(57)【要約】【課題】装置のコストを安価にして、光ビームの副走査線の位置を検知することができる光走査装置および光走査装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】複数の走査ビームを同一のビーム検知センサたるビーム検知ユニット３００（３０１）に入射させて、このビーム検知ユニット３００（３０１）で複数の走査ビームの副走査線方向の位置を検知する。これにより、各走査ビーム毎にビーム検知ユニットを設けるものに比べて、ビーム検知ユニットを少なくすることができる。これにより、走査ビーム毎にビーム検知ユニットを設けていたものに比べて、装置のコストを安価にして、光ビームの副走査線の位置を検知することができる。【選択図】図３
2008040155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ビーム発射手段と、これら光ビーム発射手段から発射された各光ビームを主走査線方向に偏向する主走査線偏向手段と、前記主走査線偏向手段によってそれぞれ偏向せしめられた後の走査ビームを検知するビーム検知センサとを備えた光走査装置において、
前記ビーム検知センサは、光ビームの副走査線方向の位置を検知する機能を備え、前記主走査線偏向手段によって偏向せしめられた後の複数の走査ビームを、同一のビーム検知センサに入射させたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１の光走査装置において、
複数の光ビームを同時に発射したときの各光ビームの前記主走査線偏向手段に入射する入射角度が異なるように、光ビーム発射手段および／または光ビーム発射手段から前記主走査線偏向手段までの光ビームの光路上に設けられた光学素子を配置した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の光走査装置において、
前記主走査線偏向手段によって偏向せしめられた後の各走査ビームを、同一の折り返しミラーに反射させて、前記ビーム検知センサに入射させることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかの光走査装置において、
前記光ビーム発射手段と、前記主走査線偏向走査手段と、前記ビーム検知センサと、前記光ビーム発射手段から被照射体までの光ビームの光路上に設けられた光学素子とを収納する筐体と、前記光ビーム発射手段から前記ビーム検知センサまでの光ビームの光路上以外に配置された光学素子を保持する光学素子保持部材とを備え、前記光学保持部材の線膨張係数を、前記筐体よりも低くしたことを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項４の光走査装置において、
前記光学素子保持部材を、金属で構成したことを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項４または５の光走査装置において、
前記被照射体との位置決めを行う位置決め部を前記筐体に備え、前記光学素子保持部材を、前記筐体の前記位置決め部近傍に位置決めす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いずれかの光走査装置において、
前記ビーム検知センサは、走査ビームの副走査線方向の位置に応じて、異なる信号を生じさせる信号発生手段を備えたことを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項７の光走査装置において、
前記ビーム検知センサは、受光素子を備え、走査ビームの副走査線方向の位置に応じて、前記受光素子の走査ビーム検知時間を異ならせたことを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
請求項７の光走査装置において、
前記ビーム検知センサは、主走査線方向に少なくとも２つ以上の受光素子を配置し、一つ目の受光素子が走査ビームを検知してから、次の受光素子が走査ビームを検知するまでの時間を走査ビームの副走査線方向の位置に応じて、異ならせたことを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
請求項８または９の光走査装置において、
前記ビーム検知センサは、前記受光素子に入射する前の走査ビームを副走査線方向に屈折せしめる光学素子を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項１１】
請求項１０の光走査装置において、
前記ビーム検知センサが有する光学素子は、集光レンズであって、前記受光素子の配置位置と前記集光レンズの集光位置とを異ならせたことを特徴とする光走査装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１の光走査装置において、
前記ビーム検知センサは、前記受光素子と前記光学素子とを保持する同期素子保持部材を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項１３】
請求項１２の光走査装置において、
前記同期素子保持部材の線膨張係数を前記筐体の線膨張係数よりも低くしたことを特徴とする光走査装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３いずれかの光走査装置において、
走査レンズ通過後の走査ビームが前記ビーム検知センサへ入射するように構成したことを特徴とする光走査装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４いずれかの光走査装置において、
走査ビームの走査開始位置を検知する走査開始用のビーム検知センサと、走査ビームの走査終了位置を検知する走査終了用のビーム検知センサとを備えたことを特徴とする光走査装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５いずれかの光走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１６の画像形成装置において、
前記ビーム検知センサの検知結果に基づいて、副走査線方向の位置ずれ量を算出する算出手段と、この算出された位置ずれ量に基づいて、副走査線方向の位置ずれを補正する副走査線補正手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１７の画像形成装置において、
前記副走査線補正手段は、副走査線方向１走査を単位として位置ずれ補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１７または１８の画像形成装置において、
複数回前記ビーム検知センサで走査ビームの副走査線方向の位置を検知して、各検知結果に基づいてそれぞれ位置ずれ量を算出し、これら算出した位置ずれ量の平均値に基づいて位置ずれ補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及び光走査装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の潜像担持体上にそれぞれ異なる色の画像（可視像）を形成してこれらの画像を互いに重ね合わせてカラー画像を形成する、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、各潜像担持体上に画像情報に応じた光ビームを照射してこれを走査することにより潜像担持体上に潜像を形成し、この潜像を現像して画像を得る。光ビームを照射し走査する光走査装置は、一般に、光源からの光ビームを偏向走査する主走査線偏向手段たるポリゴンミラーと、このポリゴンミラーによって偏向走査された光ビームを光照射対象である潜像担持体表面に結像するための複数の光学素子（レンズ等）とを備えている。このような光走査装置では、次のようなことが原因で、各光学素子間の位置および角度が微妙に変化する。すなわち、光学素子の像面湾曲特性、光走査装置のハウジングのねじれ、ポリゴンモータの発熱等による光走査装置を構成する各種構成部材の熱変形、潜像担持体の取付時のねじれなどである。このような、各光学素子間の位置および角度の変化が生じると、潜像担持体への光ビームの走査位置が変化する。また、光ビームによる潜像担持体表面上の走査線に、曲がりや傾きが発生する。その結果、各潜像担持体間における光ビームの走査位置、走査線の曲がりや傾きの相対的なズレが色ズレとなって表れる。特に、各潜像担持体間における副走査線方向の走査位置の相対的なズレによる色ズレが問題となっていた。
【０００３】
このため、従来では、各潜像担持体間における副走査線方向の走査位置の相対的なズレ量を検知するパターン画像（レジストマーク画像）を形成した後にセンサを用いてその位置を検知し、その検知結果に応じて副走査線方向の走査位置の補正（レジスト補正）を行っている。
【０００４】
ところが、上述のレジスト補正においては、潜像担持体や中間転写ベルトなどの転写媒体にパターン画像を形成するために、潜像担持体や中間転写ベルトにキズがついたり、異物が付着したりした場合、パターン画像が正しく形成できなくなる恐れがある。その結果、検知ができなくなったり、検知できたとしても補正結果が適正なものでなくなったりすることがあった。また、潜像担持体や中間転写ベルトの近傍にパターン画像を検知するセンサを配置するため、潜像担持体や中間転写ベルトから飛散したトナーなどによってセンサを汚して、パターン画像を正しく検知できなくなる問題もあった。さらには、パターン画像の形成時やそれを検知するときは、画像形成動作を行えない状態である所謂ダウンタイムとなる問題もあった。
【０００５】
特許文献１乃至３には、光ビームの副走査線の位置を検知するビーム検知センサを設け、ビーム検知センサの検知結果に基づいて、色ずれ補正を行うものが記載されている。このように、光ビームの副走査線位置を直接検知することで、位置検知のためのパターン画像を形成する必要がなくなる。その結果、検知ができなくなったり、検知できたとしても補正結果が適正なものでなくなったりすることが抑制される。また、パターン画像を形成することがないので、色ずれ補正時のダウンタイムの時間を短縮することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２８７３８０号公報
【特許文献２】特開２０００−２３５２９０号公報
【特許文献３】特許第３０８７７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１乃至３においては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの光ビーム毎にビーム検知センサを設けるため、ビーム検知センサの個数が多くなり、装置のコストが高くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、装置のコストを安価にして、光ビームの副走査線の位置を検知することができる光走査装置および光走査装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の光ビーム発射手段と、これら光ビーム発射手段から発射された各光ビームを主走査線方向に偏向する主走査線偏向手段と、前記主走査線偏向手段によってそれぞれ偏向せしめられた後の走査ビームを検知するビーム検知センサとを備えた光走査装置において、前記ビーム検知センサは、光ビームの副走査線方向の位置を検知する機能を備え、前記主走査線偏向手段によって偏向せしめられた後の複数の走査ビームを、同一のビーム検知センサに入射させたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の光走査装置において、複数の光ビームを同時に発射したときの各光ビームの前記主走査線偏向手段に入射する入射角度が異なるように、光ビーム発射手段および／または光ビーム発射手段から前記主走査線偏向手段までの光ビームの光路上に設けられた光学素子を配置したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の光走査装置において、前記主走査線偏向手段によって偏向せしめられた後の各走査ビームを、同一の折り返しミラーに反射させて、前記ビーム検知センサに入射させることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれかの光走査装置において、前記光ビーム発射手段と、前記主走査線偏向走査手段と、前記ビーム検知センサと、前記光ビーム発射手段から被照射体までの光ビームの光路上に設けられた光学素子とを収納する筐体と、前記光ビーム発射手段から前記ビーム検知センサまでの光ビームの光路上以外に配置された光学素子を保持する光学素子保持部材とを備え、前記光学保持部材の線膨張係数を、前記筐体よりも低くしたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の光走査装置において、前記光学素子保持部材を、金属で構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項４または５の光走査装置において、前記被照射体との位置決めを行う位置決め部を前記筐体に備え、前記光学素子保持部材を、前記筐体の前記位置決め部近傍に位置決めすることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかの光走査装置において、前記ビーム検知センサは、走査ビームの副走査線方向の位置に応じて、異なる信号を生じさせる信号発生手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の光走査装置において、前記ビーム検知センサは、受光素子を備え、走査ビームの副走査線方向の位置に応じて、前記受光素子の走査ビーム検知時間を異ならせたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項７の光走査装置において、前記ビーム検知センサは、主走査線方向に少なくとも２つ以上の受光素子を配置し、一つ目の受光素子が走査ビームを検知してから、次の受光素子が走査ビームを検知するまでの時間を走査ビームの副走査線方向の位置に応じて、異ならせたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項８または９の光走査装置において、前記ビーム検知センサは、前記受光素子に入射する前の走査ビームを副走査線方向に屈折せしめる光学素子を有することを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の光走査装置において、前記ビーム検知センサが有する光学素子は、集光レンズであって、前記受光素子の配置位置と前記集光レンズの集光位置とを異ならせたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１０または１１の光走査装置において、前記ビーム検知センサは、前記受光素子と前記光学素子とを保持する同期素子保持部材を有することを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１２の光走査装置において、前記同期素子保持部材の線膨張係数を前記筐体の線膨張係数よりも低くしたことを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１乃至１３いずれかの光走査装置において、走査レンズ通過後の走査ビームが前記ビーム検知センサへ入射するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１乃至１４いずれかの光走査装置において、走査ビームの走査開始位置を検知する走査開始用のビーム検知センサと、走査ビームの走査終了位置を検知する走査終了用のビーム検知センサとを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１乃至１５いずれかの光走査装置を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１６の画像形成装置において、前記ビーム検知センサの検知結果に基づいて、副走査線方向の位置ずれ量を算出する算出手段と、この算出された位置ずれ量に基づいて、副走査線方向の位置ずれを補正する副走査線補正手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１７の画像形成装置において、前記副走査線補正手段は、副走査線方向１走査を単位として位置ずれ補正することを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１７または１８の画像形成装置において、複数回前記ビーム検知センサで走査ビームの副走査線方向の位置を検知して、各検知結果に基づいてそれぞれ位置ずれ量を算出し、これら算出した位置ずれ量の平均値に基づいて位置ずれ補正を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１乃至１９の発明によれば、複数の走査ビームを同一のビーム検知センサに入射させて、このビーム検知センサで各ビームの副走査線方向の位置を検知することで、次の効果を得ることができる。すなわち、走査ビーム毎にビーム検知センサを設けていたものに比べて、ビーム検知センサを少なくすることができる。これにより、走査ビーム毎にビーム検知センサを設けていたものに比べて、装置のコストを安価にして、光ビームの副走査線の位置を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明が適用されるカラー画像形成装置の一例を図１に基づき説明する。
図１は、潜像担持体としての複数、４つのドラム状をした感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋをタンデム配列したフルカラー画像形成装置の例であり、これら感光体は画像形成手段たる各作像装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋの一部として構成されている。これら作像装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋは順に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応し、これらの色の画像をつくる。
【００１２】
図１の画像形成装置のタイプでは、３つの支持ローラ１５ａ、１５ｂ、１５ｃなどに支持されて回転する表面移動部材としての中間転写ベルト１４があり、この中間転写ベルト１４の下側の張設ラインに沿って、矢印で示す該中間転写ベルト１４の移動方向順に、上流側から、上記作像装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋが間隔をおいて配置されている。
【００１３】
フルカラー画像の形成に際しては、これら作像装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋに設けられた感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋに後述するように、各色のトナー画像が形成される。次に、これら異なる色のトナー画像は、中間転写ベルト１４を間にして各感光体に対向して配置されている転写手段としての一次転写ローラ１６の機能により中間転写ベルト１４の移動とともに、中間転写ベルト１４上に順次重ね転写される。詳しくは、中間転写ベルト１４上の一次転写ローラ１６が接している箇所は転写位置といい、この転写位置で転写が行なわれる。
【００１４】
４つの重ね転写トナー像は最終記録媒体である記録材に、支持ローラ１５ａと二次転写ローラ９とのニップ部で一括転写され、定着装置６の定着対ローラ間を通紙したのち、搬送ローラを経て、排紙ローラ対より排紙トレイ１９上に排紙される。こうして、記録材上にフルカラー画像を得る。
尚、中間転写ベルト１４は、黒画像１色形成モードに適合させるために、感光体１０Ｋについては一次転写ローラ１６により常時接触させる構成であり、他の感光体については、可動のテンションローラの機能により中間転写ベルト１４が接離する構成としている。中間転写ベルト１４上の残トナーを除去するためのクリーニング装置１７がローラ１５ｂ部に設けられている。
【００１５】
図１において、各作像装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋは扱うトナーの色が異なるだけであり、機械的な構成及び作像プロセスは共通であるので、感光体以外の各構成部材は同一の符号を付し、任意の一つの作像装置、例えば作像装置７Ｙについて構成及び作像のプロセスを説明する。
【００１６】
作像装置７Ｙの感光体１０Ｙの周囲には、図中、時計回りの回転方向順に、感光体１０Ｙを帯電する帯電手段としての帯電ローラ１１、書込光Ｌの照射位置、現像手段としての現像装置１２、一次転写ローラ１６、クリーニング装置１３などが配置されている。
【００１７】
書込光Ｌは、光走査手段たる光走査装置２０から出射されるもので、内部には、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、ミラー、回転多面鏡などを装備しており、各感光体に向けて各色用の書込光Ｌを出射し、感光体１０Ｙ上の書込位置に書込光Ｌを照射して静電潜像を形成する。なお、詳細については、後述する。
例えば、作像装置７Ｙの現像装置１２については、イエローの現像剤が収納されていて、潜像をイエロー画像で可視像化する。他の作像装置についても、それぞれの色の現像剤が収納されていて、その収納されている現像剤の色で潜像を可視像化する。
【００１８】
画像形成に際しては、感光体１０Ｙが回転して帯電ローラ１１により一様に帯電され、書込位置でイエロー画像の情報を含む書込光Ｌの照射を受けて静電潜像が形成され、この潜像が現像装置を通過する間にイエロートナーにより顕像化される。
感光体１０Ｙ上のイエロートナー像は、一次転写ローラ１６により中間転写ベルト１４に転写される。中間転写ベルト１４上の、このイエロートナー画像は、作像装置７Ｃでシアントナー画像、作像装置７Ｍでマゼンタトナー画像、作像装置７Ｂでブラックトナー画像と順次重ね転写される。これにより、フルトナー画像が形成される。
【００１９】
この重ねトナー像が二次転写ローラ９部に達するのと同じタイミングで二次転写ローラ９部に至るように、記録材が給紙部５、レジストローラからタイミングを取って送り出され、前記したように、支持ローラ１５ａと二次転写ローラ９とのニップ部で一括転写される。
【００２０】
一方、転写後の感光体はクリーニング装置１３により残留トナーが除去された後、除電ランプにより除電されて次の画像形成に備えられる。同様に、中間転写ベルト１４についても、残留トナーなどがクリーニング装置１７により除去される。
本例の画像形成装置では、各感光体上のトナー画像を一旦中間転写ベルト１４上に重ね転写して、この重ねトナー画像をシート状媒体に一括転写する方式であるが、かかる中間転写ベルトに代えて表面移動部材たる記録紙搬送ベルトを設け、この記録紙搬送ベルトにより記録材を載せて搬送し、この搬送の過程で、各感光体から順次カラートナー像を記録材上に重ね転写することにより、フルカラー画像を合成する方式のカラー画像形成装置も知られている。本発明は、これら何れの方式の画像形成装置に対しても、適用可能である。
【００２１】
次に、光走査装置２０について説明する。
図２は、光走査装置２０の構成を示す概略断面図である。
図３は、光走査装置２０を下から見たときの概略図である。
図に示す光走査装置２０はタンデム式の書込光学系であり、走査レンズ方式を採用しているが、走査レンズ、走査ミラー方式のいずれにも対応可能である。
光走査装置２０は、主走査線偏向手段たるポリゴンスキャナ１３０、各種の反射ミラー、各種のレンズ等の光学素子を備えている。ポリゴンスキャナ１３０は、光走査装置２０の略中央に配置されている。そして、図示しないポリゴンモータのモータ回転軸に固定された上段ポリゴンミラー２６と下段ポリゴンミラー２７とを有している。かかる構成のポリゴンスキャナ１３０は、その周囲が防音ガラス１２０によって囲まれている。
【００２２】
図２に示すように、ポリゴンスキャナ１３０の図中右側には、Ｍ用の光学系と、Ｋ用の光学系とが配設されている。ポリゴンスキャナ１３０の図中左側には、Ｙ用の光学系と、Ｃ用の光学系とが配設されている。Ｙ用の光学系は、ポリゴンモータの回転軸を中心にしてＫ用の光学系と点対称の関係となる構成になっている。また、Ｃ用の光学系は、ポリゴンモータの回転軸を中心にしてＭ用の光学系と点対称の関係となる構成になっている。
【００２３】
また、図３に示すように、各感光体１０Ｋ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙにそれぞれ対応する光ビームＬｋ、Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｙを射出する光ビーム発射手段たる光源ユニット２１Ｋ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｙを備えている。光源ユニット２１は、少なくと光源たる半導体レーザＬＤとコリメートレンズ２１ａとを備えている。
【００２４】
光学素子たる、結像レンズ（シリンダレンズ）２４Ｋ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｙと反射ミラー２３ａ、２３ｂは、光源ユニット２１からポリゴンスキャナ１５０までの光ビームの光路上に配設されている。また、光学素子たる、走査レンズ（ｆθレンズ）２８ａ，２８ｂ、第１ミラー３１Ｋ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｙ，第２ミラー３２Ｋ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｙ，第３ミラー３３Ｋ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｙ、および長尺レンズ３０Ｋ、３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｙは、ポリゴンスキャナ１３０から被照射体である感光体１０までの光路上に配置されている。
【００２５】
図３の図中右下方には、Ｋ色とＭ色の走査ビームＬｍ、Ｌｋの先端を検知するビーム検知センサたる先端ビーム検知ユニット３００ＭＫが設けられている。また、図中右上方には、Ｋ色とＭ色の走査ビームＬｍ、Ｌｋの後端を検知するビーム検知センサたる後端ビーム検知ユニット３０１ＭＫが設けられている。また、ポリゴンモータの回転軸を中心にしてＭ、Ｋ用先端ビーム検知ユニット３００ＭＫと点対称となる位置（図中左上方）に、Ｃ、Ｙ用先端ビーム検知ユニット３００ＣＹが設けられている。同様に、ポリゴンモータの回転軸を中心にしてＭ、Ｋ用後端ビーム検知ユニット３０１ＭＫと点対称となる位置（図中左下方）に、Ｃ、Ｙ用後端ビーム検知ユニット３０１ＣＹが設けられている。
【００２６】
先端ビーム検知ユニット３００ＭＫ、３００ＣＹは書込み開始位置検知用であり、後端ビーム検知ユニット３０１ＭＫ、３０１ＣＹは、書込み終端位置検知用である。詳しくは、先端ビーム検知ユニット３００ＭＫ、３００ＣＹは主走査同期検知手段及び／又は副走査ビーム位置検知手段となり、ビームの主走査同期及び／又は副走査検出が行われる。また、後端ビーム検知ユニット３０１ＭＫ、３０１ＣＹにより、光走査装置としての主走査倍率及び／又は走査線傾きを計測することができる。なお、ビーム検知ユニットの詳細については後述する。
【００２７】
Ｋ用の光源ユニット２１Ｋから発射された光ビームは、図示しないアパーチャを通過して、所定の形状の光ビームＬｋが形成される。このアパーチャを通過した光ビームＬｋは、結像レンズ２４Ｋ（シリンダレンズ）に入射して光ビームの面倒れを補正する。結像レンズ２４Ｋを通過した光ビームＬｋは、反射ミラー２３ａに反射されて防音ガラス１２０を通過して主走査線偏向手段たる上段ポリゴンミラー２７の側面に入射する。上段ポリゴンミラー２７の側面に光ビームＬｋが入射すると、この光ビームが主走査線方向に偏向走査される。ポリゴンミラー７５ｂで偏向走査された光ビーム（走査ビーム）Ｌｋは、再び防音ガラス１２０を通過して走査レンズ２８ａ（ｆθレンズ）によって集光される。走査レンズ２８ａによって集光されたＫ色の走査ビームＬｋは、感光体１０Ｋ上への走査に先立って折り返しミラー３０２ＭＫに反射され、先端ビーム検知ユニット３００ＭＫに入射して走査ビームＬｋが検知される。先端ビーム検知ユニット３００ＭＫが走査ビームＬｋを検知すると、同期信号が出力され、同期信号に応じて、画像データに基づいて変換された光源信号の出力のタイミングが調整される。
入力された画像データに基づいて発光した光ビームＬｋは、上述同様、結像レンズ２４Ｋなどを通過して、上段ポリゴンミラー２７に走査されて、走査レンズ２８ａに入射する。走査レンズ２８ａに入射した走査ビームＬｋは、図２に示すように、長尺レンズ３０Ｋを通過した後、第１〜第３ミラー３１Ｋ、３２Ｋ、３３Ｋを介して感光体１０Ｋに照射される。
【００２８】
Ｍ用の光源ユニット２１Ｍから発射された光ビームＬｍも、Ｋ色同様、結像レンズ２４Ｋなどを通過して反射ミラー２３ａに反射されて、下段ポリゴンミラー２６に走査される。下段ポリゴンミラー２６に走査されたＭ色用の走査ビームＬｍは、走査レンズ２８ａに入射して、感光体１０Ｍ上への走査に先立って先端ビーム検知ユニット３００ＭＫに入射して、同期信号を出力する。そして、同期が取れて発射された画像データに基づく光ビームＬｍが、結像レンズ２４Ｍ、下段ポリゴンミラー２６、走査レンズ２８ａ、第１ミラー３１Ｍ、長尺レンズ３０Ｍ、第２、第３ミラ−３２Ｍ、３３Ｍを通って、感光体１０Ｍに照射される。
【００２９】
Ｃ用の光源ユニット２１Ｃから発射された光ビームＬｃは、結像レンズ２４Ｃなどを通過して反射ミラー２３ｂに反射されて、下段ポリゴンミラー２６に走査される。下段ポリゴンミラー２６に走査されたＣ色用の走査ビームＬｃは、走査レンズ２８ｂに入射して、感光体１０Ｃ上への走査に先立って先端ビーム検知ユニット３００ＣＹに入射して、同期信号を出力する。そして、同期が取れて発射された画像データに基づく光ビームＬｃが、結像レンズ２４Ｃ、下段ポリゴンミラー２６、走査レンズ２８ｂ、第１ミラー３１Ｃ、長尺レンズ３０Ｃ、第２、第３ミラ−３２Ｃ、３３Ｃを通って、感光体１０Ｃに照射される。
【００３０】
Ｙ用の光源ユニット２１Ｙから発射された光ビームＬｙは、結像レンズ２４Ｙなどを通過して反射ミラー２３ｂに反射されて、上段ポリゴンミラー２７に走査される。上段ポリゴンミラー２７に走査されたＹ色用の走査ビームＬｙは、走査レンズ２８ｂを通過した後、感光体１０Ｙ上への走査に先立って折り返しミラー３０２ＣＹに反射されて先端ビーム検知ユニット３００ＣＹに入射し同期信号が出力される。そして、同期が取れて発射された画像データに基づく光ビームＬｍが、結像レンズ２４Ｙ、上段ポリゴンミラー２７、走査レンズ２８ｂ、長尺レンズ３０Ｙ、第１〜第３反射ミラー３１Ｙ、３２Ｙ、３３Ｙを通って、感光体１０Ｙに照射される。
【００３１】
次に、ビーム検知ユニットについて説明する。先端ビーム検知ユニットと後端ビーム検知ユニットとは、同一の構成であるので、ここでは、単にビーム検知ユニット３００として説明する。
ビーム検知ユニット３００は、図４に示すように、受光素子たるフォトダイオードＰＤと同期光学素子３００ｂとを有し、これらフォトダイオードＰＤと同期光学素子３００ｂと、図示しない信号発生回路基板が、同期素子保持部材３００ｃに保持されている。
同期光学素子３００ｂは、フォトダイオードＰＤに入射するビームスポット径が小さくなるように、ビーム検知ユニット３００に入射した走査ビームを副走査線方向に集光させるものである。このように、フォトダイオードＰＤに入射するビームスポット径を小さくすることで、受光素子を小さくすることができる。同期光学素子を、図４に示すように、折り返しミラーを用いて構成して、走査ビームを集光させてもよい。また、図５に示すように、プリズムを用いて、走査ビームを集光させてもよい。また、図６に示すように、集光レンズを用いて走査ビームを集光させてもよい。ただし、同期光学素子として、集光レンズを用いた場合、集光レンズの集光位置に受光素子ＰＤを配置すると、副走査線方向の検知ができなくなる。よって、集光レンズの集光位置と受光素子ＰＤの配置位置とが異なるように、配置する。
【００３２】
また、同期素子保持部材３００ｃの線膨張係数を、筐体１００の線膨張係数よりも小さくすることが好ましい。筐体１００よりもさらに線膨張係数が低いので、熱による同期素子保持部材３００ｃの伸縮が抑制される。これにより、同期光学素子３００ｂとフォトダイオードＰＤとの距離関係がほとんど変化することがなくなり、フォトダイオードＰＤに入射する走査ビームのスポット径の変化を抑制することができる。
【００３３】
本実施形態のビーム検知ユニット３００は、上述したように、同期信号検知機能の他に、走査ビームの副走査線位置を検知する機能も有している。このため、フォトダイオードＰＤの数や配置、形状などを工夫して、ビーム検知ユニット３００が、走査ビームの副走査線方向の位置に応じて、異なる信号を生じさせるようにしている。以下に、具体的に説明する。
【００３４】
図７は、走査ビームの副走査線方向の位置を検知する機能を備えたビーム検知ユニットの一例である。なお、図４の左側は、先端ビーム検知ユニット３００を示しており、図中右側は、後端ビーム検知ユニット３０１を示している。
図に示すようにビーム検知ユニット３００（３０１）は、第１受光素子たるフォトダイオードＰＤ１（ＰＤ１’）の受光面は走査ビームに直交し、第２受光素子たるフォトダイオードＰＤ２（ＰＤ２’）の受光面はフォトダイオードＰＤ１（ＰＤ１’）の受光面に対して傾いている。この傾き角をα１とする。１対のフォトダイオード間、すなわちフォトダイオードＰＤ１とＰＤ２との間、或いは、フォトダイオードＰＤ１’とＰＤ２’との間を走査ビームＬ１が通過する時間Ｔ１と、走査ビームＬ１からΔＺ副走査線方向にずれた走査ビームＬ２が通過する時間Ｔ２とが異なる。すなわち、走査ビームの副走査線方向の位置に応じて、フォトダイオードＰＤ１（ＰＤ１’）が走査ビームを検知して検知信号を出力してから、フォトダイオードＰＤ２（ＰＤ２’）が走査ビームを検知して検知信号を出力するまでの時間を異ならせたのである。そして、時間Ｔ１、Ｔ２の時間差（Ｔ２−Ｔ１）を求めることにより、走査ビームＬ２の走査ビームＬ１に対する副走査方向の相対的な位置ずれを算出することができる。すなわち、副走査方向の相対的なドット位置ずれΔＺは、ＰＤ１とＰＤ２との各受光面間のなす角度α１と、時間差Ｔ２−Ｔ１が既知であるので、計算により容易に求めることができる。
【００３５】
また、図８に示すようにフォトダイオードＰＤ３（非平行タイプでもよく、ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３の走査方向の順序は問わない）を追加することで、走査ビームの走査速度が明確でない場合でも、副走査線方向の位置を検知することができる。
この場合、フォトダイオードがＰＤ１とＰＤ３との間、或いは、フォトダイオードＰＤ１’とＰＤ３’との間を走査ビームＬ１、Ｌ２が通過する時間Ｔ３、Ｔ３’を計測する。ＰＤ１とＰＤ３との距離は副走査線方向の位置が異なっても等しいので、Ｔ３とＴ３’との比が走査ビームＬ１の走査速度と走査ビームＬ２の走査速度との速度比となる。このＴ３とＴ３’の比で、フォトダイオードＰＤ１（ＰＤ１’）とＰＤ２（ＰＤ２’）との間を走査ビームＬ２が通過する時間Ｔ２を補正する。これにより、ＰＤ１とＰＤ２との各受光面間のなす角度α１と、Ｔ３とＴ３’との比で補正されたＴ２とＴ１との時間差から、走査速度Ｖが明確でなくても副走査方向の位置ずれ量ΔＺを算出することができる。なお、ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３の間隔が走査速度に対し非常に小さいので、ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３間を通過する走査速度はほぼ一定とできる。よって、走査ビームの走査速度が等速でなくても、精度のよい副走査方向補正量ΔＺを算出することができる。また、Ｔ３とＴ３’との比で補正されたＴ２とＴ１との時間差には、微小な走査速度変化は大よそ相殺されることになる。
【００３６】
また、図９に示すように、フォトダイオードＰＤ１と、ＰＤ１からそれぞれ主走査線方向に異なる距離にＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ４を配置することでも、走査ビームの副走査線方向の位置を検知することができる。
【００３７】
また、図１０に示すように、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３を副走査線方向に並べて配置することでも走査ビームの副走査線方向の位置を検知することができる。この場合、ＰＤ１〜ＰＤ３のうち、いずれかのフォトダイオードが走査ビームを検知したかを把握することで、副走査線方向の位置を検知することができる。
【００３８】
さらに、図１１に示すようなフォトダイオードＰＤの走査ビームと交差する辺の一方を斜辺として、副走査線方向に応じてフォトダイオードの長さを異ならせることでも、走査ビームの副走査線方向の位置を検知することができる。
この場合は、走査ビームＬ１がフォトダイオードＰＤ１を通過する時間Ｔａと、走査ビームＬ１から副走査線方向にΔＺずれた走査ビームＬ２がフォトダイオードＰＤ２を通過する時間Ｔｂとが異なる。すなわち、走査ビームの副走査線方向の位置に応じて、フォトダイオードＰＤ１が走査ビームを検知する検知時間を異ならせたのである。
そして、時間Ｔａ、Ｔｂの時間差（Ｔｂ−Ｔａ）を求めることにより、走査ビームＬ２の走査ビームＬ１に対する副走査方向の相対的な位置ずれを算出することができる。すなわち、副走査方向の相対的なドット位置ずれΔＺは、ＰＤ１の斜辺の角度α２と、時間差Ｔｂ−Ｔａが既知であるので、計算により容易に求めることができる。
【００３９】
このようにして、ビーム検知ユニット３００（３０１）で検知された副走査方向の相対的なドット位置ずれすなわち副走査方向補正量ΔＺを、後述する副走査線補正手段により補正する。
また、先端ビーム検知ユニット３００のフォトダイオードＰＤ１と後端ビーム検知ユニット３０１のフォトダイオード間ＰＤ１’との間を走査ビームが通過するに要する時間Ｔ０の変動を検知することにより、主走査方向の倍率変動をモニターすることも可能である。
【００４０】
なお、上述においてはフォトダイオードを用いたビーム検知ユニットを示したが、ビーム位置を検知できるものであればこれ以外の受光素子でもよく、例えばラインＣＣＤを用いてもよい。
【００４１】
このように、各ビーム毎に２ヶ所の測定を行なうことで、倍率だけでなく、像担持体を基準としたときの主走査方向一端側の書込み位置を、各ビームとも（走査先端／後端に関わらず）ダイレクトに測れることになる。
【００４２】
本実施形態においては、ひとつのビーム検知ユニット３００（３０１）で、複数の走査ビームに関してそれぞれ副走査線の位置を検知できるように、走査ビームが異なるタイミングでビーム検知ユニット３００（３０１）で入射するように構成されている。
【００４３】
以下に、先の図３を用いて説明する。
副走査線方向の色ずれ補正実施時に、Ｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙの光源ユニット２１から、同時に光ビームＬｋ、Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｙが発射される。光ビームＬｋと、光ビームＬｍは、異なる角度で反射ミラー２３ａに入射させ、ポリゴンミラー２６、２７へそれぞれ異なる角度で入射する。これによって、ポリゴンミラー２６、２７によってそれぞれ走査されたＫ色の走査ビームＬｋ、走査ビームＬｍのうち、いずれか一方が走査レンズ２８ａを通過し、最初に折り返しミラー３０２ＭＫに入射する。そして、先端ビーム検知ユニット３００ＭＫに入射して、副走査線方向の位置が検知される。次に、他方の走査ビームが、遅れて走査レンズ２８ａを通過し折り返しミラー３０２ＭＫに入射する。そして、先端ビーム検知ユニット３００ＭＫに入射して、副走査線方向の位置が検知される。これにより、走査ビームＬｋ、Ｌｍの先端ビーム検知ユニット３００ＭＫに入射するタイミングが異なり、ひとつのビーム検知ユニットで、２つの走査ビームＬｋ、Ｌｍの副走査線方向の位置ずれを検知することができる。
【００４４】
同様に、光ビームＬｃ、Ｌｙも、それぞれ異なる角度でポリゴンミラー２６、２７に入射させて、先端ビーム検知ユニット３００ＣＹに入射するタイミングを異ならせる。これにより、ひとつのビーム検知ユニット３００（３０１）ＣＹで、２つの走査ビームＬｃ、Ｌｙの副走査線方向の位置ずれを検知することができる。
【００４５】
なお、本実施形態においては、光源ユニット２１から発射された光ビームが反射ミラー２３ａ（２３ｂ）に反射させる角度を異ならせることで、ポリゴンミラー２６，２７への入射角度を異ならせているが、これに限られない。例えば、上段ポリゴンミラー２７と下段ポリゴンミラー２６との位相を異ならせることで、走査ビームのポリゴンミラー２６、２７への入射角度を異ならせてもよい。
【００４６】
また、折り返しミラー３０２（３０３）に反射させずに、走査レンズ通過後の走査ビームが直接ビーム検知ユニット３００（３０１）に入射する位置にビーム検知ユニット３００（３０１）を配置してもよい。また、走査ビームをそれぞれ異なる折り返しミラーに反射させて、ビーム検知ユニット３００（３０１）に入射させることも可能である。しかし、折り返しミラーが異なると、ミラーの取り付け誤差が生じてしまい、ビーム検知ユニット３００（３０１）の受光素子へのビームスポット径が異なってしまい、好ましくない。また、走査レンズ２８ａ、２８ｂを通過していない走査ビームをビーム検知ユニット３００（３０１）に入射させるようにしてもよい。
【００４７】
本実施形態においては、走査レンズを通過した走査ビームの副走査線方向の位置ずれを検知している。よって、光源ユニット２１から走査レンズ２８ａ（２８ｂ）までの光路上に配置された光学素子の温度変化による姿勢変化によって生じる副走査線方向の位置ずれは、ビーム検知ユニット３００（３０１）で検知可能である。しかし、実際、走査レンズ以降の光学素子であるレンズやミラーの温度変化による姿勢変化も感光体上に照射される副走査線方向の位置ずれに影響を及ぼす。このため、走査レンズ以降の光学素子の温度変化による姿勢変化が大きいと、ビーム検知ユニット３００（３０１）の検知結果による色ずれ補正を行っても、色ずれが十分に補正されないという不具合を起こすおそれがある。
【００４８】
このため、光源ユニット２１からビーム検知ユニット３００（３０１）までの光路上に配置された光学素子以外の光学素子を、筐体１００よりも線膨張係数の低い光学素子保持部材で保持させて、ビーム検知ユニット３００（３０１）で副走査線方向の温度変化による位置ずれの影響を検知できない光学素子の温度変化による姿勢変化を抑制する。
【００４９】
図１２は、光学素子保持部材１０１を示す斜視図である。図に示すように、光学素子保持部材１０１は、線膨張係数の低い鉄を含んだ金属（板金）で形成された、枠体である。光学素子保持部材１０１に、走査レンズ以降の光学素子が取り付けられる。具体的には、第１ミラー４４Ｋ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｙ，第２ミラー４６Ｋ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｙ，第３ミラー４７Ｋ，４７Ｍ，４７Ｃ，４７Ｙ、および長尺レンズ５０Ｋ、５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｙが光学素子保持部材１０１に保持される。なお、図１２においては、光学素子保持部材に保持される光学素子の一部を示している。
光学素子保持部材１０１の図中手前側および奥側の左右には、筐体１００との位置決め部たる位置決め凹部１０２ａ（図示せず）、１０２ｂ（図示せず）、１０２ｃ、１０２ｄと、位置決め孔部１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄが設けられている。
上記位置決め凹部１０２ａ〜１０２ｄが、筐体１００の位置決め凸部（図示せず）と係合することで、光学素子保持部材１０１の副走査線方向の位置決めがなされる。また、位置決め孔部１０３ａ〜１０３ｄが、筐体１００の位置決めピンに挿入されることで、主走査線方向の位置決めがなされる。
【００５０】
この光学素子保持部材１０１の筐体１００との位置決め部たる位置決め孔部１０３ａ〜１０３ｄと位置決め凹部１０２ａ〜１０２ｄは、図１３に示すように、光学素子保持部材１０１を筐体１００に位置決めして取り付けたとき、筐体１００の画像形成装置の位置決め部１００ａ〜１００ｄの近傍になる位置に設けている。この筐体１００の位置決め部１００ａ〜１００ｄを画像形成装置に位置決めすることで、被照射体たる感光体に対して、筐体１００が位置決めされ、感光体の所定の位置に走査ビームが照射されるようになる。このように、光学素子保持部材１０１を筐体１００に位置決めして取り付けたとき、筐体１００の画像形成装置の位置決め部１００ａ〜１００ｄの近傍になる位置に設けることで、光学素子保持部材１０１に与える筐体１００の温度変化による変形の影響を少なくすることができる。
【００５１】
また、ビーム検知ユニット３００（３０１）の温度変化による姿勢変化もまた、検知精度を低下させてしまうので、ビーム検知ユニット３００（３０１）や折り返しミラー３０２（３０３）も光学素子保持部材１０１で保持するとよい。
【００５２】
また、図１４に示すように、光走査装置２０は、後述する色ずれ補正実施時に防塵ガラス３４Ｋ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｙを遮蔽して、走査ビームが感光体１０Ｋ〜１０Ｙに照射しないようにするシャッター４００を有している。なお、シャッター４００の機構は、Ｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙで同じであるので、以下の説明では、Ｙ色の防塵ガラス３４Ｙを遮蔽するシャッター４００について、説明する。
【００５３】
シャッター４００は、防塵ガラス３４Ｙと平行に移動可能となっている。
図に示すように、シャッター４００の一端には、歯４００ａが設けられている。歯４００ａには、ギア４００ｂが噛み合っており、このギア４００ｂには図示しない駆動手段が接続されている。
【００５４】
後述する色ずれ補正実施時は、図に示すようにシャッター４００Ｙが防塵ガラス３４Ｙと対向させて、シャッター４００Ｙを閉じた状態にしてビームを遮蔽して、ビームが感光体１０Ｙに照射しないようにしている。これにより、色ずれ補正実施時は、ビームが感光体１０Ｙに照射されなくなり、感光体１０Ｙの光による劣化を抑制することができる。
【００５５】
感光体表面に潜像を形成するときは、図示しない駆動手段を駆動させて、ギア４００ｂを図中時計回りに回転させる。すると、ギア４００ｂと噛み合っている歯４００ａを介してシャッター４００Ｙが図中右側へ移動する。シャッター４００Ｙが防塵ガラス３４Ｙと対向しなくなりシャッター４００が開いた状態となったら、駆動手段を停止して、シャッター４００Ｙの移動を停止する。感光体表面への潜像形成が終了したタイミングや、画像形成ジョブが終了したら、駆動手段を駆動させてギア４００ｂを図中反時計回りに回転させる。ギア４００ｂが図中反時計回りに回転すると、シャッター４００が図中左側に移動して、防塵ガラス３４Ｙと対向させてシャッター４００Ｙを閉じる。シャッター４００Ｙが閉じたら、駆動手段を停止する。このように、画像形成時以外のときは、シャッター４００Ｙを閉じて、シャッター４００Ｙで防塵ガラス３４Ｙを覆うことで、防塵ガラス３４Ｙに埃やチリなどの異物の付着を抑制することができる。これにより、画像に白ぽちなどの異常画像が生じるのを抑制することができる。
【００５６】
＜副走査方向の単色画像の色ずれ（相対ずれ）補正方法＞
光走査装置内のポリゴンモータの発熱や、環境温度の変化により各光学素子間の位置及び角度等微妙に変化することで、感光体への副走査方向の走査位置が変化し色ずれが発生してしまう。このように、温度によって色間のレジストの変化（各色の単色画像の間における相対的なずれ（相対ずれ））は大きく変化し、画像の劣化を招いている。
【００５７】
色ずれ補正方法として、色ズレ検出用パターンを転写部材等に形成し、読取センサにてこのパターンを検出して、色ズレ量を測定し、画像書き込みタイミングを調整して色ズレを低減する装置が既に提案されている。すなわち、この補正方式は、カラー画像形成装置の機内温度の変化や当該装置に外力が加わることにより、各画像形成ユニット自身の位置や大きさ、更には画像形成ユニット内の部品の位置や大きさが微妙に変化する。これに起因するカラーレジずれを検出し、これを補正するものである。しかし、色ずれ量の算出量を確かなものにするため、複数のパターンを計測して平均を取るためある程度の時間を有することと、トナーを無駄に消費する。このため、プリント枚数ごとに実行することはできず、約２００枚程度ごとに行っているのが現状である。この実行タイミングでは、上記のようにポリゴンモータの発熱により徐々に色間のレジストがずれて画像の劣化を発生してしまう。
【００５８】
そこで前述の光走査装置２０から照射するビームについてビーム検知ユニット３００、３００１をビーム出射位置に配置し、照射ビームを正確に検出する。そして、その検出結果に基づいて色間レジストの色ずれを経時的に補正する。
【００５９】
図１５はこの補正を行う色ずれ補正手段のブロック図である。
図１５において、検出モード時に色ずれ検知用センサ３３０からの検知信号、ビーム検知ユニット３０１、３０２から検知信号がインターフェイスＩ／Ｆ３４０を介してＣＰＵ３４１に入力され、その信号から得られた色ずれ補正値（副走査線方向の位置ずれ量ΔＺ）がメモリ手段であるメモリ３４２に格納される。そして、ＣＰＵ３４１は、メモリ３４２に格納された情報や各検知センサの検知信号に基づいて、色ずれ補正量を算出し、算出した色ずれ補正量に基づいて、インターフェイスＩ／Ｆ３４０を介してＬＤの発光タイミングを制御したり、副走査線方向偏向素子を制御したりする。
【００６０】
先ず、色ずれ検出パタ−ンを作成し、副走査方向のビーム位置の設定値を算出する。
図１６に、設定値を算出手順の一例を示す。
色ずれ検出パタ−ン動作開始時に、各ビームの主走査同期を検出した後（Ｓ１４）、副走査方向のビーム位置をビーム検知ユニット３００もしくはビーム検知ユニット３００，３０１で測定する（Ｓ１５）。測定回数は、ポリゴンミラー１回転内でミラーの面倒れが異なるので、正確には１面ごとに微小に変化し、センサの読取り誤差等によるばらつきがある。よって、ポリゴンミラー面数（１回転）×ｎ（整数倍）とすることで正確に副走査方向のビーム位置を測定できる。
【００６１】
ついで、この測定した各色の副走査方向のビーム位置と色ずれパターンを読取り（Ｓ１７）、基準色に対して各色ずれの補正値を算出する（Ｓ１８）。詳しくは、基準色（例えば黒色）の単色画像における副走査線ビーム位置及びその時間を基準とし、各色（基準色以外の色、ここではイエロー、シアン、マゼンタ）の書込みタイミング遅延時間と光走査装置２０の副走査方向のビーム位置の設定値とを算出しメモリに記憶する。この副走査ビーム位置設定値は、測定した副走査ビーム位置と色ずれ計算し１ライン以下の補正値を足した値とする。
【００６２】
次に、通常のプリント動作時などの所定のタイミングに走査装置２０の副走査ビーム位置を測定し、前述のメモリに格納した副走査ビーム位置設定値と比較して、色ずれ補正する。
【００６３】
以下、ビーム検知ユニット３００（３０１）による走査ビームの副走査線方向の位置の検知結果に基づいて、色ずれ補正を行う手順について実施例１〜３に基づいて、説明する。
【００６４】
［実施例１］
まず、実施例１の色ずれについて、説明する。
実施例１の色ずれ補正は、通常のプリント動作スタート時に行うものである。
図１７は、通常のプリント動作時の補正手順を示す図である。
図に示すように、プリント動作がスタートし、ポリゴンモータに駆動電圧を印加したら（ポリゴンスタート）（Ｓ２１）、レーザ発光素子ＬＤを発光させて（Ｓ２２）、各ビームの副走査位置を検出する（Ｓ２３）。具体的には、先端ビーム検知ユニット３００ＭＫおよび後端ビーム検知ユニット３０１ＭＫでＫ色の走査ビームＬｋの副走査線方向の位置と、Ｍ色の走査ビームＬｍの副走査線方向の位置とを検出する。また、これと同時に、先端ビーム検知ユニット３００ＣＹおよび後端ビーム検知ユニット３０１ＣＹでＣ色の走査ビームＬｃの副走査線方向の位置と、Ｙ色の走査ビームＬｙの副走査線方向の位置とを検出する。そして、前述のメモリに格納した副走査ビーム位置設定値と、測定値とから、色ずれ補正量ΔＺを算出し、副走査ビーム位置を補正する（Ｓ２４）。色ずれ補正をしたら、シャッター４００を開いて（Ｓ２５）、感光体に照射可能にする。そして、前述のメモリに格納した副走査ビーム位置設定値と比較し、後述する副走査線方向偏向手段により副走査ビーム位置を設定値の位置に合うよう色ずれ補正する（Ｓ２４）。色ずれ補正をしたら、シャッター４００を開いて（Ｓ２５）、感光体に照射可能にする。
【００６５】
各ビームの副走査位置を検出、色ずれ補正を実施している間もポリゴンミラー２６、２７の回転速度が徐徐に加速されていき、色ずれ補正実施中または色ずれ補正実施後に、所定の速度で等速回転し、ロック信号が検知される（ポリゴンロック）（Ｓ２６）。ポリゴンロックを検知したら、画像形成を開始する（Ｓ２７）。
【００６６】
なお、測定値は、ポリゴンミラーの面数（１回転）の整数倍分サンプリングを行い、それぞれ色ずれ補正量ΔＺを算出して、その平均位置に基づいて色ずれ補正を行ってもよい。
【００６７】
また、色ずれ補正を、主走査線偏向手段の１走査を単位として行ってもよいし、主走査線偏向手段の１走査より細かい分解能を単位として副走査線方向の補正を行ってもよい。色ずれ補正を、主走査線偏向手段の１走査を単位として補正する場合は、ＬＤの発光のタイミングを補正することで、色ずれ補正を行う。一方、色ずれ補正を、主走査線偏向手段の１走査より細かい分解能を単位として副走査線方向の補正を行う場合は、後述する副走査線方向偏向素子を用いて、補正を行う。
【００６８】
また、色ずれ補正量を、ビーム検知ユニット３００、３０１のいずれかで検知された結果をもとに算出してもよい。また、ビーム検知ユニット３００、３０１でそれぞれ算出された色ずれ補正量ΔＺの平均値に基づいて色ずれ補正を行ってもよい。しかし、後述する傾き補正を行わない場合は、ビーム検知ユニット３００、３０１でそれぞれ算出された色ずれ補正量ΔＺの平均値に基づいて色ずれ補正を行う方が好ましい。これは、ビーム検知ユニット３００、３０１のいずれかで検知された結果をもとに算出した色ずれ補正量ΔＺに基づいて補正した場合、走査ビームの開始位置および終了位置のいずれか一方は、設定位置にあわせることができるが他方は、設定位置から大きく離れてしまう。その結果、開始位置および終了位置のいずれか一方の色ずれが大きくなる不具合が生じてしまう。
一方、ビーム検知ユニット３００、３０１でそれぞれ算出された色ずれ補正量ΔＺの平均値に基づいて色ずれ補正を行った場合は、走査ビームの中央が設定位置に合う。そして、開始位置および終了位置は、それぞれ同じ量分設定位置からずれるが、ビーム検知ユニット３００、３０１のいずれかで検知された結果をもとに算出した色ずれ補正量ΔＺに基づいて補正した場合に比べて走査ビームの開始位置および終了位置いずれも設定位置から大幅にずれることがない。これにより、ビーム検知ユニット３００、３０１のいずれかで検知された結果をもとに算出した色ずれ補正量ΔＺに基づいて補正した場合に比べて、傾きによる色ずれを抑制することができる。
【００６９】
色ずれ補正実施中、レーザ発光素子ＬＤは常時発光させておくのが好ましい。これは、ポリゴンミラー２６、２７の回転速度（偏向速度）が徐徐に加速する間に副走査ビーム位置を測定するため、ポリゴンミラー２６、２７の回転速度（偏向速度）が一定のときのように、書込み開始位置から書込み終端位置までの時間が一定でない。このため、走査ビームが書込み開始位置と書込み終端位置に来る所定のタイミングのときにレーザ発光素子ＬＤを発光させるように制御した場合、発光のタイミングがずれて、ビーム検知ユニット３００、３０１で走査ビームが検知されない虞がある。このため、色ずれ補正実施中、レーザ発光素子ＬＤを常時発光させておくことで、確実にビーム検知ユニット３００、３０１で走査ビームを検知することができ、副走査ビーム位置を確実に測定することができる。また、レーザ発光素子ＬＤを常時発光しても、シャッター４００が閉じた状態であるので、走査ビームが感光体に照射されることがなく、色ずれ補正時に感光体を劣化させることがない。
【００７０】
このように、本実施形態においては、ロック信号を検知する前のポリゴンミラー２６、２７の回転が開始した段階（ポリゴンスタート）で色ずれ補正を開始する。よって、ロック信号を検知してから色ずれ補正を実施するものに比べて、プリント動作がスタートしてから画像形成を開始するまでの時間を短縮することができる。これにより、色ずれのない良好な画像が得られるとともにプリント動作を短くすることができる。
【００７１】
もちろん、ロック信号を検知してから色ずれ補正を実施してもよい。
【００７２】
［実施例２］
次に、実施例２の色ずれ補正手順について説明する。
実施例２の色ずれ補正手段は、プリント動作終了時に行うものである。
図１８は、実施例２の色ずれ補正手順を示す図である。
プリント動作が終了すると、ポリゴンモータへの駆動電圧をＯＦＦにする（Ｓ２９）にし、シャッター４００を閉じる（Ｓ３０）。ポリゴンモータへの駆動電圧がＯＦＦになると、ポリゴンミラー２６、２７は惰性で回転を続け徐徐に速度を落とし停止する。実施例２の色ずれ補正は、ポリゴンミラー２６、２７が惰性で回転して停止するまでの期間を利用して、色ずれ補正を行うものである。すなわち、図に示すようにポリゴンモータへの駆動電圧がＯＦＦになり（Ｓ２９）、シャッター４００が閉じたら（Ｓ３０）、レーザ発光素子ＬＤを発光する（Ｓ３１）。各ビームの副走査位置を測定して（Ｓ３２）、前述のメモリに格納した副走査ビーム位置設定値と、測定値とから色ずれ補正量ΔＺを算出する。そして、色ずれ補正量ΔＺに基づいて色ずれ補正する（Ｓ３３）。色ずれ補正が終了したら、レーザ発光素子ＬＤを消灯する（Ｓ３４）。
【００７３】
このように、実施例２の色ずれ補正においては、ポリゴンモータへの駆動電圧がＯＦＦの状態で色ずれ補正を実施するので、色ずれ補正を省エネルギーで実行することができる。
【００７４】
また、上述同様、ポリゴンミラーの面数（１回転）の整数倍分サンプリングを行い、それぞれ色ずれ補正量ΔＺを算出して、その平均位置に基づいて色ずれ補正を行ってもよい。しかし、ポリゴンミラー２６、２７の面数（１回転）の整数倍分サンプリング中にポリゴンミラーの回転が停止してしまう場合がある。このように、サンプリング中にポリゴンミラーの回転が停止してしまうと、いつまでの色ずれ補正が終了しないなどの不具合が生じてしまう。このため、ポリゴンモータへの駆動電圧がＯＦＦになったら、時間カウントを開始して、時間カウントが所定値となったら、サンプリングを中止する。そして、サンプリングしたもので副走査位置の平均を算出して、これを副走査ビーム位置とするような制御を組み込んでもよい。
【００７５】
［実施例３］
次に、実施例３の色ずれ補正手順について説明する。
実施例４の色ずれ補正は、装置の電源投入時、省エネモードからの復帰時、前回色ずれ補正を実施して所定時間経過したときに色ずれ補正を行うものである。
図１９は、実施例３の色ずれ補正手順を示す図である。
装置の電源投入時、省エネモードからの復帰時、前回色ずれ補正を実施して所定時間経過したときなど、所定のタイミングとなったら、色ずれ補正をスタートさせる。色ずれ補正がスタートしたら、ポリゴンモータに駆動電圧を印加にして（Ｓ５２）、ポリゴンミラー２６、２７の回転を開始する。ポリゴンミラーの回転速度が徐徐に加速して、ポリゴンモータが設定された回転速度で等速回転したら、ポリゴンモータを制御しているモータ制御部からロック信号が送信される。この送信されたロック信号を検知（ポリゴンロック）したら（Ｓ５３）、レーザ発光素子ＬＤを発光する（Ｓ５４）。
【００７６】
レーザ発光素子ＬＤが発光したら、上述同様、ポリゴンミラーの面数（１回転）の整数倍分サンプリングを行う。次に、色ずれ補正量ΔＺの平均位置を算出して副走査ビーム位置を検出する（Ｓ５５）。次に、前述のメモリに格納した副走査ビーム位置設定値と比較して、位置ずれ量（色ずれ量）ΔＺを算出し、算出した色すれ量ΔＺに基づいて色ずれ補正する（Ｓ５６）。そして、レーザ発光素子ＬＤを消灯する（Ｓ５７）とともに、ポリゴンモータへの駆動電圧をＯＦＦにする（Ｓ５８）。
【００７７】
ポリゴンモータの回転速度を画像形成時と同じ回転速度に達してから、走査ビームの副走査線方向の位置を検知してもよいし、ポリゴンモータの回転速度を画像形成時よりも低い回転速度で、走査ビームの副走査線方向の位置を検知してもよい。また、ポリゴンモータの回転速度を画像形成時よりも低い回転速度で、走査ビームの副走査線方向の位置を検知する場合、レーザ発光素子ＬＤの発光量を落としてもよい。ポリゴンモータの回転速度を画像形成時の回転速度よりも低い回転速度で行うことで、色ずれ補正を画像形成時の設定回転数で行うものに比べて、ポリゴンモータを早く設定回転数で等速回転させることができる。これにより、色ずれ補正に要する時間を短縮することができる。また、画像形成時の設定回転数よりも低い回転数で色ずれ補正を行うので、ポリゴンモータへの駆動電圧を低く抑えることができ、色ずれ補正を省エネルギーで実施することができる。また、ポリゴンモータの回転速度を低く抑えているので、モータの振動などを抑えることができ、低騒音で色ずれ補正を行うことができる。また、レーザ発光素子ＬＤの発光量も画像形成時の発光量よりも落とせば、色ずれ補正をさらに省エネルギーで行うことができる。
【００７８】
副走査線方向の色ずれ補正は、メモリに格納した副走査ビーム位置設定値と測定値とから算出された色ずれ補正量ΔＺが、１走査ラインよりも大きくなったら、ＬＤの発光タイミング遅延時間を補正することで、色ずれ補正を行ってもよいし、以下に示す副走査線方向偏向手段を用いて、色ずれ補正を行ってもよい。
以下に副走査線方向偏向手段について、実施例Ａ〜Ｃに基づいて説明する。
【００７９】
［実施例Ａ］
まず、実施例Ａの副走査線方向偏向手段について説明する。
図２０〜図２３に、実施例Ａの副走査線方向偏向手段の構成例を示す。
実施例１の副走査線方向偏向手段は、液晶からなる液晶光学素子１４０と液晶光学素子１４０に電圧を印加する制御回路１４１との組合せ（図２０）からなっている。液晶光学素子１４０は、光ビームを射出する光源と主走査線偏向手段（ポリゴンスキャナ１３０）との間、またはポリゴンスキャナ１３０と走査レンズ２８ａ、２８ｂとの間に液晶光学素子１４０を配置する。例えば、図２１に示すように、光走査装置２０内の構成物の一部（光源たるＬＤ、コリメートレンズ２１ａ、偏向手段たるポリゴンミラー２６、液晶光学素子１４０、制御回路１４１、走査レンズ２８の配置関係を示している。液晶光学素子１４０は偏向手段たるポリゴンミラー２６と走査レンズ２８との間に配置されている。ポリゴンミラー２６により偏向走査される光ビームは液晶光学素子１４０により図中Ｄ方向（副走査方向）にビーム位置の補正が可能である。
【００８０】
液晶光学素子１４０の例としては、図２２に示すように、電極を有する基板１４２，１４３及び液晶層１４５からなるものが挙げられる。これにより、制御回路１４１から電極に所定の電位差を印加することで、液晶層１４５にプリズム作用を生じさせ、入射するビームを所定位置に平行移動させることで、副走査方向にビーム位置を修正することができる。
【００８１】
また、液晶光学素子１４０のほかの例としては、図２３に示すように、液晶層１４５と液晶層１４５のビーム入射側に設けられる電極１４６，１４７からなるものが挙げられる。これにより、制御回路１４１から電極に所定の電位差を印加することで、凸レンズのレンズ作用を生じさせ、ビームを屈折させることで、副走査方向にビーム位置を修正することができる。
【００８２】
［実施例Ｂ］
次に、実施例Ｂの副走査線方向偏向手段について説明する。
図２４〜図２７に、実施例Ｂの副走査線方向偏向手段の構成例を示す。
実施例Ｂは特開２００４−４１９１号公報に開示されている副走査線方向偏向手段を利用するものである。すなわち、光ビームを透過し、主走査方向の軸と平行な軸で回転可能に設置された平行平板１５０を使用する。光ビームを射出する光源ＬＤとポリゴンミラー２６との間、またはポリゴンミラー２６と走査レンズ２８との間に平行平板１５０を配置する。回転により傾いた平行平板１５０に光ビームを入射させることにより、副走査方向のビーム位置の補正が可能である（図２４）。
【００８３】
図２５は平行平板１５０を含む実施例Ｂの副走査線方向偏向手段の断面状態を示し、図２６は実施例Ｂの副走査線方向偏向手段の斜視を示した図である。
実施例Ｂの副走査線方向偏向手段は、偏芯カム１５１、ステッピングモータ等のアクチュエータ１５２、平行平板突き当て面１５３、板ばね１５４、回転軸１５９、平行平板１５０から構成されている。
【００８４】
平行平板１５０は、平行平板１５０の下側２ヶ所を受け部の突起に突き当たり、上側は偏芯カム１５１によって固定され、反対側から板ばね１５４によって加圧されている。偏芯カム１５１にはアクチュエータ１５２が取り付けられ、この回転駆動により偏芯カム１５１が回転し、平行平板１５０の上側の突き当て位置を動かすことにより、矢印の方向に平行平板１５０が回転する。このとき、回転中心は下側の突き当て面（２ヶ所）を通過する軸となる。なお、回転中心は光軸上になくてもよい。
【００８５】
図２７は、実施例Ｂの副走査線方向偏向手段の他の例を示すものであり、偏芯カム軸にフィラーを設けたものである。この場合は、偏芯カム軸にフィラーを取り付け、そのフィラーを動かすことによって偏芯カム１５１を回転させ、平行平板１５０を回転させる。
【００８６】
実施例Ｂの副走査線方向偏向手段によっても、傾いた平行平板１５０に入射した光ビームは、入射光ビームと平行でかつ副走査方向にずれて出射され、その軸ずれ量は平行平板１５０の回転角に比例して増加する関係となる。
【００８７】
また、この平行平板１５０に代えて、図２８に示すように、断面形状が台形であるプリズム１６０を配置してもよい。この場合、プリズム１６０を副走査方向（図中上下方向）の所定位置に平行移動させることにより副走査方向のビーム位置の補正を行う。なお、プリズム１６０周りのアクチュエータの構成は前記平行平板のアクチュエータを利用するものでよい。
【００８８】
［実施例Ｃ］
次に、実施例Ｃの副走査線方向偏向手段について説明する。
図２９〜図３２に、実施例Ｃの副走査線方向偏向手段の構成例を示す。
実施例Ｃは特開２００３−３３０２４３号公報に開示されている副走査線方向偏向手段を利用するものである。すなわち、図２９に示すように、レーザ発光素子ＬＤは、ＬＤユニット（光学素子ユニット）２１として、カップリング光学系であるコリメートレンズ２１ａとともに保持部材２１ｂに保持されている。レーザ発光素子ＬＤから出射された光ビームＢは、コリメートレンズ２１ａ及びポリゴンミラー２６との間に配設されているアパーチャ２１ｃとシリンダレンズ２４を通して、ポリゴンミラー２６に照射される。このＬＤユニット２１は、ポリゴンミラー２６及び感光体１０に光ビームＢを照射させる他の光学素子を保持して光学ユニットを構成する筐体１００に対して、回転可能に取り付けられている。また、ＬＤユニット２１の回転中心軸ＯＳと光ビームＢの光軸が、主に主走査方向に所定のずれを有する状態で取り付けられている。さらに、ポリゴンミラー２６の偏向位置でＬＤユニット２１の回転中心軸ＯＳとビーム光軸を略一致させている。
【００８９】
また、ＬＤユニット２１は、図３０に示すように、その主走査方向側の一端部側にビーム位置調整モータ２１ｅのリードスクリュウ２１ｆが係合している。ビーム位置調整モータ２１ｅが回転すると、リードスクリュウ２１ｆが回転する。すると、ＬＤユニット２１が回転中心軸ＯＳを中心として、図３０に矢印で示すように回転する。
ついで、ＬＤユニット２１が回転中心軸ＯＳを中心として回転する。すると、図３１に示すように、レーザ発光素子ＬＤとカップリング光学系を保持する保持部材２１ｂからなるＬＤユニット２１が副走査方向に変位する。これにより、レーザ照射位置が移動する。
その結果、図３２に示すように、レーザ発光素子ＬＤから出射された光ビームＢが、感光体１０上では、回転中心を中心にして、副走査方向に移動して、ビーム照射位置が変位する。
このように、ＬＤユニット２１を回転中心軸ＯＳを中心に回転させることで、繰り返し安定性を向上させることができ、色ずれを高精度に補正することが可能となる。
【００９０】
＜傾き補正＞
各色の単色画像における走査線傾きは、装置全体の設置状態や環境温度等により変動し副走査方向の色ずれとなってしまう。
従来の補正方法としては、前述の色ずれの検出パターンを中間転写ベルト上に複数列（最低２列）作成し、その位置に対応した複数の位置ずれパターン検知センサ３３０により各色間の傾きによる色ずれを測定する。ついで基準色に対しての傾き量を算出し、この量に基づいて副走査線方向偏向手段によりビームの傾きを補正していた。詳しくは、各々の色毎にこの傾き量を補正する量とし、この量に基づいて偏向素子への印加電圧を求める。しかし、この電圧波形は、図３３のように一ライン走査中に変化する電圧であり、主走査の同期検知信号をトリガーにして偏向素子に繰返し供給することでビームの傾きを補正していた。
【００９１】
本発明では、前記位置ずれパターン検知センサ３３０に代えて、ビーム検知ユニット３００、３０１を傾き検知手段として用い、この検知結果に基づいてビームの傾きを補正する。すなわち、ビーム検知ユニット３００、３０１それぞれで検知された２つの副走査線位置ずれ量に基づいて、単色画像の傾きを求め、その傾き量に応じて補正する。
【００９２】
あるいは、前述のように、色ずれパターンを形成する前に、光走査装置からビームが出射する副走査方向のビーム位置をビーム検知ユニット３００及び３０１を用い、走査先端と後端のビーム位置を測定する。上記の色ずれ検出パターンを読取りフォトセンサにより計測した傾き量を補正値として、走査先端及び後端の狙いのビーム位置を計算する。これをメモリに記憶する。そして、通常のプリント動作において、この狙いのビーム位置になるように各偏向素子に図３３の補正電圧を同期検知信号をトリガーにして印加するようにしてもよい。この方式とした場合には、連続印刷時の機内温度上昇や環境変動による傾き変動にも対応することができる。
【００９３】
傾きの補正は、先端ビーム検知ユニット３００の測定結果に基づき算出した色ずれ量ΔＺと、後端ビーム検知ユニット３０１の測定結果に基づき算出した色ずれ量ΔＺとの差が１走査ラインよりも大きくなったら、１走査内の画情報を分割し、書込みタイミングを変更することで、走査線傾きが調整される。また、以下に記述する走査線傾き調整手段を用いて、傾きを調整してもよい。
【００９４】
図３４〜図３６に、走査線傾きを補正するための走査線傾き調整手段の構成例を示す。
これらは特開２００４−２８７３８０号公報に開示されている傾き調整手段を利用するものである。ここでは、図３４に示すように、光走査装置２０に、長尺レンズ３０を副走査方向Ｂに矯正してビームによる感光体１０上における走査線の曲がりを補正する走査線曲がり補正手段７１と、長尺レンズ３０の全体を傾けてビームによる感光体１０上における走査線の傾きを補正する走査線傾き補正手段７２とを有した構成を示している。
【００９５】
走査線曲がり補正手段７１を構成する部材の一部と走査線傾き補正手段７２を構成する部材の一部とは、保持部材６１に一体的に設けられている。なお、走査線曲がり補正手段７１と走査線傾き補正手段７２とはＫ、Ｍ、Ｃ、Ｙの長尺レンズ３０Ｋ〜Ｙに対しても同様に別個に配設されており、これらを構成する部材の一部は保持部材６１に対すると同様に保持部材６２に一体的に設けられている。
【００９６】
保持部材６１は、長尺レンズ３０を副走査方向Ｂから支持する、主走査方向Ａに長い支持部材６３と、支持部材６３との間で長尺レンズ３０を挟持する挟持部材６４とを有している。支持部材６３は、保持した長尺レンズ３０に当接し保持部材６１内における長尺レンズ３０の位置基準を形成する基準面６５を有している。
【００９７】
支持部材６３と挟持部材６４とは、何れも断面をコの字型に曲げて曲げ強度向上させた板金であり、その平面を長尺レンズ３０に突き当てている。支持部材６３において長尺レンズ３０に突き当てた平面が基準面６５をなしている。長尺レンズ３０は、その一部が基準面に凸設されたピン８２により挟持されること
等により、基準面６５上において支持部材６３に固定されている。
【００９８】
支持部材６３と挟持部材６４との、長尺レンズ３０の長手方向すなわち方向Ａにおける両端部には、支持部材６３と挟持部材６４との間隔保持用の、長尺レンズ３０の厚みとほぼ同じ高さを有する角柱６６が配設されている。支持部材６３と角柱６６、及び挟持部材６４と角柱６６はそれぞれ、支持部材６３と挟持部材６４とで長尺レンズ３０を挟持した状態で、ネジ６７で締結されている。各角柱６６は支持部材６３と挟持部材６４とともに保持部材６１を構成している。なお、図２７において、ネジ６７は、挟持部材６４と角柱６６とを締結するもののみが図に表れている。
走査線曲がり補正手段７１については、説明を省略する。
【００９９】
図３４に示すように、走査線傾き補正手段７２は、挟持部材６４と一体的に設けられ保持部材６１を傾けるように駆動するために次のような構成を有している。すなわち、保持部材傾斜手段、駆動手段としてのアクチュエータであるステッピングモータ９０と、走査線の傾きを検知する図示しない傾き検知手段とを有している。また、傾き検知手段（ビーム検知ユニット３００、３０１）が検知した走査線の位置ずれ量に対応する傾きに応じてステッピングモータ９０により保持手段６１を傾け、これにより長尺レンズ３０の全体を傾けて走査線の傾きを補正させるための図示しない制御手段としてのＣＰＵとを有している。
【０１００】
図３４または図３５において、符号９１は、光走査装置２０の図示しないハウジングと一体化された、保持部材６１を支持するための不動部材としての長尺レンズホルダを示している。なお、不動部材は光走査装置２０のハウジング自体であっても良い。長尺レンズホルダ９１は、Ａ方向における長尺レンズ３０の中心に対応して、Ｃ方向に延在するように配設されたＶ溝９２を有している。
【０１０１】
走査線傾き補正手段７２は、Ｖ溝９２に載置された、Ｃ方向に長い支点部材としてのコロ９３を有している。保持部材６１は、コロ９３を介して、長尺レンズホルダ９１により、走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能、具体的には搖動可能に支持されている。よってコロ９３と保持部材６１との当接部は、保持部材６１を傾ける際の支点４７を形成している。支点４７は、Ａ方向における長尺レンズ３０の中心位置にあり、長尺レンズ３０の光軸付近に位置している。
【０１０２】
長尺レンズホルダ９１がコロ９３のみを介して保持部材６１を支持すると保持部材６１が不安定となる。このため、走査線傾き補正手段７２は、支持部材６３と長尺レンズホルダ９１とに一体的に構成された弾性部材としての板ばね９４と、挟持部材６４と長尺レンズホルダ９１とに一体的に構成された弾性部材としての板ばね９５とを有する。そして、保持部材６１を、長尺レンズホルダ９１に対して走査線の傾きを補正可能な方向に搖動可能に支持させる。また、板ばね９４、板ばね９５の弾性力によりコロ９３に押圧して長尺レンズホルダ９１に対して安定させた状態で支持させる。
【０１０３】
板ばね９４はネジ９６により支持部材６３と長尺レンズホルダ９１とに一体化され、板ばね９５はネジ９７により挟持部材６４と長尺レンズホルダ９１とに一体化されている。図３４または図３６に示すように、ステッピングモータ９０は、ねじ９８により挟持部材６４に一体化されている。
【０１０４】
図３６に示すように、ステッピングモータ９０はステッピングモータシャフト９９を有している。長尺レンズホルダ９１の上面には突起部４３が凸設され、突起部４３の内側によって形成される溝部４４には、先端が球形状をなすとともに断面が小判型をなすナット４５が嵌合している。ステッピングモータシャフト９９には雄ねじが切られ、その先端部はナット４５に噛合している。ナット４５は溝部４４に嵌合することで固定され、ステッピングモータシャフト９９の回転時にも不動である。
【０１０５】
ＣＰＵは、傾き検知手段としてのビーム検知ユニット３００、３０１が検知した走査線の位置ずれ量に基づいてステッピングモータ９０を駆動するステップ数を算出し、ステッピングモータ９０を駆動するものである。テストパターンの形成は適時行なわれ、傾き検知手段の検知信号に基づくＣＰＵによるフィードバック制御に供されるようになっている。
【０１０６】
ＣＰＵがビーム検知ユニット３００、３０１による検知結果（副走査方向の相対的なドット位置ずれ、すなわち副走査方向補正量ΔＺ）に基づきステッピングモータ９０を駆動する。ステッピングモータ９０が駆動すると、ステッピングモータシャフト９９が回転し、保持部材６１は板ばね９４、９５の付勢力に抗して不動部材９１に対して変位する。すると、保持部材６１は支点４７を中心にしてγ回転すことで傾く。ＣＰＵは検知手段による検知結果に基づきステッピングモータ９０を駆動するフィードバック制御を行うため、走査線の位置ずれ、具体的に走査線の傾きは速やかに解消される。
【０１０７】
なお、光走査装置２０においては、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の４つの色の中の１つを基準とし、この基準色の走査位置に略一致するように、基準色以外の走査光学系による走査ビームの走査位置を補正する。言い換えると、非基準色に対応するビームによる走査線を基準色に対応するビームによる走査線に一致させるとよい。相対的な走査線位置の補正を行なえば、色調の変化を十分に抑えた色再現性の高い画像を得ることができるためである。これにより、走査線曲がり補正手段７１、走査線傾き補正手段７２はＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の各走査ビームの中の３つの走査ビームを調整するように配設すれば十分である。よって、それぞれの数が３つで済む。ここでは、基準色を黒色とするとよい。
【０１０８】
また、本実施形態の偏向手段たるポリゴンミラー２６、２７は、複数の光源から発射されたビームをそれぞれ個別に偏向して、それぞれ別の感光体に光を走査させているが、これに限られない。光源それぞれに対応する偏向手段たるポリゴンミラーを設けてもよい。
【０１０９】
以上、本実施形態の光走査装置によれば、各走査ビームを同一のビーム検知センサたるビーム検知ユニット３００（３０１）に入射させて、このビーム検知ユニット３００（３０１）で各ビームの副走査線方向の位置を検知する。これにより、各走査ビーム毎にビーム検知ユニットを設けるものに比べて、ビーム検知ユニットを少なくすることができる。これにより、走査ビーム毎にビーム検知ユニットを設けていたものに比べて、装置のコストを安価にして、光ビームの副走査線の位置を検知することができる。
【０１１０】
また、各光ビームを同時に発射したときの各光ビームの主走査線偏向手段たるポリゴンミラー２６、２７に入射する入射角度が異なるように、光ビーム発射手段たるＬＤユニット２１および／またはＬＤユニット２１からポリゴンミラー２６、２７までの光ビームの光路上に設けられた光学素子（レンズ、ミラー）を配置する。ポリゴンミラーへの入射角度を異ならせることで、ビーム検知ユニット３００（３０１）に各走査ビームが入射するタイミングを異ならせることができる。これにより、各光ビームを同時に発射しても、ひとつのビーム検知ユニットで複数の走査ビームの副走査線方向の位置を検知することができる。
【０１１１】
また、各走査ビームを、同一の折り返しミラーに反射させて、ビーム検知ユニットに入射させる。これにより、各走査ビームを別々の折り返しミラーに反射させて、ビーム検知ユニットに入射させるものに比べて、ビーム検知ユニットの受光素子に照射される各走査ビームのスポット径の誤差を少なくすることができる。
【０１１２】
また、本実施形態によれば、ＬＤユニット２１からビーム検知ユニット３００、３０１までの光ビームの光路上以外に配置された光学素子（レンズやミラー）を筐体１００よりも線膨張係数の低い光学素子保持部材１０１で保持する。これにより、筐体１００に直接保持された光学素子に比べて、光学素子保持部材１０１に保持された光学素子の温度変化による姿勢変化を小さくすることができる。よって、ＬＤユニット２１からビーム検知ユニット３００、３０１までの光ビームの光路上になく、ビーム検知ユニット３００（３０１）で温度変化による姿勢変化で生じる副走査線方向の位置ずれの影響を検知できない光学素子の温度変化による姿勢変化が小さくなる。これにより、ビーム検知ユニット３００（３０１）で温度変化による姿勢変化で生じる副走査線方向の位置ずれの影響を検知できない光学素子の温度変化による姿勢変化で生じる副走査線方向の位置ずれを抑制することができる。これにより、ビーム検知ユニット３００（３０１）の検知結果による色ずれ補正で、良好に色ずれを抑制することができる。
【０１１３】
特に、光学素子保持部材１０１を、金属で構成することで、光学素子保持部材１０１の線膨張を低くすることができる。
【０１１４】
筐体１００の被照射体たる感光体との位置決めを行う位置決め部１００ａ〜１００ｄは、位置決めされているため、温度変化によって変形しにくい。このため、この位置決め部１００ａ〜１００ｄ近傍で、光学素子保持部材１０１と筐体１００とを位置決めすることで、光学素子保持部材が受ける筐体の変形の影響が少なくなる。これにより、光学素子保持部材に保持されている光学素子の姿勢変形を抑制することができる。
【０１１５】
また、ビーム検知ユニットは、走査ビームの副走査線方向の位置に応じて、異なる信号を出力するので、出力された信号によって走査ビームの副走査線方向の位置を検出することができる。
【０１１６】
走査ビームの副走査線方向の位置に応じて、受光素子の走査ビーム検知時間を異ならせることで、走査ビームの副走査線方向の位置に応じて異なる信号を出力することができる。
【０１１７】
また、走査ビームの副走査線方向の位置に応じて、一つ目の受光素子が走査ビームを検知してから、次の受光素子が走査ビームを検知するまでの時間が異ならせても、走査ビームの副走査線方向の位置に応じて異なる信号を出力することができる。
【０１１８】
また、受光素子に入射する前の走査ビームを副走査線方向に屈折せしめる光学素子たる同期光学素子３００ｂを設けることで、受光素子に照射する走査ビームのスポット径を小さくすることができる。これにより、受光素子を小さくしても、良好に走査ビームの副走査線方向の位置を検知することができる。
【０１１９】
また、同期光学素子３００ｂとして、集光レンズを用いた場合は、受光素子の配置位置と集光レンズの集光位置とを異ならせることで、走査ビームの副走査線方向の位置を検知することができる。
【０１２０】
また、同期素子保持部材３００ｃで受光素子ＰＤと同期光学素子３００ｂとを保持して、受光素子ＰＤと同期光学素子３００ｂとを一体化することで、受光素子ＰＤと同期光学素子３００ｂとが別体のものに比べて、受光素子ＰＤと同期光学素子３００ｂとの位置関係の精度を高めることができる。
【０１２１】
また、同期素子保持部材３００ｃの線膨張係数を筐体１００の線膨張係数よりも低くしたことで、筐体１００に受光素子ＰＤと同期光学素子３００ｂとを保持させるものに比べて、温度変化による受光素子ＰＤと同期光学素子３００ｂとの距離が変動するのを抑制することができる。これにより、受光素子に照射される走査ビームのスポット径の温度変化による変動を抑制することができる。
【０１２２】
また、走査レンズ２８ａ（２８ｂ）通過後の走査ビームをビーム検知ユニットへ入射するように構成することで、走査レンズの影響による走査ビームの副走査方向の位置ずれをビーム検知ユニットで検知することができる。
【０１２３】
また、本実施形態によれば、走査ビームの走査開始位置を検知する走査開始用のビーム検知ユニット３００と、走査ビームの走査終了位置を検知する走査終了用のビーム検知ユニット３０１とを備えている。これにより、走査ビームの走査開始位置での走査ビームの副走査線方向の位置と、走査ビームの走査終了位置での走査ビームの副走査線方向の位置とを検知することができる。検知した走査ビームの走査開始位置での走査ビームの副走査線方向の位置と走査ビームの走査終了位置での走査ビームの副走査線方向の位置とを用いれば、走査ビームの傾きを検知することもできる。また、走査開始用のビーム検知ユニット３００が走査ビームを検知してから、走査終了用のビーム検知ユニット３０１が走査ビームを検知するまでの時間を計測すれば、主走査全体の倍率も測定することもできる。
【０１２４】
また、ビーム検知ユニットの検知結果に基づいて、副走査線方向の位置ずれ量ΔＺを算出し、この算出された位置ずれ量に基づいて、副走査線方向の位置ずれを補正する。これにより、中間転写ベルトに位置ずれ検知パターンを作像することなく、副走査線方向の位置ずれ補正を行うことができる。
【０１２５】
また、副走査線方向１走査を単位として位置ずれ補正することで、副走査線方向の色ずれを補正することができる。
【０１２６】
また、複数回前記ビーム検知ユニットで走査ビームの副走査線方向の位置を検知して、各検知結果に基づいてそれぞれ位置ずれ量を算出し、これら算出した位置ずれ量の平均値に基づいて位置ずれ補正を行うことで、ビーム検知ユニットの検出誤差等によるばらつきをなくし、精度よく副走査方向の位置ずれ補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略を示す側面図。
【図２】本発明に係る光走査装置の構成を示す概略断面図。
【図３】同光走査装置の構成を示す概略下面図。
【図４】ビーム検知ユニットの同期光学素子をミラーとした図。
【図５】ビーム検知ユニットの同期光学素子をプリズムとした図。
【図６】ビーム検知ユニットの同期光学素子を集光レンズとした図。
【図７】ビーム検知ユニットの受光素子の配置関係の一例を示す図。
【図８】ビーム検知ユニットの受光素子の配置関係の別の例を示す図。
【図９】ビーム検知ユニットの受光素子の配置関係のさらに別の例を示す図。
【図１０】ビーム検知ユニットの受光素子の配置関係のさらに別の例を示す図。
【図１１】ビーム検知ユニットの受光素子の配置関係のさらに別の例を示す図。
【図１２】光学素子保持部材を示す斜視図。
【図１３】光走査装置の筐体に光学素子保持部材を取り付けた様子を示す図。
【図１４】シャッター機構の一例を示す図。
【図１５】色ずれ補正を行う色ずれ補正手段のブロック図。
【図１６】副走査方向のビーム位置の設定値の算出手順の一例を示す図。
【図１７】実施例１の色ずれ補正の手順を示す図。
【図１８】実施例２の色ずれ補正の手順を示す図。
【図１９】実施例３の色ずれ補正の手順を示す図
【図２０】実施例Ａの走査線調整手段の基本構成を示す概略図。
【図２１】実施例Ａの走査線調整手段を備えた光走査装置の要部の構成を示す概略図。
【図２２】液晶光学素子のプリズム作用の説明図。
【図２３】液晶光学素子のレンズ作用の説明図。
【図２４】実施例Ｂの走査線調整手段の基本構成を示す概略図。
【図２５】実施例Ｂの走査線調整手段の断面図。
【図２６】実施例Ｂの走査線調整手段の斜視図。
【図２７】実施例Ｂの走査線調整手段の他の例を示す概略図。
【図２８】実施例Ｂの走査線調整手段のさらに他の例を示す概略図。
【図２９】実施例Ｃの走査線調整手段としてのＬＤユニット周辺を示す平面図。
【図３０】実施例Ｃの走査線調整手段としてのＬＤユニットの正面図である。
【図３１】実施例Ｃの走査線調整手段としてのＬＤユニットの回転による感光体上でのビームの変位の状態を示す概略図。
【図３２】実施例Ｃの走査線調整手段としてのＬＤユニットの回転による感光体上でのビームの副走査方向の移動状態を示す概略図。
【図３３】単色画像の走査線傾きを補正する偏向素子への印加電圧パターンを示す図である。
【図３４】光走査装置における走査線傾き補正手段を含む要部を示す斜視図。
【図３５】光走査装置における走査線傾き補正手段を含む要部の正断面図である。
【図３６】光走査装置における走査線傾き補正手段を含む要部の側断面図である。
【符号の説明】
【０１２８】
６      定着装置
９      二次転写ローラ
１１    帯電ローラ
１２    現像装置
１４    中間転写ベルト
１９    排紙トレイ
２０    光走査装置
２１    光源ユニット
１００  筐体
１０１  光学素子保持部材
１２０  防音ガラス
１３０  ポリゴンスキャナ
３００，３０１  ビーム検知ユニット
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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