(57)【要約】【課題】タンデム型の画像形成装置に適用される光走査装置における同期ビーム導入のためのレンズサイズを拡大することなく、複数本の光ビームを１個の同期検出用センサに導くことで、この同期検出用センサの設置数を減らす。【解決手段】図５（Ｃ）のシリンダアレー状レンズ８３を主走査方向における光ビームＬの同期検出用のＳＯＳレンズとして用いた場合には、図５（Ａ）の通常のアレーレンズ５３０をＳＯＳレンズとして用いた場合と比較し、４本の光ビームＬを十分に狭い範囲に集めることができる。これにより、光ビームＬの光路変動がレンズ入射位置に対し所望の公差内であれば（例えば、レンズ前で副走査方向ずれが±２．５ｍｍ以内）、ＳＯＳセンサ３８を外れないようにすることができる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の感光体に複数本の光ビームをそれぞれ照射して感光体に画像を形成する光走査装置において、
複数本の光ビームを主走査方向にパワーを持たないアレー状レンズに入射させ、該複数本の光ビームを前記アレー状レンズにより１個の同期検出用センサに導き、該１個の同期検出用センサにより複数本のビームを検出することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記アレー状レンズとして、シリンダアレー状レンズを用いたことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記複数本の光ビームの同期検出時には、該複数本の光ビームを最終光学素子の後に配置された折返しミラーにより偏向して前記アレー状レンズに入射させ、該アレー状レンズにより前記１個の同期検出用センサに導くことを特徴とする請求項１又は２記載の光走査装置。
【請求項４】
光ビームの偏向器を介して複数の走査光学系が互いに対向するように配置された対向スプレータンデム型の光走査装置において、
前記複数の走査光学系をそれぞれ通過する複数本の光ビームの同期検出時には、該複数本の光ビームを最終光学素子の後に配置された折返しミラーにより偏向して前記アレー状レンズに入射させ、該アレー状レンズにより１個の同期検出用センサに導くことを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
前記最終光学素子として反射ミラーを設置すると共に、該反射ミラーを前記同期検出用センサと共役となるように配置し、かつ前記アレー状レンズとしてシリンダアレー状レンズを用いると共に、該シリンダアレー状レンズにより前記光ビームに対する同期検出光副走査ずれ補正を行うことを特徴とする請求項４記載の光走査装置。
【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に係り、特に１パスでカラー画像を再生するタンデム方式のデジタルカラー複写機及び、カラーレーザプリンタ等の光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電荷を帯びた感光体上に画像情報に応じて変調された光ビームを走査露光して静電潜像を形成し、現像、転写、定着という電子写真プロセスにより画像を得るデジタル複写機、プリンタが広く用いられている。
【０００３】
同様に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に対応する画像信号に応じて感光体上に静電潜像を形成し、帯電、露光、現像を行いこれらを重ね合わせて転写することでフルカラー画像を形成するフルカラー複写機、カラープリンタも広く用いられている。
【０００４】
このようなフルカラー画像形成装置の多くは、複数色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に対応する複数個の現像器をロータリー式の現像装置に収め、各色の画像形成プロセス毎に現像装置を回転させて異なる色の画像を形成し、それらを重ね合わせて転写してフルカラー画像とする方式（以下、「４サイクル方式」という）を採用している。
【０００５】
しかし、この４サイクル方式では、フルカラー画像を得るために４回のプロセスを繰り返すので、生産性は単色（モノクロ）の画像形成に比べ１／４以下に低下する欠点がある。そこで、各色に対応する画像形成装置を直列に配置し、転写像を逐次重ね合わせて１パスでフルカラー画像を形成する、いわゆるタンデム方式の画像形成装置が考案されている。
【０００６】
タンデム型画像形成装置における、複数光の同期を単一のセンサで検出する方法は、次のような技術が開示されている。
【０００７】
特許文献１には、独立した複数光源を持つ単一光走査装置であって、偏向器前の光学系に少なくとも１枚以上のミラーを持ち、少なくともＦθレンズのうちの１枚を通過した光線群を全色同期検出するものが記載されている。具体的には、ビームと同数のＳＯＳミラー（同期検出用ピックアップミラー、ＳＯＳはＳＴＡＲＴ  ＯＦ  ＳＣＡＮの略）を有し、これらのミラーの角度と方向はそれぞれ異なる構成を持つものである。
【０００８】
これは、独立した複数の光源を持つ単一の光走査装置における、偏向器前の光学系に少なくとも１枚以上のミラー、少なくともＦθレンズ１枚を通過した光線群の一部を全色同期検出の構成要素が必要不可欠であり、実質的にはビームと同数のＳＯＳミラーと角度と方向がそれぞれ異なるミラー構成がないと検出できない。つまり光線群とは光線束が分離する前の状態を指しており、この束の状態で独立した反射面を他のビームに干渉せず配置することは極めて困難である。
【０００９】
図１５（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）には特許文献１に記載された光走査装置及び該光走査装置に適用されるＳＯＳミラーブロックの構成がそれぞれ示されている。図１５（Ａ）に示される光走査装置５００には、Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫのＬＤ光源５０２Ｙ〜５０２Ｋにそれぞれ対応する走査光学系５０４Ｙ〜５０４Ｋ、ポリゴンミラー５０６、Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫに共通の光学系５０８及びＳＯＳミラーブロック５１０（５１２）及びＳＯＳセンサー５２２が配置されている。
【００１０】
図１５（Ｂ）に示されるＳＯＳミラーブロック５１０は、例えば、ガラス入りＰＣ  （ポリカーボネイト）  などにより成型され、各ミラー５１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＢ）  は、所定の角度で成型されたブロック５１２Ａの対応する位置に、例えば、アルミニウムなどの金属が蒸着されて形成されている。また、図１５（Ｃ）に示されるＳＯＳミラーブロック５１２は、中間ベース５１２Ａの所定の位置に一体的に形成された固定部材５１２Ｂに、４枚のミラー５１４Ｙ，５１４Ｍ，５１４Ｃ及び５１４Ｋが順に貼り合わせられて構成されている。
【００１１】
図１５（Ｂ）及び（Ｃ）に示されるＳＯＳミラーブロック５１０，５１２を見る限り、高級なミラー構成となることは必至である。特に、光ビームの束の全幅は実施例から判断して２０ｍｍ以上になることは考え難い。仮に、全幅２１ｍｍあったとして端まで使って均等間隔なら７ｍｍであるが近接した７ｍｍ幅のミラーを所定の角度に設置するのは至難の業である。つまり、実装は極めて達成困難な構成であると言う問題点がある。
【００１２】
また、光ビームの束の全幅が２０ｍｍ以上とするなら、偏向器の反射面高さ方向幅も同様に増加することを意味し、回転体のバランスがとりにくくなり振動を増加させることは必至である。
【００１３】
また、特許文献２には、偏向器における同一の反射面で走査した複数本の光ビームを同一のセンサで検出する技術が開示されている。しかし、特許文献２には、タイミングチャートなどの記載はあるが、具体的構成の記載がなく達成が不可能である。すなわち、特許文献２には概念のみが開示されているにすぎず、従来技術により、レンズ母線に導く構成にすると、ビームピッチ分をカバーする大きなサイズのシリンダレンズが必要となると言う問題点がある。
【００１４】
【特許文献１】
特開平７−２５６９２６号公報
【特許文献２】
特開平５−１９５８６号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記事実を考慮して、タンデム型の画像形成装置に適用される光走査装置における同期ビーム導入のためのレンズサイズを拡大することなく、複数本の光ビームを１個の同期検出用センサに導くことで、この同期検出用センサの設置数を減らすことができる光走査装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、請求項１記載の光走査装置は、複数個の感光体に複数本の光ビームをそれぞれ照射して感光体に画像を形成する光走査装置において、複数本の光ビームを主走査方向にパワーを持たないアレー状レンズに入射させ、該複数本の光ビームを前記アレー状レンズにより１個の同期検出用センサに導き、該１個の同期検出用センサにより複数本のビームを検出することを特徴とする。
【００１７】
請求項１記載の光走査装置では、一筐体タイプで束なったビーム部分での一枚のミラーによるピックアップにも対応できるし、レンズを大型化しなくてもセンサへの導入を可能とする。つまり、特許文献１に示されたようなＳＯＳミラー構成において各ビームが副走査方向にずれが発生した場合でも良好な検出が可能である。
【００１８】
ここで、タンデム型画像形成装置の露光方式は、４筐体光走査装置、対向スプレータンデム、Ｑ‐ＢｅＴ式光走査装置などのいずれでも良い。なお、対抗スプレータンデムとは、１個の偏向器を介して対向する両側に走査光学系を有する１筐体の光走査装置であり、Ｑ‐ＢｅＴ式タンデムとは、１個の偏向器に対して１個の走査光学系を有する１筐体の光走査装置を指す。Ｑ‐ＢｅＴ式の詳細には、ビームを合成するもの、１パッケージ複数光源のものが知られている。
【００１９】
請求項２記載の光走査装置は、請求項１記載の光走査装置において、前記アレーレンズとして、シリンダアレー状レンズを用いたことを特徴とする。
【００２０】
請求項２記載の光走査装置は、請求項１のアレー状レンズについて具体的形状（シリンダ）を示したものであり、レンズ形状は単純なアレー状レンズ及び変形アレー状レンズの何れも含む。
【００２１】
請求項３記載の光走査装置は、請求項１又は２記載の光走査装置において、前記複数本の光ビームの同期検出時には、該複数本の光ビームを最終光学素子の後に配置された折返しミラーにより偏向して前記アレー状レンズに入射させ、該アレー状レンズにより前記１個の同期検出用センサに導くことを特徴とする。
【００２２】
請求項３記載の光走査装置によれば、開口部材を除く最終光学素子後反射により、より感光体走査に近いビーム変動を検出することが可能であるので、より感光体書き込み像情報に近い情報が得られるメリットがある。
【００２３】
請求項４記載の光走査装置は、光ビームの偏向器を介して複数の走査光学系が互いに対向するように配置された対向スプレータンデム型の光走査装置において、前記複数の走査光学系をそれぞれ通過する複数本の光ビームの同期検出時には、該複数本の光ビームを最終光学素子の後に配置された折返しミラーにより偏向して前記アレー状レンズに入射させ、該アレー状レンズにより１個の同期検出用センサに導くことを特徴とする。
【００２４】
請求項４記載の光走査装置では、対向スプレータンデム型の光走査装置において、偏向器における同一の反射面により走査される２本のビームを、最終光学素子後のミラーにより折返し、シリンダアレー状レンズによりセンサに導入検出する。
【００２５】
請求項５記載の光走査装置は、請求項４記載の光走査装置において、前記最終光学素子として反射ミラーを設置すると共に、該反射ミラーを前記同期検出用センサと共役となるように配置し、かつ前記アレー状レンズとしてシリンダアレー状レンズを用いると共に、該シリンダアレー状レンズにより前記光ビームに対する同期検出光副走査ずれ補正を行うことを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る光走査装置について図面を参照して説明する。
【００２７】
（第１の実施形態）
図１には本発明の第１の実施形態に係る光走査装置が示され、図２には本実施形態に係る光走査装置が適用されたタンデム型の画像形成装置が示されている。なお、画像形成装置１２はフルカラー画像が形成可能なものであり、この画像形成装置１２における光走査装置１０では、通常、イエロー＝Ｙ、マゼンタ＝Ｍ、シアン＝Ｃおよびブラック＝Ｋの各色成分ごとに色分解された４種類の画像データと、Ｙ，Ｍ，ＣおよびＫのそれぞれに対応して各色成分ごとに画像を形成するさまざまな装置が４組利用されることから、各参照符号後にＹ，Ｍ，ＣおよびＫを付記することで、色成分ごとの画像データとそれぞれに対応する装置の部分を識別する。
【００２８】
また、本実施形態に係る光走査装置１０は、所謂、スプレータンデム型のものであり、同期検出用センサの設置数を従来の４個から２個に減少するために、１つの同期検出用センサに対して２色の光ビームを入射させている。具体的には、同一方向走査の２本の光ビームを１個の同期検出用センサに入射させている。
【００２９】
図１に示されるように、光走査装置１０では、単発光源１４Ｙから発光された第１の光ビーム（ここで、第１の光ビームはイエローの光ビームＬＹとする。）が、光ビームを緩やかな発散光とするための第１レンズ（図示省略）を通過し、走査端部での光量低下を防ぐためのＨ形の開口を有する開口部材（図示省略）を通過し、副走査方向にのみパワーを持ち、副走査方向に収束させる凸平のシリンダレンズ１６ＹＭを通過した後、第１折返しミラー１８ＹＭにより主走査方向に反射され、第２折返しミラー２０ＹＭにより主走査方向かつ微小な副走査方向に反射され、第２走査結像レンズであるシリンダレンズ２４ＹＭに入射する。このシリンダレンズ２４ＹＭは、走査方向にのみパワーを持つ平凸のシリンダレンズである。そして、第１走査結像レンズであるシリンダレンズ２２ＹＭに入射する。このシリンダレンズ２２ＹＭは、主走査方向にのみパワーを持つ凹平のシリンダレンズである。
【００３０】
一対のシリンダレンズ２２，２４ＹＭから出射された光ビームＬＹは、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）共通の偏向器であるポリゴンミラー２６に入射する。この光ビームＬＹは、主走査方向に反射面を包含すると共に副走査方向へは結像しており、反射後の走査光軸に対し１．２５°傾いた入射角を有している。ポリゴンミラー２６により反射された光ビームＬＹは、再びシリンダレンズ２２ＹＭ、シリンダレンズ２４ＹＭを通過した後、第３折返しミラー２８ＹＭに入射する。
【００３１】
第３折返しミラー２８により反射された光ビームＬＹは、第４折返しミラー３０Ｙに入射後、第５折返しミラー３２Ｙに入射する。その後、第６折返しミラーであるＳＯＳミラー３４Ｙにより、同期光が反射され、副走査方向の位置ずれを補正するＳＯＳレンズ３６ＹＭを通過し、同期検出用センサ（以下、「ＳＯＳセンサ」という）３８ＹＭに導かれる。
【００３２】
また、光走査装置１０では、ポリゴンミラー２６を介して単発光源１４Ｙと同じ走査方向側に配置された単発光源１４Ｍから発光された第２の光ビーム（ここで、第２の光ビームはマゼンタの光ビームＬＭとする。）が、光ビームを緩やかな発散光とするための第１レンズ（図示省略）、Ｈ形開口を有する開口部材（図示省略）、副走査方向にのみパワーを持つシリンダレンズ１６Ｍを通過した後、光ビームＬＹと共通の第１折返しミラー１８ＹＭに副走査方向角度をつけて入射し、光ビームＬＹと共通の第２折返しミラー２０ＹＭにより反射される。この光ビームＬＭは、光ビームＬＹと共通のシリンダレンズ２４ＹＭ及びシリンダレンズ２２ＹＭを通過し、ポリゴンミラー２６に入射する。このとき、光ビームＬＭは、光ビームＬＹと走査光軸対称な入射角となっている。
【００３３】
ポリゴンミラー２６により反射された光ビームＬＭは、再び、シリンダレンズ２２ＹＭ及びシリンダレンズ２４ＹＭをそれぞれ通過した後、光ビームＬＹと共通の第３折返しミラー２８ＹＭに入射し、独立して設けられた第４折返しミラー３０Ｍ、第５折返しミラー３２Ｍに入射する。また、第６折返しミラーであるＳＯＳミラー３４Ｍにより光ビームＬＭが同期光として反射され、副走査方向の位置ずれを補正する共通のＳＯＳレンズ３６ＹＭを通過し、共通のＳＯＳセンサ３８ＹＭに導かれる。
【００３４】
ここで、第５折返しミラー３２Ｙ及び第５折返しミラー３２Ｍは、それぞれ副走査方向にのみパワーを持つシリンダミラーであり、感光体４６Ｙ及び感光体４６Ｍ上で光ビームＬＹ及び光ビームＬＭを副走査方向に結像する機能を持っている。これらの折返しミラー３２Ｙ，３２Ｍと感光体４６Ｙ，４６Ｍとの間には、それぞれ防塵のために透過平面ガラス４８Ｙ，４８Ｍが配置されているが、本発明で言うところの最終光学素子は、第５折返しミラー４２Ｙ，４２Ｍを指している。ここで、第５折返しミラー３２Ｙ，３２ＭとＳＯＳセンサ３８ＹＭとは共役の関係になっている。
【００３５】
図３に示されるように、ＳＯＳミラー３４は、不図示の筐体体の側壁にネジにより締結固定される樹脂ホルダ５０により位置決めされ、この樹脂ホルダ５０に紫外線硬化型接着剤により固定されている。樹脂ホルダ５０は、独立した第４折返しミラー３０も保持している。また、ＳＯＳミラー３４により反射される光ビームＬは走査内側へ向いており、これは、光走査装置１０の筐体の小形化にも寄与している。
【００３６】
図４に示されるように、副走査方向の位置ずれを補正するＳＯＳレンズ３６とＳＯＳセンサ３８は、金属板が加工されて形成された板金ホルダ５２にネジ５４によりそれぞれ締結固定されている。ＳＯＳセンサ３８の表面端部には、センサエッジ面による反射を防ぐ遮光部材が張付けられている。２本の光ビームＬＹ及び光ビームＬＭのポリゴンミラー２６への入射角は走査光軸に対しそれぞれ１．２５°傾いており、相対的には２．５°の差がある。この角度差が、光ビームＬＹと光ビームＬＭの入射時差となる。本実施形態の場合、感光体４６の位置に換算して約２８ｍｍの時差となる。
【００３７】
以上、光走査装置１０における光ビームＬＹ及び光ビームＬＭに対応する部分の構成について説明したが、これらの部分とポリゴンミラー２６を介して反対側に配置された第３の光ビームである光ビームＬＣ及び光ビームＬＫに対応する部分についても、ポリゴンミラー２６の回転軸に対して対称的に配置されている点を除いて光ビームＬＹ及び光ビームＬＭに対応する部分と共通の構成とされている。
【００３８】
図５には、本発明の実施形態に係るＳＯＳレンズとして用いられる４シリンダアレー状レンズと従来のＳＯＳレンズとして用いられるアレーレンズとがそれぞれ示されている。ここで、図５（Ａ）及び（Ｂ）には従来のＳＯＳレンズとして用いられるアレーレンズ５３０の断面形状が示され、図５（Ｃ）には本発明の実施形態に係るＳＯＳレンズとして用いられる４シリンダアレー状レンズの断面形状の一例が示されている。また図６及び図７には、それぞれ本発明の実施形態に係るＳＯＳレンズとして適用可能な各種のシリンダアレー状レンズの例が示されている。
【００３９】
図５（Ａ）に示される従来のアレーレンズ５３０は、アクリルを素材として成形されており、シリンダ面の形状が厚さ５．５ｍｍ、半径１４．５ｍｍとされている。このアレーレンズ５３０をＳＯＳレンズとして用い、アレーレンズ５３０により４本の光ビームＬを偏向して１個のＳＯＳセンサ３８により検出しようとすると、副走査方向光路変動に対しては、レンズの補正力が不足しているため、ＳＯＳセンサ３８が所望の公差内で製造されていても、光ビームＬがセンサ受光部から外れる現象が生じ得る。このアレーレンズ５３０をＳＯＳレンズとして用いた場合には、図５（Ａ）に示されるように、４本の光ビームＬを検出するためのＳＯＳセンサ３８としては、その幅がＳＯＳレンズ５３０の幅と同程度のものを用いる必要がある。
【００４０】
また、図５（Ｂ）に示されるように、４本の光ビームＬをアレーレンズ５３０の各母線から外して入射させた場合には、４本の光ビームＬを図５（Ａ）の場合よりも狭い範囲に集めることができるが、後述する２素子シリコンＰＩＮフォトダイオードをＳＯＳセンサ３８として用いた場合には、４本の光ビームＬを更に狭い範囲に集める必要がある。
【００４１】
一方、図５（Ｃ）に示される本発明に係る４シリンダアレー状レンズ８３をＳＯＳレンズとして用いた場合には、アレーレンズ５３０をＳＯＳレンズとして用いた場合と比較し、４本の光ビームＬを十分に狭い範囲に集めることができる。
【００４２】
また、本実施形態に係る光走査装置１０では、ＳＯＳレンズ３６として、図６（Ａ）〜（Ｃ）にそれぞれ示される２シリンダアレー状レンズ８４，８６，８８の何れかを用いることができる。２シリンダアレー状レンズ８４，８６，８８は、母線ピッチ４ｍｍ、厚さ６．５ｍｍ、半径６．５ｍｍとされており、２シリンダアレー状レンズ８４，８６，８８の何れかをＳＯＳレンズ３６として用いることで、２本の光ビームＬの光路変動がレンズ入射位置に対し所望の公差内であれば（レンズ前で副走査方向ずれが±２．５ｍｍ以内）、ＳＯＳセンサ３８を外れないようにすることができる。本実施形態のＳＯＳセンサ３８としては、２素子シリコンＰＩＮフォトダイオードが用いられるが、この２素子シリコンＰＩＮフォトダイオードは長手方向のサイズが２．４ｍｍ程度であり、この範囲内に２本の光ビームを確実に入射させる必要がある。なお、シリンダアレー状レンズのＳＯＳレンズ３６に対する光ビームの入射条件は、レンズ法線に対して平行でなく入射させることが必要となる。
【００４３】
図８には、本発明に係る２シリンダアレー状レンズ８４，８６，８８をＳＯＳレンズ３６として用いて２本の光ビームＬをＳＯＳセンサ３８に導いた場合と従来のシリンダレンズ５３０をＳＯＳレンズとして用いて２本の光ビームＬをＳＯＳセンサ３８に導いた場合とが示されている。図８では従来のシリンダレンズ５３０が２点鎖線により示され、また本発明に係る２シリンダアレー状レンズ８４，８６，８８が実線により示されている。
【００４４】
図８から明らかなように、従来のシリンダレンズ５３０によりシリンダアレー状レンズ８４，８６，８８と同等の性能を得るためには、シリンダレンズ５３０とＳＯＳセンサ３８とレンズの距離を延長する必要があり、これに相まって、シリンダレンズ５３０の幅を、その設置位置における２本の光ビームＬ間隔分以上の長さにする必要があるので、シリンダレンズ５３０のレンズサイズも必然的に大きくなる。これにより、シリンダレンズ５３０の走査光に対する干渉、他の部品に対する干渉を避けることが困難になると共に、成形性の悪化や、材料費によるコストアップが懸念される。
【００４５】
また、図９（Ａ）に示されるように、ＳＯＳセンサ３８のセンサ面３８Ａに対してシリンダレンズ５３０をシリンダアレー状レンズ８４，８６，８８と同一位置に配置した場合には、２本の光ビームＬをセンサ面３８Ａの範囲内に導くことが困難になる。一方、図９（Ｂ）に示されるように、本発明に係る２シリンダアレー状レンズ８４，８６，８８によれば、２本の光ビームＬをセンサ面３８Ａ上の十分に狭いの範囲に導ける。
【００４６】
また、図１に示されるような対向スプレータンデム型の光走査装置１０の場合には、ポリゴンミラー２６を介して対向する光ビームＬは、感光体４６に対して逆方向に走査するため、温度などによるずれが生じることがわかっている。このズレは、少なくとも片側のＥＯＳ（ＥＮＤ  ＯＦ  ＳＣＡＮの略）位置にセンサ（ＥＯＳセンサ）６４を設置し、同期をモニタすることにより、制御的に補正可能になる。すなわち、逆走査となる光ビームＬのＥＯＳセンサ６４の検出タイミングと順方向となる光ビームＬのＳＯＳセンサ３８の検出タイミングとの時間差の変化により、そのずれを補正することが可能になる。この場合、光走査装置１０には、２個のＳＯＳセンサ３８と、１個のＥＯＳセンサ６４を配置する必要がある。
【００４７】
また、本実施形態に係る画像形成装置１２には、図２に示されるように、光走査装置１０の筐体７０に対向して４個の感光体４６Ｙ〜４６Ｋが配置されると共に、感光体４６Ｙ，６Ｍ及び感光体４６Ｃ，４６Ｋに接するように中間転写ドラム７２ＹＭ及び中間転写ドラム７２ＣＫが配置されている。各感光体４６Ｙ〜４６Ｋに近接して現像器７６Ｙ〜７６Ｋが配置されている。また２個の中間転写ドラム７２には１個の転写ドラム７４が接している。
【００４８】
画像形成装置１２では、光走査装置１０から出射される光ビームＬＹ〜ＬＫにより４個の感光体４６Ｙ〜４６Ｋがそれぞれ走査されることにより、各感光体４６Ｙ〜４６Ｋには、それぞれＹ、Ｍ，Ｃ、Ｋに対応する静電潜像が形成される。これらの静電潜像は現像器７６Ｙ〜７６Ｋによりトナー像に現像される。この後、Ｙ及びＭのトナー像は中間転写ドラム７２ＹＭに転写されて重畳され、Ｃ及びＫのトナー像は中間転写ドラム７２ＣＫに転写されて重畳される。中間転写ドラム７２ＹＭ上のトナー像及び中間転写ドラム７２ＣＫ上のトナー像は、更に転写ドラム７４上で重畳されてフルカラー画像を構成する。この転写ドラム７４上のカラー画像は転写器７８によりトレー８０から給紙された記録紙に転写され、定着器８２により記録紙上に熱定着される。
【００４９】
（第２の実施形態）
図１０には本発明の第２の実施形態に係る光走査装置の一例が適用されたタンデム型の画像形成装置が示されている。本実施形態の光走査装置１１０は、４個の独立した筐体１１４Ｙ〜１１４Ｋを有する４筐体型のものであり、各筐体１１４Ｙ〜１１４Ｋには、それぞれ光ビームＬの単発光源、光学系等が配置されている。
【００５０】
通常、４筐体型の光走査装置１１０では、個々に筐体１１４内部にＳＯＳセンサ等の同期センサを保有している。１筐体型が光走査装置では、筐体の外部に同期センサを保有するものも知られているのが、本実施形態の光走査装置１１０は１個のＳＯＳセンサ１１６に４本の光ビームＬＹ〜ＬＫを入射させることで、ＳＯＳセンサ１１６の設置数を減らすものである。
【００５１】
なお、４個の筐体１１４Ｙ〜１１４Ｋにそれぞれ配置される走査光学系は、基本的には互いに共通の構成を有しているので、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの何れに対応するものを区別する必要がある場合には、参照符合の末尾にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ何れかの記号を付するものとする。
【００５２】
光走査装置１１０の各筐体１１４内では、単発光源から発光された光ビームＬが、略コリメート光とする第１レンズを通過し、開口部材を通過し、副走査方向にのみパワーを持ち、副走査方向に収束させるシリンダレンズを通過した後、偏向器であるポリゴンミラーに入射する。このとき、光ビームＬは、主走査方向にはポリゴンミラーにおける反射面に内包され、副走査方向へは結像している。ポリゴンミラーにより反射された光ビームＬは、結像レンズを通過した後、防塵用透過部材を通して筐体１１４の外部へ出射される。
【００５３】
筐体１１４の外部へ出射された光ビームＬは感光体４６上を走査（主走査）し、感光体４６に対する走査範囲外にＳＯＳ位置に設置されたＳＯＳミラー１２０により同期光として反射され、副走査方向の位置ずれを補正するＳＯＳレンズ１２２を通過し、ＳＯＳセンサ１１６に導かれる。Ｙ〜Ｋにそれぞれ対応する４個のＳＯＳミラー１２０Ｙ〜１２０Ｋは、それぞれ筐体１１４Ｙ〜１１４Ｋの外部に配置されており、筐体１１４Ｙ〜１１４Ｋ又は、各筐体１１４Ｙ〜１１４Ｋを支持する本体フレーム（図示省略）により保持されている。
【００５４】
各ＳＯＳミラー１２０Ｙ〜１２０Ｋは、それぞれ主走査方向に沿って異なる反射角を有しており、各筐体１１４Ｙ〜１１４Ｋから出射された光ビームＬＹ〜ＬＫのＳＯＳセンサ１１６への入射タイミングが僅かずつずれる設定とされている。ＳＯＳレンズ１２２及びＳＯＳセンサ１１６は、筐体１１４Ｍと筐体１１４Ｋの間に配置されている。
【００５５】
ＳＯＳレンズ１２２としては、図７（Ａ）〜（Ｆ）それぞれに示されるように、４シリンダアレー状レンズ９０〜１００の何れかを用いることができる。光走査装置１１０では、例えば、ＳＯＳレンズ９２を用いて４本の光ビームＬＹ〜ＬＫを１個のＳＯＳセンサ１１６に導いている
また、図１１には本発明の第２の実施形態に係る光走査装置の変形例が適用されたタンデム型の画像形成装置１３２が示されている。図１１に示される光走査装置１３０も、４個の独立した筐体１３４Ｙ〜１３４Ｋを有する４筐体型のものであり、各筐体１３４Ｙ〜１３４Ｋには、それぞれ光ビームＬの単発光源、光学系等が配置されている。
【００５６】
この光走査装置１３０では、筐体１３４Ｙと筐体１３４Ｍとの間にＳＯＳレンズ１３６ＹＭ及びＳＯＳセンサ１３８ＹＭが配置されると共に、筐体１３４Ｃと筐体１３４Ｋとの間にＳＯＳレンズ１３６ＹＭ及びＳＯＳセンサ１３８ＹＭが配置されている。各筐体１３４Ｙ〜１３４Ｋ内でにおける光走査系の構成は、図１０に示される光走査装置と共通のなので説明を省略する。
【００５７】
光走査装置１３０では、筐体１３４Ｙから出射された光ビームＬＹがＳＯＳミラー１４０Ｙにより反射されてＳＯＳレンズ１３６ＹＭへ入射し、このＳＯＳレンズ１３６ＹＭによりＳＯＳセンサ１３８ＹＭへ導かれる。また筐体１３４Ｍから出射された光ビームＬＭはＳＯＳミラー１４０Ｙにより反射されてＳＯＳレンズ１３６ＹＭに入射し、このＳＯＳレンズ１３６ＹＭによりＳＯＳセンサ１３８ＹＭへ導かれる。従って、筐体１３４Ｙ及び筐体１３４Ｍからそれぞれ出射された２本の光ビームＬＹ及び光ビームＬＭは、共通のＳＯＳレンズ１３６ＹＭによりＳＯＳセンサ１３８ＹＭに導かれる。このとき、ＳＯＳミラー１４０Ｙ及びＳＯＳミラー１４０Ｍは、それぞれ主走査方向に沿って異なる反射角を有しており、筐体１３４Ｙ及び筐体１３４Ｍから出射された光ビームＬＹ及び光ビームＬＭのＳＯＳセンサ１３８への入射タイミングが僅かずつずれる設定とされている。
【００５８】
筐体１３４Ｙ及び筐体１３４Ｍから出射された光ビームＬＹ及び光ビームＬＭの場合と同様に、筐体１３４Ｃ及び筐体１３４Ｋからそれぞれ出射された２本の光ビームＬＣ及び光ビームＬＫは、共通のＳＯＳレンズ１３６ＣＫによりＳＯＳセンサ１３８ＣＫに導かれ、それぞれ僅かに異なるタイミングＳＯＳセンサ１３８ＣＫに入射する。
【００５９】
ここで、ＳＯＳレンズ１３６ＹＭ及びＳＯＳレンズ１３６ＣＫとしては、図６（Ａ）〜（Ｃ）にそれぞれ示される２シリンダアレー状レンズ８４〜８８を用いることができる。
【００６０】
（第３の実施形態）
図１２には、本発明の第３の実施形態に係る光走査装置の一例が適用された画像形成装置が示されている。また図１３には、図１２に示される光走査装置における走査光学系の構成が示されている。本実施形態に係る光走査装置１５０は、４ビーム同一偏向面走査型のものであって、フルカラー画像の形成が可能なタンデム型の画像形成装置１５２に適用される。
【００６１】
図１３に示されるように、光走査装置１５０は、光源としてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像情報をそれぞれ含む４本の光ビームＬを出射する１チップの半導体レーザーアレイ１５４を備えている。半導体レーザーアレイ１５４の出射方向には発散光を平行光とするコリメータレンズ１５６が配置されている。コリメータレンズ１５６により弱い発散光とされた光ビームＬは、開口部がＨ型をした開口部材１５８により、走査端部の光量が均一となるように補正される。このＨ型の開口部はオーバーフィルド光学系と組合せた時に特に有効である。なお、オーバーフィルド光学系とは、ポリゴンミラー１６０の反射面の全幅より広い光ビームが入射するものをいう。また、図に示す光ビームのラインは、実際は光束として一定の幅を持っているが、光学部品の配置を明確に示すために、主光線だけを表示している。
【００６２】
シリンダレンズ１６２を通過した光ビームＬは、第１折返しミラー１６４に入射する。この第１折返しミラー１６４で反射された光ビームＬは、第２折返しミラー１６６に入射する。この第２折返しミラー１６６には副走査方向に角度がついており、反射した光ビームＬをｆθレンズを構成するシリンダレンズ１６８，１７０の正面（光学系の光軸方向）を副走査方向に傾斜して透過させ、偏向器であるポリゴンミラー１６０の反射面に入射させる。
【００６３】
ポリゴンミラー１６０に入射するビームの主走査方向の幅は、走査に対応した回転角分の幅と同期検出のための走査角を含めた偏向面の全幅よりも広いビームであり、シリンダレンズ１６２により副走査方向に略結像されたビームとなっている。このポリゴンミラー１６０で偏向された光ビームＬは、再びシリンダレンズ１６８，１７０を透過して平面ミラー１７２，１７４へ入射する。
【００６４】
また、平面ミラー１７２，１７４は、中央部がほぼ光学系の光軸上に位置するように（ポリゴンミラー１６０の径方向上に）配設されている。そして、平面ミラー１７２の長辺部の頂部と平面ミラー１７４の長辺部の頂部を突き合わせるような恰好で、反射面がポリゴンミラー１６０側に角度を持って向き合っている。
【００６５】
この構成では、平面ミラー１７２，１７４で囲い込まれた空間に４本の光ビームＬＹ〜ＬＫがそれぞれ入射し、反射面で反射された光ビームＬが交差して分離される。なお、４本の光ビームＬは略等角度で平面ミラー１７２、１７４へそれぞれ２本づつが、光学系の光軸に対して対称の位置となる光路で入射するように、コリメータレンズ１５６やシリンダレンズ１６２が調整されている。
【００６６】
平面ミラー１７２によって反射された光ビームＬは、平面ミラー１７６で内側へ反射され、平面ミラー１７６よりもポリゴンミラー１６０側へ配置された第１シリンダーミラー１７８へ向かう。平面ミラー１７２によって反射された光ビームＬは、第１シリンダーミラー１７８より外側へ配置された第２シリンダーミラー１８０へ向かう。
【００６７】
また、平面ミラー１７４によって反射された光ビームＬは、平面ミラー１８２で内側へ反射され、平面ミラー１８２よりもポリゴンミラー１６０側へ配置された第３シリンダーミラー１８４へ向かう。平面ミラー１７４によって反射された光ビームＬは、第３シリンダーミラー１８４より外側へ配置された第４シリンダーミラー１８６へ向かう。
【００６８】
そして、第１〜第４のシリンダーミラー１７８、１８０、１８４、１８６で反射された光ビームＬは、図１２に示されるように、筐体１９０から外部へ出射されて感光体４６Ｙ〜４６Ｋへそれぞれ入射して、その表面に静電潜像を形成する。
【００６９】
また、図１２に示されるように、筐体１９０内には、光ビームＬの出射側の端部に４個のＳＯＳミラー１９２Ｙ〜１９２Ｋが光ビームＬＹ〜ＬＫの走査領域の外側の位置（ＳＯＳ位置）に配置されている。これらのＳＯＳミラー１９２Ｙ〜１９２Ｋは、光ビームＬＹ〜ＬＫをそれぞれ反射して平面ミラー１７２，１７４よりもポリゴンミラー１６０側に配置されたＳＯＳレンズ１９４に入射させる。このＳＯＳレンズ１９４としては、図７に示される４シリンダアレー状レンズ９０〜１００の何れかを用いることができる。ＳＯＳレンズ１９４は、光ビームＬＹ〜ＬＫを１個のＳＯＳセンサ１９６に導く。このとき、ＳＯＳセンサ１９６はそれぞれ光ビームＬＹ〜ＬＫに対して異なる反射角が設定されており、光ビームＬＹ〜ＬＫをそれぞれ僅かずつ異なるタイミングでＳＯＳセンサ１９６に入射させる。
【００７０】
図１４には、本発明の第３の実施形態に係る光走査装置の変形例が適用された画像形成装置が示されている。この変形例に係る光走査装置２００は、図１２に示される光走査装置１５０とは走査光学系の構成が異なっている。具体的には、光走査装置１５０では、光ビームＬを分離するための２枚の平面ミラー１７２，１７４を用いていたが、これらの平面ミラーに代えて、光走査装置２００では、断面が矩形状のミラーブロック２０４を用いて光ビームＬを分離している。これ以外の点は、光走査装置２００は、光走査装置１５０と同様に、筐体２０２内に配置された４個のＳＯＳミラー１９２Ｙ〜１９２Ｋにより光ビームＬＹ〜ＬＫをＳＯＳレンズ１９４に導き、このＳＯＳレンズ１９４により４本の光ビームＬＹ〜ＬＫをそれぞれ僅かずつ異なるタイミングでＳＯＳセンサ１９６に入射させる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る光走査装置によれば、タンデム型の画像形成装置に適用される光走査装置における同期ビーム導入のためのＳＯＳセンサのサイズを拡大することなく、複数本の光ビームを１個の同期検出用センサに導くことで、この同期検出用センサの設置数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光走査装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光走査装置が適用された画像形成装置の構成を示す側面図である。
【図３】図１に示される光走査装置におけるＳＯＳミラーを保持する樹脂ホルダの構成を示す斜視図である。
【図４】図１に示される光走査装置におけるＳＯＳレンズ及びＳＯＳセンサをそれぞれ保持する板金ホルダの構成を示す側面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るＳＯＳレンズとして用いられる４シリンダアレー状レンズの断面形状と従来のＳＯＳレンズとして用いられるアレーレンズの断面形状とをそれぞれ示す側面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るＳＯＳレンズとして適用可能な２シリンダアレー状レンズの断面形状を示す側面図である。
【図７】本発明の実施形態に係るＳＯＳレンズとして適用可能な４シリンダアレー状レンズの断面形状を示す側面図である。
【図８】本発明に係る２シリンダアレー状レンズをＳＯＳレンズとして用いて２本の光ビームをＳＯＳセンサに導いた場合と従来のシリンダレンズ０をＳＯＳレンズとして用いて２本の光ビームをＳＯＳセンサ３８に導いた場合との比較を示す平面図である。
【図９】本発明に係る２シリンダアレー状レンズをＳＯＳレンズとして用いて２本の光ビームをＳＯＳセンサに導いた場合と従来のシリンダレンズ０をＳＯＳレンズとして用いて２本の光ビームをＳＯＳセンサ３８に導いた場合との比較を示す側面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る光走査装置の一例が適用された画像形成装置の構成を示す側面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る光走査装置の変形例が適用された画像形成装置の構成を示す側面図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る光走査装置の一例が適用された画像形成装置の構成を示す側面図である。
【図１３】図１２に示される光走査装置における走査光学系の構成を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る光走査装置の変形例が適用された画像形成装置の構成を示す側面図である。
【図１５】特開平７−２５６９２６号公報に記載された光走査装置及び該光走査装置に適用されるＳＯＳミラーブロックの構成をそれぞれ示す平面図及び斜視図である。
【符号の説明】
１０      光走査装置
２６                  ポリゴンミラー
３６      ＳＯＳレンズ
３８      ＳＯＳセンサ
４０，４２    折返しミラー（最終光学素子）
４６    感光体
６４      ＥＯＳセンサ
８３      シリンダアレー状レンズ
８４、８６、８８    シリンダアレー状レンズ
９０、９２、９４、９６、９８、１００    シリンダアレー状レンズ
１１０    光走査装置
１１６    ＳＯＳセンサ
１２０    ＳＯＳミラー
１３０    光走査装置
１３６    ＳＯＳレンズ
１３８    ＳＯＳセンサ
１４０    ＳＯＳミラー
１５０    光走査装置
１９２    ＳＯＳミラー
１９４    ＳＯＳレンズ
１９６    ＳＯＳセンサ
２００    光走査装置
【図１】
2004287077.tif 000003
【図２】
2004287077.tif 000004
【図３】
2004287077.tif 000005
【図４】
2004287077.tif 000006
【図５】
2004287077.tif 000007
【図６】
2004287077.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004287077.tif 000012
【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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