８の図示を省略している。また、偏向後光学系５３を構成するレンズ等は、光学ガラスもしくは、光学用樹脂により形成されている。
【００７０】
回転多面鏡５１の各鏡面５１１によって上方に分離されたイエローの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２は、図１１に示されるように、防塵ガラス５７、共通のｆ−θレンズ５８、イエローのレーザビーム用のｆ−θレンズ５９、イエローのレーザビーム用のミラー６０、６１、防塵ガラス窓６２を介してイエローの感光体ドラム１１の周面に主走査方向（軸方向）に沿って偏向され走査される。また、回転多面鏡５１の各鏡面５１１によって下方に分離されたマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２は、防塵ガラス５７、共通のｆ−θレンズ５８、マゼンタのレーザビーム用のミラー６３、６４、６６，６７、マゼンタのレーザビーム用のｆ−θレンズ５９、及び防塵ガラス６８を介してマゼンタの感光体ドラム１１Ｍの周面に主走査方向（軸方向）に沿って偏向され走査される。
【００７１】
ところで、上記の如く構成される第１の光走査装置１３１では、図２、図３及び図１２に示されるように、イエロー及びマゼンタ用の光源５０Ｙ，５０Ｍから出射された複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２が、偏向前光学系５２及び偏向後光学系５３によって決定される倍率に応じて回転多面鏡５１によって偏向走査されつつ感光体ドラム１１表面の軸方向に沿って露光される。なお、図１２は光走査装置１３を一方のレーザビームの光軸方向に沿って展開した展開図を示している。そのため、図１２においては、回転多面鏡５１以外のミラーの図示が省略されている。
【００７２】
その際、第１の光走査装置１３１は、光走査装置１３を構成する回転多面鏡５１、偏向前光学系５２や偏向後光学系５３等の取付位置の誤差や光学部品のバラツキ等に起因して、感光体ドラム１１の表面に走査露光される複数本のレーザビームＬＢ１〜ＬＢ３２の副走査方向に沿った間隔が所要の値からずれる場合がある。
【００７３】
このように、第１の光走査装置１３１において、イエロー及びマゼンタ用の光源５０Ｙ，５０Ｍにおける複数の発光部から出射されて感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ上に結像されるイエロー及びマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２に、副走査方向に沿った間隔が所要の許容値からずれると、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ上に形成される横線画像やハーフトーン画像のような周期的画像において、所謂バンディングと呼ばれる周期的なスジや濃淡ムラなどの画像欠陥が発生することが知られている。
【００７４】
そこで、この実施の形態では、図８に示されるように、偏向前光学系５２の光学素子群５６を構成するシリンドリカル凹レンズ５６１及び／又はシリンドリカル凸レンズ５６２を、必要に応じて光軸Ｃ方向に沿って平行に移動させるとともに、シリンドリカル凹レンズ５６１を主走査方向のＹ軸を中心にして回転させることにより、イエロー及びマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔が同時に調整される。
【００７５】
調整時には、シリンドリカル凹レンズ５６１が光軸Ｃ方向に沿って移動自在とされるとともに、シリンドリカル凹レンズ５６１が主走査方向の軸であるＹ軸を中心に回転自在とされる。ここで、シリンドリカル凹レンズ５６１の凹面における偏心のＸ方向成分をＸＤＥ（単位：ｍｍ）、面の偏心のＹ方向成分をＹＤＥ（単位：ｍｍ）、面の偏心のＺ方向成分をＺＤＥ（単位：ｍｍ）とする。また、シリンドリカル凹レンズ５６１の凹面の回転のθｘ方向成分をＡＤＥ（Ｘ軸廻りの回転成分；単位：度）、θｙ方向成分をＢＤＥ（Ｙ軸廻りの回転成分；単位：度）、およびθｚ方向成分をＣＤＥ（Ｚ軸廻りの回転成分；単位：度）とする。なお、Ｙ軸は、光軸Ｃを通る位置に設定されている。
【００７６】
この実施の形態では、シリンドリカル凹レンズ５６１を主走査方向のＹ軸を中心にして回転させることで、イエロー及びマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔を同時に調整する。しかも、イエロー及びマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔の調整量は、光学素子群５６をシリンドリカル凸レンズ５６２のみによって構成した場合に比較して大きくなるよう設定されている。
【００７７】
ここで、複数ビームがシリンダーレンズ群に入射した際にシリンダーレンズが偏心した際の副走査方向のビーム間隔の感度について考察する。
【００７８】
いま、図９に示されるように、偏向前光学系５２の光学素子群５６を１枚のシリンドリカル凹レンズ５６１と１枚のシリンドリカル凸レンズ５６２により構成した場合、シリンドリカル凹レンズ５６１に光軸と交差する副走査方向に沿って光軸から距離ｘだけ離れた位置に平行に入射したレーザビームＬＢは、光学素子群５６により回転多面鏡５１の鏡面５１１の光軸と交差する方向（副走査方向）に沿って距離ｘ’だけ離れた位置に結像される。
【００７９】
そこで、シリンドリカル凹レンズ５６１を光軸方向に沿って移動させた場合には、シリンドリカル凹レンズ５６１の光軸方向に沿った移動距離Δａ１に対して距離ｘ’がどの程度変位するかを示す値、すなわちシリンドリカル凹レンズ５６１を光軸方向に沿って移動させた場合におけるレーザビームＬＢの副走査方向に沿った変位量である感度を求めると、次の数式１で示すようになる。
【００８０】
【数１】
2018049119.tif 000003
【００８１】
ここでは、シリンドリカル凹レンズ５６１の焦点距離をｆ１、シリンドリカル凸レンズ５６２の焦点距離をｆ２、シリンドリカル凹レンズ５６１とシリンドリカル凸レンズ５６２との距離をａ１０（初期値）、シリンドリカル凹レンズ５６１とシリンドリカル凸レンズ５６２との距離をａ１（変数）、シリンドリカル凸レンズ５６２と回転多面鏡５１の鏡面５１１との距離をａ２（変数）としている。また、シリンドリカル凹レンズ５６１及びシリンドリカル凸レンズ５６２は、薄肉レンズとして近似している。
【００８２】
図１３は、シリンダーレンズ群の合成焦点距離ｆ＝５０ｍｍと固定して、シリンドリカル凹レンズ５６１の焦点距離ｆ１、シリンドリカル凸レンズ５６２の焦点距離ｆ２、シリンドリカル凹レンズ５６１とシリンドリカル凸レンズ５６２との距離ａ１０（初期値）を種々変化させた場合におけるシリンドリカル凹レンズ５６１及びシリンドリカル凸レンズ５６２とからなる光学素子群５６の感度（＝｛−（ｆ２−ａ２）／（ｆ１＊ｆ２）｝）を、数１式に基いて計算した結果を示す図表である。
【００８３】
また、比較のために、図１４に示されるように、偏向前光学系５２の光学素子群５６を１枚のシリンドリカル凸レンズのみで構成した場合、シリンドリカル凸レンズに光軸と交差する方向に沿って距離ｘだけ離れた位置に入射したレーザビームＬＢは、回転多面鏡５１の光軸と交差する方向に距離ｘ’だけ離れた位置に結像される。ここで、シリンドリカル凸レンズの焦点距離をfとする。尚、シリンドリカル凸レンズの焦点距離は、シリンドリカル凹レンズ５６１及びシリンドリカル凸レンズ５６２の合成した焦点距離と等しい値に設定されている。
【００８４】
そこで、シリンドリカル凸レンズを光軸方向に沿って移動させた場合に、距離ｘ’がどの程度変化するかを示す感度を求めると、次の数式２で示すようになる。
【００８５】
【数２】
2018049119.tif 000004
【００８６】
ここで、シリンドリカル凸レンズ５６２の焦点距離ｆを５０ｍｍ、距離の初期値ａ０を５０ｍｍとすると、感度は、−１／ｆ＝−１／５０＝−０．０２となる。
【００８７】
したがって、光学素子群５６を複数枚のレンズであるシリンドリカル凹レンズ５６１とシリンドリカル凸レンズ５６２とから構成し、シリンドリカル凹レンズ５６１を光軸方向に沿って移動させることにより、レーザビームＬＢの光軸方向と交差する方向に沿って結像される位置ｘ’を図１３に示される感度に応じて調整することが可能であることが判る。
【００８８】
更に説明すると、光学素子群５６は、図９に示されるように、シリンドリカル凸レンズ５６２が回転多面鏡５１の鏡面５１１から光軸方向に沿った手前側の距離ａ２が予め定められた第１の値となるよう配置されるとともに、シリンドリカル凹レンズ５６１とシリンドリカル凸レンズ５６２との間の距離ａ１が予め定められた第２の値となるよう配置される。
【００８９】
この実施の形態では、図１３に示されるように、例えば、焦点距離が３０ｍｍのシリンドリカル凹レンズ５６１と、焦点距離が５０ｍｍのシリンドリカル凸レンズ５６２の組み合わせ、焦点距離が３０ｍｍのシリンドリカル凹レンズ５６１と、焦点距離が４０ｍｍのシリンドリカル凸レンズ５６２の組み合わせ、焦点距離が３０ｍｍのシリンドリカル凹レンズ５６１と、焦点距離が５０ｍｍのシリンドリカル凸レンズ５６２の組み合わせ、焦点距離が３０ｍｍのシリンドリカル凸レンズ５６２と、焦点距離が５０ｍｍのシリンドリカル凹レンズ５６１の組み合わせなどが、感度が−０．０５５５６となり、シリンドリカル凸レンズ５６２のみから構成した場合の感度−０．０２と比較して大幅に大きくなることが判る。
【００９０】
したがって、ある程度感度を得たいときには、偏向前光学系５２の光学素子群５６を複数枚のレンズで構成した場合、負の屈折力を有するレンズを使用することが望ましい。このとき、複数枚のレンズは、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとの組合せ、あるいは正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとの組合せのいずれであっても良い。
【００９１】
ここで、光学素子群５６を構成するシリンドリカル凹レンズ５６１を主走査方向に沿ったＹ軸を中心にして時計回り方向に回転（傾斜）させることは、図８に示されるように、光軸Ｃの上方に入射するマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２に対して、シリンドリカル凹レンズ５６１を光軸Ｃ方向に沿った後方（回転多面鏡側）に移動させた状態として近似することができ、光軸Ｃの下方に入射するイエローの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２に対しては、シリンドリカル凹レンズ５６１を光軸Ｃ方向に沿った前方（光源側）に移動させた状態として近似することができる。このとき、シリンドリカル凹レンズ５６１を主走査方向に沿ったＹ軸を中心にして時計回り方向に回転させることにより、イエロー及びマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔の調整量は、互いに反対方向となる。さらに、シリンドリカル凹レンズ５６１を主走査方向に沿ったＹ軸を中心にして回転させることにより調整されるレーザビームＬＢの副走査方向に沿った間隔は、図１５及び図１６に示されるように、シリンドリカル凸レンズ５６２のみを回転させた場合に比較して大幅に大きく設定することができる。図１５（ａ）はシリンドリカル凹レンズ５６１及びシリンドリカル凸レンズ５６２からなる光学素子群５６においてシリンドリカル凹レンズ５６１を回転させた場合を、同図（ｂ）はシリンドリカル凸レンズのみからなる光学素子群においてシリンドリカル凸レンズを回転させた場合をそれぞれ示している。
【００９２】
なお、シリンドリカル凹レンズ５６１を主走査方向に沿ったＹ軸を中心にして回転させた場合には、図１５（ａ）に示されるように、シリンドリカル凹レンズ５６１に対するレーザビームＬＢの入射位置が変化し、結果的に回転多面鏡５１の鏡面５１１に入射するレーザビームＬＢの入射位置も副走査方向に沿って変化する。
【００９３】
図１７はシリンドリカル凹レンズ５６１を回転させる中心としてのＹ軸と当該シリンドリカル凹レンズ５６１の前側主点との距離を変化させた場合に、回転多面鏡５１の鏡面５１１に入射するレーザビームＬＢの入射位置がどのように変化するかを求めたグラフである。
【００９４】
この図１７から明らかなように、シリンドリカル凹レンズ５６１を回転させる中心としてのＹ軸と当該シリンドリカル凹レンズ５６１の前側主点との距離が短いほど、回転多面鏡５１の鏡面５１１に入射するレーザビームＬＢの入射位置の変位が小さいため、回転多面鏡後の光学系への入射位置も変位が小さく副走査方向の間隔以外の性能への影響も小さいため独立に調整しやすい。
【００９５】
そこで、この実施の形態では、シリンドリカル凹レンズ５６１を回転させるＹ軸を当該シリンドリカル凹レンズ５６１の前側主点の近傍（近い位置）に設定している。
【００９６】
＜光走査装置の動作＞
この実施の形態１に係る第１及び第２の光走査装置１３１，１３２では、次のようにして、第１及び第２の光走査装置１３１，１３２の組立時あるいは画像形成装置１の出荷時等に複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔を調整するようになっている。ここでは、第１の光走査装置１３１における調整動作について説明するが、第２の光走査装置１３２についても同様である。
【００９７】
第１の光走査装置１３１においては、図２に示されるように、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍの表面、あるいは当該感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍの表面に相当する位置に、複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２を受光するＣＣＤ等の図示しない受光センサを配置する。受光センサとしては、複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔より解像度が高いものが使用される。
【００９８】
次に、イエロー用及びマゼンタ用の光源１３１Ｙ，１３１Ｍを同時に発光させて、回転多面鏡５１、偏向前光学系５２及び偏向後光学系５３を介して感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍの表面に露光されるイエロー及びマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔を、例えば感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍの代わりに当該感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍの表面に相当する位置に配置された受光センサにより検出する。なお、回転多面鏡５１は回転した状態で検出可能である。
【００９９】
そして、光センサにより検出されたイエロー及びマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔が、所要の公差（許容値）の範囲内である場合には、そのまま調整作業を終了する。
【０１００】
次に、イエロー及びマゼンタ用の光源１３１Ｙ，１３１Ｍにおける複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔が、イエロー用及びマゼンタ用の光源１３１Ｙ，１３１Ｍ共に目標とする値よりも同じ程度だけ小さい（狭い）場合には、図１８（ａ）に示されるように、シリンドリカル凹レンズ５６１を光軸Ｃ方向に沿って移動させることにより、イエロー用及びマゼンタ用の光源５０Ｙ，５０Ｍにおける複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔を拡大させることにより所定の範囲内となるよう調整する。
【０１０１】
更に説明すると、シリンドリカル凹レンズ５６１を光軸Ｃ方向に沿って回転多面鏡５１から離間する方向に移動させた場合には、イエロー用及びマゼンタ用の光源１３１Ｙ，１３１Ｍにおける複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔が広がる方向に変化する。また、シリンドリカル凹レンズ５６１を光軸Ｃ方向に沿って回転多面鏡５１に接近する方向に移動させた場合には、イエロー用及びマゼンタ用の光源１３１Ｙ，１３１Ｍにおける複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔が狭まる方向に変化する。そのため、受光センサにより複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔を測定しながら、当該複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔がイエロー用及びマゼンタ用の光源１３１Ｙ，１３１Ｍ共に所定の範囲内となるように調整を行う。
【０１０２】
また、イエロー及びマゼンタ用の光源５０Ｙ，５０Ｍにおける複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔のうち、イエロー用の光源１３１Ｙにおける複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２の副走査方向に沿った間隔が目標とする値よりも小さい（狭い）場合であって、且つマゼンタ用の光源１３１Ｍにおける複数本のレーザビームＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔が目標とする値よりも大きく（広く）、しかも双方のレーザビームＬＢの目標値からのずれ量が同程度（等しい場合を含む）であるには、シリンドリカル凹レンズ５６１をＹ軸を中心にして時計回り方向に回転させることにより、イエロー及びマゼンタの複数本のレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔が所定の範囲内となるよう調整する。
【０１０３】
更に説明すると、シリンドリカル凹レンズ５６１をＹ軸を中心にして時計回り方向に回転させた場合には、イエローのレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２の副走査方向に沿った間隔が広がる方向に変化するとともに、マゼンタのレーザビームＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔が狭まる方向に変化する。そのため、受光センサにより複数本のレーザビームＬＢの副走査方向に沿った間隔を測定しながら、当該複数本のレーザビームの副走査方向に沿った間隔がイエロー及びマゼンタのレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２共に所定の範囲内となるように調整を行う。
【０１０４】
さらに、イエロー及びマゼンタのレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔のうち、イエローのレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２の副走査方向に沿った間隔が目標とする値よりも広く（大きく）場合であって、且つマゼンタのレーザビームＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔が目標とする値よりも狭く（小さく）、しかも双方のレーザビームＬＢの目標値からのずれ量が同程度（等しい場合を含む）であるには、上述した場合と逆に、シリンドリカル凹レンズ５６１をＹ軸を中心にして反時計回り方向に回転させることにより、イエロー及びマゼンタのレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔が所定の範囲内となるよう調整する。
【０１０５】
また、イエロー及びマゼンタのレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔のうち、一方、例えばイエローのレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２の副走査方向に沿った間隔が所定の範囲内にある場合であって、且つ他方、例えば、マゼンタのレーザビームＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔が目標とする値よりも狭い（小さい）場合には、シリンドリカル凹レンズ５６１を光軸Ｃ方向に沿って移動させることにより、イエローのレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２の副走査方向に沿った間隔が所定の範囲より広くなる方向に変化させ、且つマゼンタのレーザビームＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔が目標とする値よりも狭いが当初の状態より偏差が縮小する方向に変化させ、しかもイエロー及びマゼンタのレーザビームの副走査方向に沿った間隔の偏差が同程度となるように調整する。その後、シリンドリカル凹レンズ５６１をＹ軸を中心にして回転させることにより、イエロー及びマゼンタのレーザビームの副走査方向に沿った間隔が所定の範囲内となるよう調整する。
【０１０６】
このように、上記実施の形態では、イエロー及びマゼンタのレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔を、副走査方向に沿って負の屈折力を有するシリンドリカル凹レンズ５６１をＹ軸を中心にして回転させるだけで調整することができ、調整手段の設計の自由度を向上させ、省スペース化に対応することが可能となる。
【０１０７】
また、この実施の形態では、シリンドリカル凹レンズ５６１をＹ軸を中心にして回転させることにより、複数の光源から出射されるイエロー及びマゼンタのレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２のみならず、単一の光源から出射されるレーザビームＬＢの副走査方向に沿った間隔を調整することができ、調整手段に必要な空間を小さくすることにより、設計の自由度を向上させ、省スペース化に対応することが可能となる。
【０１０８】
さらに、上記実施の形態では、イエロー及びマゼンタのレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２の副走査方向に沿った間隔を単一のシリンドリカル凹レンズ５６１によって調整することができ、回転多面鏡５１の小型化や薄型化等に伴って、イエロー及びマゼンタのレーザビームＬＢ−Ｙ１〜ＬＢ−Ｙ３２，ＬＢ−Ｍ１〜ＬＢ−Ｍ３２のように、互いに近接して回転多面鏡５１の同一の鏡面に入射する複数の光源から出射されたレーザビームＬＢの副走査方向に沿った間隔を同時に調整することが可能となる。そのため、光走査装置１３の小型化に対応することができる。
【０１０９】
また、上記実施の形態では、図１９に示されるように、シリンドリカル凹レンズ５６１を光学用樹脂により形成しており、偏向後光学系５３のうち副走査方向に正のパワーを持つレンズを光学用樹脂により形成されている場合、光走査装置１３の温度が上昇した場合など、光学用樹脂からなるシリンドリカル凹レンズ５６１と、光学用樹脂を用いた偏向後光学系５３との温度特性が互いに相殺され、温度変動の影響による複数本のレーザビームＬＢの副走査方向に沿った間隔の変動が抑制される。
【０１１０】
[実施の形態２]
図２０は、実施の形態２に係る光走査装置を示すものである。
【０１１１】
実施の形態２に係る光走査装置１３は、図２０に示されるように、複数の発光部Ｐが主走査方向及び副走査方向に沿って互いに位置を異ならせて二次元的に配列された同一の光源５０を、２色のレーザビームＬＢの光源として使用するように構成されている。
【０１１２】
この実施の形態では、同一の光源５０から出射される副走査方向に沿って距離が近接した２色のレーザビームＬＢの副走査方向に沿った間隔を各々個別に調整することができ、実施の形態１ほど高い解像度が要求されない光走査装置において有効に適用することができる。
【０１１３】
[実施の形態３]
図２１は、実施の形態３に係る光走査装置を示すものである。
【０１１４】
実施の形態３に係る光走査装置１３は、図２１に示されるように、同一の光源５０から時分割によって出射されるレーザビームを、同一の回転多面鏡によって偏向走査する場合など、複数のレーザビームに対して同一の光学素子群５６によって副走査方向に沿った間隔を調整することができ、回転多面鏡５１の小型化に対応することが可能となる。
【０１１５】
なお、図２１中、符号５４ａは開口板、５４ｂは光束分割レンズ、５６３ａ，５６３ｂはシリンドリカルレンズをそれぞれ示している。
【０１１６】
また、前記実施の形態では、画像形成装置としてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像を形成するフルカラー画像形成装置について説明したが、モノクロの画像形成装置にも同様に適用することができることは勿論である。
【符号の説明】
【０１１７】
１…画像形成装置
１１…感光体ドラム
１３１…第１の光走査装置
１３２…第２の光走査装置
５０…光源
５６…光学素子群
ＬＢ…レーザビーム
【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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