(57)【要約】【課題】走査結像光学系に含まれる光学素子の温度変化に起因する変形を有効に抑制し、かつ、走査線曲がり及び走査線傾きの補正を正確に行える構成を備え、各色間の相対的な色ずれを効果的に補正し、色ずれの少ない良好なカラー画像の出力に寄与する光走査装置、走査線補正方法、走査線補正制御方法、かかる光走査装置を備えた画像形成装置および画像形成方法の提供。【解決手段】光学素子３０をビームの副走査方向Ｂに矯正して走査線の曲がりを補正する曲がり補正手段７１と、光学素子３０の全体を傾けて走査線の傾きを補正する傾き補正手段７２とを有し、曲がり補正手段７１、傾き補正手段７２の少なくとも一部を光学素子３０の保持部材６１に一体的に設け、また書き込み開始位置補正手段を有する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射されたビームを像担持体に結像させるための光学素子と、
この光学素子を保持する保持部材と、
上記光学素子を上記ビームの副走査方向に矯正して上記ビームによる走査線の曲がりを補正する走査線曲がり補正手段と、
上記光学素子の全体を傾けて上記走査線の傾きを補正する走査線傾き補正手段とを有し、
上記走査線曲がり補正手段の少なくとも一部と上記走査線傾き補正手段の少なくとも一部とを上記保持部材に一体的に設けた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、
上記保持部材が、上記光学素子に当接して同光学素子の同保持部材内における位置基準を形成する基準面を有するとともに同光学素子を上記副走査方向から支持する、上記ビームの走査方向に長い支持部材を有す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、
上記基準面が、上記光学素子の端部以外の部分に対応して形成されてい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、
上記走査線曲がり補正手段は、上記光学素子の上記支持部材に当接する面の反対側から同光学素子を押圧する押圧手段を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項４記載の光走査装置において、
上記基準面が、上記押圧手段による上記光学素子の押圧位置以外の部分に対応して形成されている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記載の光走査装置において、上記押圧手段を、上記支持部材の長手方向に複数有することを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項４ないし６の何れか１つに記載の光走査装置において、上記押圧手段を上記支持部材の長手方向の略中央部に単数有することを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項４ないし７の何れか１つに記載の光走査装置において、上記押圧手段が、上記光学素子の上記支持部材に当接する面の反対側から同光学素子に係合する押圧部材と、この押圧部材を上記光学素子に押し当てる押し当て部材とを有することを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
請求項８記載の光走査装置において、上記押し当て部材が、その軸方向に移動することで上記押圧部材を上記光学素子に押し当てるテーパピンであ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、上記押圧部材は、その軸線方向が上記光学素子の光軸方向とほぼ平行な円柱状をなし、上記テーパピンの軸方向が上記軸線方向とほぼ直行することを特徴とする光走査装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の光走査装置において、上記軸線方向における上記押圧部材の長さが、上記光学素子の、当該押圧部材が当接する面に形成された、上記光軸方向におけるひけ部の長さより長いことを特徴とする光走査装置。
【請求項１２】
請求項４ないし１１の何れか１つに記載の光走査装置において、上記押圧手段が、上記光学素子に対して上記副走査方向を含む方向に変位するねじを有することを特徴とする光走査装置。
【請求項１３】
請求項２ないし５の何れか１つに記載の光走査装置において、
上記保持部材が、上記光学素子の上記支持部材に当接する面の反対側に位置し、上記支持部材とともに上記光学素子を挟持する挟持部材を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の光走査装置であって、押圧手段を有する光走査装置において、
上記挟持部材に、上記押圧手段の少なくとも一部と上記走査線傾き補正手段の当該少なくとも一部とを一体的に設けたことを特徴とする光走査装置。
【請求項１５】
請求項１ないし１４の何れか１つに記載の光走査装置において、上記走査線傾き補正手段が、上記保持部材の全体を上記光学素子とともに傾けて上記走査線の傾きを補正することを特徴とする光走査装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１５の何れか１つに記載の光走査装置において、上記走査線傾き補正手段が、上記保持部材を傾ける際の支点を形成する支点部材を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の光走査装置において、上記支点を上記光学素子の光軸付近に設けたことを特徴とする光走査装置。
【請求項１８】
請求項１ないし１７の何れか１つに記載の光走査装置において、上記走査線曲がり補正手段と上記走査線傾き補正手段とが独立して当該補正を行なうことを特徴とする光走査装置。
【請求項１９】
請求項１ないし１８の何れか１つに記載の光走査装置において、複数の像担持体を上記ビームにより走査するために用いられることを特徴とする光走査装置。
【請求項２０】
請求項１９記載の光走査装置において、複数の像担持体が互いに異なる複数の色のトナー像を形成するためのものであり、カラー画像形成を形成するために用いられることを特徴とする光走査装置。
【請求項２１】
請求項１９または２０記載の光走査装置において、上記走査線曲がり補正手段と、上記走査線傾き補正手段とが、複数の像担持体のそれぞれに対応する上記ビームの少なくとも１つについて当該補正を行うことが可能であることを特徴とする光走査装置。
【請求項２２】
請求項２１記載の光走査装置において、トナー像を形成する複数の色のうちの１色を基準色とし、上記走査線曲がり補正手段と、上記走査線傾き補正手段とが、非基準色に対応する上記ビームによる走査線を、基準色に対応する上記ビームによる走査線に一致させるために、当該補正を行うことを特徴とする光走査装置。
【請求項２３】
請求項２２記載の光走査装置において、基準色が黒又はマゼンタであることを特徴とする光走査装置。
【請求項２４】
請求項１９ないし２３の何れか１つに記載の光走査装置において、
上記ビームを偏向する偏向手段と、光源から上記偏向手段に至る光路中に配設された光路屈曲部材とを備え、
この光路屈曲部材を、この光路屈曲部材によって光路を屈曲される上記ビームの略光軸まわりに回転させることにより、上記副走査方向における走査位置を可変とする書き込み開始位置補正手段を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２５】
請求項２４記載の光走査装置において、上記光屈曲部材が楔形状プリズムであることを特徴とする光走査装置。
【請求項２６】
請求項２４または２５記載の光走査装置において、各像担持体間の副走査方向の相対的な書き込み開始位置ずれを検知する位置ずれ検知手段を有し、この位置ずれ検知手段が検知した位置ずれデータに基づいて、上記書き込み開始位置補正手段をフィードバック制御可能であることを特徴とする光走査装置。
【請求項２７】
請求項２４ないし２６の何れか１つに記載の光走査装置において、上記書き込み開始位置補正手段を用いて画像データ書き込み中に像担持体上の走査位置を制御することを特徴とする光走査装置。
【請求項２８】
請求項１ないし２７の何れか１つに記載の光走査装置において、
上記保持部材を、上記走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持するための不動部材を有し、
上記走査線傾き補正手段が、上記保持部材と上記不動部材とに一体的に構成され、上記保持部材を、上記不動部材に対して、上記走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持させるための弾性部材を有し、
上記保持部材を上記弾性部材の付勢力に抗して傾ける保持部材傾斜手段を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２９】
請求項２８記載の光走査装置において、上記保持部材傾斜手段がねじであることを特徴とする光走査装置。
【請求項３０】
請求項１ないし２９の何れか１つに記載の光走査装置において、上記走査線傾き補正手段が、上記保持部材と一体的に設けられ上記保持部材を傾けるように駆動するための駆動手段と、上記走査線の傾きを検知する傾き検知手段と、上記傾き検知手段が検知した上記走査線の傾きに応じて上記駆動手段により上記光学素子の全体を傾けて上記走査線の傾きを補正させるための制御手段を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項３１】
請求項３０記載の光走査装置において、
上記保持部材を、上記走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持するための不動部材を有し、
上記走査線傾き補正手段が、上記保持部材と上記不動部材とに一体的に構成され、上記保持部材を、上記不動部材に対して、上記走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持させるための弾性部材を有し、
上記保持部材を上記弾性部材の付勢力に抗して傾ける保持部材傾斜手段を有し、この保持部材傾斜手段が上記駆動手段であることを特徴とする光走査装置。
【請求項３２】
請求項２８ないし３１の何れか１つに記載の光走査装置において、上記弾性部材が、板ばね及び／又はコイルばねであることを特徴とする光走査装置。
【請求項３３】
請求項１ないし３２の何れか１つに記載の光走査装置に備えられた、走査線曲がり補正手段および／または走査線傾き補正手段を用い、光源から出射されたビームによる、走査線の曲がりおよび／または走査線の傾きを補正する走査線補正方法。
【請求項３４】
請求項３０ないし３２の何れか１つに記載の光走査装置であって、制御手段を有する光走査装置に備えられた制御手段を用い、光源から出射されたビームによる走査線の傾きを補正する走査線補正制御方法。
【請求項３５】
請求項１ないし３２の何れか１つに記載の光走査装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３６】
請求項３５記載の画像形成装置であって、像担持体を複数有する画像形成装置において、各像担持体上のトナー像を重ね転写される中間転写体を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３７】
請求項３３記載の走査線補正方法または請求項３４記載の走査線補正制御方法を用いて画像形成を行う画像形成装置。
【請求項３８】
請求項１ないし３２の何れか１つに記載の光走査装置を用いて、または、請求項３３記載の走査線補正方法または請求項３４記載の走査線補正制御方法を用いて、または請求項３５ないし３７の何れか１つに記載の画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法。
【請求項３９】
光源と、
この光源から出射されたビームを像担持体に結像させるための光学素子群と、
この光学素子群を構成する複数の光学素子のうちの少なくとも１つを保持する保持部材と、
上記複数の光学素子のうち上記保持部材に保持された被保持光学素子を上記ビームの副走査方向に矯正して上記ビームによる走査線の曲がりを補正する走査線曲がり補正手段と、
上記被保持光学素子の全体を傾けて上記走査線の傾きを補正する走査線傾き補正手段とを有し、
上記走査線曲がり補正手段の少なくとも一部と上記走査線傾き補正手段の少なくとも一部とを上記保持部材に一体的に設けたことを特徴とする光走査装置。
【請求項４０】
請求項３９記載の光走査装置において、
上記保持部材が、保持した上記被保持光学素子に当接して同被保持光学素子の同保持部材内における位置基準を形成する基準面を有するとともに同被保持光学素子を上記副走査方向から支持する、上記ビームの走査方向に長い支持部材を有し、
上記走査線曲がり補正手段は、上記被保持光学素子の上記支持部材に当接する面の反対側から同被保持光学素子を押圧する、上記支持部材の長手方向に複数配設された押圧部材と、この押圧部材を上記被保持光学素子に押し当てる押し当て部材とを有することを特徴とする光走査装置。
【請求項４１】
請求項４０記載の光走査装置において、
上記保持部材が、上記支持部材との間で上記被保持光学素子を挟持する挟持部材を有し、
この挟持部材に、上記押し当て部材と上記走査線傾き補正手段の当該少なくとも一部とを一体的に設けたことを特徴とする光走査装置。
【請求項４２】
請求項４０または４１記載の光走査装置において、上記押し当て部材が、その軸方向に移動することで上記押圧部材を上記被保持光学素子に押し当てるテーパピンであることを特徴とする光走査装置。
【請求項４３】
請求項４２記載の光走査装置において、上記押圧部材は、その軸線方向が上記被保持光学素子の光軸方向とほぼ平行な円柱状をなし、上記テーパピンの軸方向が上記軸線方向とほぼ直行することを特徴とする光走査装置。
【請求項４４】
請求項４３記載の光走査装置において、上記軸線方向における上記押圧部材の長さが、上記被保持光学素子の、当該押圧部材が当接する面に形成された、上記光軸方向におけるひけ部の長さより長いことを特徴とする光走査装置。
【請求項４５】
請求項３９ないし４４の何れか１つに記載の光走査装置において、上記走査線傾き補正手段が、上記保持部材と一体的に設けられ上記保持部材を傾けるように駆動するための駆動手段と、上記走査線の位置ずれを検知する検知手段と、上記検知手段が検知した上記走査線の位置ずれ量に応じて上記駆動手段により上記被保持光学素子の全体を傾けて上記走査線の傾きを補正させるための制御手段を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項４６】
請求項４５記載の光走査装置において、
上記保持部材を、上記走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持するための不動部材を有し、
上記走査線傾き補正手段が、上記保持部材と上記不動部材とに一体的に構成され、上記保持部材を、上記不動部材に対して、上記走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持させるための板ばねを有し、
上記駆動手段は、上記保持部材を上記板ばねの付勢力に抗して傾けることを特徴とする光走査装置。
【請求項４７】
請求項３９ないし４６の何れか１つに記載の光走査装置において、上記走査線傾き補正手段が、上記保持部材を傾ける際の支点を形成する支点部材を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項４８】
請求項４７記載の光走査装置において、上記支点を上記被保持光学素子の光軸付近に設けたことを特徴とする光走査装置。
【請求項４９】
請求項３９ないし４８の何れか１つに記載の光走査装置において、上記走査線曲がり補正手段と上記走査線傾き補正手段とは独立して当該補正を行なうことを特徴とする光走査装置。
【請求項５０】
請求項２９ないし４９の何れか１つに記載の光走査装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５１】
請求項５０記載の画像形成装置において、像担持体を複数有し、上記光走査装置を上記複数の像担持体のそれぞれに対応して配設した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、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に搭載される光走査装置、走査線補正方法、走査線補正制御方法、かかる光走査装置を搭載するかかる画像形成装置および画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置は、レーザビームを感光体等の像担持体の表面に照射して像担持体上に画像情報に応じた潜像を形成する光走査装置を備えている。このような光走査装置においては、光源から出射されたレーザビームを、回転するポリゴンミラーにより偏向して像担持体上を走査するようにしているが、レーザビームの光路中には、レーザビームを像担持体に結像させるための光学素子群が配置されている。
【０００３】
かかる光学素子群は、レーザビームより像担持体上を正確に走査して良好な画像を得るうえで非常に重要である。そこで近年、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有する光学素子を採用することが一般化しており、そのため、このような特殊な面を有する光学素子を容易かつ安価に形成すべく、樹脂材料で製作された光学素子をかかる光学素子群に用いた結像光学系が多用されている。
【０００４】
走査光学系に用いられる光学素子として代表的な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すなわちレーザビームたる偏向光束が入射する部分以外の部分をカットし、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。
【０００５】
ところが、このような長尺レンズは上述したように一般に樹脂材料を用いて樹脂成形で形成されるため、外界の温度変化によりレンズ内の温度分布が不均一になると、反りを生じてレンズが副走査方向に弓なりな形状、すなわちレンズをその光軸方向から見た場合に弓状に曲がった形状をなすこととなる。
【０００６】
すなわち、樹脂材料により成形した光学素子を用いた結像光学系は、温度や湿度の変化の影響を受けることで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も変化させる。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い、画像形成装置の連続運転により機内温度が上昇した場合には、その光走査装置に備えられた結像光学系の光学特性が変化して、各光書込装置すなわち各光走査装置の書き込む走査線の曲がり具合や等速性が次第に変化するため、色ずれの現象により、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。なお、この色ずれの現象は、カラーの画像を形成する画像形成装置に特有かつ顕著な現象である。
【０００７】
そこで、光学素子群を構成する光学素子の光学特性を調整するべく、従来より種々の技術が提案されている。かかる技術の一種として、〔特許文献１〕において提案されているように、光学素子を保持する保持部材に光学素子の光学特性を調整する機構を設けたものが知られている。また、光学素子群に備えられた折り返しミラーについて、この傾きを変化させることにより、走査線の傾きを補正する方法が知られている。
【０００８】
〔特許文献１〕では、レーザビームの走査方向に長い光学素子たる長尺レンズを副走査方向から挟む部材を設け、その一方側の部材を、長尺レンズの光軸方向に移動可能な調整ネジを用いた調整部材とし、調整ネジの締め具合により長尺レンズを走査方向と直交する断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。
【０００９】
また近年、カラー画像形成装置の高速化に伴い、例えば、４つの感光体ドラムを記録紙の搬送方向に配列し、これらの各感光体ドラムに対応した複数の走査光学系で同時に露光して潜像をつくり、これらの潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの各々異なる色の現像剤を使用する現像器で可視像化したのち、これらの可視像を同一の記録紙に順次重ね合わせて転写し、カラー画像を得るデジタル複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置が実用化されている（所謂、４ドラムタンデム方式）。
【００１０】
４ドラムタンデム方式では、カラーもモノクロも同じ速度で出力できるため、高速プリントに有利であるが、各々の感光体書き込み現像したトナー像を記録紙に重ね転写する際に色ずれが生じる。この色ずれは、４ドラムタンデム方式では、記録紙上に順次重ね転写して多色画像を形成するようになっていることから、各色ごとにばらばらの副走査対応方向の走査位置ずれが生じることにより発生しやすい。
【００１１】
こうした色ずれを低減する方式として、以下の方法が知られている。
Ａ．複数の走査手段を用いる画像形成装置において、各走査手段（ハウジング）全体を感光体に対し位置調整し、各感光体での走査線を一致させる発明が開示されている。しかし、調整のための機構が複雑になり、調整時間もかかる。また、重量の大きいハウジングを調整するため、温度変化などによる経時的な変化には対応できにくく、プリント中、もしくは使用環境における色ずれを高精度に補正することが困難である〔例えば、〔特許文献２〕参照）。
【００１２】
Ｂ．前記問題の別の解決方法として、ガルバノミラーを用いて副走査ビーム位置を制御する方法が提案されている。しかしながら、ガルバノミラーは副走査位置を制御するには感度が高すぎるため外部振動の影響を受けやすく、更に良好なビームスポット径を確保するためには高い面精度が要求される（透過面の約４倍）といわれている（例えば〔特許文献３〕参照）。
【００１３】
Ｃ．マルチビーム間のずれの問題を解決する手段として、中間転写基準信号とライン同期信号との位相関係に応じて複数のレーザビームのうち感光体に最初に画像を書き込むレーザビームを切り換えることにより副走査方向の各色毎の画像書き込み開始位置を調整して色ずれを補正する補正手段を備えたカラー画像形成装置が提案されている（例えば、〔特許文献４〕参照）。しかし、この方式をもってしても１ライン以下の補正は困難であり、例えば６００ｄｐｉ書き込みの場合は、少なくとも４２μｍ以上の色ずれが発生する。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００２−１３１６７４号公報
【特許文献２】
特開２００１−１３３７１８号公報
【特許文献３】
特開２００１−１００１２７号公報
【特許文献４】
特開平１０−２３９９３９号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし〔特許文献１〕に示されている構成では次の不具合がある。すなわち、結像光学系に用いられる光学素子たるレンズの材質が影響を受ける環境変動下においては、走査線曲がりの補正が依然としてできない場合がある。
【００１６】
具体的には、たとえば上述のような長尺レンズの反りが著しい場合には走査線曲がりが極端に発生するが、光学素子の反りに起因する走査線曲がりは〔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し、その後の調整が困難である。また、〔特許文献１〕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傾きについての対策がとられていない。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、位置決め精度を確保しにくいという不具合もある。また、折り返しミラーの傾きを変化させる方式では、傾きを変化させることにより、像担持体にいたるまでの光路長が、走査線の中心部と端部とで異なる、いわゆる主走査倍率誤差が生ずるという問題がある。
【００１７】
一方、タンデム型の画像形成装置における、特に副走査方向の色ずれの発生原因は以下が挙げられる。
▲１▼感光体の周方向（副走査方向）の送り速度むら
▲２▼中間転写体の周方向（副走査方向）の送り速度むら
▲３▼感光体間の位置誤差
▲４▼走査光学系間のビームスポット書き込み位置ずれ
▲５▼上記▲１▼〜▲４▼の環境変動または連続プリント時などの温度変動による位置ずれ
▲６▼各感光体上にマルチビームで同時に書き込みを行う場合、ポリゴンスキャナーの回転と感光体送速度は、一般に非同期のため、副走査方向でビーム数だけずれるおそれがあること
その他、中間転写体の厚さの誤差により光路長が変化し、これに起因して色ずれが発生することがある。
【００１８】
本発明は、走査結像光学系に含まれる光学素子、特に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、なおかつ、走査線曲がり及び走査線傾きの補正を正確に行える構成を備え、また連続プリント時においても、各色間の相対的な色ずれを効果的に補正し、色ずれの少ない良好なカラー画像の出力に寄与する光走査装置、走査線補正方法、走査線補正制御方法、かかる光走査装置を備えた画像形成装置および画像形成方法の提供を目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、光源から出射されたビームを像担持体に結像させるための光学素子と、この光学素子を保持する保持部材と、上記光学素子を上記ビームの副走査方向に矯正して上記ビームによる走査線の曲がりを補正する走査線曲がり補正手段と、上記光学素子の全体を傾けて上記走査線の傾きを補正する走査線傾き補正手段とを有し、上記走査線曲がり補正手段の少なくとも一部と上記走査線傾き補正手段の少なくとも一部とを上記保持部材に一体的に設けた光走査装置にある。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、上記保持部材が、上記光学素子に当接して同光学素子の同保持部材内における位置基準を形成する基準面を有するとともに同光学素子を上記副走査方向から支持する、上記ビームの走査方向に長い支持部材を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の光走査装置において、上記基準面が、上記光学素子の端部以外の部分に対応して形成されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の光走査装置において、上記走査線曲がり補正手段は、上記光学素子の上記支持部材に当接する面の反対側から同光学素子を押圧する押圧手段を有することを特徴とする。
【００２３】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の光走査装置において、上記基準面が、上記押圧手段による上記光学素子の押圧位置以外の部分に対応して形成されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の光走査装置において、上記押圧手段を、上記支持部材の長手方向に複数有することを特徴とする。
【００２５】
請求項７記載の発明は、請求項４ないし６の何れか１つに記載の光走査装置において、上記押圧手段を上記支持部材の長手方向の略中央部に単数有することを特徴とする。
【００２６】
請求項８記載の発明は、請求項４ないし７の何れか１つに記載の光走査装置において、上記押圧手段が、上記光学素子の上記支持部材に当接する面の反対側から同光学素子に係合する押圧部材と、この押圧部材を上記光学素子に押し当てる押し当て部材とを有することを特徴とする。
【００２７】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の光走査装置において、上記押し当て部材が、その軸方向に移動することで上記押圧部材を上記光学素子に押し当てるテーパピンであることを特徴とする。
【００２８】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の光走査装置において、上記押圧部材は、その軸線方向が上記光学素子の光軸方向とほぼ平行な円柱状をなし、上記テーパピンの軸方向が上記軸線方向とほぼ直行することを特徴とする。
【００２９】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の光走査装置において、上記軸線方向における上記押圧部材の長さが、上記光学素子の、当該押圧部材が当接する面に形成された、上記光軸方向におけるひけ部の長さより長いことを特徴とする。
【００３０】
請求項１２記載の発明は、請求項４ないし１１の何れか１つに記載の光走査装置において、上記押圧手段が、上記光学素子に対して上記副走査方向を含む方向に変位するねじを有することを特徴とする。
【００３１】
請求項１３記載の発明は、請求項２ないし５の何れか１つに記載の光走査装置において、上記保持部材が、上記光学素子の上記支持部材に当接する面の反対側に位置し、上記支持部材とともに上記光学素子を挟持する挟持部材を有することを特徴とする。
【００３２】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の光走査装置であって、押圧手段を有する光走査装置において、上記挟持部材に、上記押圧手段の少なくとも一部と上記走査線傾き補正手段の当該少なくとも一部とを一体的に設けたことを特徴とする。
【００３３】
請求項１５記載の発明は、請求項１ないし１４の何れか１つに記載の光走査装置において、上記走査線傾き補正手段が、上記保持部材の全体を上記光学素子とともに傾けて上記走査線の傾きを補正することを特徴とする。
【００３４】
請求項１６記載の発明は、請求項１ないし１５の何れか１つに記載の光走査装置において、上記走査線傾き補正手段が、上記保持部材を傾ける際の支点を形成する支点部材を有することを特徴とする。
【００３５】
請求項１７記載の発明は、請求項１６記載の光走査装置において、上記支点を上記光学素子の光軸付近に設けたことを特徴とする。
【００３６】
請求項１８記載の発明は、請求項１ないし１７の何れか１つに記載の光走査装置において、上記走査線曲がり補正手段と上記走査線傾き補正手段とが独立して当該補正を行なうことを特徴とする。
【００３７】
請求項１９記載の発明は、請求項１ないし１８の何れか１つに記載の光走査装置において、複数の像担持体を上記ビームにより走査するために用いられることを特徴とする。
【００３８】
請求項２０記載の発明は、請求項１９記載の光走査装置において、複数の像担持体が互いに異なる複数の色のトナー像を形成するためのものであり、カラー画像形成を形成するために用いられることを特徴とする。
【００３９】
請求項２１記載の発明は、請求項１９または２０記載の光走査装置において、上記走査線曲がり補正手段と、上記走査線傾き補正手段とが、複数の像担持体のそれぞれに対応する上記ビームの少なくとも１つについて当該補正を行うことが可能であることを特徴とする。
【００４０】
請求項２２記載の発明は、請求項２１記載の光走査装置において、トナー像を形成する複数の色のうちの１色を基準色とし、上記走査線曲がり補正手段と、上記走査線傾き補正手段とが、非基準色に対応する上記ビームによる走査線を、基準色に対応する上記ビームによる走査線に一致させるために、当該補正を行うことを特徴とする。
【００４１】
請求項２３記載の発明は、請求項２２記載の光走査装置において、基準色が黒又はマゼンタであることを特徴とする。
【００４２】
請求項２４記載の発明は、請求項１９ないし２３の何れか１つに記載の光走査装置において、上記ビームを偏向する偏向手段と、光源から上記偏向手段に至る光路中に配設された光路屈曲部材とを備え、この光路屈曲部材を、この光路屈曲部材によって光路を屈曲される上記ビームの略光軸まわりに回転させることにより、上記副走査方向における走査位置を可変とする書き込み開始位置補正手段を有することを特徴とする。
【００４３】
請求項２５記載の発明は、請求項２４記載の光走査装置において、上記光屈曲部材が楔形状プリズムであることを特徴とする。
【００４４】
請求項２６記載の発明は、請求項２４または２５記載の光走査装置において、各像担持体間の副走査方向の相対的な書き込み開始位置ずれを検知する位置ずれ検知手段を有し、この位置ずれ検知手段が検知した位置ずれデータに基づいて、上記書き込み開始位置補正手段をフィードバック制御可能であることを特徴とする。
【００４５】
請求項２７記載の発明は、請求項２４ないし２６の何れか１つに記載の光走査装置において、上記書き込み開始位置補正手段を用いて画像データ書き込み中に像担持体上の走査位置を制御することを特徴とする。
【００４６】
請求項２８記載の発明は、請求項１ないし２７の何れか１つに記載の光走査装置において、上記保持部材を、上記走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持するための不動部材を有し、上記走査線傾き補正手段が、上記保持部材と上記不動部材とに一体的に構成され、上記保持部材を、上記不動部材に対して、上記走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持させるための弾性部材を有し、上記保持部材を上記弾性部材の付勢力に抗して傾ける保持部材傾斜手段を有することを特徴とする。
【００４７】
請求項２９記載の発明は、請求項２８記載の光走査装置において、上記保持部材傾斜手段がねじであることを特徴とする。
【００４８】
請求項３０記載の発明は、請求項１ないし２９の何れか１つに記載の光走査装置において、上記走査線傾き補正手段が、上記保持部材と一体的に設けられ上記保持部材を傾けるように駆動するための駆動手段と、上記走査線の傾きを検知する傾き検知手段と、上記傾き検知手段が検知した上記走査線の傾きに応じて上記駆動手段により上記光学素子の全体を傾けて上記走査線の傾きを補正させるための制御手段を有することを特徴とする。
【００４９】
請求項３１記載の発明は、請求項３０記載の光走査装置において、上記保持部材を、上記走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持するための不動部材を有し、上記走査線傾き補正手段が、上記保持部材と上記不動部材とに一体的に構成され、上記保持部材を、上記不動部材に対して、上記走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持させるための弾性部材を有し、上記保持部材を上記弾性部材の付勢力に抗して傾ける保持部材傾斜手段を有し、この保持部材傾斜手段が上記駆動手段であることを特徴とする。
【００５０】
請求項３２記載の発明は、請求項２８ないし３１の何れか１つに記載の光走査装置において、上記弾性部材が、板ばね及び／又はコイルばねであることを特徴とする。
【００５１】
請求項３３記載の発明は、請求項１ないし３２の何れか１つに記載の光走査装置に備えられた、走査線曲がり補正手段および／または走査線傾き補正手段を用い、光源から出射されたビームによる、走査線の曲がりおよび／または走査線の傾きを補正する走査線補正方法にある。
【００５２】
請求項３４記載の発明は、請求項３０ないし３２の何れか１つに記載の光走査装置であって、制御手段を有する光走査装置に備えられた制御手段を用い、光源から出射されたビームによる走査線の傾きを補正する走査線補正制御方法にある。
【００５３】
請求項３５記載の発明は、請求項１ないし３２の何れか１つに記載の光走査装置を有する画像形成装置にある。
【００５４】
請求項３６記載の発明は、請求項３５記載の画像形成装置であって、像担持体を複数有する画像形成装置において、各像担持体上のトナー像を重ね転写される中間転写体を有することを特徴とする。
【００５５】
請求項３７記載の発明は、請求項３３記載の走査線補正方法または請求項３４記載の走査線補正制御方法を用いて画像形成を行う画像形成装置にある。
【００５６】
請求項３８記載の発明は、請求項１ないし３２の何れか１つに記載の光走査装置を用いて、または、請求項３３記載の走査線補正方法または請求項３４記載の走査線補正制御方法を用いて、または請求項３５ないし３７の何れか１つに記載の画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法にある。
【００５７】
請求項３９記載の発明は、光源と、この光源から出射されたビームを像担持体に結像させるための光学素子群と、この光学素子群を構成する複数の光学素子のうちの少なくとも１つを保持する保持部材と、上記複数の光学素子のうち上記保持部材に保持された被保持光学素子を上記ビームの副走査方向に矯正して上記ビームによる走査線の曲がりを補正する走査線曲がり補正手段と、上記被保持光学素子の全体を傾けて上記走査線の傾きを補正する走査線傾き補正手段とを有し、上記走査線曲がり補正手段の少なくとも一部と上記走査線傾き補正手段の少なくとも一部とを上記保持部材に一体的に設けた光走査装置にある。
【００５８】
請求項４０記載の発明は、請求項３９記載の光走査装置において、上記保持部材が、保持した上記被保持光学素子に当接して同被保持光学素子の同保持部材内における位置基準を形成する基準面を有するとともに同被保持光学素子を上記副走査方向から支持する、上記ビームの走査方向に長い支持部材を有し、上記走査線曲がり補正手段は、上記被保持光学素子の上記支持部材に当接する面の反対側から同被保持光学素子を押圧する、上記支持部材の長手方向に複数配設された押圧部材と、この押圧部材を上記被保持光学素子に押し当てる押し当て部材とを有することを特徴とする。
【００５９】
請求項４１記載の発明は、請求項４０記載の光走査装置において、上記保持部材が、上記支持部材との間で上記被保持光学素子を挟持する挟持部材を有し、この挟持部材に、上記押し当て部材と上記走査線傾き補正手段の当該少なくとも一部とを一体的に設けたことを特徴とする。
【００６０】
請求項４２記載の発明は、請求項４０または４１記載の光走査装置において、上記押し当て部材が、その軸方向に移動することで上記押圧部材を上記被保持光学素子に押し当てるテーパピンであることを特徴とする。
【００６１】
請求項４３記載の発明は、請求項４２記載の光走査装置において、上記押圧部材は、その軸線方向が上記被保持光学素子の光軸方向とほぼ平行な円柱状をなし、上記テーパピンの軸方向が上記軸線方向とほぼ直行することを特徴とする。
【００６２】
請求項４４記載の発明は、請求項４３記載の光走査装置において、上記軸線方向における上記押圧部材の長さが、上記被保持光学素子の、当該押圧部材が当接する面に形成された、上記光軸方向におけるひけ部の長さより長いことを特徴とする。
【００６３】
請求項４５記載の発明は、請求項３９ないし４４の何れか１つに記載の光走査装置において、上記走査線傾き補正手段が、上記保持部材と一体的に設けられ上記保持部材を傾けるように駆動するための駆動手段と、上記走査線の位置ずれを検知する検知手段と、上記検知手段が検知した上記走査線の位置ずれ量に応じて上記駆動手段により上記被保持光学素子の全体を傾けて上記走査線の傾きを補正させるための制御手段を有することを特徴とする。
【００６４】
請求項４６記載の発明は、請求項４５記載の光走査装置において、上記保持部材を、上記走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持するための不動部材を有し、上記走査線傾き補正手段が、上記保持部材と上記不動部材とに一体的に構成され、上記保持部材を、上記不動部材に対して、上記走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持させるための板ばねを有し、上記駆動手段は、上記保持部材を上記板ばねの付勢力に抗して傾けることを特徴とする。
【００６５】
請求項４７記載の発明は、請求項３９ないし４６の何れか１つに記載の光走査装置において、上記走査線傾き補正手段が、上記保持部材を傾ける際の支点を形成する支点部材を有することを特徴とする。
【００６６】
請求項４８記載の発明は、請求項４７記載の光走査装置において、上記支点を上記被保持光学素子の光軸付近に設けたことを特徴とする。
【００６７】
請求項４９記載の発明は、請求項３９ないし４８の何れか１つに記載の光走査装置において、上記走査線曲がり補正手段と上記走査線傾き補正手段とは独立して当該補正を行なうことを特徴とする。
【００６８】
請求項５０記載の発明は、請求項２９ないし４９の何れか１つに記載の光走査装置を有する画像形成装置にある。
【００６９】
請求項５１記載の発明は、請求項５０記載の画像形成装置において、像担持体を複数有し、上記光走査装置を上記複数の像担持体のそれぞれに対応して配設したことを特徴とする。
【００７０】
【実施例】
図１に本発明を適用した、カラー画像を形成可能な画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１は、複写機であるが、ファクシミリ、プリンタ、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置１が、プリンタ、ファクシミリ等として用いられる場合には、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。
【００７１】
画像形成装置１は、本発明の少なくとも１が適用できるのであれば、上述したカラー画像を対象とするだけでなく、単一色の画像を対象とする装置であっても良い。画像形成装置１は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体Ｓとして画像形成を行なうことが可能である。
【００７２】
画像形成装置１は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する画像を形成可能な複数の像担持体としての感光体ドラム（単に「感光体」と記すこともある。）１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａを並置したタンデム構造が用いられており、各感光体ドラム１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａに形成された互いに異なる色の可視像が各感光体ドラム１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａに対峙しながら移動可能な中間転写体たる転写ベルト５によって搬送される記録媒体である転写紙Ｓにそれぞれ重畳転写されるようになっている。
【００７３】
一つの感光体ドラム１Ａ及びその周りに配設された構成を代表して画像形成処理に係る構成を説明する。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及びその周りに配設した構成に付した符号に対応する符号を、感光体ドラム２Ａ〜４Ａ及びその周りに配設した対応する構成に付し、詳細な説明については適宜省略する。
【００７４】
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、レーザ光源からのレーザー光を用いる光走査装置２０、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。本発明を適用した光走査装置２０については、図２以下の図において詳細を説明する。
【００７５】
現像装置１Ｄ〜４Ｄの配列は、図１において転写ベルト５の展張部における右側からイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックのトナーを供給できる順序となっている。帯電装置１Ｂには、図１に示した例では、ローラを用いているが、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。
【００７６】
画像形成装置１では、帯電装置１Ｂ、光走査装置２０、現像装置１Ｄおよびクリーニング装置１Ｅ等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が配置されており、原稿載置台６Ａ上に載置された原稿を読み取り装置７によって読みとった画像情報を図示しない画像処理制御部に出力し、光走査装置２０に対する書き込み情報が得られるようになっている。
【００７７】
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色分解毎の色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、色分解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。
【００７８】
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厚さ１００μｍの部材であり、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１Ａ〜４Ａ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の厚さは、製造上±１０μｍの誤差が生じ、後述するように各色毎に形成されたトナー像が重ねあわされる際に位置ずれが生じることがあるが、これは主に、後述する書き込み開始位置補正手段１４０による補正によって解消される。
【００７９】
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１０Ａ内から繰り出された記録媒体Ｓが給送され、記録媒体Ｓが転写ベルト５に対して転写装置８Ａからのコロナ放電により静電吸着されて搬送される。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。
【００８０】
各感光体ドラム１Ａ〜４Ａからの画像転写が終了した記録媒体Ｓが移動する位置には記録媒体Ｓの分離装置１１が、また、展張部分の今一つの部分にはベルトを挟んで対向する除電装置１２が配置されている。なお、図１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。
【００８１】
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。
【００８２】
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色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に静電潜像が形成され、該静電潜像が現像装置１Ｄ〜４Ｄから供給される色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たうえで、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を介して静電転写される。
【００８３】
各感光体ドラム１Ａ〜４Ａに担持された色分解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た後に定着装置１４に移動して未定着画像中のトナーが定着され、画像形成装置１本体外部の図示しない排紙トレイ上に排出される。
【００８４】
図２に示すように、光走査装置２０はタンデム式の書込光学系である。図２は光走査装置２０の概略を示す図であり、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。また図２においては、図示の便宜上、２ステーションを示し、これに沿って以下説明するが、偏向手段としてのポリゴンミラー６、７を中心に左右対称に構成することで４ステーションとすることができ、これを画像形成装置１に用いている。画像形成装置１が本実施例のようにカラー画像を形成可能であるため、画像形成装置１がカラー画像を形成する場合には、光走査装置２０はカラー画像を形成するために用いられるものである。
【００８５】
光走査装置２０は、光源としての２個のＬＤユニット２１、２２を有している。光学走査装置２０は、ＬＤユニット２１、２２からそれぞれ出射されたレーザビームたるビームを、像担持体としての感光体ドラムたる感光体３４、３８のそれぞれに結像させるものであり、このための光学素子群５１、５２を、それぞれ、ＬＤユニット２１、２２および感光体３４、３８に対応して有しており、これにより、光走査装置２０は感光体３４、３８のそれぞれに対応して配設されている。なお感光体３４、３８はそれぞれ、上述した感光体ドラム１Ａ〜４Ａの何れかに対応するものである。
【００８６】
ＬＤユニット２１、２２は、ほぼ鉛直方向をなすビームの副走査方向Ｂにおいて異なる高さに配設されており、上側のＬＤユニット２１から出射されたビームは、書き込み開始位置補正手段１４０を通過してから、途中の折り返しミラー２３で下側ＬＤユニット２２から出射されたビームと同一方向に曲げられ、下側のＬＤユニット２２から出射されたビームは折り返しミラー２３に入射する前に書き込み開始位置補正手段１４１を通過し、折り返しミラー２３を透過する。その後、ＬＤユニット２１のビーム、ＬＤユニット２２からのビームはそれぞれシリンダレンズ２４、２５に入射し、所定距離離れた上下２段のポリゴンミラー２６、２７反射面近傍に線状に集光する。
【００８７】
なお、ＬＤユニット２１、２２はそれぞれ、図示を省略するが、少なくとも半導体レーザーとコリメートレンズとを有している。書き込み開始位置補正手段１４０、１４１はそれぞれ、図８、９に示す光屈曲部材としての楔形状のプリズム１０１を有しており、ＬＤユニット２１、２２から出射されたビームは何れも、書き込み開始位置補正手段１４０、１４１を通過するとき、各プリズム１０１を透過するようになっている。ポリゴンミラー２６、２７は、図示しないポリゴンモータに直結されていて回転駆動される。
【００８８】
ポリゴンミラー２６、２７で偏向されたビームはそれぞれ、一体型あるいは２段に重ねられた第１の走査レンズ２８、２９でビーム整形され、その後、第２の走査レンズ３０、３５でｆθ特性と所定のビームスポット径にビーム整形されて感光体３４、３８の感光体面上を走査する。第１の走査レンズ２８、２９以降、２個の異なる感光体３４、３８にビームを導くため光路が異なる。
【００８９】
上側のビームすなわち第１の走査レンズ２８を透過したビームは、折り返しミラー３１によって９０°上方向に向けられ、折り返しミラー３２によって９０°曲げられてから、長尺プラスチックレンズ上たる第２の走査レンズ３０に入射し、折り返しミラー３３によってＢ方向のうち鉛直下方向に曲げられて感光体３４上をビームの走査方向である主走査方向Ａに走査する。
【００９０】
下側のビームすなわち第１の走査レンズ２９を透過したビームは、途中折り返しミラーに入射することなく、長尺プラスチックレンズ下たる第２の走査レンズ３５に入射した後、２枚の折り返しミラー３６、３７によって光路を曲げられて、所定のドラム間ピッチの感光体３８上をビームの主走査方向Ａに走査する。図２において矢印Ｃは第２の走査レンズ３０、３５の光軸方向を示している。
【００９１】
なお、図１０に示すように、各感光体１Ａ〜４Ａの直上には、折り返しミラー１１０が配設されている。折り返しミラー１１０は、各感光体１Ａ〜４Ａ上の有効画像領域の両外側に対応する、その両端部におけるビームを反射し、各感光体１Ａ〜４Ａ上の有効画像領域に対応するビームを透過するようになっている。折り返しミラー１１０によって反射されたビームは、位置ずれ検知手段としての機能を有するビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂに入射するようになっている。ビームスポット位置検知手段３００ａは書き込み開始位置検知用であり、ビームスポット位置検知手段３００ｂは書き込み終端位置検知用である。
【００９２】
光学素子群５１は、複数の光学素子、すなわち上述したプリズム１０１、折り返しミラー２３、シリンダレンズ２４、ポリゴンミラー２６、第１の走査レンズ２８、折り返しミラー３１、３２、第２の走査レンズ３０、折り返しミラー３３、折り返しミラー１１０によって構成されている。光学素子群５２は、複数の光学素子、すなわち上述したプリズム１０１、シリンダレンズ２５、ポリゴンミラー２７、第１の走査レンズ２９、第２の走査レンズ３５、折り返しミラー３６、３７、折り返しミラー１１０によって構成されている。
【００９３】
光走査装置２０は、光学素子群５１を構成する上述した光学素子のうち、第２の走査レンズ３０を保持する保持部材６１と、光学素子群５２を構成する上述した光学素子のうち、第２の走査レンズ３５を保持する保持部材６２とを有している。保持部材６１及びこの保持部材６１に保持された被保持光学素子たる光学素子としての第２の走査レンズ３０と、保持部材６２及びこの保持部材６２に保持された被保持光学素子たる光学素子としての第２の走査レンズ３５とは、ほぼ同じ構成であるので、図３以降、保持部材６１及び第２の走査レンズ３０を代表して説明する。
【００９４】
図３に示すように、光走査装置２０には、第２の走査レンズ３０を副走査方向Ｂに矯正してビームによる感光体３４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、第２の走査レンズ３０の全体を傾けてビームによる感光体３４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とを有している。
【００９５】
上述のように、走査光学系にはコストダウンの要求からプラスチックを採用し、樹脂成形することが必須となってきている。特に本実施例のごとくタンデム式の書込ユニットにおいては、光学素子の部品点数が多いため、プラスチック化によるコストダウン効果化が非常に大きく、したがって本実施例においても、上述の光学素子はプラスチックにより成形したものを採用している。
【００９６】
しかしながら、長尺のプラスチック光学素子は成形条件や残留応力などによって長手方向、特に主走査方向Ａと直交する方向であるＢ方向にたわみが発生しやすい。そのたわみ量は数十ミクロンとなり、型の違いによってその量、方向ともばらつくことがあるため、各ステーション間の走査線の湾曲や傾きの位置合わせを高精度に行うことが非常に困難であった。走査線曲がり補正手段７１と走査線傾き補正手段７２とは、このような問題に対処すべく備えられているものである。
【００９７】
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、後述するように保持部材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とは第２の走査レンズ３５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。
【００９８】
保持部材６１は、第２の走査レンズ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との間で第２の走査レンズ３０を挟持する挟持部材６４とを有している。支持部材６３は、保持した第２の走査レンズ３０に当接し保持部材６１内における第２の走査レンズ３０の位置基準を形成する基準面６５を有している。
【００９９】
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、その平面を第２の走査レンズ３０に突き当てている。支持部材６３において第２の走査レンズ３０に突き当てた平面が基準面６５をなしている。第２の走査レンズ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。
【０１００】
支持部材６３と挟持部材６４との、第２の走査レンズ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、第２の走査レンズ３０の厚みとほぼ同じ高さを有する角柱６６が配設されており、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とで第２の走査レンズ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３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。
【０１０１】
走査線曲がり補正手段７１は、これを構成する部材が挟持部材６４と一体化されている。走査線曲がり補正手段７１は、主走査方向Ａに複数配設された押圧手段としての走査線曲がり補正機構８１を有している。図３または図４に示すように、各走査線曲がり補正機構８１は、押圧部材７３と、各押圧部材７３を第２の走査レンズ３０に押し当てるための押し当て部材７４と、挟持部材６４の上面にスポット溶接等で固定され押し当て部材７４をそれぞれ支持するためのコ字状をなすブラケット７５とを有している。
【０１０２】
各押圧部材７３は、第２の走査レンズ３０の支持部材６３に当接する面の反対側から、第２の走査レンズ３０を押圧するようになっている。ブラケット７５の両側の立ち曲げ部の一方にはガイド穴７６、もう一方にはガイド穴７６より大きいタップ７７が開孔されている。各押し当て部材７４は、大径部７８と、小径部７９と、第径部７８と小径部７９とを連結するテーパ部８０とを有するテーパピンである。大径部７８にはねじ山が形成されており、押し当て部材７４はネジとなっている。
【０１０３】
各押し当て部材７４は、ガイド穴７６に小径部７９が、タップ７７に大径部７８が、それぞれ挿通され、タップ７７に噛合したネジとなっており、その軸方向をなすＡ方向とほぼ同一の方向においてブラケット７５によって移動可能に保持され、これによってブラケット７５を介して挟持部材６４と一体化されている。そしてこれにより、走査線曲がり補正手段７１は、この一部すなわち走査線曲がり補正機構８１の一部をなす押し当て部材７４が挟持部材６４すなわち保持部材６１と一体化されている。
【０１０４】
押圧部材７３は、円柱状をなすコロであり、その軸線方向が第２の走査レンズ３０の光軸方向Ｃと平行をなすように配置され、この形状に合うように、図４に示すように、ブラケット７５には切り欠き４１が、挟持部材６４には孔４２が形成されている。押圧部材７３は、切り欠き４１及び孔４２に落とし込まれ、第２の走査レンズ３０に直接当接している。なお、押圧部材７３は第２の走査レンズ３０に対して直接当接するのでなく、当て板等を介して当接するようにしても良い。
【０１０５】
押し当て部材７４は、テーパ部７３が押圧部材７３に当接しており、押し当て部材７４をドライバ等で回転させその軸方向すなわち押圧部材７３の軸線方向とほぼ直行する方向に移動させることで、方向Ｂにおける押圧部材７３への押圧位置が変化し、押圧部材７３が当接した位置において挟持部材６４に対する第２の走査レンズ３０の位置が変化する。したがって、各走査線曲がり補正機構８１において押し当て部材７４の回転を行なうことで、全体として、走査線曲がり補正手段７１による、第２の走査レンズ３０を透過したビームの、感光体３４上における走査線の曲がりの補正が行なわれる。
【０１０６】
感光体３４上における走査線の曲がりは、第２の走査レンズ３０の平面度や、折り返しミラー２３、シリンダレンズ２４、ポリゴンミラー２６、第１の走査レンズ２８、折り返しミラー３１、３２、第２の走査レンズ３０、折り返しミラー３１の反りの積み上げにより発生するが、走査線曲がり補正手段７１により、上述のようにして第２の走査レンズ３０だけを副走査方向に曲げることにより、かかる走査線の曲がりが解消される。
【０１０７】
例えば第２の走査レンズ３０が上に凸に反っていれば、中央部の走査線曲がり補正機構８１に備えられた押圧部材７３を下方に押し下げて第２の走査レンズ３０を押圧し、矯正すれば良く、逆に下に凸に反っていれば両端部の走査線曲がり補正機構８１に備えられた押圧部材７３を下方に押し下げて第２の走査レンズ３０を押圧し、矯正すればよい。実際の走査線曲がり量は数１０μｍのレベルであり、支持部材６３及び挟持部材６４が変形しない領域で補正可能となる。
【０１０８】
図５に示すように、第２の走査レンズ３０には、その成形過程で、押圧部材７３が当接する面にひけ部としてのひけ８３が生じる。ひけ８３は、肉厚部に沿って光軸方向Ｃにおいて幅ｄの大きさを有する。押圧部材７３は、その軸線方向すなわち光軸方向Ｃにおける長さが、図６から明かなようにひけ８３の幅ｄよりも長くなっており、押圧部材７３と第２の走査レンズ３０との接触を安定して行なうようになっている。
【０１０９】
また、押圧部材７３の軸線方向を第２の走査レンズ３０の光軸と略平行にしているため、環境温度が変化し第２の走査レンズ３０が膨張あるいは収縮しても、押圧部材７３が回転しあるいは滑ることで、第２の走査レンズ３０のＡ方向における膨張、収縮の膨張を妨げることがなく、光学特性の変化を抑えることができる。なお、タンデム光学系の各ステーション間での反りの量、方向を一致させる狙いであれば、走査線曲がり補正手段７１は、支持部材６３、挟持部材６４ごと第２の走査レンズ３０を変形させることで調整の余裕度が向上し調整の容易化が更に可能となる。
【０１１０】
図３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の、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、傾き検知手段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、これにより第２の走査レンズ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。
【０１１１】
図３または図４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方向における第２の走査レンズ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。
【０１１２】
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方向における第２の走査レンズ３０の中心位置にあり、第２の走査レンズ３０の光軸付近に位置している。
【０１１３】
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とを有しており、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とともに、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ている。
【０１１４】
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３または図７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。本実施例においてはステッピングモータ９０は稼動側の保持部材６１に配置した構成としたが、長尺レンズホルダ９１に取り付けた構成としてもよいし、光走査装置２０のハウジングに取り付けた構成としてもよい。
【０１１５】
図７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。
【０１１６】
傾き検知手段は、転写ベルト５の非通紙領域に形成されるテストパターンを読み取るフォトセンサである。テストパターンは、感光体１Ａ〜４Ａが同一形状のトナー像を形成し、これらが一致するタイミングで転写ベルト５の非通紙領域上に転写されることで、ちょうど重なり合うように形成されるが、走査線が傾いている場合には、各感光体１Ａ〜４Ａによって形成されるテストパターンがずれることとなる。傾き検知手段はこのずれを検知するものである。
【０１１７】
ＣＰＵは、かかる傾き検知手段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。転写ベルト５上に形成されたテストパターンは、クリーニング装置１３によって除去される。
【０１１８】
走査線傾き補正手段７２は以上の構成であるから、ＣＰＵが傾き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を駆動してステッピングモータシャフト９９を回転させると、保持部材６１は板ばね９４、９５の付勢力に抗して不動部材９１に対して変位し、保持部材６１は支点４７を中心にしてγ回転することで傾く。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。
【０１１９】
支点４７は第２の走査レンズ３０の光軸付近に位置しているので、第２の走査レンズ３０を傾けて走査線の傾きを補正した際の光学特性の変化が抑制される。また、以上の説明から明らかなように、走査線曲がり補正手段７１と走査線傾き補正手段７２とはそれぞれ独立して、走査線の曲がりを補正し、走査線の傾きを補正するようになっており、したがって、それぞれを補正することが容易になっている。
【０１２０】
上述のように、走査線の曲がり、走査線の傾きを補正するためには、各色に対応する各走査光学系の走査線の位置を、それぞれについて転写ベルト５上に重ね合わせた時のずれがゼロに近くなるように補正することも考えられる。しかしながら、４色に対応するそれぞれのビームの走査位置を調整する際に、４つの全部をそれぞれ所定の基準位置に合わせようとすると、誤って大きな回転偏心を与え、光学性能、例えばビームスポット径が劣化するおそれがある。また走査線曲がり補正手段７１、走査線傾き補正手段７２をそれぞれのビームに対応して配設するため部品点数も多くなりコストアップを生ずる。
【０１２１】
そこで光走査装置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こと、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こととしてもよい。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ので、それぞれの数が３つで済む。
【０１２２】
本実施例において、基準色は黒色とした。カラー画像は、基本的にＹ、Ｍ、Ｃの３色で形成可能であるが、カラー画像の鮮鋭性を向上し、かつ文字画像の解像度を向上させるためには黒色プロセスを有することが一般的であり、本実施例においてもこれを採用している。このような構成において基準色を黒色としているため次のような利点を得ることができる。
【０１２３】
すなわち、黒色は他の色に対しコントラストが高いため、振動、温度変動などの外乱によるビームスポット径、ビームスポット位置変動劣化の影響が画像に現れやすいが、黒色用のレーザービームを基準色とすることで、かかる色を扱う走査光学系の各光学部品を剛性高く固定することができ、外乱の影響を受けにくい走査光学系を実現することができるものである。なお、Ｍ（マゼンタ）も、黒色に準ずる性質を有するため、Ｍ（マゼンタ）を基準色としてもよい。また他の色を基準色とすることも可能である。
【０１２４】
このような構成によれば４色のうち、３色を調整すればよいため、走査線曲がり補正手段７１、走査線傾き補正手段７２はそれぞれ３つ用いることで足り、調整箇所、調整量も減るため、基準色に対する走査位置ずれが大きい場合でも「相対的な色ずれ」を容易に補正することができ、１ライン以下の色ずれも補正することが可能となって、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。われわれの経験上、相対的な色ずれ量は３０μｍ以下に抑えることにより、事実上の色ずれが目立たない条件を得ることができ、本構成によってこれが達成される。
【０１２５】
図８または図９に示すように、書き込み開始位置補正手段１４０は、プリズム１０１と、プリズム１０１の回転調整手段としてのステッピングモータ１０９を駆動源とするリードスクリュー型のアクチュエータ１０２とを有している。書き込み開始位置補正手段１４０、１４１はぞれぞれ同様の構成であるので、書き込み開始位置補正手段１４０を代表して説明する。
【０１２６】
ここで楔形状のプリズム１０１による副走査ビームスポット位置補正原理を図８により説明する。プリズム１０１は楔状（断面台形状）であり、符号Ｏ―Ｏをプリズム１０１を透過するビームの光軸とすると、略光軸Ｏ−Ｏ回りに矢印１０３で示すように回動することにより、入射ビームに対し矢印１０４で示すように最大偏向角度φの範囲で偏向を行うことができ、結果として被走査面上の副走査ビームスポット位置を可変調節することができる。
【０１２７】
図８に示すようにプリズム１０１を光軸Ｏ―Ｏまわりに回転することにより、屈折により最大偏向角φの範囲で偏向角度が可変である。なお、最大偏向角度φは、楔形状プリズムの頂角をαとし、楔状プリズム１（プリズム硝材）の屈折率をｎとしたとき、以下の（式１）で表すことができる。
φ＝（ｎ−１）×α  ・・・（式１）
【０１２８】
また、光軸Ｏ―ＯがＬＤユニット２１、２２の光軸と一致するとき、コリメートレンズ１５０ｂの焦点距離をｆｃ、光学系全系の副走査横倍率をβとすると、感光体面上の走査位置補正量ｐは以下の（式２）で表される。
Ｐ＝ｆｃ×β×ｔａｎφ×ｓｉｎγ  ・・・（式２）
ここで、プリズムの頂角α［ｄｅｇ］は以下の関係を満足することが望ましい。
０．１＜β×ｔａｎ［（ｎ−１）×α］＜１．０  ・・・（式３）
【０１２９】
（式３）において、上限を超えると、光束に波面収差を発生し、ビームスポット形状が乱れたり（サイドローブの発生）、ビームスポット径の太りを生じたりする。下限を超えると、感度が鈍すぎ、書き込み開始位置の調整のために大きな回転角を与える必要があり、経時変化補正時などの場合に高速に応答することができない。
【０１３０】
図９に示すように、アクチュエータ１０２は、プリズム１０１を装着されるプリズムホルダー１０５を有している。プリズムホルダー１０５はコリメートレンズの光軸Ｏ−Ｏを回転軸として回転自在に支持されていて、その一部にアーム１０５ａが形成されている。このアーム１０５ａの自由端側の上面には不動部材の間に介在する伸張性のばね１０６の下端側が接していて、アーム１０５ａを押圧している。このため、プリズム１０１はプリズムホルダー１０５と共に光軸Ｏ−Ｏを回転軸（回転中心）として図９において時計まわりのモーメントが付与されている。
【０１３１】
このモーメントによるプリズムホルダー１０５の回転は、アーム１０５ａの自由端側の下面に接している受け部材１０７により阻止されている。受け部材１０７は円柱状をした軸体でその軸線方向、すなわち図９中の上側の先端部が円錐状をしており、この円錐の頂点部がアーム１０５ａの自由端側の下面に接している。この接している部分をアクチュエータ作用点Ｐと称する。
【０１３２】
一方、受け部材１０７の上記頂点部の反対側、図９中の下側の端部にはナット１０８が固定（あるいは雌ねじが形成）されていて、このナット１０８にはステッピングモータ１０９の回転軸と一体の雄ねじが螺合されている。このねじをリードスクリューと称する。ステッピングモータ１０９は図示しない不動部材に固定されている。
【０１３３】
かかる構成の回転手段をリードスクリュー型のアクチュエータと称し、ステッピングモータ１０９を駆動することにより、プリズム１０１はプリズムホルダー１０５と共に光軸Ｏ−Ｏを回転軸（回転中心）として回転する。かかるリードスクリュー型のアクチュエータ１０２は、ステッピングモータ１０９を駆動源としているので、プリズム１０１の回転角をデジタルのパルス信号として駆動制御できるため、マイコンなどで位置ずれ量を演算した後、パルス信号として容易にフィードバック制御できる。
【０１３４】
ここで、リニアアクチュエータの変動量（＝ナットの変位量＝作用点Ｐの変位量）Δｘは下式（式４）で与えられる。
Δｘ＝Ｒ×ｔａｎ（Δγ）  ・・・（式４）
（ここで、Ｒ：回転中心からアクチュエータ作用点までの距離、Δγ：楔形状プリズム回転角度とする。）
【０１３５】
一方、転写ベルト５の１回転に要する時間Ｔｍは転写ベルト５の１回転の長さをＬｍ、線速度をｖｍとしたとき、次式（式５）で表される。
Ｔｍ＝Ｌｍ／Ｖｍ  ［ｓｅｃ］  ・・・（式５）
従って、感光体１Ａ〜４Ａ上の副走査方向補正量ΔＺを制御するために必要な単位時間当たりのステッピングモータ１０９の駆動周波数Ｎは下式（式６）で与えられる。
Ｎ＝Δｘ／ｐ×Ｎｏ／Ｔｍ  ・・・（式６）
（ここで、ｐ：リードスクリューのねじピッチ、Ｎｏ：ステッピングモータ１０９の１回転当たりのパルス数とする。）
【０１３６】
そこで、以下の式を満足することにより、良好に色ずれを低減することができる。
１０＜Ｎ＜２０００［ｐｐｓ］  ・・・（式７）
上限である２０００ｐｐｓ、好ましくは１０００ｐｐｓを超えると、ステッピングモータ１０９が応答できなくなるためビームスポット位置ずれ補正が追従することができない。また下限である１０ｐｐｓを超えると、分解能が粗すぎるため、ビームスポット位置補正精度が不十分となる。
【０１３７】
一方、ステッピングモータ１０９のトルクＴは下式で与えられる。
Ｔ＝Ｔ１ｐ／２πＲ  ・・・（式８）
（ここで、ｐ：リードスクリューのねじピッチ、Ｔ１：ばね（１０６）のテンションで発生するトルク、Ｒ：回転中心と作用点との距離を表す。）
【０１３８】
ステッピングモータ１０９の最大応答パルス数Ｎｍａｘは、図１１に示すような規格表（モータの特性図）を用いて、トルクＴに対するプルインの駆動周波数から読みとることができる。したがって、（式６）における感光体１Ａ〜４Ａ上の副走査方向補正量ΔＺを制御するために必要な単位時間当たりのパルス数Ｎは、
Ｎ＜Ｎｍａｘ  ・・・（式９）
の条件を満たす必要がある。
【０１３９】
かかるアクチュエータ１０２によってプリズム頂角αを適度な角度に設定することにより適度な感度に設定することができる。そのため、ガルバノミラー方式などのように感度が高すぎることなく又振動による影響も少なく、精度の高いビームスポット位置決めが可能となる。また、楔形状のプリズム１０１を用いることにより、単純な構成の楔形状プリズムを回動させるという簡単な動作にかかる制御が可能であり、機械立ち上げ時またはプリント出力前などのバッチ毎の位置補正制御に比べ、画像データを書き込み中にビームスポット位置補正ができる。
【０１４０】
したがって、図１２に示すような立ち上がり区間Ａや、符号Ｂで示す領域である連続プリント時などのように、急激に温度変動が起きる場合や、転写ベルト５、感光体１Ａ〜４Ａなどの速度変動による位置ずれが発生した場合においても、このずれを、図１０に示した位置ずれ検知手段としての機能を有するビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂや、同図に示す、位置ずれ検知手段としての機能を有する色ずれ検知用センサ３３０からの位置ずれデータに基づいてほぼリアルタイムな位置補正が可能となるため、色ずれの発生を大幅に低減することができる。なお、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂや、色ずれ検知用センサ３３０を、上述した傾き検知手段に代えて、またはこれとともに、傾き検知手段として用いることも可能である。
【０１４１】
楔形状プリズム１０２及びプリズムホルダー１０５は材質（例えば樹脂）や形状（例えば薄形形状）を選択することで重量が比較的軽いため、長尺の折り返しミラー、走査レンズ、ダハミラー、光源ユニットなどの比較的重量の重い光学素子をチルト／シフトしてビームスポット位置を補正する従来方式に比べ、応答速度が速く、高い周波数の位置ずれまで補正することが可能となる。
【０１４２】
さらに液晶偏向素子、電気光学素子（ＰＬＺＴなど）のように、印加電圧を変えてビームスポット位置を補正する方式に比べ、電源ＯＦＦ時も位置決めがずれることなく、しかも安価なに実現することができる。すでに述べたように、われわれの経験上、相対的な色ずれ量は３０μｍ以下に抑えることにより、事実上の色ずれが目立たない条件を得ることができ、本構成によればこれが達成される。
【０１４３】
光走査装置２０は、ＬＤユニット２１、２２からポリゴンミラー２６、２７に至る光路中に、プリズム１０１を少なくとも１つ有し、プリズム１０１を略光軸回りに回転調整することにより、感光体１Ａ〜４Ａ上での副走査方向のビームスポット位置を可変とする、上述したような書き込み開始位置補正手段１４０を有し、更に、各感光体１Ａ〜４Ａ間の副走査方向の相対的な書き込み開始位置ずれを検知する位置ずれ検知手段を有し、この位置ずれ検知手段による位置ずれデータに基づいて、該書き込み開始位置補正手段１４０をフィードバック制御可能とする。感光体１Ａ〜４Ａ上での副走査方向と、上述した矢印Ｂで示す被保持光学素子における副走査方向とは対応しているが、同じ空間上では異なる方向を示す。
【０１４４】
位置ずれ検知手段については、図１０に示した書き込み開始位置検知用ビームスポット位置検知手段３００ａ、書き込み終端位置検知用ビームスポット位置検知手段３００ｂと、色ずれ検知用センサ３３０とを有している。かかる位置ずれ検知手段により、経時変動に対する各感光体１Ａ〜４Ａの副走査方向での書き込み開始位置ずれを補正することができる。なお、プリズム１０１のフィードバック制御による回転調整は、図９に沿って説明したように、ステッピングモータ、超音波モータなどにより容易に駆動制御可能である。
【０１４５】
ＬＤユニット２１、２２からは、所定枚数のプリント毎に、色ずれ検知用のトナー像を形成するためのビームが出射される。これにより、図１０に示すように、色ずれ検知用トナー像３３０Ｚが３箇所ずつ、転写ベルト５上に形成されると、これらのトナー像による色ずれが色ずれ検知用センサ３３０により検知される。
【０１４６】
光走査装置２０は図示しない箱状の光学ハウジングに、上述の各構成のほか、位置ずれ検知手段としての機能を有するビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂなど走査結像光学系を含む部材を支持してなるユニットであり、画像形成装置１本体側に設置される色ずれ検知用センサ３３０も位置ずれ検知手段として用いられ、書き込み開始位置補正手段１４０による補正量を得るのに使用され、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂなどと併用され、この点において光走査装置２０に備えられているものである。
【０１４７】
併用の場合の使用方法としては、例えば、色ずれ検知用センサ３３０は粗調整用、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂは微調整用として使用する。書き込み開始位置補正手段１４０は画像データ書き込み中に感光体１Ａ〜４Ａ上のビームスポット位置を位置ずれ検知結果に基づいて補正制御する。
【０１４８】
図１２に示したとおり、複数枚の画像を連続プリント出力するなどの場合は、光走査装置２０内部ではポリゴンミラー２６、２７駆動用のポリゴンモーターや、ＬＤユニット２１、２２からの発熱により、また光走査装置２０外部では、定着装置１４においてトナー定着時のヒーター熱などの影響により、画像形成装置１内部の温度は急激に変化する。この場合、感光体１Ａ〜４Ａ上のビームスポット位置も急激に変動し、１枚目、数枚目、数十枚目と次第に出力カラー画像の色合いが変化する。
【０１４９】
そこで、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂ、色ずれ検知用センサ３３０を位置ずれ検知手段として用い、書き込み開始位置補正手段１４０による補正を行う。位置ずれ検知手段としてのビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂは、非平行フォトダイオードセンサーである。ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂは、主走査方向の書き込み開始位置を決定する同期信号を検知する機能を兼ねている。
【０１５０】
図１３に示すように、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ１’の受光面は走査ビームに直交し、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。また、上記ヒーター熱による温度変化前の走査ビームをＬ１、温度変化後の走査ビームをＬ２としたとき、副走査方向にΔＺ（未知）ずれたとする。この場合、１対の非平行フォトダイオード間、すなわち非平行フォトダイオードＰＤ１とＰＤ２との間、或いは、非平行フォトダイオードＰＤ１’とＰＤ２’との間を走査ビームＬ１、Ｌ２が通過する時間Ｔ１、Ｔ２を計測し、Ｔ２−Ｔ１の時間差を求めることにより、副走査方向の走査位置すなわち書き込み開始位置をモニター、検知する。
【０１５１】
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。この補正量を、書き込み開始位置補正手段１４０により補正する。したがって、複数枚の画像を連続プリント出力するなどの場合に、感光体１Ａ〜４Ａ上のビームスポット位置が温度変化などにより急激に変動する場合においても、画像データ書込み中においても感光体１Ａ〜４Ａ上のビームスポット位置を補正可能である。フォトダイオードＰＤ１’と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。
【０１５２】
図１４（ａ）に、転写ベルト５における副走査ドット位置変動のイメージ図を示す。同図から明らかなように転写ベルト５は周期的に副走査方向にΔＺのドット位置ずれを発生する。この周期は転写ベルト５の１回転にかかる時間Ｔｍに相当する。このＴｍは上述の（式５）により求められるものであり、以下の（式１０）に示す関係を満足することが望ましい。
０．５＜Ｔｍ＜５  ［ｓｅｃ］  ・・・（式１０）
【０１５３】
（式１０）において、上限を超えると、１周期が長過ぎるため振動などの外乱の影響を受けやすく、下限を超えると、ビームスポット位置補正制御に対する高い応答速度が要求されるため、プリズム１０１の回転の速度が追従することができない。従って、（式１０）を満足することで、振動などの外乱の影響を受けにくく、また、ビームスポット位置補正制御に対する追従性もよい。
【０１５４】
図１４（ｂ）に本発明の実施によるビームスポット位置補正後の副走査方向での副走査ドットの位置ずれを示す。上述のΔＺの位置ずれが前記したように副走査方向補正量とされているため、転写ベルト５上のドット位置ずれを書き込み光学系のビームスポット位置で補正することにより、低周波の大きな位置ずれ成分は良好に補正されている。なお、同図に示されているように、非常に高い周期の位置ずれまでは補正されない。中間転写体は図１の例では転写ベルト５として構成したが、ドラム状に構成することもでき、この場合においても同様に位置ずれを補正することができる。
【０１５５】
上述のように、副走査方向の色ずれを補正するためには、各色に対応する各走査光学系の走査線の位置を、それぞれについて転写ベルト５上に重ね合わせた時のずれがゼロに近くなるように補正することも考えられる。しかしながら、４色に対応するそれぞれのレーザービームの書き込み開始位置すなわち走査位置を調整する際に、４つの全部をそれぞれ所定の基準位置に合わせようとすると、誤って大きな回転偏心を与え、光学性能、例えばビームスポット径が劣化するおそれがある。また書き込み開始位置補正手段の部品点数も多くなりコストアップを引き起こす。
【０１５６】
そこで光走査装置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こと、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こととしてもよい。相対的な色ずれの補正を行なえば、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。
【０１５７】
これにより、書き込み開始位置を補正するプリズム１０１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ので、その数が３つで済み、書き込み開始位置補正手段１４０も３つで済む。この場合、基準色については平行平板または素通し（エアー）とし、基準色以外の３色分についてプリズム１０１を含めた一体的に構成したユニットつまり、書き込み開始位置補正手段１４０が配置される。
【０１５８】
本実施例において、基準色は黒色とした。カラー画像は、基本的にＹ、Ｍ、Ｃの３色で形成可能であるが、カラー画像の鮮鋭性を向上し、かつ文字画像の解像度を向上させるためには黒色プロセスを有することが一般的であり、本実施例においてもこれを採用している。このような構成において基準色を黒色としているため次のような利点を得ることができる。
【０１５９】
すなわち、黒色は他の色に対しコントラストが高いため、振動、温度変動などの外乱によるビームスポット径、ビームスポット位置変動劣化の影響が画像に現れやすいが、黒色用のレーザービームを基準色とすることで、かかる色を扱う走査光学系の各光学部品を剛性高く固定することができ、外乱の影響を受けにくい走査光学系を実現することができるものである。なお、Ｍ（マゼンタ）も、黒色に準ずる性質を有するため、Ｍ（マゼンタ）を基準色としてもよい。また他の色を基準色とすることも可能である。
【０１６０】
このような構成によれば４色のうち、３色を調整すればよいため、楔形状プリズム１は３つ用いることで足り、調整箇所、調整量も減るため、基準色に対する走査位置ずれが大きい場合でも「相対的な色ずれ」を容易に補正することができ、１ライン以下の色ずれも補正することが可能となって、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。すでに述べたが、われわれの経験上、相対的な色ずれ量は３０μｍ以下に抑えることにより、事実上の色ずれが目立たない条件を得ることができ、本構成によってこれが達成される。
【０１６１】
以下、上述した走査線曲がり補正手段７１、走査線傾き補正手段７２の種々の変形例を示す。変形例は、上述の走査線曲がり補正手段７１、走査線傾き補正手段７２とともに、また変形例相互間においても適宜組み合わせ可能であって、以下説明する構成例に限定されるものではない。
【０１６２】
図１５ないし図１７に示すように、基準面６５は、走査線曲がり補正機構８１による第２の走査レンズ３０に押圧位置以外の部分、言い換えると非押圧部分に対応して形成することができる。図１５に示す基準面６５は、その上面が面一になるよう、板金である支持部材６５に絞り加工により突設された、高さ２００μｍの２つの突起部１１１、１１１によって形成されている。各突起部１１１、１１１は、主走査方向Ａにおける、各走査線曲がり補正機構８１の間に配設されている。
【０１６３】
これにより、走査線曲がり補正機構８１による押圧位置においては、第２の走査レンズ３０の下面と支持部材６３本体との間に２００μｍの高さの間隙が形成されるので、この間隙部分が走査線曲がり補正機構８１による押圧時に副走査方向Ｂにおける第２の走査レンズ３０の逃げとして機能し、第２の走査レンズ３０のＢ方向への曲げ、すなわち矯正が良好に行われる。図４等に示したように基準面６５が走査線曲がり補正機構８１による押圧位置にも形成されている場合に比して、小さな応力により矯正が可能となり、走査線曲がり補正機構８１による矯正が容易かつ良好に行われる。
【０１６４】
基準面６５を、非押圧部分に対応して形成するにあたっては、支持部材６３の、走査線曲がり補正機構８１による押圧位置に凹部を形成してもよく、図１５ないし図１７に示したように凸部を形成する構成に限られない。すなわち、非押圧部分に基準面６５を形成する凸部が形成されるよう、支持部材６３に凹凸が形成されればよい。なお、両端の走査線曲がり補正機構８１よりも端部側にそれぞれ基準面６５を形成してもよい。またたとえば、走査線曲がり補正機構８１が４つ形成される場合には、かかる基準面６５が３つまたは５つ、走査線曲がり補正機構８１が５つ形成される場合には、かかる基準面６５が４つまたは６つの凸部により形成されることとなる。
【０１６５】
支持部材６３に凹凸を形成した場合であって、第２の走査レンズ３０の両端が支持部材６３の凹部に位置する場合、角柱６６の高さを、角柱６６の上面が第２の走査レンズ３０の上面よりも低くなる高さとすることができる。たとえば、角柱６６の高さを、上述したような、第２の走査レンズ３０の厚みとほぼ同じ高さでなく、第２の走査レンズ３０の厚みよりも低い高さとすることができる。
【０１６６】
このような高さとすれば、第２の走査レンズ３０を支持部材６３と挟持部材６４とで挟持すると、走査線曲がり補正手段７１による調整前の初期状態においては、第２の走査レンズ３０は常に上に凸の変形が加えられる。したがって、支持部材６３に凸部が形成された構成において角柱６６の高さをかかる高さにすることで、第２の走査レンズ３０ごとに異なるその成型時の形状によらず、走査線曲がり補正手段７１による調整前の初期状態を均一にすることができ、曲がり調整を規格化して行うことが可能となる。
【０１６７】
なお第２の走査レンズ３０のかかる変形量は、支持部材６３も実際にはわずかな反力により弾性変形を生じることから、１００μｍ以下となる。かかる角柱６６の高さは、第２の走査レンズ３０を支持部材６３と挟持部材６４とで挟持したとき、走査線曲がり補正手段７１による調整前の初期状態において、第２の走査レンズ３０に常に上に凸の変形が加えられる高さであって、第２の走査レンズ３０に過剰な応力を加えず、かかる凸の変形が、走査線曲がり補正手段７１によって補正される範囲となる高さとされる。
【０１６８】
図１８に示すように、保持部材６１と不動部材たる長尺レンズホルダ９１とに一体的に構成され、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変位可能に支持させるための弾性部材は、図４に示した板ばね９４、９５でなく、コイルばねたる圧縮ばね１１２、１１２であってもよい。長尺レンズホルダ９１の両端部には段付ねじ１１３、１１３が螺合する、長尺レンズホルダ９１と一体の柱１１４、１１４が挟持部材６４の下面に向けて突設されている。
【０１６９】
段付ねじ１１３、１１３は挟持部材６４の上面から挟持部材６４を貫通して柱１１４、１１４に螺合しているとともに、そのねじ頭１１３ａ、１１３ａと挟持部材６４との間の部分に圧縮ばね１１２、１１２が巻き付けられている。圧縮ばね１１２、１１２の上端はねじ頭１１３ａ、１１３ａの下面に係合し、下端は挟持部材６４の上面に係合している。
【０１７０】
圧縮ばね１１２、１１２の付勢力により、ねじ頭１１３ａ、１１３ａと挟持部材６４とが互いに離間する方向に付勢されており、これにより、挟持部材６４と長尺レンズホルダ９１とは互いに近接する方向に付勢されている。このように、圧縮ばね１１２、１１２は、段付ねじ１１３、１１３を介して長尺レンズホルダ９１と実質的に一体化されている。
【０１７１】
したがって、圧縮ばね１１２、１１２の付勢力と、長尺レンズホルダ９１がコロ９３を介して保持部材６１を支持していることとにより、保持部材６１は、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れているとともに、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ている。
【０１７２】
コイルばねは、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とともに、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ればよいので、圧縮ばね１１２に限らず、ねじ頭１１３ａ、１１３ａと挟持部材６４とが互いに近接する方向に付勢し、挟持部材６４と長尺レンズホルダ９１とを互いに離間する方向に付勢するものであっても良い。
【０１７３】
段付ねじ１１３、１１３の締結状態を調整し、コイルばねによる付勢力を最適化することで、ステッピングモータ９０等の保持部材傾斜手段による所定量の走査線傾き補正が可能となる。なお、弾性部材はねじり梁であっても良いし、かかるコイルばねと板ばねとねじり梁との組み合わせによって構成しても良い。
【０１７４】
図１９に示すように、保持部材傾斜手段は、図４等に示したステッピングモータ９０でなく、γ調整ねじたるねじ１１５であってもよい。図１９に示す例においては、挟持部材６４は、その一端に延設されるとともに長尺レンズホルダ９１側に向けて斜め方向に屈曲された傾斜部１１６と、他端に延設されその端部が長尺レンズホルダ９１にねじ９７、９７によりねじ止めされた、弾性部材として機能する梁部１１７とを有している。梁部１１７は、板金である挟持部材６４の端部を細く絞ることで挟持部材６４に一体に形成されている。ねじ１１５は傾斜部１１６に螺合し挟持部材６４と一体化されているとともに、その先端は長尺レンズホルダ９１に螺合し、傾斜部１１６と長尺レンズホルダ９１との間の部分には圧縮ばね１１８が巻き付けられている。
【０１７５】
この構成においては、梁部１１７の、弾性領域、塑性領域の撓みと、圧縮ばね１１８の付勢力とのバランスにより、ねじ１１５の締めによって、走査線の傾きの微調整が可能となる。フィードバック制御せず、ステッピングモータ９０を用いることなく、ねじ１１５により傾き調整を行うことで、経時で傾きがずれないことを前提とした初期調整、あるいは必要に応じたサービスマンによる調整を行うことで、大幅なコストダウンを図ることが可能となる。なお、本発明にかかる弾性部材は、本変形例のような梁部によって構成することができ、また、上述の板ばね等、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【０１７６】
図４等に示した例では、走査線曲がり補正手段７１が、押圧手段たる走査線曲がり補正機構８１を、支持部材６３の長手方向に複数有しているが、押圧手段は、支持部材６３の長手方向に単数備えられているものであっても良い。また、押圧手段は、押圧部材７３と押し当て部材７４とを有する走査線曲がり補正機構８１のような構成に限られない。
【０１７７】
すなわち、図２０、図２１に示すように、押圧手段は、支持部材６３の長手方向に単数備えられた、ねじたるイモネジ１１９を有する構成であっても良い。この押圧手段１２０は、支持部材６３の長手方向の略中央部に配設され、イモネジ１１９と螺合する、挟持部材６４の上面側に絞りにより突設された絞り１２１を有している。イモネジ１１９は回転により副走査方向Ｂにほぼ平行な方向に変位する。絞り１２１はイモネジ１１９との螺合を良好とするために形成されているものである。このように押圧手段１２０は挟持部材６３と一体化されている。
【０１７８】
押圧手段１２０によれば、イモネジ１１９を回転させることにより、イモネジ１１９の先端による第２の走査レンズ３０に対する押圧力を調整し、第２の走査レンズ３０の曲がりを矯正することができる。このように、押圧手段をイモネジ１１９と絞り１２１のみの単純化した構成とすることで、大幅なコストダウンを図ることが可能である。イモネジ１１９の変位の方向は、第２の走査レンズ３０に対する押圧力を調整できれば良いのであるから、副走査方向Ｂにほぼ平行な方向に限らず、副走査方向Ｂを含む方向であれば良い。
【０１７９】
図２２に示すように、構造を単純化した押圧手段の別の例としては、ねじ１２２と、板金押圧部材１２３とを有する構成を採用することができる。この押圧手段１２４は、挟持部材６４の一部はＬ字状に起立した屈曲部１２５、１２６を有しており、板金押圧部材１２３の一端１２３ａは屈曲部１２５の上方に間隔を置いて位置し、他端１２３ｂは屈曲部１２６の下方に位置し屈曲部１２６に係合している。板金押圧部材１２３の中央部は第２の走査レンズ３０に係合し押圧部１２３ｃをなしている。ねじ１２２は、一端１２３ａと屈曲部１２５とを貫通する状態で板金押圧部材１２３と屈曲部１２５とに螺合している。ねじ１２２は回転により副走査方向Ｂにほぼ平行な方向に変位する。このように押圧手段１２４は挟持部材６３と一体化されている。
【０１８０】
押圧手段１２４によれば、ねじ１２２を回転させることにより、一端１２３ａと屈曲部１２５との間隔を調整することで、押圧部１２３ｃによる第２の走査レンズ３０に対する押圧力を調整し、第２の走査レンズ３０の曲がりを矯正することができる。このように、押圧手段を単純化した構成とすることで、大幅なコストダウンを図ることが可能である。なお、押圧手段１２４は押圧手段１２０に比して構造が複雑なため若干のコスト上昇が生じるが、第２の走査レンズ３０の押圧を押圧手段１２０の場合よりも安定して行うことが可能であるという利点がある。ねじ１２２の変位の方向は、第２の走査レンズ３０に対する押圧力を調整できれば良いのであるから、副走査方向Ｂにほぼ平行な方向に限らず、副走査方向Ｂを含む方向であれば良い。構成を単純化した押圧手段としては、他にカム等を利用したものが挙げられる。
【０１８１】
押圧手段を、支持部材６３の長手方向に単数備える構成においては、押圧手段は押圧手段１２０、１２４等のように単純化された構成に限らず、走査線曲がり補正機構８１を用いても良い。また、押圧手段を、支持部材６３の長手方向に複数備える構成においては、押圧手段は走査線曲がり補正機構８１に限らず、押圧手段１２０、１２４等のように単純化された構成を用いても良いし、補正機構８１、押圧手段１２０、１２４等を組み合わせて用いることもできる。
【０１８２】
図２３に、押圧手段を備えていない場合と、押圧手段を支持部材６３の長手方向に１つ備えている場合と、押圧手段を支持部材６３の長手方向に３つ備えている場合とで、走査線曲がりの量、すなわち理想とされる走査線からのずれの量を比較した結果を示す。同図において、像高とは、第２の走査レンズ３０等の被保持光学素子の長手方向における中心を基準の０とし、この中心からの距離を示すものである。
【０１８３】
同図から明らかなように、押圧手段を備えておらず調整を行わない場合には、被保持光学素子の中心すなわち像高０で反りがピークとなる山形の曲がりが生じている。押圧手段を像高０に対応する位置に１つ備えており１箇所で調整を行う場合には、被保持光学素子の中心すなわち像高０を中心としたＭ型の走査線形状となる。このときの曲がり量は、無調整の場合の約１／２であることから、押圧手段を単数備えている場合の調整精度は無調整の場合の約１／２が限界であることがわかる。
【０１８４】
押圧手段を像高０を中心に３つ備えており３箇所で調整を行う場合には、被保持光学素子の中心すなわち像高０を中心とした折れ線型の走査線形状となる。このときの曲がり量は、数十μｍ以下となっており、さらに高精度の調整が可能であることがわかる。このように、押圧手段の数を増やせば、曲がり量の調整精度が向上する。なお、押圧手段を備えておらず調整を行わない場合の、像高０で反りがピークとなる山形の曲がり形状は、支持部材６３に凸部が形成された構成において角柱６６の高さを第２の走査レンズ３０の厚みより低くしたことによって得たものである。
【０１８５】
以上説明した実施例及び変形例においては、被保持光学素子の両端部を、保持部材の量端部を不動部材に対して弾性的に支持することで、弾性的に支持した構成を採用しており、このように、両端支持梁形状によって被保持光学素子を保持し、この保持構造を利用して走査線の傾きを補正する方式をスパンバンド方式という。一方、従来から採用されている、折り返しミラーの傾きを変化させて走査線の傾きを補正する方式を、ＭＵＳＩＣ方式という。
【０１８６】
図２４以下において、スパンバンド方式とＭＵＳＩＣ方式とのそれぞれで走査線の傾きを調整した場合での光学特性に与える影響を比較し、スパンバンド方式による効果について述べる。倍率誤差とは、像高０に対応する像担持体の中心位置と、被保持光学素子の端部に対応する像担持体の端部位置とでの、ビームのスポット径の大きさが異なる割合をいう。したがって、倍率誤差が小さいほど、補正時における光学特性の変化が少なく、良好な走査が行えるものである。
【０１８７】
図２４から明らかなように、スパンバンド方式で走査線の傾きを行い、たとえば、傾き調整を７００μｍ行っても、倍率誤差は一定であるが、従来のＭＵＳＩＣ方式で走査線の傾きを行うと、傾きの補正量が大きくなるほど、倍率誤差が大きくなり、光学特性が劣化している。すなわち、スパンバンド方式は、従来のＭＵＳＩＣ方式に比べて、傾き補正時の光学特性が大きく向上している。ここで、図中、５０ｍｍとは、光路長を意味している。
【０１８８】
図２５は、スパンバンド方式、従来のＭＵＳＩＣ方式それぞれの、傾き補正量と像高とを変化させたときの倍率誤差を示すものである。図２５（ａ）はスパンバンド方式の倍率誤差の変化を、図２５（ｂ）は従来のＭＵＳＩＣ方式の倍率誤差の変化を示している。図２４は本図に基づいて作成されたものである。図２５（ａ）、図２５（ｂ）において、ＰＶとは、誤差の最大値と最小値との差を示している。図２５（ａ）においては、ＰＶは一定値を示し、図２５（ｂ）においては、ＰＶは傾き補正量が大きくなるほど値が大きくなっている。このことは、図２４の説明において述べたと同様であるが、スパンバンド方式が従来のＭＵＳＩＣ方式に比べて傾き補正時の光学特性が大きく向上していることを示している。
【０１８９】
図２６、図２７は、従来のＭＵＳＩＣ方式と、スパンバンド方式とで傾き調整を７００μｍ行ったときのビームスポット径を、傾き補正前の設計中央値のビームスポット径と比較したものである。図２６は、主走査方向におけるビームスポット形の変化を示すものであり、図２７は、副走査方向におけるビームスポット形の変化を示すものである。図２６においても、図２７においても、グラフの形状が設計中央値に近いほどビームスポット径の劣化が少ないことを表す。
【０１９０】
図２６、図２７において、デフォーカスとは許容深度すなわち光路長に対するビームスポット径の変動を示す。各図中２本の破線はそれぞれビームスポット系の許容値の上限と下限を示しており、２本の破線で挟まれた領域がビームスポット径の許容範囲である。図２６から明らかなように、スパンバンド方式とＭＵＳＩＣ方式とでは、スパンバンド方式の方が設計中央値に近く、ほぼ同じグラフ形状を示しており、またＭＵＳＩＣ方式では主走査方向の許容深度が浅くなっていることから、スパンバンド方式では主走査方向におけるビームスポット径の劣化がほとんどなく、傾き補正時における主走査方向の光学特性において非常に優れている。
【０１９１】
また、図２７は、図２６ほど顕著ではないが、図２６と同様の傾向を示しており、スパンバンド方式では、副走査方向におけるビームスポット径の劣化がほとんどなく、傾き補正時における副走査方向の光学特性においてＭＵＳＩＣ方式に比して優れていることがわかる。図２６と図２７とから、傾き補正時におけるビームスポット径の劣化に関する光学特性においてスパンバンド方式がＭＵＳＩＣ方式に比して非常に優れていることがわかる。なお、書き込み開始位置補正手段１４０による補正方式は、スパンバンド方式に対して、三角プリズム方式と呼ばれる。
【０１９２】
本発明を適用した画像形成装置１では、走査線曲がり補正手段７１、走査線傾き補正手段７２、書き込み開始位置補正手段１４０を有することにより、各補正手段によっては補正が弱くなる点を補完しあえる関係となっていることから、走査位置精度１０μｍが狙え、走査位置精度が大きく向上している。
【０１９３】
具体的には、スパンバンド方式による走査線曲がり補正手段７１、走査線傾き補正手段７２を用いた補正では、保持部材６１のメカ精度、コロ９３等によるγチルトの支点の位置精度等の誤差の積み上げにより、位置ずれ後の走査線の副走査方向Ｂでのずれ量が、各ステーション間でばらつくが、これを三角プリズム方式による書き込み開始位置補正手段１４０を用いた補正により補正することで、位置ずれが解消される。一方、三角プリズム方式によれば、走査位置は平行にシフトするが、その部品精度誤差の積み上げにより走査線の傾き成分が若干であるが発生する。これについては、スパンバンド方式の走査線曲がり補正手段７１によるγチルト補正により補正される。
【０１９４】
このような補完関係により、電気的に書き込みタイミングを補正して走査位置を合わせる方式では、精度的に１０μｍは困難であったが、光走査装置２０では、走査線傾き補正手段が７００μｍの傾き補正を行うことができ、走査線曲がり補正手段が２０〜３０μｍの曲がり補正を行うことができ、書き込み開始位置補正手段により±５０μｍの位置ずれ補正を行うことができることから、これら走査線傾き補正手段、走査線曲がり補正手段、書き込み開始位置補正手段による補正の組み合わせにより、１０μｍの精度を狙うことが可能となっている。
【０１９５】
以上、本発明を適用した光走査装置及び画像形成装置を説明したが、保持部材は、少なくとも１つの光学素子を保持すればよいのであって、第２の走査レンズを被保持光学素子とするに限るものではなく、走査線曲がり補正手段７１と走査線傾き補正手段７２とは、適宜、他の１つの光学素子または第２の走査レンズを含む複数の光学素子に対して配設しても良い。押圧部材は球形をなすものであっても良く、この場合、押し当て部材の軸方向は自由に設定される。像担持体はドラム状でなくベルト状であってもよい。
【０１９６】
本発明を適用した走査線曲がり補正手段と走査線傾き補正手段とは、これによる補正の必要に応じて配設されるものであり、複数の像担持体のそれぞれに対応するビームのうちの少なくとも１つについて当該補正を行うために配設されることが可能であり、またこれらが複数配設された場合にはそのうちの少なくとも１つを作動させることが可能であるのであって、言い換えると、複数の像担持体のそれぞれに対応するビームの少なくとも１つについて当該補正を行うことが可能である。
【０１９７】
また、上述した構成例において、符号９５、９６で示した板ばねは湾曲した形状をなしているが、板ばねを用いる場合その形状はかかる湾曲形状に限らず、短冊形状をなしていても良い。短冊形状の板ばねの場合には、副走査方向Ｂにおける押圧力の調整が若干難しいものの、押圧方向たるＢ方向に直交する、走査方向Ａ、光軸方向Ｃのガタがなく振動に強い利点がある。
【０１９８】
また、上述した構成例はすべて、両端支持梁形状によって被保持光学素子を保持し、この保持構造を利用して走査線の傾きを補正するスパンバンド方式を採用したが、図１８、図１９に示した例を除く、両端を板ばねで支持した構成で、何れか一方の板ばねのねじ止めを省略する等、片側のみを板ばねで支持し、他端側を単に不動部材に載せた、片持ち梁形状によって被保持光学素子を保持する方式を採用してもよい。片持ち梁形状による方式では、押圧方向たるＢ方向に直交する、走査方向Ａ、光軸方向Ｃの支持は、摩擦力のみでなされるため、振動に弱くなるが、押圧方向たる副走査方向Ｂにフリーであるため、押圧力の微調整は可能である。
【０１９９】
【発明の効果】
本発明は、光源から出射されたビームを像担持体に結像させるための光学素子と、この光学素子を保持する保持部材と、上記光学素子を上記ビームの副走査方向に矯正して上記ビームによる走査線の曲がりを補正する走査線曲がり補正手段と、上記光学素子の全体を傾けて上記走査線の傾きを補正する走査線傾き補正手段とを有し、上記走査線曲がり補正手段の少なくとも一部と上記走査線傾き補正手段の少なくとも一部とを上記保持部材に一体的に設けた光走査装置にあるので、走査結像光学系に含まれる光学素子、特に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できるとともに、かかる変形や成形時の残留応力等によって生じる光学素子のたわみに起因する走査線曲がり及び走査線傾きの補正を行うことができ、また、保持部材に集中して補正機構を設けることで、比較的簡単な構造で低コストを図りつつ補正を容易に行なうことができる光走査装置を提供することができる。
【０２００】
保持部材が、光学素子に当接して同光学素子の同保持部材内における位置基準を形成する基準面を有するとともに同光学素子を上記副走査方向から支持する、ビームの走査方向に長い支持部材を有することとすれば、光学素子の主走査方向、副走査方向における組み付け位置を、光学素子を支持部材の基準面に突き当てることで、支持位置の許容精度内で精度よく支持することができ、また雰囲気温度上昇時の熱伝導を支持部材により遮断して、光学素子の屈折率の部分的な変化を防止し、ビーム径の太りによる黒スジ等の異常画像を防止して、良好な画像形成を行うことに寄与できる光走査装置を提供することができる。
【０２０１】
基準面が、光学素子の端部以外の部分に対応して形成されていることとすれば、光学素子を多点で支持し、押圧することが可能となり、光学素子を主走査方向においてＭ型、Ｗ型など種々の形に変形することが可能となり、走査線の曲がりを補正するに適した変形が可能となるので、折り返しミラー等の他の光学素子等の影響をも考慮した高精度な補正を可能とする光走査装置を提供することができる。
【０２０２】
走査線曲がり補正手段は、光学素子の支持部材に当接する面の反対側から同光学素子を押圧する押圧手段を有することとすれば、光学素子の大きな反りを矯正できるとともに微小な補正を行なうことができ、走査線の曲がりを正確に補正することができる光走査装置を提供することができる。
【０２０３】
基準面が、押圧手段による光学素子の押圧位置以外の部分に対応して形成されていることとすれば、光学素子の矯正が小さな応力により可能となり、光学素子の矯正を容易かつ良好に行うことができる光走査装置を提供することができる。
【０２０４】
押圧手段を、支持部材の長手方向に複数有することとすれば、走査線曲がり補正手段による補正を高精度で行うことができる光走査装置を提供することができる。
【０２０５】
押圧手段を支持部材の長手方向の略中央部に単数有することとすれば、走査線曲がり補正手段を比較的簡易な構成とすることができ、比較的安価な構成で走査線曲がりを補正できる光走査装置を提供することができる。
【０２０６】
押圧手段が、光学素子の支持部材に当接する面の反対側から同光学素子に係合する押圧部材と、この押圧部材を上記光学素子に押し当てる押し当て部材とを有することとすれば、押圧部材を押し当て部材により光学素子に押し当てることで光学素子の大きな反りを矯正できるとともに微小な補正を行なうことができ、走査線の曲がりを正確に補正することができる光走査装置を提供することができる。
【０２０７】
押し当て部材が、その軸方向に移動することで押圧部材を光学素子に押し当てるテーパピンであることとすれば、比較的簡易な構成で光学素子の曲がりの微小な補正を行うことに適した光走査装置を提供することができる。
【０２０８】
押圧部材は、その軸線方向が光学素子の光軸方向とほぼ平行な円柱状をなし、テーパピンの軸方向が上記軸線方向とほぼ直行することとすれば、環境温度変動による光学素子の膨張、収縮の際に押圧部材がかかる膨張、収縮を妨げることを防止し、光学特性に影響を与えることがないとともに、比較的簡易な構成で光学素子の曲がりの微小な補正を行なうことにより適した光走査装置を提供することができる。
【０２０９】
軸線方向における押圧部材の長さが、光学素子の、当該押圧部材が当接する面に形成された、光軸方向におけるひけ部の長さより長いこととすれば、光学素子と押圧部材との接触を安定させることができ、曲がりの補正を良好に行うことができる光走査装置を提供することができる。
【０２１０】
押圧手段が、光学素子に対して副走査方向を含む方向に変位するねじを有することとすれば、走査線曲がり補正手段を比較的簡易な構成とすることができ、比較的安価な構成で走査線曲がりを補正できる光走査装置を提供することができる。
【０２１１】
保持部材が、光学素子の支持部材に当接する面の反対側に位置し、上記支持部材とともに上記光学素子を挟持する挟持部材を有することとすれば、支持部材と挟持部材で光学素子を挟持することで光学素子の変形を防止できるとともに、光学素子の主走査方向での温度分布の差により生じる反りを挟持部材側で押圧して矯正することが可能となり、たとえば連続プリント時雰囲気温度変化に起因する走査線曲がりの変動を低減することに寄与できる光走査装置を提供することができる。
【０２１２】
挟持部材に、押圧手段の少なくとも一部と走査線傾き補正手段の当該少なくとも一部とを一体的に設けたこととすれば、支持部材と挟持部材で光学素子を挟持するとともに、挟持部材に押圧手段および走査線傾き補正手段の少なくとも一部を支持させて、装置全体のコンパクト化を図るとともに、挟持部材側で走査線の曲がりや傾きを補正することができる光走査装置を提供することができる。
【０２１３】
走査線傾き補正手段が、保持部材の全体を光学素子とともに傾けて走査線の傾きを補正することとすれば、たとえば折り返しミラーをγチルトさせて傾き補正を行った場合等における、主走査方向の倍率誤差が劣化する等の副作用を生じることがなく、光学素子を保持部材で押圧保持した状態でγチルトさせて傾き補正することで、主走査方向の倍率誤差を劣化させることなく、傾き補正を行うことができる光走査装置を提供することができる。
【０２１４】
走査線傾き補正手段が、保持部材を傾ける際の支点を形成する支点部材を有することとすれば、比較的簡易な構成で走査線の傾きを調整する基準を形成することができる光走査装置を提供することができる。
【０２１５】
支点を光学素子の光軸付近に設けたこととすれば、走査線の傾き補正のために被保持光学素子を傾けた場合における光学素子の光学特性の変化を抑制した光走査装置を提供することができる。
【０２１６】
走査線曲がり補正手段と走査線傾き補正手段とが独立して当該補正を行なうこととすれば、走査線の曲がりの補正と傾きの補正とを互いに影響を及ぼさずに独立して行うことができるため、容易かつ高精度に調整を行うことができる光走査装置を提供することができる。
【０２１７】
複数の像担持体をビームにより走査するために用いられることとすれば、走査結像光学系に含まれる光学素子、特に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できるとともに、かかる変形や成形時の残留応力等によって生じる光学素子のたわみに起因する走査線曲がり及び走査線傾きの補正を行うことができ、また、保持部材に集中して補正機構を設けることで、比較的簡単な構造で低コストを図りつつ補正を容易に行なうことができ、さらに、このような利点を複数の像担持体を走査するに当たって発揮できる光走査装置を提供することができる。
【０２１８】
複数の像担持体が互いに異なる複数の色のトナー像を形成するためのものであり、カラー画像形成を形成するために用いられることとすれば、走査線曲がり及び走査線傾きの補正を比較的簡単な構造で低コストを図りつつ容易に行うことができるとともに、連続プリント時等、装置内の温度変化が急激に起こる場合においても各色に対応する走査線を高精度で一致させることが可能となり、色ずれを防止した高画質のカラー画像形成に寄与できる光走査装置を提供することができる。
【０２１９】
走査線曲がり補正手段と、走査線傾き補正手段とが、複数の像担持体のそれぞれに対応するビームの少なくとも１つについて当該補正を行うことが可能であることとすれば、必要に応じて走査線曲がり及び走査線傾きの補正を行うことができ、各色に対応する走査線を高精度で一致させることが可能となり、色ずれを防止した高画質のカラー画像形成に寄与できる光走査装置を提供することができる。
【０２２０】
トナー像を形成する複数の色のうちの１色を基準色とし、走査線曲がり補正手段と、走査線傾き補正手段とが、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ために、当該補正を行うこととすれば、基準色についての補正を省略することが可能となり、各色に対応する走査線を高精度で一致させ、色ずれを防止した高画質のカラー画像形成に寄与しつつ、走査線曲がり及び走査線傾きの補正を比較的簡単な構造で低コストを図りつつ容易に行うことができる光走査装置を提供することができる。
【０２２１】
基準色が黒又はマゼンタであることとすれば、比較的コントラストが高く、振動、温度変動などの外乱による影響が画像に現れやすい色を基準色とし、この基準色の補正を省略することで、基準色に対応した走査光学系を固定し剛性を高くすることができ、外乱の影響を受けにくく、コントラクトが良好な画像形成に寄与でき、特に基準色が黒の場合にはかかる利点を大きく生かすことができる光走査装置を提供することができる。
【０２２２】
ビームを偏向する偏向手段と、光源から偏向手段に至る光路中に配設された光路屈曲部材とを備え、この光路屈曲部材を、この光路屈曲部材によって光路を屈曲される上記ビームの略光軸まわりに回転させることにより、副走査方向における走査位置を可変とする書き込み開始位置補正手段を有することとすれば、急激な温度変動などにより副走査方向に対応する走査線の位置ずれが生じた場合においても、各色間の相対的な色ずれを効果的に補正し、良好なカラー画像の形成に寄与できる光走査装置を提供することができる。
【０２２３】
光屈曲部材が楔形状プリズムであることとすれば、コンパクト、低コストの光路屈曲部材を用い、走査位置の補正を可能としたコンパクト、低コストの光走査装置を提供することができる。
【０２２４】
各像担持体間の副走査方向の相対的な書き込み開始位置ずれを検知する位置ずれ検知手段を有し、この位置ずれ検知手段が検知した位置ずれデータに基づいて、書き込み開始位置補正手段をフィードバック制御可能であることとすれば、経時変動による各像担持体の副走査方向対応する走査線の位置ずれが生じた場合においても、各色間の相対的な色ずれを効果的に補正し、良好なカラー画像の形成に寄与できる光走査装置を提供することができる。
【０２２５】
書き込み開始位置補正手段を用いて画像データ書き込み中に像担持体上の走査位置を制御することとすれば、ほぼリアルタイムで各色間の相対的な色ずれを効果的に補正し、良好なカラー画像の形成に寄与できる光走査装置を提供することができる。
【０２２６】
保持部材を、走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持するための不動部材を有し、走査線傾き補正手段が、上記保持部材と上記不動部材とに一体的に構成され、上記保持部材を、上記不動部材に対して、上記走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持させるための弾性部材を有し、上記保持部材を上記弾性部材の付勢力に抗して傾ける保持部材傾斜手段を有することとすれば、比較的簡易で安価な構成によって光学素子のガタを防止し走査線の傾きを良好に補正することができる光走査装置を提供することができる。
【０２２７】
保持部材傾斜手段がねじであることとすれば、より簡易で安価な構成によって走査線の傾きを良好に補正することができる光走査装置を提供することができる。
【０２２８】
走査線傾き補正手段が、保持部材と一体的に設けられ上記保持部材を傾けるように駆動するための駆動手段と、走査線の傾きを検知する傾き検知手段と、上記傾き検知手段が検知した上記走査線の傾きに応じて上記駆動手段により光学素子の全体を傾けて上記走査線の傾きを補正させるための制御手段を有することとすれば、傾き検知手段を用いた制御手段による駆動手段に対するフィードバック制御により、自動且つ正確に走査線の傾きを解消できる光走査装置を提供することができる。
【０２２９】
保持部材を、走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持するための不動部材を有し、走査線傾き補正手段が、保持部材と上記不動部材とに一体的に構成され、上記保持部材を、上記不動部材に対して、上記走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持させるための弾性部材を有し、上記保持部材を上記弾性部材の付勢力に抗して傾ける保持部材傾斜手段を有し、この保持部材傾斜手段が駆動手段であることとすれば、比較的簡易で安価な構成によって被保持光学素子のガタを防止し走査線の傾きを良好に補正することができるとともに、傾き検知手段を用いた制御手段による駆動手段に対するフィードバック制御により、自動且つ正確に走査線の傾きを解消できる光走査装置を提供することができる。
【０２３０】
弾性部材が、板ばね及び／又はコイルばねであることとすれば、比較的簡易で安価な構成によって被保持光学素子のガタを防止し走査線の傾きを良好に補正することができる光走査装置を提供することができる。
【０２３１】
本発明は、請求項１ないし３２の何れか１つに記載の光走査装置に備えられた、走査線曲がり補正手段および／または走査線傾き補正手段を用い、光源から出射されたビームによる、走査線の曲がりおよび／または走査線の傾きを補正する走査線補正方法にあるので、走査結像光学系に含まれる光学素子、特に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できるとともに、かかる変形や成形時の残留応力等によって生じる光学素子のたわみに起因する走査線曲がり及び走査線傾きの補正を行うことができ、また、保持部材に集中して設けた補正機構を用いることで、比較的簡単な構造を用いて低コストを図りつつ補正を容易に行なうことができる走査線補正方法を提供することができる。
【０２３２】
本発明は、請求項３０ないし３２の何れか１つに記載の光走査装置であって、制御手段を有する光走査装置に備えられた制御手段を用い、光源から出射されたビームによる走査線の傾きを補正する走査線補正制御方法にあるので、制御手段による制御により、自動且つ正確に走査線の傾きを解消できる光走査補正制御方法を提供することができる。
【０２３３】
本発明は、請求項１ないし３２の何れか１つに記載の光走査装置を有する画像形成装置にあるので、上述の各効果を奏する光走査装置を有し、像担持体を良好に走査することで良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。
【０２３４】
各像担持体上のトナー像を重ね転写される中間転写体を有することとすれば、中間転写体に転写される像が良好であり、良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。
【０２３５】
本発明は、請求項３３記載の走査線補正方法または請求項３４記載の走査線補正制御方法を用いて画像形成を行う画像形成装置にあるので、上述の効果を奏する走査線補正方法または走査線補正制御方法を用い、補正を容易に行い、補正された走査線で像担持体を良好に走査することで、良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。
【０２３６】
本発明は、請求項１ないし３２の何れか１つに記載の光走査装置を用いて、または、請求項３３記載の走査線補正方法または請求項３４記載の走査線補正制御方法を用いて、または請求項３５ないし３７の何れか１つに記載の画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法にあるので、上述の各効果を奏し、補正を容易に行い、補正された走査線で像担持体を良好に走査することで、良好な画像形成を行うことができる画像形成方法を提供することができる。
【０２３７】
本発明は、光源と、この光源から出射されたビームを像担持体に結像させるための光学素子群と、この光学素子群を構成する複数の光学素子のうちの少なくとも１つを保持する保持部材と、上記複数の光学素子のうち上記保持部材に保持された被保持光学素子を上記ビームの副走査方向に矯正して上記ビームによる走査線の曲がりを補正する走査線曲がり補正手段と、上記被保持光学素子の全体を傾けて上記走査線の傾きを補正する走査線傾き補正手段とを有し、上記走査線曲がり補正手段の少なくとも一部と上記走査線傾き補正手段の少なくとも一部とを上記保持部材に一体的に設けたので、走査結像光学系に含まれる光学素子、特に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できるとともに、かかる変形や成形時の残留応力等によって生じる光学素子のたわみに起因する走査線曲がり及び走査線傾きの補正を行うことができ、また、保持部材に集中して補正機構を設けることで、比較的簡単な構造で低コストを図りつつ補正を容易に行なうことができる光走査装置を提供することができる。
【０２３８】
保持部材が、保持した被保持光学素子に当接して同被保持光学素子の同保持部材内における位置基準を形成する基準面を有するとともに同被保持光学素子を副走査方向から支持する、ビームの走査方向に長い支持部材を有し、走査線曲がり補正手段が、上記被保持光学素子の上記支持部材に当接する面の反対側から同被保持光学素子を押圧する、上記支持部材の長手方向に複数配設された押圧部材と、この押圧部材を上記被保持光学素子に押し当てる押し当て部材とを有することとすれば、被保持光学素子の大きな反りを矯正できるとともに微小な補正を行なうことができ、走査線の曲がりを正確に補正することができる光走査装置を提供することができる。
【０２３９】
保持部材が、支持部材との間で被保持光学素子を挟持する挟持部材を有し、この挟持部材に、押し当て部材と走査線傾き補正手段の当該少なくとも一部とを一体的に設けたこととすれば、支持部材と挟持部材で被保持光学素子を挟持することで被保持光学素子の変形を防止できるとともに挟持部材側で走査線の曲がりや傾きを補正することができる光走査装置を提供することができる。
【０２４０】
押し当て部材が、その軸方向に移動することで押圧部材を被保持光学素子に押し当てるテーパピンであることとすれば、比較的簡易な構成で被保持光学素子の曲がりの微小な補正を行なうことに適した光走査装置を提供することができる。
【０２４１】
押圧部材が、その軸線方向が被保持光学素子の光軸方向とほぼ平行な円柱状をなし、テーパピンの軸方向が軸線方向とほぼ直行することとすれば、環境温度変動による被保持光学素子の膨張、収縮の際に押圧部材がかかる膨張、収縮を妨げることを防止し、光学特性に影響を与えることがないとともに、比較的簡易な構成で被保持光学素子の曲がりの微小な補正を行なうことにより適した光走査装置を提供することができる。
【０２４２】
軸線方向における押圧部材の長さが、被保持光学素子の、当該押圧部材が当接する面に形成された、光軸方向におけるひけ部の長さより長いこととすれば、被保持光学素子と押圧部材との接触を安定させることができ、曲がりの補正を良好に行なうことができる光走査装置を提供することができる。
【０２４３】
走査線傾き補正手段が、保持部材と一体的に設けられ保持部材を傾けるように駆動するための駆動手段と、走査線の位置ずれを検知する検知手段と、上記検知手段が検知した上記走査線の位置ずれ量に応じて上記駆動手段により被保持光学素子の全体を傾けて上記走査線の傾きを補正させるための制御手段を有することとすれば、検知手段を用いた制御手段による駆動手段に対するフィードバック制御により、自動且つ正確に走査線の傾きを解消できる光走査装置を提供することができる。
【０２４４】
保持部材を、走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持するための不動部材を有し、走査線傾き補正手段が、上記保持部材と上記不動部材とに一体的に構成され、上記保持部材を、上記不動部材に対して、上記走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能に支持させるための板ばねを有し、駆動手段が、上記保持部材を上記板ばねの付勢力に抗して傾けることとすれば、比較的簡易で安価な構成によって被保持光学素子のガタを防止し走査線の傾きを良好に補正することができる光走査装置を提供することができる。
【０２４５】
走査線傾き補正手段が、保持部材を傾ける際の支点を形成する支点部材を有することとすれば、比較的簡易な構成で走査線の傾きを調整する基準を形成することができる光走査装置を提供することができる。
【０２４６】
支点を被保持光学素子の光軸付近に設けたこととすれば、走査線の傾き補正のために被保持光学素子を傾けた場合における被保持光学素子の光学特性の変化を抑制した光走査装置を提供することができる。
【０２４７】
走査線曲がり補正手段と走査線傾き補正手段とは独立して当該補正を行なうこととすれば、走査線の曲がりの補正と傾きの補正とを互いに影響を及ぼさずに独立して行なうことができるため、容易に調整を行なうことができる光走査装置を提供することができる。
【０２４８】
本発明は、請求項１ないし１１の何れか１つに記載の光走査装置を有することを特徴とするので、上述の各効果を奏する光走査装置を有し、像担持体を良好に走査することで良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。
【０２４９】
像担持体を複数有し、光走査装置を上記複数の像担持体のそれぞれに対応して配設したこととすれば、走査線のずれが色ずれ等を起こし画質に顕著な影響を与えるカラー画像形成装置に適用することで、カラー画像を形成する場合においても高品質な画像を形成することができるとともに、出力画像の高密度化、マルチビームによる高速化を達成でき、さらには、消費電力の低減、振動騒音低減および熱発生の低減による環境への負荷を低減することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略を示す側面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に搭載された光走査装置の概略を示す斜視図である。
【図３】図２に示した光走査装置の要部を示す斜視図である。
【図４】図３に示した光走査装置の一部の正断面図である。
【図５】図２に示した光走査装置に備えられた被保持光学素子の側断面図である。
【図６】図２に示した光走査装置に備えられた被保持光学素子の概形を示す平面図である。
【図７】図３に示した光走査装置の一部の側断面図である。
【図８】本発明を適用した書き込み開始位置補正手段による補正の原理を説明するための側断面図である。
【図９】本発明を適用した書き込み開始位置補正手段の正面図である。
【図１０】本発明を適用した位置ずれ検知手段の配設態様を示す斜視図である。
【図１１】ステッピングモータの駆動周波数とトルクとの関係を示した相関図である。
【図１２】連続プリント時の光走査装置ない温度変化を例示した相関図である。
【図１３】位置ずれ検知手段たるビームスポット位置検知手段としての非並行フォトダイオードセンサーによる検知原理を説明した概念図である。
【図１４】（ａ）は中間転写体上の速度変動に伴う副走査ドット位置ずれを説明した図、（ｂ）はビームスポット位置補正後の副走査ドット位置ずれを説明した図である。
【図１５】本発明を適用した光走査装置における走査線曲がり補正手段の別の構成例を示す斜視図である。
【図１６】図１５に示した光走査装置の正断面図である。
【図１７】図１５に示した走査線曲がり補正手段の要部の斜視図である。
【図１８】本発明を適用した光走査装置における走査線傾き補正手段の別の構成例を示す斜視図である。
【図１９】本発明を適用した光走査装置における走査線傾き補正手段のまた別の構成例を示す斜視図である。
【図２０】本発明を適用した光走査装置における走査線曲がり補正手段のまた別の構成例を示す斜視図である。
【図２１】図２０に示した走査線曲がり補正手段の要部を示す正断面図である。
【図２２】（ａ）は本発明を適用した光走査装置における走査線曲がり補正手段のさらに別の構成例の要部を示す平面図、（ｂ）はかかる要部の正断面図である。
【図２３】本発明を適用した押圧手段の数と走査線曲がりの調整量との関係を示した相関図である。
【図２４】倍率誤差を走査線傾き補正方式で比較するための相関図である。
【図２５】（ａ）は本発明を適用した傾き補正方式における倍率誤差の変化を示す表、（ｂ）は従来の傾き補正方式における倍率誤差の変化を示す表である。
【図２６】傾き補正を行ったときの主走査方向におけるビームスポット径の変化を、従来の傾き補正方式と本発明を適用した傾き補正方式とで比較するための図である。
【図２７】傾き補正を行ったときの副走査方向におけるビームスポット径の変化を、従来の傾き補正方式と本発明を適用した傾き補正方式とで比較するための図である。
【符号の説明】
１    画像形成装置
１Ａ〜４Ａ    像担持体
５    中間転写体
２１、２２    光源
２３〜３３、３５〜３７    光学素子
２６、２７    偏向手段
３０、３５    光学素子、被保持光学素子
３４、３８    像担持体
４７    支点
５１、５２    光学素子群
６１、６２    保持部材
６３    支持部材
６４    挟持部材
６５    基準面
７１    走査線曲がり補正手段
７２    走査線傾き補正手段
７３    押圧部材
７４    押し当て部材、テーパピン
８１    押圧手段
８３    ひけ部
９０    保持部材傾斜手段である駆動手段
９１    不動部材
９３    支点部材
９４、９５    弾性部材である板ばね
１０１    光屈曲部材、楔形状プリズム
１１３、１１８    弾性部材であるコイルばね
１１５    保持部材傾斜手段であるねじ
１１９、１２２    押圧手段に備えられたねじ
１２０、１２４    押圧手段
１４０    書き込み開始位置補正手段
３００ａ、３００ｂ、３３０    位置ずれ検知手段
Ａ    ビームの主走査方向、押し当て部材の軸方向
Ｂ    ビームの副走査方向
Ｃ    被保持光学素子の光軸方向、押圧部材の軸線方向
ｄ    被保持光学素子の光軸方向におけるひけ部の長さ
【図１】
2004287380.tif 000003
【図２】
2004287380.tif 000004
【図３】
2004287380.tif 000005
【図４】
2004287380.tif 000006
【図５】
2004287380.tif 000007
【図６】
2004287380.tif 000008
【図７】
2004287380.tif 000009
【図８】
2004287380.tif 000010
【図９】
2004287380.tif 000011
【図１０】
2004287380.tif 000012
【図１１】
2004287380.tif 000013
【図１２】
2004287380.tif 000014
【図１３】
2004287380.tif 000015
【図１４】
2004287380.tif 000016
【図１５】
2004287380.tif 000017
【図１６】
2004287380.tif 000018
【図１７】
2004287380.tif 000019
【図１８】
2004287380.tif 000020
【図１９】
2004287380.tif 000021
【図２０】
2004287380.tif 000022
【図２１】
2004287380.tif 000023
【図２２】
2004287380.tif 000024
【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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