(57)【要約】【課題】  水平同期センサを適用して、被走査面に対し傾斜している複数本の光線で被走査面に潜像を書き込んでも、主走査方向の位置ずれを抑えることができるマルチビーム光走査装置や画像形成装置を提供する。【解決手段】  本発明のマルチビーム光走査装置は、水平同期センサが、自己への複数の光線が折り曲げられずに被走査面に到達したと仮定した場合に、複数の光線が被走査面上で主走査方向に同じ位置にきた際に水平同期信号を出すように傾けられていることを特徴とする。又は、水平同期センサを傾けずに、その上流側に設ける遮光部材の遮光部分と非遮光部分の境界位置の設定で同様な機能を実行させる。本発明の画像形成装置は、本発明のマルチビーム光走査装置を適用している。【選択図】      図６
2005284270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源と、
これら光源からの各光線を偏向する偏向手段と、
この偏向手段により偏向された複数の光線を、被走査面の法線方向に対して副走査方向に所定の角度をもって上記被走査面に入射させる偏向後光学手段と、
上記複数の光線の主走査方向の同期をとるために設けられた水平同期用検出手段と、
上記被走査面に向かう複数の光線を、上記水平同期用検出手段に向けて折り曲げる光路折曲手段とを備え、
上記水平同期用検出手段の受光面が、複数の光線が上記光路折曲手段で折り曲げられずに上記被走査面に到達したと仮定した場合に、その仮定下の上記被走査面上で、複数の光線が主走査方向に同じ位置にきた際に水平同期信号を出すように傾けられている
ことを特徴とするマルチビーム光走査装置。
【請求項２】
上記水平同期用検出手段の受光面は、副走査方向について、上記被走査面と等価な角度だけ傾けられていることを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム光走査装置。
【請求項３】
上記水平同期用検出手段の受光面の傾け方向は、副走査方向及び主走査方向の作る面内であって、複数の光線が上記光路折曲手段で折り曲げられずに上記被走査面に到達したと仮定した場合に、その仮定下の上記被走査面で複数の光線が主走査方向に同じ位置にあるときに水平同期信号を出すような方向であることを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム光走査装置。
【請求項４】
上記水平同期用検出手段の受光面の傾け方向は、主走査方向、副走査方向、主走査方向及び副走査方向の直交方向のいずれにも傾いた方向であることを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム光走査装置。
【請求項５】
上記各光源からの光線の波長の関係を、同一偏向角に対する主走査方向移動量が同じとなるように選定すると共に、
上記偏向手段及び上記水平同期用検出手段間の光路中に、上記各光源のそれぞれから放射される光線の波長の変動に対応して出射角を変える光学素子を配置した
ことを特徴とする請求項１〜４のいづれかに記載のマルチビーム光走査装置。
【請求項６】
複数の光源と、
これら光源からの各光線を偏向する偏向手段と、
この偏向手段により偏向された複数の光線を、被走査面の法線方向に対して副走査方向に所定の角度をもって上記被走査面に入射させる偏向後光学手段と、
上記複数の光線の主走査方向の同期をとるために設けられた水平同期用検出手段と、
上記被走査面に向かう複数の光線を、上記水平同期用検出手段に向けて折り曲げる光路折曲手段と、
複数の光線が上記光路折曲手段で折り曲げられずに上記被走査面に到達したと仮定した場合に、被走査面上で同じ位置に来た際に同じ割合が、上記水平同期用検出手段の受光面に射光されるような傾きを持った遮光部材と
を備えたことを特徴とするマルチビーム光走査装置。
【請求項７】
上記遮光部材は、上記偏向後光学手段を保持するハウジングと一体となっていることを特徴とする請求項６に記載のマルチビーム光走査装置。
【請求項８】
上記各光源からの光線の波長の関係を、同一偏向角に対する主走査方向移動量が同じとなるように選定すると共に、
上記偏向手段及び上記水平同期用検出手段間の光路中に、上記各光源のそれぞれから放射される光線の波長の変動に対応して出射角を変える光学素子を配置した
ことを特徴とする請求項６又は７に記載のマルチビーム光走査装置。
【請求項９】
複数の光源と、
これら光源からの各光線を偏向する偏向手段と、
この偏向手段により偏向された複数の光線を、被走査面の法線方向に対して副走査方向に所定の角度をもって上記被走査面に入射させる偏向後光学手段と、
上記複数の光線の主走査方向の同期をとるために設けられた水平同期用検出手段と、
上記被走査面に向かう複数の光線を、上記水平同期検出手段に向けて折り曲げる光路折り曲げ手段とを備え、
上記偏向手段及び上記水平同期用検出手段間の光路中に、上記各光源のそれぞれから放射される光線の波長の変動に対応して出射角を変える光学素子を配置した
ことを特徴とするマルチビーム光走査装置。
【請求項１０】
複数の光源と、
これら光源からの各光線を偏向する偏向手段と、
この偏向手段により偏向された複数の光線を、被走査面の法線方向に対して副走査方向に所定の角度をもって上記被走査面に入射させる偏向後光学手段と、
上記複数の光線の主走査方向の同期をとるために設けられた水平同期用検出手段と、
上記被走査面に向かう複数の光線を、上記水平同期検出手段に向けて折り曲げる光路折り曲げ手段とを備え、
上記光路折り曲げ手段は、上記各光源のそれぞれから放射される光線の波長の変動に対応して出射角を変える.
ことを特徴とするマルチビーム光走査装置。
【請求項１１】
請求項１、６、９又は１０に記載のマルチビーム光走査装置と、
上記マルチビーム光走査装置からの光線に基づいて潜像が形成される被走査面を備えた感光体とを備えた
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタや複写機能及び印刷機能を担う複合機等の画像形成装置や、そのような画像形成装置に搭載するマルチビーム光走査装置に関する。例えば、同一の感光体ドラム上に複数本の光ビームで潜像を書き込むマルチビーム光走査装置や画像形成装置に適用し得る。
【背景技術】
【０００２】
光走査装置により、感光体ドラム上の被走査面を走査する際に、感光体ドラムに垂直に光ビームが入射されると、感光体ドラムへ入射された光ビームの一部が反射し、光偏向装置に戻って、２次反射光として反射され、再び被走査面に戻り、固定の迷光となる。そのため、一般には、感光体ドラムへは、副走査方向に対し、傾いた角度で光ビームを入射させる。このような場合において、光ビームが１本であれば問題はないが、複数本の光ビームで潜像を書き込むと、偏向器から像面までの距離が光ビームによって異なるため、光ビーム毎にｆθ特性のｆの値が異なり、同じ画像周波数にて画像を書き込むと、主走査方向の位置がずれてしまうという問題があった。
【０００３】
図１８のＡ円内は、副走査方向についての２本の光ビームＬＢａ及びＬＢｂの従来での照射位置を拡大して示し、図１８のＢ円内は、主走査方向についての一方の走査端部での２本の光ビームＬＢａ及びＬＢｂの従来での照射位置を拡大して示している。光ビームＬＢａは、光ビームＬＢｂより被走査面（感光体ドラム面）ＳＵＲまでの光路が短いため、同一の偏向角の場合でも、その光路長の差ΔＤに応じ、図１８のＢ円内に示すように、主走査方向でも、光ビームＬＢａ及びＬＢｂ間で位置ずれΔＨが生じる。
【０００４】
このような主走査方向の位置ずれを解決するための方法として、特許文献１に記載のものがある。
【０００５】
この公報記載のものは、光路差による倍率の差を、２つの光ビームに異なる波長を適用することにより、偏向後結像光学系の倍率色収差でキャンセルさせるようにしてずれをなくすと共に、水平同期信号については、偏向後結像光学系を通さずにセンサに直接入力して、被走査面上で同じ位置にビームが来たときに検知するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−２６７９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記公報の記載方法は、偏向後結像光学系を通さない光線を検知する水平同期センサの出力を基準として画像を書き込むタイミングを決めているので、以下のような課題（１）〜（３）などを有するものであった。
【０００７】
（１）水平同期信号を出すために光線を検知するセンサに対し、偏向後結像光学系を通さない光線を入射するためには、偏向後結像光学系を通り画像有効領域に結像する光線と、水平同期を取るための光線との主走査方向の距離を大きく取る必要があり（光学系のエッジ部は使うことができないため、エッジ部の外に水平同期用光線を通す必要がある）、その結果、ポリゴンミラーのサイズを大きくするか、又は、ポリゴンミラー面数を少なくする必要があった。ポリゴンミラーのサイズを大きくすると、風損が増え、発熱、騒音も大きくなる。一方、ポリゴンミラー面数を少なくすると、同じプロセス速度に対応するためには、回転数を上げていく必要があり、やはり、風損が増え、発熱、騒音も大きくなる。
【０００８】
（２）偏向後結像光学系の光学素子の配置、又は、偏向前光学系から出射される主光線が、設計値からずれてしまった場合には、複数ビームが、水平同期センサの所定位置に到達する時間差と、被走査面の所定の位置に到達する時間差がずれてしまう場合がある。
【０００９】
（３）被走査面でのビーム相対位置関係は、偏向後結像光学系を介していない複数ビームが与えられる水平同期センサ面上では保たれない。なわち、水平同期センサに、ビーム相対位置を検知するための機能を持たせ、このビーム相対位置情報により、アクチュエータを使って制御を行うといったことができないという問題があった。
【００１０】
本発明は、被走査面に与えられると同様な光線が与えられる水平同期センサを適用して、被走査面に対し傾斜している複数本の光線で被走査面に潜像を書き込んでも、主走査方向の位置ずれを抑えることができるマルチビーム光走査装置や、そのようなマルチビーム光走査装置を適用した画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の本発明のマルチビーム光走査装置は、複数の光源と、これら光源からの各光線を偏向する偏向手段と、この偏向手段により偏向された複数の光線を、被走査面の法線方向に対して副走査方向に所定の角度をもって上記被走査面に入射させる偏向後光学手段と、上記複数の光線の主走査方向の同期をとるために設けられた水平同期用検出手段と、上記被走査面に向かう複数の光線を、上記水平同期用検出手段に向けて折り曲げる光路折曲手段とを備え、上記水平同期用検出手段の受光面が、複数の光線が上記光路折曲手段で折り曲げられずに上記被走査面に到達したと仮定した場合に、その仮定下の上記被走査面上で、複数の光線が主走査方向に同じ位置にきた際に水平同期信号を出すように傾けられていることを特徴とする。
【００１２】
第２の本発明のマルチビーム光走査装置は、複数の光源と、これら光源からの各光線を偏向する偏向手段と、この偏向手段により偏向された複数の光線を、被走査面の法線方向に対して副走査方向に所定の角度をもって上記被走査面に入射させる偏向後光学手段と、上記複数の光線の主走査方向の同期をとるために設けられた水平同期用検出手段と、上記被走査面に向かう複数の光線を、上記水平同期用検出手段に向けて折り曲げる光路折曲手段と、複数の光線が上記光路折曲手段で折り曲げられずに上記被走査面に到達したと仮定した場合に、被走査面上で同じ位置に来た際に同じ割合が、上記水平同期用検出手段の受光面に射光されるような傾きを持った遮光部材とを備えたことを特徴とする
さらに、第３の本発明のマルチビーム光走査装置は、複数の光源と、これら光源からの各光線を偏向する偏向手段と、この偏向手段により偏向された複数の光線を、被走査面の法線方向に対して副走査方向に所定の角度をもって上記被走査面に入射させる偏向後光学手段と、上記複数の光線の主走査方向の同期をとるために設けられた水平同期用検出手段と、上記被走査面に向かう複数の光線を、上記水平同期検出手段に向けて折り曲げる光路折り曲げ手段とを備え、上記偏向手段及び上記水平同期用検出手段間の光路中に、上記各光源のそれぞれから放射される光線の波長の変動に対応して出射角を変える光学素子を配置したことを特徴とする。
【００１３】
さらにまた、第４の本発明のマルチビーム光走査装置は、複数の光源と、これら光源からの各光線を偏向する偏向手段と、この偏向手段により偏向された複数の光線を、被走査面の法線方向に対して副走査方向に所定の角度をもって上記被走査面に入射させる偏向後光学手段と、上記複数の光線の主走査方向の同期をとるために設けられた水平同期用検出手段と、上記被走査面に向かう複数の光線を、上記水平同期検出手段に向けて折り曲げる光路折り曲げ手段とを備え、上記光路折り曲げ手段は、上記各光源のそれぞれから放射される光線の波長の変動に対応して出射角を変えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のマルチビーム光走査装置及び画像形成装置によれば、被走査面に与えられると同様な光線が与えられる水平同期センサを適用して、被走査面に対し傾斜している複数本の光線で被走査面に潜像を書き込んでも、主走査方向の位置ずれを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を用いて、本発明のマルチビーム光走査装置及び画像形成装置の好適な実施形態について説明する。
【００１６】
（Ａ）第１の実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態であるマルチビーム光走査装置が組み込まれるカラー画像形成装置を示している。なお、この種のカラー画像形成装置では、通常、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）及びＢ（ブラック）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及びＢ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、各参照符号に、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢを付加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を識別することとする。
【００１７】
図１に示すように、画像形成装置１００は、色分解された色成分毎に画像を形成する第１〜第４の画像形成部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ及び５０Ｂを有している。
【００１８】
それぞれの画像形成部５０（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）は、図２及び図３を用いて詳述するマルチビーム光走査装置１の第１の折り返しミラー３３Ｂ及び第３の折り返しミラー３７Ｙ、３７Ｍ及び３７Ｃにより各色成分の画像情報を光走査するためのレーザビームＬ（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）が出射される位置のそれぞれに対応する光走査装置１の下方に、画像形成部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ及び５０Ｂの順で配置されている。
【００１９】
各画像形成部５０（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）の下方には、それぞれの画像形成部５０（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）を介して形成された画像を転写される転写材を搬送する搬送ベルト５２が配置されている。
【００２０】
搬送ベルト５２は、図示しないモータにより、矢印の方向に回転されるベルト駆動ローラ５６ならびにテンションローラ５４に掛け渡され、ベルト駆動ローラ５６が回転される方向に所定の速度で回転される。
【００２１】
各画像形成部５０（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）は、矢印方向に回転可能な円筒状に形成され、光走査装置１により露光された画像に対応する静電潜像が形成される感光体ドラム５８Ｙ、５８Ｍ、５８Ｃ及び５８Ｂを有している。
【００２２】
各感光体ドラム５８（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）の周囲には、各感光体ドラム５８（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）表面に所定の電位を提供する帯電装置６０（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）、各感光体ドラム５８（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）の表面に形成された静電潜像に対応する色が与えられているトナーを供給することで現像する現像装置６２（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）、各感光体ドラム５８（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）との間に搬送ベルト５２を介在させた状態で搬送ベルト５２の背面から各感光体ドラム５８（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）に対向され、搬送ベルト５２により搬送される記録媒体すなわち記録用紙Ｐに、各感光体ドラム５８（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）のトナー像を転写する転写装置６４（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）、各転写装置６４（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）による用紙Ｐへのトナー像の転写の際に転写されなかった感光体ドラム５８（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）上の残存トナーを除去するクリーナ６６（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）並びに各転写装置６４（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）によるトナー像の転写後に感光体ドラム５８（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）上に残った残存電位を除去する除電装置６８（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）が、各感光体ドラム５８（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）が回転される方向に沿って、順に、配置されている。
【００２３】
搬送ベルト５２の下方には、各画像形成部５０（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）により形成された画像が転写される記録用紙Ｐを収容している用紙カセット７０が配置されている。
【００２４】
用紙カセット７０の一端であって、テンションローラ５４に近接する側には、おおむね半月状に形成され、用紙カセット７０に収容されている用紙Ｐを最上部から１枚ずつ取り出す送り出しローラ７２が配置されている。
【００２５】
送り出しローラ７２とテンションローラ５４の間には、カセット７０から取り出された１枚の用紙Ｐの先端と画像形成部５０Ｂ（黒）の感光体ドラム５８Ｂに形成されたトナー像の先端を整合させるためのレジストローラ７４が配置されている。
【００２６】
レジストローラ７４と第１の画像形成部５０Ｙの間のテンションローラ５４の近傍であって、実質的に、テンションローラ５４と搬送ベルト５２が接する位置に対応する搬送ベルト５２の外周上に対向される位置には、レジストローラ７４により所定のタイミングで搬送される１枚の用紙Ｐに、所定の静電吸着力を提供する吸着ローラ７６が配置されている。
【００２７】
搬送ベルト５２の一端かつベルト駆動ローラ５６の近傍であって、実質的に、ベルト駆動ローラ５６と接した搬送ベルト５２の外周上には、搬送ベルト５２に形成された画像又は用紙Ｐに転写された画像の位置を検知するためのレジストレーションセンサ７８及び８０が、ベルト駆動ローラ５６の軸方向に所定の距離をおいて配置されている（図１は、正面断面図であるから、図１において紙面前方に位置される第１のセンサ７８は見えない）。
【００２８】
ベルト駆動ローラ５６と接した搬送ベルト５２の外周上であって、搬送ベルト５２により搬送される用紙Ｐと接することのない位置には、搬送ベルト５２上に付着したトナーあるいは用紙Ｐの紙かすなどを除去する搬送ベルトクリーナ８２が配置されている。
【００２９】
搬送ベルト５２を介して搬送された用紙Ｐがベルト駆動ローラ５６から離脱されてさらに搬送される方向には、用紙Ｐに転写されたトナー像を用紙Ｐに定着する定着装置８４が配置されている。
【００３０】
図２及び図３は、図１に示した画像形成装置に組み込まれるマルチビーム光走査装置を示している。
【００３１】
マルチビーム光走査装置１は、図１に示した第１〜第４の画像形成部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ及び５０Ｂのそれぞれに向けて光ビームを出力する光源３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ及び３Ｂ、各光源３（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）が放射した光ビーム（レーザビーム）を所定の位置に配置された像面すなわち図１に示した第１〜第４の画像形成部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ及び５０Ｂの感光体ドラム５８Ｙ、５８Ｍ、５８Ｃ及び５８Ｂの外周面に向かって所定の線速度で偏向（走査）する偏向手段としてのただ１つの光偏向装置７を有している。光偏向装置７と各光源３（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）との間には、偏向前光学系５（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）が、光偏向装置７と像面との間には、偏向後光学系９が、それぞれ配置されている。
【００３２】
なお、光偏向装置７により各レーザビームが偏向（走査）される方向は主走査方向と呼ばれ、主走査方向と、光偏向装置が走査（偏向）したレーザビームが主走査方向となるよう光偏向装置がレーザビームに与える偏向動作の基準となる軸線とのそれぞれに直交する方向は副走査方向と呼ばれている。
【００３３】
色成分毎の各光源３（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）はそれぞれ、２つの半導体レーザ素子３Ｙａ及び３Ｙｂ、３Ｍａ及び３Ｍｂ、３Ｃａ及び３Ｃｂ、３Ｂａ及び３Ｂｂが所定の位置に配置されて構成されている。
【００３４】
偏向前光学系５において、色成分毎の２個の半導体レーザ素子３Ｙａ及び３Ｙｂ、３Ｍａ及び３Ｍｂ、３Ｃａ及び３Ｃｂ、３Ｂａ及び３Ｂｂのそれぞれから出射されたレーザビームＬＹａ及びＬＹｂ、ＬＭａ及びＬＭｂ、ＬＣａ及びＬＣｂ、並びに、ＬＢａ及びＬＢｂは、同一色成分毎に同一光路にまとめる群合成光学部品１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ及び１５Ｂによりそれぞれ１本の光路に合成され、さらに、カラー合成光学部品１９Ｍ、１９Ｃ及び１９Ｂのそれぞれにより１本の光路に合成され、このように合成されたレーザビームＬ｛（ＬＹａ＋ＬＹｂ）＝ＬＹ、（ＬＭａ＋ＬＭｂ）＝ＬＭ、（ＬＣａ＋ＬＣｂ）＝ＬＣ、ならびに（ＬＢａ＋ＬＢｂ）＝ＬＢ｝が光偏向装置７に向けて案内される。なお、各光源を構成するレーザ３Ｙａ、３Ｍａ、３Ｃａ及び３Ｂａのそれぞれから出射されたレーザビームＬＹａ、ＬＭａ、ＬＣａ及びＬＢａは、群合成光学部品１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ及び１５Ｂにより対をなすレーザビームＬＹｂ、ＬＭｂ、ＬＣｂ及びＬＢｂのそれぞれと合成される前に、対応するガルバノミラー１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ及び１８Ｂの反射角が所定の角度に設定されることにより、副走査方向の間隔が所定の間隔に設定される。
【００３５】
偏向前光学系５は、図４に示すように（任意のレーザビームＬを代表として示している）、半導体レーザ素子３を出射されたレーザビームＬに所定の集束性を与える有限焦点レンズ１３、有限焦点レンズ１３を通過したレーザビームＬに任意の断面ビーム形状を与える絞り１４、群合成光学部品１５、群合成光学部品１５により合成されたレーザビームＬに副走査方向に関してさらに所定の集束性を与えるシリンダレンズ１７を含み、レーザ３を出射されたレーザビームＬの断面ビーム形状を所定の形状に整えて、光偏向装置７の反射面に案内する。なお、図４では、ガルバノミラー１８やカラー合成光学部品１９を省略している。
【００３６】
光偏向装置７は、例えば８面の平面反射面（平面反射鏡）が正多角形状に配置された多面鏡本体（いわゆるポリゴンミラー）７ａと多面鏡本体７ａを主走査方向に所定の速度で回転させるモータ７ｂとを有している。
【００３７】
偏向後光学系９は、多面鏡本体７ａにより偏向（走査）されたレーザビームＬ（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）の像面上での形状及び位置を最適化する２枚組み結像レンズ２１（２１ａ及び２１ｂ）、２枚組結像レンズ２１を通過したレーザビームＬ（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）の水平同期を整合させるために、各レーザビーム又は代表レーザビーム（例えばＬＢ）を検知する水平同期センサ、水平同期センサ２３に向けて、各レーザビームＬを折り返す水平同期用折り返しミラー２９、２枚組み結像レンズ２１から出射された各色成分毎のレーザビームＬ（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）を対応する感光体ドラム５８（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）に案内する複数のミラー３３Ｙ、３５Ｙ及び３７Ｙ（イエロー）、３３Ｍ、３５Ｍ及び３７Ｍ（マゼンタ）、３３Ｃ、３５Ｃ及び３７Ｃ（シアン）、並びに、３３Ｂ（黒）などを有している。
【００３８】
この第１の実施形態の場合、後述するように、水平同期センサ２３が従来と異なり、傾いて取り付けられていることを特徴とする。
【００３９】
図５は、同じ偏向角のときの水平同期の検出に供する同一色成分の２本のレーザビーム（ここではＬＢａ及びＬＢｂとする）の走査線の幅を揃えた状態を示す拡大図である。図５（Ａ）は、図３上に、水平同期センサ２３へ光線を導くための折り返しミラー２９による光路折り返しや、複数のミラー３３Ｙ、３５Ｙ及び３７Ｙ、３３Ｍ、３５Ｍ及び３７Ｍ、３３Ｃ、３５Ｃ及び３７Ｃ、並びに、３３Ｂによる光路折り返しを展開して示したレーザビームＬＢａ及びＬＢｂ（破線光路）の感光体ドラム５８での照射位置を拡大して示したものである（副走査方向拡大図）。図５（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ、図２上に、水平同期センサ２３へ光線を導くための折り返しミラー２９による光路折り返しや、複数のミラー３３Ｙ、３５Ｙ及び３７Ｙ、３３Ｍ、３５Ｍ及び３７Ｍ、３３Ｃ、３５Ｃ及び３７Ｃ、並びに、３３Ｂによる光路折り返しを展開して示した最大偏向角近傍及び最小偏向角近傍でのレーザビームＬＢａ及びＬＢｂ（破線光路）の感光体ドラム５８での照射位置を拡大して示したものであり（主走査方向拡大図）、後述する図６に示す水平同期センサ２３の傾き（姿勢）の場合に対応している。
【００４０】
なお、図５（Ａ）は、上下方向が副走査方向で、法線方向が主走査方向で、左右方向が主走査方向と副走査方向の両方に直交する方向（以下、第３方向と呼ぶ）の図面であり、図５（Ｂ）及び（Ｃ）は、上下方向が主走査方向で、法線方向が副走査方向で、左右方向が第３方向の図面である。
【００４１】
この第１の実施形態では、図５（Ａ）に示すように、感光体ドラム５８の法線方向に傾いて２本のレーザビームＬＢａ及びＬＢｂが感光体ドラム５８に入射されるようになされていても、水平同期センサ２３から検出信号が出力される、２本のレーザビームＬＢａ及びＬＢｂの主走査方向の位置が揃うように、水平同期センサ２３を傾けている。
【００４２】
例えば、２本のレーザビームＬＢａ及びＬＢｂの光路長を揃えた状態で水平同期センサ２３を像面に等価な位置に置いてしまうと、水平同期信号を出すタイミングでの２本のレーザビームＬＢａ及びＬＢｂの主走査方向の位置は異なることになってしまう。
【００４３】
このような不都合を回避し、被走査面で２つのレーザビームＬＢａ及びＬＢｂが同じ主走査方向の位置にあるときに、それぞれ水平同期信号を出すように設定するには、図６、図７又は図８に示すように、まず、水平同期センサ２３の取り付け姿勢を決め、それぞれのビームと交わる点を結んだ線で決まる直線を、水平同期信号を出す位置とすれば良い。
【００４４】
図６〜図８において、同図（Ａ）は水平同期センサ２３の検出面を示しており、上下方向が主走査方向で、左右方向が副走査方向で、法線方向が第３方向である。同図（Ａ）において、その太線は検出に機能する部分（以下、検出ストライプと呼ぶ）を示しており、また、２つのレーザビームＬＢａ及びＬＢｂの主走査方向の走査軌跡も書き入れている。同図（Ｂ）及び（Ｃ）は、水平同期センサ２３の検出ストライプを別の方向から見て書き出したものである。同図（Ｂ）は、上下方向が主走査方向で、左右方向が第３方向で、法線方向が副走査方向であり、同図（Ｃ）は、上下方向が副走査方向で、左右方向が第３方向で、法線方向が主走査方向である。
【００４５】
図６に示す例は、検出ストライプが、被走査面である感光体上での副走査方向での傾きと同じ傾きを持っている場合であって、２つのレーザビームＬＢａ及びＬＢｂの光路長が感光体上と同じになるため、被走査面上でそれぞれのレーザビームＬＢａ及びＬＢｂの、主走査方向及び副走査方向の位置関係が同じとなる。図７に示す例は、副走査方向へは傾きを持たせない場合で、２つのレーザビームＬＢａ及びＬＢｂが、主走査方向へ同じ位置に来たときに、それぞれのレーザビームが、検出ストライプにかかるようにするために、検出ストライプに主走査方向への傾きを持たせている。図８に示す例は、図６及び図７に示す例の中間的な例であり、検出ストライプは、全ての方向を捉えても傾いている。
【００４６】
図９は、水平同期センサ２３の第１の検出方式の説明図である。あるビーム（ビームスポット）が、図９（Ａ）に示すように光電センサ（水平同期センサ）２３上を直線状に移動すると、図９（Ｂ）に示すように、光電変換後の出力は変化し、その立ち上がりエッジで所定の位置を規定することができる。従って、この検出方式の場合には、図９（Ａ）に示す左エッジ部分（太線部分）が、図６〜図８で言及した検出ストライプに該当する。
【００４７】
図１０は、水平同期センサ２３の第２の検出方式の説明図である。図１０に示すように、２個の光電センサ２３−１、２３−２をビームスポット径より小さい間隔をあけて設けておくと、あるビーム（ビームスポット）が直線状に移動すると、ビームスポットの中心が光電センサ２３−１及び２３−２間の間隔に位置したときに、両光電センサ２３−１、２３−２の出力が一致し、所定の位置を規定することができる。従って、この検出方式の場合には、図１０に示す光電センサ２３−１及び２３−２間の間隔部分が、図６〜図８で言及した検出ストライプに該当する。
【００４８】
上述した図６に示す水平同期センサ２３の傾き設置例では、被走査面上と同様のレーザビームＬＢａ及びＬＢｂ間の位置関係を、水平同期センサ２３上で再現できる。そのため、この水平同期センサ２３にビーム位置検知機能を持たせ、その結果を、アクチュエータ（例えば、ガルバノミラー１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ及び１８Ｂのアクチュエータ）にフィードバックするような場合に適用して有効なものである。
【００４９】
上述した図７又は図８に示す水平同期センサ２３の傾き設置例では、副走査方向のビーム相対位置情報が必要でない場合に有効な方法である。図７の傾き設置例では、センサ面を、光軸から垂直に出させる場合、例えば、ハウジングをアルミダイキャストで作成し、水平同期センサ固定基準面を後加工で削り出す際に有効である。図８の傾き設置例では、逆に、副走査方向に所定の傾きを持たせたい場合、例えば、成形ハウジングとして、基準面に所定の勾配（ぬきテーパ）を持たせるときに、自由に傾き角を設定できるという面で有利となる。
【００５０】
なお、図６〜図８に示す水平同期センサ２３のいずれの傾き設置例でも、走査の都度、各ビームで潜像を書き込むタイミングの基準としても良く、副走査方向有効領域外で、それぞれのビームが、被走査面で同じ主走査方向位置となる時間差を測っておき、実際に潜像を書き込む際に、１つのビームのみを走査の都度、水平同期センサ２３で検知し、他のビームは、その時間差だけ、書き込みタイミングをずらす形としても良い。
【００５１】
水平同期センサ２３を傾かせて設置しようとすると、センサ面を囲うパッケージ外形に対してセンサ面の位置精度、角度精度が不十分となり易いことを考慮する必要がある。なお、余り精度を要求されないような場合には、ハウジング部にパッケージを押さえつける基準面を、一体として取り付けていれば良い。
【００５２】
上記第１の実施形態のマルチビーム光走査装置及び画像形成装置によれば、被走査面に与えられると同様な光線が与えられる水平同期センサを傾斜させて設置したので、被走査面に対し傾斜している複数本の光線で被走査面に潜像を書き込んでも、主走査方向の位置ずれを抑えることができ、その結果、形成された画像の画質を向上させることができる。  
（Ｂ）第２の実施形態
図１１は、第２の実施形態のマルチビーム光走査装置の主要部構成を示すものである。
【００５３】
第２の実施形態の場合、マルチビーム光走査装置を組み込んだ画像形成装置の構成は上述した図１と同様である。一方、第２の実施形態のマルチビーム光走査装置は、図１１に示すように、水平同期センサ２３へ光線を導くための折り返しミラー２９と水平同期センサ２３との間に、遮光部材２５が設けられている点が第１の実施形態と異なっている。
【００５４】
なお、第２の実施形態のマルチビーム光走査装置においても、その他の構成は、第１の実施形態と同様であるので、光偏向装置７によって偏向され、偏向後光学系９を透過した複数の光ビームが被走査面の法線に対して副走査方向に所定の角度をもって入射するように配置され、それぞれの光ビームの、光偏向装置７の同一偏向角に対する、主走査方向移動量が同じとなるような構成とされた偏向後光学系９を前提としている点は、第１の実施形態と同様である。
【００５５】
第１の実施形態で説明したように、水平同期センサ２３を傾斜させて設置しようとすると、センサ面を囲うパッケージ外形に対してセンサ面の位置精度、角度精度が不十分となるような状況では、遮光部材２５を設ける方法は有効である。
【００５６】
遮光部材２５は、第１の実施形態で説明した、水平同期センサ２３の傾斜状態と同様な状態（等価な状態）を、水平同期センサ２３の角度に依存せずに作り出そうとして設けられたものである。
【００５７】
図１２は、第１の実施形態で説明した図６に示す水平同期センサ２３の傾斜状態と同様な状態（等価な状態）を作り出す遮光部材２５の姿勢を示す説明図であり、図６に対応しているものである。図１２（Ａ）は、上下方向が主走査方向で、左右方向が副走査方向で、法線方向が第３方向であり、図１２（Ｂ）は、上下方向が主走査方向で、左右方向が第３方向で、法線方向が副走査方向であり、図１２（Ｃ）は、上下方向が副走査方向で、左右方向が第３方向で、法線方向が主走査方向である。
【００５８】
図１２において、太線部分のエッジが、水平同期センサ２３を非受光状態（遮光部材２５の遮光による）から受光状態に変化させる境界のエッジであり、この状態変化により、水平同期センサ２３が所定位置を検出し得る。この場合、水平同期センサ２３としては、設置位置がある程度ずれても、遮光部材２５の太線部から走査されたレーザビームが自己の受光面に達するように十分大きなものを用意する必要がある。
【００５９】
水平同期センサ２３が、副走査方向ビーム相対位置を検知する機能を持っている場合には、図１２に示すように、被走査面と同じだけ傾きを持たせて配置すれば、被走査面でのビーム間ピッチと、センサ面でのビーム間ピッチをあわせることができる。また、遮光部材２５は、上述した図１１に示すように、偏向後光学系を保持するハウジングと一体とすれば、組み付けによる誤差を避けることができ、精度を出し易い。
【００６０】
図１２は、第１の実施形態で説明した図６に示した水平同期センサ２３の傾斜状態と同様な状態（等価な状態）を作り出す遮光部材２５の姿勢を示したが、設置状況などによっては、図示は省略するが、遮光部材２５の姿勢を、第１の実施形態で説明した図７や図８に示した水平同期センサ２３の傾斜状態と同様な状態（等価な状態）を作り出すようにさせても良い。
【００６１】
遮光部材２５を介在させるという技術思想は、各光源３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ）からの波長が異なっていて光路補正素子２７を設ける必要がある場合などにも、適用し得るものである（後述する第３の実施形態参照）。
【００６２】
上記第２の実施形態のマルチビーム光走査装置及び画像形成装置によれば、被走査面に与えられると同様な光線が与えられる水平同期センサに至る前に、エッジ部分している遮光部材を設置したので、被走査面に対し傾斜している複数本の光線で被走査面に潜像を書き込んでも、主走査方向の位置ずれを抑えることができ、その結果、形成された画像の画質を向上させることができる。
【００６３】
（Ｃ）第３の実施形態
図１３は、第３の実施形態のマルチビーム光走査装置の、第１及び第２の実施形態と異なる、折り返しミラー２９と、水平同期センサ２３との間の光路のみを記載したものである。第３の実施形態の場合、マルチビーム光走査装置は、図１６に示す、水平同期センサ２３へ光を導くための折り返しミラー２９と水平同期センサの間に、光路補正素子２７を有する。また、第１、第２の実施形態の場合には、各光源からの波長を異ならせることで、同一偏向角時の、光路長の異なるビーム間の走査幅を同じにする方法以外の、例えば、偏向後光学素子への入射角を異ならせるなどの方法等と組み合わせることができるが、第３の実施形態では、各光源３からの、それぞれ、同一の潜像を作成するビームを出射する各光源（３Ｙａと３Ｙｂ、３Ｍａと３Ｍｂ、３Ｃａと３Ｃｂ、３Ｂａと３Ｂｂ）の波長を異ならせることで、光路長の異なるビーム間の走査幅を揃える場合のみに対応する。
【００６４】
光路補正素子２７の機能を説明する。光路補正素子２７は、各光源３（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＢ）からの波長を異ならせて、偏向後光学系の倍率色収差とキャンセルさせる方式を採用している場合を考慮して設けられたものである。
【００６５】
今、感光体ドラム５８への入射角度αが１５度、副走査方向の走査線密度が６００ｄｐｉのときに、２本のビームがピッチ４２．３３μｍで走査されている場合を考える（図１４参照）。２本のビームの光路長差は、一般的には、光軸上でΔ＝Ｐ×ｓｉｎαで表され（Ｐは被走査面での光ビーム間距離、αは光ビームの被走査面（感光体ドラム）への入射角）であり、上記の設定の場合には、光路長差Δは０．０１０９５６６７３ｍｍとなる。走査端での角度（偏向角）が３０度のとき、光路差による主走査方向のビーム位置のずれは、Δ×ｔａｎ（３０ｄｅｇ）＝０．００６３２５８３８となる。
【００６６】
図１５は、半導体レーザ素子（光源）を出射されたレーザビームの波長が変化した場合に、２枚組結像レンズ２１の各レンズ２１ａ、２１ｂを通過して像面に結像されるレーザビームの位置の変化を、主走査方向の相対位置として示すグラフである。波長が６８０ｎｍ（曲線ａ）のレーザビームを基準として、６６５ｎｍ（曲線ｂ）、６７０ｎｍ（曲線ｃ）、６７５ｎｍ（曲線ｄ）、６８５ｎｍ（曲線ｅ）、６９０ｎｍ（曲線ｆ）及び６９５ｎｍ（曲線ｇ）の波長のレーザビームの主走査方向の位置を示しており、これから、５ｎｍの波長差を持つ光源を使用すれば、光路差によるビーム位置ずれと、波長差によるビーム位置ずれをキャンセルさせることができることが判る。
【００６７】
このような波長差を設けて位置ずれをキャンセルさせる場合、波長によらず、水平同期センサ２３上でのビーム位置を同一にさせる光路補正素子２７を、水平同期センサ２３の前に入れることで、水平同期センサ２３を、従来と同様、主走査方向、副走査方向に傾きを持たせることなく設置しても、感光体上で主走査方向の位置が同じとなるときに、水平同期センサ２３上でビームが検出ストライプにかかるようにすることができる。
【００６８】
光路補正素子２７は、結像レンズ２１と水平同期センサ２３との間の光路中に設けられ、主走査方向に関して、光源からのレーザビームの波長の変動にあわせて出射角を変え、波長の差によって結像レンズにより発生する位置ずれ量と量が同じで逆向きの方向にビーム位置をずらすことのできるプリズム、又は、回折格子でなり、複数本のレーザビームの波長が変動した場合であっても、水平同期センサ２３の検出面上の同じ位置に案内できるようにしたものである。
【００６９】
光路補正素子２７としては、図１６に示すような断面形状が二等辺三角形であるプリズムを適用できる。図１６に示すようなプリズムを適用した場合における各種パラメータの選定方法については、特開平１１−１９４２８５号公報記載の方法を適用することができる。
【００７０】
光路補正素子２７を設け、波長変動にも関わらず、水平同期センサ２３の検出面上の同じ位置に案内することにより、波長差により、走査線の長さを揃えつつ、温度変化によるモードホッピング等により波長差が変動した場合でも、その印字位置の相対位置ずれを１／２に抑えることができる。図１に示すように、４つの感光体ドラム（又は、感光体ベルト、感光体ドラムの４箇所）５８（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ）に４つの潜像を書き込むために、複数の組のビームを使用し、その際の感光体ドラムに入射する副走査方向の角度が異なる場合でも、光路補正素子２７を設けた構成であれば、共通の部品、又は、各１セットの部品を共用して使用しても、主走査方向のビーム位置のずれを抑えることができる。
【００７１】
図１７は、図１３の折り返しミラー２９と、光路補正素子２７の機能を一体にした、反射型回折格子１２９により、ビームを水平同期センサ２３へ導くものを示しており、その作用、効果は、上述の光路補正素子２７を入れたときと同様である。
【００７２】
上記第３の実施形態のマルチビーム光走査装置及び画像形成装置によれば、各光源からの波長を異ならせて、偏向後光学系の倍率色収差とキャンセルさせる方式を採用している場合において、光路補正素子を設け、温度による波長変動があっても水平同期センサの同一位置に照射されるようにしたので、この点でも、主走査方向の位置ずれを抑えることができ、その結果、形成された画像の画質を向上させることができる。
【００７３】
（Ｄ）他の実施形態
上記第３の実施形態の光路補正素子や反射型回折格子を設けた技術思想を、第１の実施形態や第２の実施形態の技術思想と組み合わせることができる。
【００７４】
本発明は、被走査面の法線方向に対して副走査方向に傾斜させて複数ビームを被走査面に照射する構成部分を含むマルチビーム光走査装置、そのようなマルチビーム光走査装置を含む画像形成装置に広く適用することができる。従って、カラー用、モノクロ用に限定されず、また、カラー用の場合であってもブラックだけが複数ビームで走査する構成が採用されていても、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】第１の実施形態に係るカラー画像形成装置を示す概略断面図である。
【図２】第１の実施形態のマルチビーム光走査装置を示す概略平面図である。
【図３】第１の実施形態のマルチビーム光走査装置の偏向後光学系の構成要素を示す説明図である。
【図４】第１の実施形態のマルチビーム光走査装置の偏向前光学系の構成要素を示す説明図である。
【図５】第１の実施形態の水平同期センサの検出対象の複数ビームの説明図である。
【図６】第１の実施形態の水平同期センサの第１の姿勢例の説明図である。
【図７】第１の実施形態の水平同期センサの第２の姿勢例の説明図である。
【図８】第１の実施形態の水平同期センサの第３の姿勢例の説明図である。
【図９】第１の実施形態の水平同期センサの第１の検出方式の説明図である。
【図１０】第１の実施形態の水平同期センサの第２の検出方式の説明図である。
【図１１】第２の実施形態のマルチビーム光走査装置の主要部構成を示す概略平面図である。
【図１２】第２の実施形態の遮光部材の機能の説明図である。
【図１３】第３の実施形態の水平同期センサへの光路を折り返す折り返しミラーと、水平同期センサとの間の光路を示す概略平面図である。
【図１４】第３の実施形態の光路補正素子の必要性の説明図（１）である。
【図１５】第３の実施形態の光路補正素子の必要性の説明図（２）である。
【図１６】第３の実施形態の光路補正素子の具体例を示す平面図である。
【図１７】第３の実施形態の変形例での水平同期センサへの光路を折り返す反射型回折格子と水平同期センサとの間の光路を示す概略平面図である。
【図１８】従来において、複数ビーム間で主走査方向での位置ずれが生じる理由の説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
１…マルチビーム光走査装置、７…光偏向装置、９…偏向後光学系、２３…水平同期センサ、２５…遮光部材、２７…光路補正素子、２９…水平同期用折り返しミラー、５８（５８Ｙ、５８Ｍ、５８Ｃ、５８Ｂ）…感光体ドラム、１００…画像形成装置、１２９…反射型回折格子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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