(57)【要約】【課題】走査結像光学系に含まれる樹脂製結像素子の、温度変化に起因する変形を有効に抑制し、走査線曲がり、等速性の補正を正確に行うことができる光走査装置、および中間転写媒体の厚みのムラに起因する色ずれの補正も可能な画像形成装置を得る。【解決手段】光源からの光束を偏向させ、偏向光束を走査結像光学系により被走査面上に光スポットを形成して光走査を行う光走査装置。走査結像光学系に含まれる結像素子１０１の副走査方向の姿勢をアクチュエータ１０９によって制御する姿勢制御手段１０３、結像素子１０１による走査線曲がりを補正する走査線曲がり補正手段１００、結像素子による走査線位置補正および／または傾きを補正する走査線位置補正手段および／または走査線傾き補正手段を有し、走査線の、曲がり、位置および／または傾き検出手段からの情報をもとにアクチュエータ１０９を駆動し、走査線の曲がり、走査線位置、走査線傾きを補正する。【選択図】  図６
2004286981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束を光偏向手段により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により、光源に対応した被走査面上に光スポットを形成して光走査を行う光走査装置において、
走査結像光学系に含まれる結像素子の副走査方向の姿勢をアクチュエータによって制御する姿勢制御手段、上記結像素子による走査線曲がりを補正する走査線曲がり補正手段、上記結像素子による走査線位置補正および／または傾きを補正する走査線位置補正手段および／または走査線傾き補正手段、を有し、
走査線の、曲がり、位置および／または傾き検出手段からの情報をもとに、上記アクチュエータを駆動して、走査線の曲がり、走査線位置および／または走査線傾きを補正することを特徴とする光走査装置
【請求項２】
請求項１記載の光走査装置において、
走査結像光学系は少なくとも一つの樹脂製結像素子で構成され、樹脂製結像素子の副走査方向の形状変化を防止しまたは軽減する形状保持手段と、走査線曲がり補正手段、走査線位置補正手段および／または走査線傾き補正手段とが上記樹脂製結像素子に対して一体的に構成されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項２記載の光走査装置において、
形状保持手段および走査線曲がり補正手段、走査線位置補正手段および／または走査線傾き補正手段は、互いに一体化された状態で姿勢制御手段により姿勢制御される構成であることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の光走査装置において、
形状保持手段は、樹脂製結像素子の副走査方向における形状を矯正保持する矯正手段であることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれかに記載の光走査装置において、
走査線曲がり補正手段、走査線位置補正手段および／または走査線傾き補正手段は、樹脂製結像素子の副走査方向の形状補正手段と一体に構成されて上記樹脂製結像素子の姿勢を制御するように構成され、
温度変化を含む経時変化に基づいて走査線曲がり、走査線位置および／または傾き変動を検出する走査線位置検出手段あるいは色ずれ検出手段を有し、
上記検出手段の検出信号に基づき上記走査線曲がり補正手段、走査線位置補正手段および／または走査線傾き補正手段の姿勢を制御して、走査線曲がり、走査線位置および／または走査線傾きの補正を行うことを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項４記載の光走査装置において、
矯正手段は、樹脂製結像素子の副走査方向両側に当接させた２枚の平板を有してなり、樹脂製結像素子の副走査方向の厚みと同等あるいはこれよりも小さい厚みの間隔保持部材が樹脂製結像素子の長手方向両端に配置され、この間隔保持部材の介在のもとに樹脂製結像素子が上記２枚の平板で挟持され締結されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項６記載の光走査装置において、
矯正手段は、一方の平板の両端部に締結された弾性部材を有し、この弾性部材の弾性力により矯正手段が固定部材に対して押しつけられて保持されてい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、
固定部材の基準位置に基準ピンが配設され、矯正手段の一方の平板が基準ピンに接触することにより、その接触位置を支点として矯正手段が回転可能に構成され、この矯正手段の回転により、走査線曲がり、走査線位置および／または傾き補正を行うことを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
請求項６から８のいずれかに記載の光走査装置において、
間隔保持部材の線膨張係数と樹脂製光学素子の線膨張係数は略等しく、間隔部材と２枚の平板とが別個の締結部材で締結され、間隔部材が２枚の平板で挟持されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
請求項９記載の光走査装置において、
間隔保持部材に光軸方向の位置を決める突起部が設けられ、この突起部が固定部材に嵌合されることにより、形状保持手段で保持された樹脂製光学素子の光軸と直交する方向である主走査方向の位置決めが行われていることを特徴とする光走査装置。
【請求項１１】
請求項８記載の光走査装置において、
基準ピンの樹脂製光学素子に対する位置は、主走査方向および副走査方向の光学素子中心と略同軸上にあり、
走査線曲がり、走査線位置調整部材は光軸の延長上に配置され、走査線の傾き調整部は光軸と直交方向で略光学中心軸延長上に配置されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の光走査装置において、
被走査面が複数設けられていることを特徴とする光走査装置。
【請求項１３】
電子写真プロセスを実行することにより画像を形成する画像形成装置であって、請求項１から１２のいずれかに記載の光走査装置を画像書き込みユニットとして有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の画像形成装置において、
被走査面として複数の像担持体を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項５記載の光走査装置を画像書き込みユニットとして有し、書き込まれた画像を可視化しこの可視化された画像を転写する中間転写媒体を有する画像形成装置において、
走査線位置検出手段は光書き込みユニット内部に配置され、中間転写媒体の近傍に色ずれ検出手段が配置され、
これら走査線位置検出手段および色ずれ検出手段によって、色ずれの検出、中間転写媒体の厚みおよびこの厚みの変動を検出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の画像形成装置において、
中間転写媒体の厚み変動周期に対応して走査線曲がり補正手段、走査線位置補正手段および／または走査線傾き補正手段により樹脂製結像素子の姿勢制御を行う制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光走査装置及びこれを用いた光プリンタや光プロッタ、デジタル複写機等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザなどからなる光源からの光束を、例えば回転多面鏡を用いた光偏向手段により偏向させ、偏向光束をｆθレンズ等の走査結像光学系を用いて被走査面に集光して被走査面上に光スポットを形成し、この光スポットを被走査面で走査する光走査装置が知られている。光走査装置は、光源から射出される光束を、形成しようとする画像情報信号で変調し、この光束で感光体からなる被走査面を走査することにより、被走査面に画像情報信号に対応した静電潜像を形成することができる。そのため、光走査装置は光プリンタや光プロッタ、デジタル複写機等の画像形成装置の書き込み装置として広く知られている。上記静電潜像は、周知の電子写真プロセスによる画像形成プロセスを実行することにより転写紙に可視像を形成することができる。
【０００３】
光走査装置を用いる画像形成装置においては、画像形成プロセス内の一工程として、光走査により画像の書き込みを行う画像書き込み工程が採用されているが、画像形成プロセスによって形成される画像の良否は光走査の良否に影響される。光走査の良否は、光走査装置による主走査方向走査特性や副走査方向の走査特性に依存する。主走査方向の走査特性の一つとして、光走査の等速性が挙げられる。例えば光偏向手段として回転多面鏡を用いる場合、光束の偏向は等角速度的に行われるので、平面的なあるいは主走査方向に凹凸のない被走査面における光走査の等速性を実現するために、走査結像光学系としてｆθ特性を持つものを用いている。
しかしながら、走査結像光学系に要請される他の性能との関係もあって、完全なｆθ特性を実現することは容易でない。このため、現実の光走査においては、光走査が完全に等速的に行われることはなく、走査特性としての等速性は、理想の等速走査からのずれをともなっている。
【０００４】
副走査方向の走査特性には、走査線曲がりや走査線の傾きがある。走査線は、被走査面上における光スポットの移動軌跡であり、直線であることが理想とされ、光走査装置の設計も走査線が直線となるよう行われる。しかし、実際には光走査装置を構成するレンズなどの光学素子や機構部品の加工誤差、組立誤差等が要因となって走査線に曲がりが発生するのが普通である。
【０００５】
また、走査結像光学系として結像ミラーを用い、結像ミラーへの偏向光束の入射方向と反射方向との間で、副走査方向に角度をもたせる場合には、原理的に走査線の曲がりが発生する。走査結像光学系をレンズ系として構成する場合でも、被走査面を副走査方向に分離した複数の光スポットで光走査するマルチビーム走査方式では走査線の曲がりが不可避である。
走査線の傾きは、走査線が副走査方向に対して正しく直交しない現象であり、走査線曲がりの一種である。従って、以下の説明においては特に断らない限り、走査線の傾きを走査線の曲がりという表現に含めて説明する。
【０００６】
光走査の等速性が完全でないと、形成された画像に主走査方向の歪みが生じ、走査線曲がりは、形成された画像に副走査方向の歪みを生じさせる。画像が白と黒の画像で、単一の光走査装置により書き込み形成される場合は、走査線曲がりや等速性の不完全さすなわち理想の等速走査からのずれがある程度抑えられていれば、形成された画像に「目視で分かるほどの歪み」は生じない。しかし、このような画像の歪みが少ないに越したことはない。
【０００７】
白黒画像とは異なり、マゼンタ、シアン、イエローの３色、あるいはこれに黒を加えた４色の画像を色成分画像として形成し、これらの色成分画像を重ね合わせることにより合成的にカラー画像を形成することは、従来から、カラー複写機等で行われている。このようなカラー画像形成を行う方式の一つとして、色成分毎の画像を、色成分毎に設けられている光走査装置を用いて、色成分毎の画像をそれぞれ対応する感光体に形成する、所謂タンデム型と呼ばれる画像形成方式がある。このような画像形成方式の場合、光走査装置相互で走査線の曲がり具合や傾きが異なると、光走査装置毎の走査線曲がりが一応補正されていたとしても、形成されたカラー画像に「色ずれ」と呼ばれる異常画像が現れて、カラー画像の画質を劣化させる。
【０００８】
また、色ずれは駆動系の速度ムラによって発生することがある。例えば転写紙搬送用または中間転写媒体の駆動ローラに偏芯があるとローラ周速が変化し、転写紙あるいは中間転写媒体の送り速度の等速性が崩れるため、各ステーション位置すなわち各感光体位置で転写紙または転写媒体に各色のトナー像を重畳して転写した場合に色ずれの原因となる。この駆動系に起因する色ずれ低減対策として、駆動ローラ自体の加工精度向上や感光体ピッチを駆動ローラの周長の整数倍にすること、あるいは中間転写媒体の周長を感光体ピッチの整数倍にすることが考えられている。これで色ずれをキャンセルすることが可能である。しかしながら、中間転写媒体の厚みが数ミクロン程度ばらつくと、中間転写媒体の線速が変動して色ずれの原因となる。中間転写媒体の厚みのムラはその製造方法に起因して発生し、これを数ミクロン以下に抑えることは非常に困難である。また、色ずれ現象の現れ方として、カラー画像における色合いが所望のものにならないという現象がある。
【０００９】
従来、上述した色ずれなどの不具合の発生を防止するために、長尺レンズの光軸を副走査方向に挟んでその一方側の支持部を、長尺レンズの光軸方向に移動可能とするとともに、調整ネジを用いて移動調整可能な調整部とし、調整ネジの締め具合により長尺レンズを偏向走査方向に対し直交する断面すなわち副走査対応方向の面内で回転調整することにより走査線曲がりを補正する構成が提案されている（例えば、特許文献１、請求項１、図３参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−１３１６７４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１に示されている構成では、結像光学系に用いられるレンズの材質が影響を受ける環境変動に対しては走査線曲がりの補正が依然としてできない場合がある。その理由は次の通りである。
近年、走査特性の向上を意図して、光走査装置の結像光学系に、非球面に代表される特殊な面を採用することが一般化している。このような特殊な面を容易に形成でき、なおかつコストも安価な樹脂材料で製作された結像光学系が多用されている。樹脂材料の結像光学系は、温度や湿度の変化の影響を受け光学特性が変化しやすく、このような光学特性の変化は、走査線の曲がり具合や等速性を変化させる要因となる。このため、例えば、数十枚のカラー画像の形成を連続して行う場合などに、画像形成装置の連続運転により機内温度が上昇し、結像光学系の光学特性が変化して、各光書き込み装置によって書き込む走査線の曲がり具合や等速性が次第に変化し、これが色ずれ現象の要因となり、初期に得られたカラー画像と終期に得られたカラー画像とで色合いのまったく異なるものになることがある。
【００１２】
走査光学系として代表的なｆθレンズ等の走査結像レンズは一般に、副走査方向におけるレンズ不用部分、換言すれば、偏向光束が入射しない部分をカットし、主走査方向に長い短冊形レンズとして形成される。走査結像レンズが複数枚のレンズで構成される場合、配設位置が光偏向手段から離れるほど、主走査方向のレンズ長さが大きくなり、１０数センチ〜２０センチ以上の長さをもつ長尺レンズが必要となる。このような長尺レンズは一般に樹脂材料を用いて樹脂成形で形成されるが、周囲の温度変化によりレンズ内の温度分布が不均一となると、反りを生じてレンズが副走査方向に弓なりの形状となる。このような長尺レンズの反りは、前述の走査線曲がりの原因となり、反りが著しい場合には、走査線曲がりも極端に大きくなる。このような現象は、上記特許文献１に示されたような構成を用いて初期調整を行った場合でも発生する。しかも、特許文献１記載の構成においては、走査線曲がり以外に、色ずれなどの不具合を発生する原因となる走査線の傾きについての対策が採られていない。さらに特許文献１に示された構成では、光軸方向での位置決めがネジの締結具合によって変化するために位置決め精度を確保しにくいという不具合もある。
【００１３】
本発明は、上記従来の光走査装置およびこれを搭載した画像形成装置における問題に鑑み、走査結像光学系に含まれる樹脂製結像素子の、温度変化に起因する変形を有効に抑制し、かつ、走査線曲がり及び／または等速性の補正を正確に行うことができる構成を備えた光走査装置を提供すること、さらに、中間転写媒体の厚みのムラに起因する色ずれの補正も可能な、画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、光源からの光束を光偏向手段により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により、光源に対応した被走査面上に光スポットを形成して光走査を行う光走査装置において、走査結像光学系に含まれる結像素子の副走査方向の姿勢をアクチュエータによって制御する姿勢制御手段、上記結像素子による走査線曲がりを補正する走査線曲がり補正手段、上記結像素子による走査線位置補正および／または傾きを補正する走査線位置補正手段および／または走査線傾き補正手段を有し、走査線の、曲がり、位置および／または傾き検出手段からの情報をもとに、上記アクチュエータを駆動して、走査線の曲がり、走査線位置および／または走査線傾きを補正することを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、走査結像光学系は少なくとも一つの樹脂製結像素子で構成され、樹脂製結像素子の副走査方向の形状変化を防止しまたは軽減する形状保持手段と、走査線曲がり補正手段、走査線位置補正手段および／または走査線傾き補正手段とが上記樹脂製結像素子に対して一体的に構成されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明に加えて、形状保持手段および走査線曲がり補正手段、走査線位置補正手段および／または走査線傾き補正手段は、互いに一体化された状態で姿勢制御手段により姿勢制御される構成であることを特徴としている。
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の発明に加えて、形状保持手段は、樹脂製結像素子の副走査方向における形状を矯正保持する矯正手段であることを特徴としている。
【００１７】
請求項５記載の発明は請求項２から４のいずれかに記載の発明に加えて、走査線曲がり補正手段、走査線位置補正手段および／または走査線傾き補正手段は、樹脂製結像素子の副走査方向の形状補正手段と一体に構成されて上記樹脂製結像素子の姿勢を制御するように構成され、温度変化を含む経時変化に基づいて走査線曲がり、走査線位置および／または傾き変動を検出する走査線位置検出手段あるいは色ずれ検出手段を有し、上記検出手段の検出信号に基づき上記走査線曲がり補正手段、走査線位置補正手段および／または走査線傾き補正手段の姿勢を制御して、走査線曲がり、走査線位置および／または走査線傾きの補正を行うことを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項４記載の発明に加えて、矯正手段は、樹脂製結像素子の副走査方向両側に当接させた２枚の平板を有してなり、樹脂製結像素子の副走査方向の厚みと同等あるいはこれよりも小さい厚みの間隔保持部材が樹脂製結像素子の長手方向両端に配置され、この間隔保持部材の介在のもとに樹脂製結像素子が上記２枚の平板で挟持され締結されていることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明に加えて、矯正手段は、一方の平板の両端部に締結された弾性部材を有し、この弾性部材の弾性力により矯正手段が固定部材に対して押しつけられて保持されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明に加えて、固定部材の基準位置に基準ピンが配設され、矯正手段の一方の平板が基準ピンに接触することにより、その接触位置を支点として矯正手段が回転可能に構成され、この矯正手段の回転により、走査線曲がり、走査線位置および／または傾き補正を行うことを特徴としている。
請求項９記載の発明は、請求項６から８のいずれかに記載の発明に加えて、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明に加えて、間隔保持部材に光軸方向の位置を決める突起部が設けられ、この突起部が固定部材に嵌合されることにより、形状保持手段で保持された樹脂製光学素子の光軸と直交する方向である主走査方向の位置決めが行われていることを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、請求項８記載の発明に加えて、基準ピンの樹脂製光学素子に対する位置は、主走査方向および副走査方向の光学素子中心と略同軸上にあり、走査線曲がり、走査線位置調整部材は光軸の延長上に配置され、走査線の傾き調整部は光軸と直交方向で略光学中心軸延長上に配置されていることを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、請求項１から１１のいずれかに記載の発明に加えて、被走査面が複数設けられていることを特徴としている。
【００２１】
請求項１３記載の発明は、電子写真プロセスを実行することにより画像を形成する画像形成装置であって、請求項１から１２のいずれかに記載の光走査装置を画像書き込みユニットとして有することを特徴としている。
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の発明に加えて、被走査面として複数の像担持体を備えていることを特徴としている。
【００２２】
請求項１５記載の発明は、請求項５記載の光走査装置を画像書き込みユニットとして有し、書き込まれた画像を可視化しこの可視化された画像を転写する中間転写媒体を有する画像形成装置において、走査線位置検出手段は光書き込みユニット内部に配置され、中間転写媒体の近傍に色ずれ検出手段が配置され、これら走査線位置検出手段および色ずれ検出手段によって、色ずれの検出、中間転写媒体の厚みおよびこの厚みの変動を検出することを特徴としている。
請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の発明に加えて、中間転写媒体の厚み変動周期に対応して走査線曲がり補正手段、走査線位置補正手段および／または走査線傾き補正手段により樹脂製結像素子の姿勢制御を行う制御手段を有することを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかる光走査装置および画像形成装置の実施の形態を説明することにするが、本発明の実施形態にかかる光走査装置の構成を説明する前に、光走査装置が適用される画像形成装置について概略を説明しておく。
図１７、図１８は、本発明に係る光走査装置が適用される画像形成装置の例を示す。図１７、図１８に示す画像形成装置は、フルカラー画像を形成可能な複写機あるいはプリンタなどの画像形成装置である。画像形成装置には、上記の例のほかに、受信した画像信号に基づき上記複写機あるいはプリンタと同様な画像形成処理が可能なファクシミリ装置がある。なお、画像形成装置には、上述したカラー画像を対象とするものに限らず、単一色の画像を対象とする装置も含まれる。
【００２４】
図１７、図１８において、画像形成装置１は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに分解された各色に対応する画像を形成可能な、複数の感光体ドラム１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａを並置したタンデム構造が用いられている。各感光体ドラムに形成され、それぞれの色に対応するトナーで現像された可視像が、各感光体ドラムに対峙しながら移動可能な転写ベルト５によって搬送される記録媒体としての転写紙Ｓにそれぞれ重畳転写され、転写紙Ｓにフルカラーの画像が形成されるようになっている。
【００２５】
いま、一つの感光体ドラム１Ａを代表して画像形成処理に係る構成を説明すると次の通りである。なお、他の感光体ドラム２Ａ〜４Ａに関しても同様な構成であるので、便宜上、感光体ドラム１Ａに関して付した符号を各感光体ドラムの部品番号に付けて示す。感光体ドラム１Ａの周囲には、矢印で示す回転方向に沿って画像形成処理を実行するためにコロトロンあるいはスコトロトン等の構成を用いた帯電装置１Ｂが配置されている。図１８に示す例では、帯電装置１Ｂとしてローラを用いた構成が示されている。感光体ドラム１Ａの周囲にはまた、あとで詳細に説明するが、レーザ光源からのレーザ光を用いる光走査ユニット２０が配置され、さらに、現像装置１Ｄおよびクリーニング装置１Ｅがそれぞれ配置されている。
【００２６】
図１８に示す画像形成装置１では、画像形成処理を実行する装置が配置されている画像形成部の上部に原稿読み取り部６が配置されている。原稿読み取り部６は、原稿載置台６Ａ上に載置された原稿を読み取り装置７によって読み取り、読み取った画像情報を図示しない画像処理制御部に出力し、上記光走査ユニット２０に対する書き込み情報が得られるようになっている。帯電装置１Ｂは、ローラを用いた接触式に限らず、放電ワイヤを用いたコロナ放電式を用いることも可能である。
本実施例では、４つの現像装置が、図１８において転写ベルト５の展張部における右側から順に、イエロー、シアン、マゼンタおよびブラックのトナーを供給するように配列されている。
【００２７】
読み取り装置７は、原稿載置台６Ａ上に載置されている原稿を走査するための光源７Ａおよび原稿からの反射光を、分解された色毎に対応して設けられているＣＣＤ７Ｂに結像させるための複数の反射鏡７Ｃと結像レンズ７Ｄとを備えており、分解された色毎の光強度に応じた画像情報が各ＣＣＤ７Ｂから画像処理制御部に出力されるように構成されている。あとで詳細に説明する光走査装置の各光源が色成分ごとの上記画像情報で変調されて画像情報に対応した光束が出力され、この各光束で感光体ドラム１Ａ〜４Ａ表面が走査されることにより静電潜像が形成される。各感光体ドラム１Ａ〜４Ａ表面の静電潜像は、それぞれの色に対応する現像装置からトナーが供給され、トナー像が形成されて可視化される。
【００２８】
転写ベルト５は、複数のローラに掛け回されたポリエステルフィルムなどの誘電体で構成された部材であり、展張部分の一つが各感光体ドラム１Ａ〜４Ａに対峙し、各感光体ドラムとの対峙位置内側には、転写装置８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄが配置されている。転写ベルト５に対しては、レジストローラ９を介して給紙装置１０の給紙カセット９Ａ内から１枚ずつ繰り出された記録媒体Ｓが給送される。記録媒体Ｓは、転写ベルト５に対する転写装置８Ａからのコロナ放電により静電吸着されて搬送される。記録媒体Ｓには、各感光体ドラム１Ａ〜４Ａの位置で、各感光体ドラムに形成されているトナー像が各転写装置８Ａ〜８Ｄの静電吸引力によって転写され、各色の画像が重ねられてフルカラーの画像が形成される。
【００２９】
画像転写が終了した記録媒体Ｓの移動先には、記録媒体Ｓの分離装置１１が、また、転写ベルト５の今一つの展張部分には、ベルト５を挟んで対向する除電装置１２が配置されている。なお、図１８中、符号１３は、転写ベルト５に残存しているトナーを除去するクリーニング装置を示している。転写装置８Ａ〜８Ｄは、正極のコロナ放電を用いて感光体ドラム１Ａ〜４Ａに担持されている画像を記録媒体Ｓに向けて静電吸着させる特性とされている。
分離装置１１は、記録媒体Ｓの上面から負極性のＡＣコロナ放電を行うことにより記録媒体Ｓに蓄積している電荷を中和して静電的な吸着状態を解除することにより転写ベルト５の曲率を利用した分離を可能にすると共に分離の際の剥離放電によるトナーチリの発生を防止するようになっている。また、除電装置１２は、転写ベルト５の表裏両面から転写装置８Ａ〜８Ｄによる帯電特性と逆極性となる負極性のＡＣコロナ放電を行うことにより転写ベルト５の蓄積電荷を中和して電気的初期化を行うようになっている。
【００３０】
各感光体ドラム１Ａ〜４Ａでは、帯電装置１Ｂ〜４Ｂによって感光体ドラム１Ａ〜４Ａの表面が一様帯電され、原稿読み取り部６における読み取り装置７によって読み取られた分解色毎の画像情報に基づき、書き込み装置１Ｃ〜４Ｃを用いて感光体ドラム１Ａ〜４Ａに画像情報に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像が現像装置１Ｄ〜４Ｄから供給される分解色に対応する補色関係を有する色のトナーにより可視像処理され、可視化されたトナー像が、転写ベルト５に担持されて搬送される記録媒体Ｓに対して転写装置８Ａ〜８Ｄによって静電転写される。
各感光体ドラム１Ａ〜４Ａに担持された分解色毎の画像が転写された記録媒体Ｓは、除電装置１１により除電された上で転写ベルト５の曲率を利用して曲率分離され、さらに定着装置１４に搬送されて未定着画像中のトナーが記録紙Ｓに定着されて排出される。
【００３１】
図１８に示すようないわゆる４連タンデム式画像形成装置において、記録紙Ｓに重ねて形成される４色の画像の色ずれが無い様にレジストをとるすなわち位置決めするには、部品精度や部品組み付け精度を高精度化する必要がある。しかし、高精度化のみに頼って画像品質を高めようとしても、高コスト化を招き実用化は困難である。
そこで本発明の実施形態では、セルフプリントを装置内で行い、そこから副走査方向の色ずれ量を認識した後、その色ずれ量に応じて感光体ドラムへの光ビーム照射方向を微少に可変して正確な色レジストを実現するものである。実際には、図１９に示すように、転写ベルト（ここでは中間転写媒体で解説する）上に、色ずれを認識するためのパッチパターンを作成し、これをフォトセンサーにより検出することによって色ずれを検出する。より具体的には、中間転写媒体にライン状の４色パターンを形成し、仮に黒ラインを基準として他のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のパターン像が、進行方向あるいは後退方向にどれだけずれたかを時間タイミングで認識し、この認識に基づき各色に対応する画像の書き込みにおける色ずれ補正を実施する。
【００３２】
上記色ずれの検出と補正の実施は、電源オン時の全体プロセスコントロールを実施したとき、機内温度差５℃が生じたとき、数百枚のジョブ進行時、感光体や現像ユニット及びベルトユニットの交換時等に行うとよい。色ずれ補正の工程が完了すると、上記中間転写媒体である転写ベルトのパターンはクリーニングバイアスローラにてクリーニングされ、転写ベルト上から除去される。
【００３３】
本発明の実施形態では、転写ベルト５の厚さムラが原因となって発生する転写ベルト５の速度ムラに対して、光走査装置による各感光体ドラムへの書き込み位置を、上記速度ムラデータに応じて微少に可変する事によって、高精度なプリント画像が得られること、すなわち、所定の位置に精度よく書き込みがおこなわれ、書き込み位置が変動することなく、定まった位置に書き込むことができるようにすることを目的としている。
【００３４】
無端状ベルトにおいて厚みムラが発生する要因としては、製造時のバラツキが挙げられる。型を用いて無端ベルトを製造する場合に、ベルトの内壁を形成する内型とベルトの外壁を形成する外型の中心がずれている事により厚みムラが発生する。このベルト厚みムラとしては、ベルト一周に対して略正弦波状に発生する。また、実際の使用状態において、各種ローラに掛け渡されたベルトにテンションを付与して放置すると、ローラに接触する個所に相当する部分的な凹部が発生することも挙げられる。ここでは、厚さムラが略正弦波に発生するという前提で説明する。本発明にかかる実施の形態は、転写ベルト又は中間転写ベルト用の無端状ベルトと、この無端状ベルトの厚みを検出するための厚み検出手段と、この記厚み検出手段の検出結果に基づいて、走査線位置調整機構（縦レジスト調整機構）をリアルタイムに駆動して走査線位置を補正する手段を有することを特徴としている。
【００３５】
通常の色ずれ補正の制御は、検出される転写ベルトの厚さムラ乃至は偏差に基づく速度変動叉は位置変動に対し、その補正値をベルトの駆動モータに帰還し運転制御するが、本方式は走査線位置調整機構（縦レジスト調整）に帰還して制御を行う。
ベルトの厚さ偏差を知る手段としては、装置に搭載する前に、事前にオフラインでベルトの厚さ計測を行い、偏差のプロファイルをメモリーに記憶させておく方法と、実機に搭載した状態において運転をしながら偏差を計測する方法がある。後者の具体的方法としては、（１）ベルト表面に直接的な厚さ計測器を設定して測定する方法、（２）ベルト表面に従動して転動するローラの回転速度から予測する方法、（３）ベルトの移動に伴ってベルトループの内面で回転する従動ローラの回転速度変動から予測する方法等が考えられる。
【００３６】
本発明の実施形態では、上記（１）の方法によってベルト一周分の厚さ偏差を知った上で、中間転写媒体の厚みの変動周期に対応して走査線曲がり補正手段及び／または走査線傾き補正手段により樹脂製結像素子の姿勢制御を行うようにした。中間転写ベルトには基準位置を知るホームポジション（ＨＰ）マークを一点形成し、この位置は透過型あるいは反射型フォトセンサーで認識するようにした。この位置を基準として触針式厚さ計測器、あるいはレーザ光による厚さ計測器からのデータを一定周期でサンプリングすることにより、デジタルデータとして中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）を介して取り込む。上記厚さ計測器は、図２０に示すように、作像順に配列された４つの感光体のうち、第１の感光体の手前であって、画像情報の書き込み位置から転写位置までの距離以上に離れた位置でありかつ直進部分に設置する。この位置でベルトをｎ回転させてベルトの厚さデータを取り込み、平均値化して、１周の厚さ偏差のプロファイルを確定する。このデータをデータメモリ（ＲＡＭ）に保管する。
【００３７】
上記のホームポジションを基準とするベルト一周の厚さ偏差データに基づき、感光体ドラムへの光ビームの照射方向を微少に可変して記録制御するようにした。プリントの生産性を上げるためには、ホームポジションセンサーを複数個設けて、何番目のホームポジションセンサーが最速で検出したかによって、それと対応する位置から偏差データによる光ビーム照射方向を可変することが有効である。
【００３８】
図１は、これまで説明してきた複数の感光体を対象とした光走査ユニット２０の中の、一つの光走査装置の基本構成を示す図である。図１において、２つの半導体レーザ２１Ａ、２１Ｂを有する光源装置２１の上記半導体レーザ２１Ａ、２１Ｂから出射した２本の光ビーム２１Ａ’、２１Ｂ’は、シリンドリカルレンズ２２の作用により偏向器であるポリゴンミラー２３の偏向反射面上に、副走査方向に結像し、主走査方向に長い線像として結像される。この線像は、ｆθレンズを用いた第２結像系２４により、感光体ドラムの表面である被走査面１Ａ上に光スポットとして結像されるとともに、被走査面１Ａ上をその回転中心軸線に平行な方向に走査される構成となっている。なお、図１において、光源装置２１としては、半導体レーザ２１Ａ、２１Ｂとカップリングレンズにより構成されているが、このような構成に限定されるわけではない。
【００３９】
光走査ユニット２０を画像出力装置の光書き込み装置として利用する場合、各光源から射出される光ビームは出力画像データに対応して変調される。その変調開始タイミングを決定するための同期信号は、同期検知板２５に偏向光束が入射することによって得ることができる。
２本の光ビーム２１Ａ’と２１Ｂ’は、図２に示すように、光偏向手段を構成するポリゴンミラー２３の偏向反射面近傍にて、主走査対応方向の面内において角度θで交差する構成となっている。これにより２ビーム間の像面湾曲、倍率誤差等の光学特性の偏差発生を抑制することが可能となっている。
【００４０】
上記２本の光ビーム２１Ａ’と２１Ｂ’によって感光体ドラム表面である被走査面１Ａ上に結ばれる２つのスポット光ＢＳ１，ＢＳ２は、図３に示すように、その走査密度に応じ、副走査方向に所定の間隔すなわちビームピッチＰＺを維持することが要求される。このビームピッチＰＺを所定の値に維持するには、図４に示すように、２本の光ビーム２１Ａ’と２１Ｂ’副走査対応方向の面内においてなす角度φを所定の角度に設定すればよい。
【００４１】
被走査面上での走査線は、光学素子単体の精度誤差、主に母線の曲がりや、光学ハウジングに組み付けたときの配置誤差等の積み上げにより、曲がり、傾きが発生する。特に、樹脂製結像素子を採用している場合は、上記の曲がり、傾きが大きくなりがちである。このため、本実施形態では、被走査面１Ａにおける走査線曲がり、傾きを検知する手段が光走査装置に設けられ、あるいは中間転写ベルト上に形成したカラーパッチの色ずれを検出する手段が設けられている。このような検出手段による検出結果に基づき、調整用のアクチュエータであるステッピングモータを駆動して樹脂製結像素子の姿勢をβチルトさせることで、走査線曲がり、走査線位置を補正し、γチルトさせることで走査線傾きを補正するようになっている。βチルトとは、図６に示すように、上記結像素子をその長さ方向の軸線を中心として揺動乃至は回転させることをいう。γチルトとは、図６に示すように、上記結像素子をその光路中心方向、したがって結像素子の幅方向の軸線を中心として揺動乃至は回転させることをいう。
【００４２】
ここで、走査線の曲がり傾きについて説明すると、光走査装置自体で発生する曲がり傾きと、例えば感光体ドラム軸の倒れ等に起因する曲がり傾きのように光走査装置以外の要因で発生する曲がり傾きとがある。これらの曲がり傾きが積み上げられて、画像の曲がり傾き量は大きくなり、最大数百ミクロンの傾きが発生することがある。本実施形態では光走査ユニット２０以外が要因となって発生する傾きに対しても光走査ユニット２０で補正することを狙いとしている。
後述する補正・矯正手段と前記姿勢制御手段の組み合わせにより数百ミクロンレベルの曲がり傾きを調整し、さらに温度変動を含めた色ずれに対してフィードバック制御することで数十ミクロン以下の精度を達成することが可能となる。
【００４３】
図５に走査位置検出手段の各種の例を示す。図５（Ａ）、（Ｂ）は、走査線検出手段を光走査装置内部あるいはその近傍に配置した場合を示している。図５（Ａ）に示す例は、有効画像域外に折り返しミラーと、このミラーで折り返される光路上に配置されたエリアセンサＡＳとを有し、エリアセンサＡＳによる受光位置を検出することによって走査位置ずれを検出するようになっている。図５（Ｂ）に示す例は、結像光束の通路にハーフミラーＨＭを設けて結像光束の一部を副走査方向上方に反射させ、この反射光路上にエリアセンサＡＳを配置して走査位置ずれを検出するようになっている。ハーフミラーＨＭを用いることにより、多点像高での走査線位置検出が可能となる。
【００４４】
図５（Ｃ）、（Ｄ）に示す走査位置検出手段の例は、感光体１Ａ上のトナー像と、中間転写ベルト５（図１７参照）上のトナー像の色ずれすなわち色画像同士の転写位置ずれを、それぞれ光源Ｐからの照射光の感光体１Ａ表面による反射状態と、中間転写ベルト５表面による反射状態とをそれぞれのエリアセンサＡＳにより検出する方式になっている。かかる検出方式を採用すれば、最終画像に近い位置で走査位置ずれを検出するため、精度が高くなる利点がある。
【００４５】
以上のような構成を備えた光走査ユニット２０には、検出された走査位置ずれに基づいて走査線の曲がり、走査線位置およびまたは傾きを補正ないしは矯正する補正・矯正手段が設けられている。以下、この補正・矯正手段の構成例について説明する。
図６は、図１について説明した第２結像光学系２４に用いられる樹脂製の長尺レンズ１０１に一体に組み込んだ走査線の曲がり、走査線位置および傾き補正・矯正手段１００の例を示す。本実施形態では、走査線の曲がりを、長尺レンズ１０１の光軸に直交する方向での、長尺レンズ１０１の傾き、すなわち図６において符合βで示す方向の傾きを補正ないしは矯正することにより解消するように構成している。そして、走査線の傾きを、長尺レンズ１０１の光軸を中心とした傾きすなわち図６において符合γで示す方向の傾きを補正ないしは矯正することにより解消するように構成されている。この構成をさらに具体的に説明する。
【００４６】
図６において走査線の曲がり、走査線位置、走査線傾き補正・矯正手段１００は、長尺レンズ１０１の形状保持手段１０２および姿勢制御手段１０３を備えている。形状保持手段１０２は、長尺レンズ１０１が温度変化による反りなどの変形を来す際にその形状を矯正する手段として機能するようになっている。このために、長尺レンズ１０１が載置されて位置決め可能な下側板金部材１０２Ａと、長尺レンズ１０１の上面を押さえることができる上側板金部材１０２Ｂと、長尺レンズ１０１の長手方向両端に配置されて上下の各板金部材１０２Ａ、１０２Ｂの長さ方向両端部間に取り付けられた間隔保持部材１０２Ｃとを備えることによって構成されている。
【００４７】
下側板金部材１０２Ａおよび上側板金部材１０２Ｂは、長手方向両端がそれぞれ間隔保持部材１０２Ｃに締結されて固定されることにより対向間隔が規定されている。この間隔は、長尺レンズ１０１の副走査方向の高さすなわち厚みと同等若しくはある程度低くすなわち薄くされている。これにより、長尺レンズ１０１は、下側および上側板金部材１０２Ａおよび１０２Ｂにより副走査方向両端を挟み込まれることになり、反りが発生した場合の変形が抑えられ、母線曲がりが矯正されて保持されるようになっている。
下側板金部材１０２Ａには、長尺レンズ１０１の位置決め用突起部１０２Ａ１が長手方向中央部の背面側に２個対になって形成されている。この対をなす位置決め用突起部１０２Ａ１が、長尺レンズ１０１の背面側に形成されている係合部１０１Ａを挟み込むことで、長尺レンズ１０１の長手方向すなわち主走査方向の位置決めを行う構成になっている。
下側板金部材１０２Ａにおける長手方向中央部の前端縁、つまり、光軸方向一方側で走査光の出射側の縁部には突出片１０２Ａ２が形成されている。この突出片１０２Ａ２には、図７にも示すように、前述のβ方向でのチルト調整用ナットをはめ込み、光学ハウジングに取り付けられたステッピングモータ１０９のリードスクリューが回転することでβチルト調整を行うように構成されている。
【００４８】
これにより、長尺レンズ１０１の光軸と直交する方向での傾きを調整して走査線の曲がりを矯正できるようになっている。このため、突出片１０２Ａ２は、走査線の曲がりの補正部として機能するようになっている。
上側板金部材１０２Ｂの両端部には、図８に示すように、Ｕ字状の板バネ１０７の一端が締結されて取り付けられている。各板バネ１０７の他端部は、光学ハウジングの一部に設けられている支持台１０６に固定されている。換言すれば、一対のＵ字状の板バネ１０７が上側板金部材１０２Ｂの両端部と支持台１０６との間に掛け渡されている。
【００４９】
板バネ１０７は、上側板金部材１０２Ｂをその長さ方向両端側から支持しており、下側板金部材１０２Ａ、上側板金部材１０２Ｂおよび間隔保持部材１０２Ｃからなる形状保持手段１０２を基準ピン１０８に接するように押圧支持することができるようになっている。上記基準ピン１０８は、形状保持手段１０２の長さ方向および幅方向の中央部が接するように位置決めされて、支持台１０６に固定されている。板バネ１０７は、捩り梁として作用し、形状保持手段１０２を前記βチルト、γチルトの２方向に対してバネ性をもって基準ピンに押圧する。よって、形状保持手段をガタなく支持することが可能である。
【００５０】
形状保持手段１０２は、図７および図８に示すように、光学ハウジングの支持台１０６側に設けられている基準ピン１０８に長手方向中央部が載置されて長手方向、換言すれば、長尺レンズ１０１の光軸を中心としてβ方向に加えてγ方向に傾くことができるようになっている。傾斜方向のうちで、γ方向、つまり光軸を中心とした傾きを姿勢制御手段１０３により調整すると、走査線の曲がり、走査線位置およびまたは傾きを補正して、これら曲がりを矯正できるようになっている。
【００５１】
上記姿勢制御手段１０３は、光学ハウジングの支持台１０６に設けられている基準ピン１０８を中心とした形状保持手段１０２の長手方向一方側に配置されているステッピングモータを用いた駆動源１０９をアクチュエータとして備えている。本実施形態では、基準ピン１０８が、長尺レンズ１０１の主走査方向および副走査方向での中心位置とほぼ同軸上に位置決めされ、上述した形状保持手段１０２における突出片１０２Ａ２，つまり、走査線曲がりを調整する部材は、光軸の延長線上に配置されている。そして、姿勢制御手段１０３の駆動源１０９によって駆動される部材、つまり、走査線の傾きを調整する部材は、光軸に直交する方向で長尺レンズ１０１の長さ方向中心線の延長上に配置されている。
【００５２】
駆動源１０９の出力軸には、図９に示すように、リードスクリュー１０９Ａが形成されており、このリードスクリュー１０９Ａはナット１１０にねじ込まれている。このナット１１０は、Ｌ字型に形成された調整レバー１１２の一端部に取り付けられている。調整レバー１１２は、支持台１０６に設置されているＬ字型の駆動源支持ブラケット１１１の水平片から立ち上がった軸受け部によって、水平方向の揺動支点軸を中心に水平面内において揺動可能に支持されている。調整レバー１１２はＬ字型に形成されていて、その垂直部に上記ナット１１０が取り付けられている。これにより、駆動源１０９によってリードスクリュー１０９Ａが回転駆動されると、図９において矢印で示すように、ナット１１０がリードスクリュー１０９Ａの回転方向に応じてリードスクリュー１０９Ａの回転中心軸方向に移動し、このリードスクリュー１０９Ａの移動方向に応じて調整レバー１１２が揺動するように構成されている。
【００５３】
形状保持手段１０２の長さ方向両端に位置する各間隔保持部材１０２Ｃの外側面には支持ピン１０２Ｃ１が固定され外側に向かって突出している。上記調整レバー１１２の揺動端は、一方の間隔保持部材１０２Ｃに設けられている上記支持ピン１０２Ｃ１に上方から圧接することによって調整レバー１１２と形状保持手段１０２が連動するように構成されている。これにより、調整レバー１１２の揺動状態に応じて形状保持手段１０２が光軸を中心として傾くことができる。図６中、符合γで示す方向の傾きそれで、これにより走査線の傾きを補正して矯正することができる。
走査線の曲がり補正も走査線傾き補正と同様にステッピングモータを駆動源としてβチルト方向の姿勢を制御することにより行うことができる。本実施形態では、形状保持手段１０２の突出片１０２Ａ２の突出部に直接ナットを取り付け、これを上記ステッピングモータで回転駆動されるリードスクリューによって姿勢制御を行うことができる。
【００５４】
図１６は、βチルトに対する走査線位置と走査線曲がりの関係をプロットしたグラフで、横軸はβチルト角度、縦軸は走査線曲がり量及び像高０におけるスポット位置すなわち走査線位置を表したものである。図１６から分かるように、スポット位置（走査線位置）はβチルト角度に対してリニアの関係で変化し、走査線曲がりは最適角度で鍋底に近い極小値となるように変化する。また、調整感度すなわちβチルトに対する変化量は、スポット位置（走査線位置）変化の方が走査線曲がりよりも大きく、感度が高いことがわかる。よって本発明ではまず走査線曲がり補正を行い、次に微小な調整で走査線位置調整を行えば、ほぼ最小な走査線曲がりを保ったまま、微少な走査線位置調整が可能となる。
【００５５】
図１０乃至図１３は、形状保持手段１０２に対する長尺レンズ１０１の設置構造を示す。図１０乃至図１３において、長尺レンズ１０１は、長手方向両端が、間隔保持部材１０２Ｃに形成されている光軸方向突き当て部としての段部１０２Ｃ２に装填され、この段部１０２Ｃ２に対して押圧バネ１１３により密着させられ、光軸方向の位置決めがなされている。長尺レンズ１０１を挟み込む下側板金部材１０２Ａおよび上側板金部材１０２Ｂは、間隔保持部材１０２Ｃに対して締結されることにより一体化されている。さらに間隔保持部材１０２Ｃに固定されている前記支持ピン１０２Ｃ１の一つを押圧する姿勢制御手段１０３の調整レバー１１２は、形状保持手段１０２と連動関係にある。したがって、姿勢制御手段１０３を構成する駆動源１０９によってリードスクリュー１０９Ａを回転駆動し、ナット１１０を移動させて調整レバー１１２を揺動させることにより、長尺レンズ１０１の光軸方向での傾き（β方向）が調整され、これにより走査線の曲がりが補正されて矯正される。調整レバー１１２の揺動量乃至は回転量に対して、長尺レンズ１０１の傾き調整量は微小な量であり、走査線曲がりが微小量ずつ補正される。
【００５６】
長尺レンズ１０１を副走査方向両側において挟み込む下側板金部材１０２Ａおよび上側板金部材１０２Ｂは、間隔保持部材１０２Ｃに対して図１３に示す構成により取り付けられている。つまり、下側板金部材１０２Ａと上側板金部材１０２Ｂとは、間隔保持部材１０２Ｃに対して別々のネジ１１４，１１４’を用いて固定されている。しかも、間隔保持部材１０２Ｃの素材は、長尺レンズ１０１の線膨張係数と略同一な素材が選定され、さらに、ネジ１１４，１１４’との線膨張係数の差の影響が排除されるようになっている。これにより、環境温度が変化した場合でも、長尺レンズ１０１にかかる一定の圧縮応力を維持して長尺レンズ１０１での光学特性変化の影響を最少にしている。つまり、金属製ネジを間隔調整部材１０２Ｃに貫通させて下側および上側板金部材１０２Ａ、１０２Ｂを共締めしたとすると、ネジの線膨張係数が支配的となり、環境温度が変化した場合にはネジの膨張の影響が直接板金部材１０２Ａ、１０２Ｂと長尺レンズ１０１との間の挟み込み力に影響し、一定した圧縮応力を板金部材長尺レンズ１０１との間に維持することができなくなる。その点、図１３に示すように、間隔保持部材１０２Ｃと板金部材１０２Ｂはこれをネジ１１４’で、間隔保持部材１０２Ｃと板金部材１０２Ａはこれをネジ１１４で別々に締結する構成としたことにより、長尺レンズ１０１での光学特性が変化してしまうことになるのを抑制することができる。
【００５７】
以上説明したように構成された本実施形態、特に、温度変化に対する長尺レンズ１０１の形状変化に対応して走査線曲がりおよびまたは傾きを補正し矯正する手段を用いた実施形態の効果を実験によって確認した結果を図１４および図１５に示す。図１４は、恒温漕内の基準板に、樹脂製長尺レンズ、すなわち図１１中符合１０１で示す部材を単体で載せ、温度を２５℃から４５℃に変化させた時の、樹脂製長尺レンズの３点での形状変化を時系列に測定した結果を示す。この測定結果は、温風が樹脂製長尺レンズ表面に当たることで基準板に接触している底面側と上面側で温度差が発生し、温度上昇によって上に凸の反りが発生することを示している。さらに、ある程度時間が経過するとレンズ内部の温度が均一になって形状が元に戻ることを示している。したがって、樹脂製長尺レンズを、なんら対策を施すことなく画像形成装置に採用したとすると、ポリゴンスキャナの発熱、あるいは定着装置の熱により温度差が生じると、走査線の曲がりと傾きが発生し、タンデム式カラー画像形成装置では、形成される画像に色ずれが発生する要因となる。
【００５８】
図１５は、上述した走査線曲がりおよび／または傾きの補正・矯正手段を設けた場合の結果を、図１４に準じて示したものである。図１５を図１４と比較参照すると明らかなとおり、樹脂製長尺レンズのいずれの場所においても、温度変化に対する樹脂製長尺レンズの形状変化が極めて小さくなっていて、形状変化抑制効果が十分あることが分かる。
【００５９】
上述した構成の走査線曲がり、走査線位置およびまたは傾き補正・矯正手段は、図１８に示したタンデム式書き込み光学系からなる光走査ユニット２０に適用されるが、そのための構成を図１７に示す。
図１７において、タンデム式書き込み光学系からなる光走査ユニット２０は、色毎の画像を形成可能な複数の感光体ドラム個々に対して、図１に示した基本構成が適用され、その構成のなかで一体型走査線曲がりおよび／または傾き補正・矯正手段１００が長尺レンズに適用される。なお、図１７では、便宜上、二つの感光体ドラム１Ａ、１Ｂが描かれており、また、二つの長尺レンズ１０１，１０１’が描かれている。図１７中、符合２７，２７’は、光源をなす第１走査用および第２走査用の半導体レーザを、符合２８，２８’は第１走査用の折り返しミラーを、符号２９，２９’は第２走査用の折り返しミラーをそれぞれ示している。また、光偏向手段を構成するポリゴンミラー以降の、感光体ドラム１Ａ、２Ａに対する光路に配置されている光学部材が、図１７において符号２４で示されている。この光学部材２４は、第２結像系としてｆθ機能を有し、各感光体ドラムを対象として構成している。
【００６０】
このような構成のタンデム光学系からなる光走査装置を用いることにより、長尺レンズ１０１，１０１’での環境温度の変化による形状変化を抑制することができると共に、形状変化による走査線の曲がりおよび／または傾きを補正することができる。さらには、走査線の曲がり、走査線位置および／または傾き補正・矯正手段１００，１００’を有することにより、傾きや曲がりの量が低減され、さらに色ずれを検出してフィードバック制御を行うことで光スポット位置の適正化を図ることができる。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１、２記載の発明によれば、走査線曲がり、走査線位置、走査線傾きの調整手段により調整を行うことができ、機内温度上昇など環境変動による経持変化に対しても樹脂製光学素子を矯正することにより反り等の形状変化を防止できるので色ずれ低減が可能となる。
【００６２】
請求項３〜１１記載の発明によれば、形状保持手段と長尺レンズとを一体化しさらに形状保持手段と一体的にもうけられている姿勢矯正手段により長尺レンズの走査線曲がり、走査線位置およびまたは走査線傾きを一括して制御するようになっているので、構造が簡単であり、かつ調整箇所を一つの光学素子に集中することができるので、部品費、組立費等のコストダウンを図ることが可能となる。
【００６３】
請求項９〜１１記載の発明によれば、環境温度変動における、樹脂製光学素子に対する圧縮応力の変化を最小限にして矯正が行えるので、ビームスポット径、倍率誤差等の光学特性に対する影響を少なくすることができる。
請求項１２記載の発明によれば、複数の走査面を対象として個々に走査線曲がり、走査線位置およびまたは傾きの補正矯正ができるので、走査面毎で走査状態が異なることを防止することが可能となる。
【００６４】
請求項１３〜１６記載の発明によれば、本発明にかかる光走査装置を、電子写真プロセスを用いたタンデム式多色画像形成装置の光走査装置として使用する場合に、各感光体での走査線曲がり、走査線位置およびまたは走査線傾きを補正矯正することができるので、単色及び多色の出力画像の高密度化、マルチビームによる高速化、色ずれの少ない高画質化を図ることができる。更に消費電力の低減、振動騒音低減、熱発生の低減につながり、環境負荷低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る光走査装置の基本構成を説明するための模式図である。
【図２】図１に示した光走査装置の作用の一つを説明するための模式図である。
【図３】図１に示した光走査装置の別の作用を説明するための模式図である。
【図４】図１に示した光走査装置のさらに別の作用を説明するための模式図である。
【図５】図１に示した光走査装置に用いられる位置ずれおよび色ずれ検知のための構成の例を説明するための図である。
【図６】図１に示した光走査装置に用いられる走査線曲がり、走査線位置およびまたは走査線傾き補正・矯正手段の構成を示す斜視図である。
【図７】上記走査線曲がり、走査線位置およびまたは走査線傾き補正・矯正手段の平面図である。
【図８】図７中、矢印（８）で示す方向で部分的に断面とした矢視図である。
【図９】図７中、矢印（９）で示す方向で部分的に断面とした矢視図である。
【図１０】長尺レンズの設置構造を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示した設置構造の平面図である。
【図１２】上記設置構造の、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）中の矢印（Ｂ）で示す方向から見た側面図である。
【図１３】図６中の矢印（１３）で示す方向の一部断面側面図である。
【図１４】長尺レンズの温度変化による光スポットの位置ずれ状態を示す線図である。
【図１５】図１４に示した位置ずれを補正して矯正した場合の結果を示す線図である。
【図１６】複数の被走査面を対象として本実施形態の光走査装置における走査線曲がりおよびまたは傾き補正・矯正手段を提供した光学系の構成を説明するための斜視図である。
【図１７】本発明の実施形態で説明した光走査装置が適用される画像形成装置の構成を説明するための模式図である。
【図１８】本発明にかかる画像形成装置の実施形態を模式的に示す正面図である。
【図１９】本発明において色ずれ補正のための色ずれ検出手段の例を概略的に示す正面図である。
【図２０】色ずれ補正のための中間転写ベルトの厚さ計測手段の例を概略的に示す正面図である。
【符号の説明】
１  画像形成装置
１Ａ〜４Ａ  感光体ドラム
２０  光走査ユニット
２１  光源装置
２４  第２結像系
１００  走査線曲がり、走査線位置およびまたは走査線傾き補正・矯正手段
１０１  長尺レンズ
１０２  形状保持手段
１０２Ａ  下側板金部材
１０２Ａ２  走査線曲がりの補正部としての突出片
１０２Ｂ  上側板金部材
１０２Ｃ  間隔保持部材
１０２Ｃ１  支持ピン
１０２Ｃ２  段部
１０３  姿勢制御手段
１０７  板バネ
１０８  基準ピン
１０９  駆動源
１０９Ａ  リードスクリュー
１１０  ナット
１１２  調整レバー
【図１】
2004286981.tif 000003
【図２】
2004286981.tif 000004
【図３】
2004286981.tif 000005
【図４】
2004286981.tif 000006
【図５】
2004286981.tif 000007
【図６】
2004286981.tif 000008
【図７】
2004286981.tif 000009
【図８】
2004286981.tif 000010
【図９】
2004286981.tif 000011
【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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