(57)【要約】【課題】走査結像光学系に含まれる樹脂製結像素子の温度変化に起因する変形を有効に抑制し、走査線曲がり、走査線傾きの補正を正確に行うことができる光走査装置および画像形成装置を得る。【解決手段】光学素子群の少なくとも１つの光学素子４０は保持部材５３、５４によって保持され、保持部材には、光学素子を副走査方向に押圧するとともに押圧力を調整することによって走査線の曲がりを補正することができる走査線曲がり補正手段と、光学素子の傾きを調整することによって走査線傾きを補正することができる傾き補正手段が設けられ、保持部材の端部には光検知手段６４が一体的に設けられている。走査線曲がり補正手段と傾き補正手段および光検知手段６４が保持部材によって光学素子４０と一体的に設けられ、保持部材５３、５４はその姿勢がアクチュエータ６５によって制御される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザ光源から出射された複数のビームをそれぞれ対応する像担持体に結像させる光学素子群を有し、この光学素子群がビーム毎に光学ハウジング内に配置された光走査装置において、
上記光学素子群の少なくとも１つの光学素子は保持部材によって保持され、
上記保持部材には、上記光学素子を副走査方向に押圧するとともに押圧力を調整することによって走査線の曲がりを補正することができる走査線曲がり補正手段と、上記光学素子の傾きを調整することによって走査線傾きを補正することができる傾き補正手段が設けられ、
上記保持部材の端部には光検知手段が一体的に設けられていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記走査線曲がり補正手段と傾き補正手段および光検知手段が保持部材によって光学素子と一体的に設けられ、上記保持部材はその姿勢がアクチュエータによって制御されることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記走査線曲がり補正手段は、光学素子保持部材の副走査方向の一面が基準面となっていて、光学素子は上記基準面に当接し、上記光学素子保持部材の基準面と対向した長手方向の複数個の走査線曲がり補正部材により対向する方向に押圧するように構成され、光検知手段は上記基準面を取り付け基準として取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項４】
前記傾き補正手段と光検知手段は、保持部材とともに光学素子の光軸近傍の支点を中心に回転可能であり、かつ走査線曲がり補正手段とは独立に回転可能であることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項５】
前記光学素子保持部材は、２個の平板と、この２個の平板の間隔を保つために光学素子の長手方向両端部において上記２個の平板間に設けられた間隔保持部材を有していて、上記２個の平板間に光学素子が挟持されて締結され、上記平板に走査線曲がり補正機構、傾き補正機構および光検知手段が一体的に設けられていることを特徴する請求項１記載の光走査装置。
【請求項６】
前記走査線曲がり補正機構は、樹脂製光学素子に当接する球状部材あるいは円柱状部材と、ネジ部で軸方向に移動可能に支持されていて斜面が上記球状部材あるいは円柱状部材を押圧するテーパーピンを有し、このテーパーピンの移動によって上記樹脂製光学素子を矯正させ走査線曲がりを補正することを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項７】
前記保持部材の平板に同期検知用の折り返しミラーが一体的に配置されていることを特徴する請求項１記載の光走査装置。
【請求項８】
前記平板の端部と固定部とが弾性材料からなる板バネで連結されて平板が一方向に付勢され、アクチュエータの動作により上記付勢力に抗して平板の傾き補正が行われることを特徴とする請求項５記載の光走査装置。
【請求項９】
画像信号により光走査する複数の光走査装置と、光走査装置によって光走査されることにより画像信号に対応した潜像が形成される潜像担持体と、潜像担持体に形成される潜像を可視化する現像手段と、現像された画像を転写する転写手段とを有してなる画像形成装置であって、光走査装置として請求項１乃至８のいずれかに記載の光走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
色に対応した画像信号により光走査する複数の光走査装置と、それぞれの光走査装置によって光走査されることによりそれぞれの色に対応した画像の潜像が形成される複数の潜像担持体と、各潜像担持体に形成される潜像を可視化する現像手段と、現像された画像を重ねて転写する転写手段を有してなるカラー画像形成装置において、光走査装置として請求項１乃至８のいずれかに記載の光走査装置を用いたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタ、デジタル複写機、レーザファックス等の画像形成装置に用いられる光走査装置及び、これを搭載する画像形成装置に関するもので、レーザプリンタ、デジタル複写機、レーザファックス等に適用可能なものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像形成装置の一つの方式として、感光体ドラムなどの像担持体を複数並置し、各像担持体に対応させて複数の光走査装置を設け、各光走査装置は色に対応した画像信号によって像担持体表面をレーザ光により走査して潜像を形成し、各像担持体表面の潜像はそれぞれの画像信号に対応する色のトナーで現像し、各トナー像を重ねて転写紙などに転写することによりカラー画像を得るようにした、いわゆるタンデム方式が知られている。タンデム方式のカラー画像形成装置では、それぞれの色成分に対応した走査線に曲がりや傾きがあると、重ねて転写されるカラー画像に色ずれが生じて画像品質が劣化する。
そこで、走査結像光学系を構成する長尺レンズの光軸を副走査方向に挟む支持部材の一方側を、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とし、調整ネジの締め具合により長尺レンズを偏向走査方向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（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１３１６７４号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１に示されている構成によれば、環境条件の変動によって、結像光学系に用いられるレンズの光学特性が変動し、走査線曲がりの補正が依然としてできない場合がある。その理由は次の通りである。
【０００５】
近年、走査特性の向上を意図して、光走査装置の結像光学系に、非球面に代表される特殊な面を採用することが一般化しており、このような特殊な面を容易に形成でき、なおかつコストも安価な樹脂材料で製作された結像光学系が多用されている。樹脂材料からなる結像光学系は、温度や湿度の変化の影響を受け光学特性が変化しやすく、このような光学特性の変化は走査線の曲がり具合や等速性も変化させる。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う場合に、画像形成装置の連続運転により機内温度が上昇し、結像光学系の光学特性が変化して、各光書き込み装置によって書き込む走査線の曲がり具合や等速性が次第に変化し、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。
【０００６】
走査光学系として代表的なｆθレンズ等の走査結像レンズは一般に、副走査方向におけるレンズ不要部分すなわち偏向光束が入射しない部分をカットし、主走査方向に長い短冊形レンズとして形成される。走査結像レンズが複数枚のレンズで構成される場合、配設位置が光偏向手段から離れるほど、主走査方向のレンズ長さが大きくなり、１０数センチ〜２０センチ以上の長さをもつ長尺レンズが必要となる。このような長尺レンズは一般に樹脂材料を用いて樹脂成形で形成されるが、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の形状となる。
【０００７】
このような長尺レンズの反りは、前述した走査線曲がりの原因となるが、反りが著しい場合には、走査線曲がりも極端に大きくなる。このような現象は上記特許文献１に示されたような構成を用いて初期調整を行った場合でも発生する。しかも、上記特許文献１記載の構成においては、走査線曲がり以外に色ずれなどの不具合を発生する原因となる走査線傾きについての対策がとられていない。さらに上記特許文献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。
【０００８】
本発明は、上記従来の光走査装置を搭載した画像形成装置における問題点に鑑み、走査結像光学系に含まれる樹脂製結像素子の温度変化に起因する変形を有効に抑制し、なおかつ、走査線曲がり及び／または走査線傾きの補正を正確に行うことができる構成を備えた光走査装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明はまた、走査線傾き調整を行っても、画像領域外に配置した光検出手段の受光部の略一定な位置に光ビームが入射し、安定した光検出信号を得ることができる光走査装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数のレーザ光源から出射されたビームをそれぞれ対応する像担持体に結像させる光学素子群がビーム毎に光学ハウジング内に配置された光走査装置において、光学素子群の少なくとも１つの光学素子に光学素子を保持する保持部材を設け、この保持部材を副走査方向に押圧する走査線曲がり補正手段と、その走査線傾きを補正する走査線傾き補正手段を設け、この保持部材の長手方向に複数個の走査線曲がり補正部材、走査線傾き補正部材および光検知手段を一体的に設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、走査線曲がり補正手段と傾き補正手段、光検知手段が同一光学素子に対して一体的に設けられ、アクチュエータにより前記光学素子保持部材の姿勢制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、走査線曲がり補正手段は光学素子保持部材の副走査方向の一面に基準面を有し、光学素子をその基準面に当接させ、光学素子保持部材の基準面と対向した長手方向の複数個の走査線曲がり補正部材により対向する方向に押圧するように構成し、光検知手段は前記基準面を取り付け基準としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、走査線傾き補正手段、光検知手段は光学素子の光軸近傍を支点として光学素子保持部材とともに回転可能に設けられ、走査線曲がり補正手段とは独立して動作することを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、光学素子保持部材は２個の平板と光学素子の長手方向両端部に間隔保持部材を有し、光学素子を挟持して締結し、前記平板に走査線曲がり補正機構及び走査線傾き補正機構、光検知手段を一体的に設けたことを特徴する。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、走査線曲がり補正機構は球あるいは円柱状部材を、ネジ部で軸方向に移動可能に支持されたテーパーピンの斜面で押圧し、樹脂製光学素子を矯正させて走査線曲がり補正を行うことを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、光学素子保持部材の平板に同期検知用の折り返しミラーを一体的に配置したことを特徴する。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項５記載の発明に加えて、平板の端部あるいは両端に恒弾性材料を用いた板バネを配置し、この板バネの一端を固定部に支持し、アクチュエータの動作により上記板バネの押圧力に抗して走査線傾き補正を行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明は、画像信号により光走査する複数の光走査装置と、光走査装置によって光走査されることにより画像信号に対応した潜像が形成される潜像担持体と、潜像担持体に形成される潜像を可視化する現像手段と、現像された画像を転写する転写手段とを有してなる画像形成装置であって、光走査装置として請求項１乃至８のいずれかに記載の光走査装置を用いることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、色に対応した画像信号により光走査する複数の光走査装置と、それぞれの光走査装置によって光走査されることによりそれぞれの色に対応した画像の潜像が形成される複数の潜像担持体と、各潜像担持体に形成される潜像を可視化する現像手段と、現像された画像を重ねて転写する転写手段を有してなるカラー画像形成装置において、光走査装置として請求項１乃至８のいずれかに記載の光走査装置を用いたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかる光走査装置および画像形成装置の実施の形態について説明する。
図１はタンデム式光走査装置の光学系の概略を示す図である。走査結像光学系は、走査レンズあるいは走査ミラーのいずれを用いても構成することができるが、図１に示す例は走査レンズ方式になっている。また、ここでは書き込み光学系とこれによって書き込まれる感光体が２組配置された２ステーションの例として説明されているが、この２ステーションの構成を、光偏向器を挟んで左右対称に配置すれば４ステーションにすることができる。すなわち、本発明は４ステーションにも適用可能であり、特定のステーション数に限定されるものではない。
【００１８】
図１において、副走査方向（図１において上下方向）に所定の距離を離して、また、主走査方向に位置をずらして、光源としての２個の半導体レーザユニット３１、３２が配置されている。下側の半導体レーザユニット３２から出射されるビームは途中の折り返しミラー３３で上側半導体レーザユニット３１からのビームと同一方向になるように曲げられ、それぞれシリンドリカルレンズ３４、３５に入射するように構成されている。レーザビームはシリンドリカルレンズ３４、３５を透過することにより、所定距離離れた位置に配置されている上下２段の光偏向器としてのポリゴンミラー３６、３７の偏向反射面近傍に、主走査方向に長い線状に集光する。ポリゴンミラー３６、３７は図示されないポリゴンモータによって一定速度で高速回転駆動され、一つ一つの偏向反射面によって各レーザビームを所定の角度範囲で偏向反射する。ポリゴンミラー３６、３７で偏向反射されたビームは、一体型あるいは２段に重ねられた第１走査レンズ３８、３９でビーム整形され、さらに第２走査レンズ４０、４５でｆθ特性が与えられるとともに所定のビームスポット径にビーム整形されて、像担持体としての感光体４４、４８の面上を走査する。第１走査レンズ３８と第２走査レンズ４０により、また、第１走査レンズ３９と第２走査レンズ４５により、レーザビームを像担持体に結像させる光学素子群を構成している。
【００１９】
第１走査レンズ３８、３９以降の、２個の感光体４４、４８にレーザビームを導くための光路は構成が互いに異なっている。上側のビームは、折り返しミラー４１によって９０°上方向に曲げられ、さらに折り返しミラー４２によって９０°水平方向に曲げられてポリゴンミラーの方に折り返され、長尺のプラスチックレンズである第２走査レンズ４０を透過した後、折り返しミラー４３によって鉛直方向下向きに曲げられてドラム状感光体４４の表面に至るように構成されている。また下側のビームは、途中折り返しミラーに入射することなく、長尺のプラスチックレンズからなる第２走査レンズ４５を透過した後、２枚の折り返しミラー４６、４７によって光路を曲げられ、上記感光体４４に対し所定のピッチをおいて配置されたドラム状感光体１８に至るように構成されている。それぞれのレーザビームは、第１走査レンズ３８、３９、第２走査レンズ４０、４５の結像機能およびｆθ機能により、感光体４４、４８上にビームスポットが結ばれ、このビームスポットが感光体４４、４８上を等速度的に走査する。
【００２０】
走査光学系はコストダウンの要求から素材としてプラスチックを採用することが必須となってきている。特にタンデム式の書き込み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が非常に大きい。しかし、長尺のプラスチック光学素子は成形条件による内部歪み、残留応力などによって、長手方向、特に走査面に直交する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、成形金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が大きくなり、各ステーション間の走査線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。
【００２１】
図２は、本発明に適用可能な、長尺のプラスチックレンズからなる第２走査レンズの走査線曲がりと走査線傾き補正機構、および光検知手段を、一体的に構成した例を示す図である。ここでは、一方の第２走査レンズ４０の例で説明するが、他方の第２走査レンズ４５についても同様に構成するものとする。あるいは、第２走査レンズに限らず、光学素子群を構成する少なくとも一つの光学素子に、図２のような補正機構を適用してもよい。図２において、長尺の第２走査レンズ４０の副走査方向基準面を下面とし、この基準面に、チャンネル状に折り曲げることによって曲げ強度を向上させた板金５３の平面が突き当てられている。走査レンズ４０の長手方向の両端側において上記板金５３の上に角柱状の間隔保持部材５８、５８を配置し、その上側からも板金５３と同様の板金５４を突き当て、走査レンズ４０を副走査方向から挟持し、間隔保持部材５８、５８の介在のもとに板金５３、５４がネジで締結されている。板金５３、５４は、適度の剛性を保つことができるものであれば単純な平板であってもよい。板金５３、５４は、間隔保持部材５８、５８とともに、光学素子である走査レンズ４０を一体的に保持する保持部材として機能している。
【００２２】
片側の板金、図示の例では上側の板金５４には、その長手方向複数箇所（図示の例では３箇所）に以下のような走査線曲がり補正機構が設けられている。この補正機構は、ブラケット５５、円柱状のコロ５６、テーパーピン５７を有してなる。ブラケット５５は、板材がＵ字状に折り曲げられた形をしており、その底面が、板金５４上にスポット溶接等で固定されている。ブラケット５５の底面と板金５４を通して窓孔が形成され、この窓孔に上記コロ５６が落とし込まれている。コロ５６は、走査レンズ４０の上面を直接あるいは、あて板を介して押圧することができるようになっている。ブラケット５５の両端の相対向する折曲片を貫いてテーパーピン５７が掛け渡されている。テーパーピン５７の一方端側は上記折曲片の一方にねじ込まれ、他方端は上記折曲片の他方を回転可能に貫いている。テーパーピン５７は上記コロ５６と直交する方向で保持され、テーパーピン５７のテーパー部分はコロ５６に当接している。テーパーピン５７は、これをドライバーなどで回転させることにより、ブラケット５５の折曲片へのねじ込み位置を調整することができ、これによってコロ５６を介した走査レンズ４０に対する押圧力を調整することができるように構成されている。
【００２３】
次に、上記走査線曲がり補正機構による走査線曲がり補正方法について説明する。折り返しミラーの平面度や光学素子の反りなどの積み上げにより走査線曲がりが発生するが、長尺のプラスチックレンズからなる走査レンズ４０だけを副走査方向に曲げることにより走査線曲がりを補正する。コロ５６の軸線を走査レンズ４０の光軸と略平行となるように前記窓孔に落とし込み、テーパーピン５７をコロ５６の軸線と略直交する方向に向けてブラケット５５の折曲片に挿入し、かつ時計方向に回転させることでテーパーピン５７が進行し、その斜面がコロ５６を押圧して走査レンズ４０を副走査方向に押し、走査レンズ４０の反りを矯正する。例えば、走査レンズ４０の長手方向中央部が上に突出する方向に反っていれば、中央部の補正機構のコロ５６のみをテーパーピン５７の回転で押圧すれば良く、逆に下に突出する方向に反っていれば、走査レンズ４０の長手方向両端のコロ５６をテーパーピン５７の回転で押圧すればよい。実際の走査線曲がり量は数十μｍレベルであり、上下の板金５３、５４が変形しない範囲で補正することができる。前記タンデム方式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、上下の板金５３、５４ごと変形させることで調整の余裕度が向上し、さらに調整が容易になる。
【００２４】
上記補正機構の例では、コロ５６の軸線を走査レンズ４０の光軸と略平行にしているため、環境温度が変化し、長尺のプラスチックレンズからなる走査レンズ４０が膨張あるいは収縮しても、コロ５６の回転あるいは滑りによって、レンズ長手方向の膨張、収縮を許容するので、走査レンズ４０の光学特性の変化を抑えることができる。また、図２に示す例では、走査レンズ４０の肉厚部に沿って形成されたエッジ部分の光軸方向の幅よりも、コロ５６の軸方向の長さを長くしているので、コロ５６と走査レンズ４０の接触を安定させることができる。
【００２５】
次に走査線の傾き補正機構について説明する。図２において、符号５０はレンズホルダを示している。レンズホルダ５０は上記板金５３、５４よりもやや長めに作られた長尺の板状の部材で、長さ方向の両端部に直角方向の立ち上がり部５９、６９が一体に形成されている。レンズホルダ５０の長さ方向中央部上側には、レンズホルダ５の幅方向（走査レンズ４０の光軸方向）にまたがるＶ溝５１が一体に形成されている。かかるレンズホルダ５０は、他の光学素子とともに図示されない光学ハウジングに固定されるが、光学ハウジングを樹脂などで一体成形するとき、光学ハウジングと一体にレンズホルダ５も成形するとよい。すなわち、レンズホルダ５は光学ハウジングから独立した部材である必要はない。
【００２６】
上記Ｖ溝５１にはコロ５２が載せられている。上下の板金５３、５４と間隔保持部材５８、５８で一体的に保持された走査レンズ４０は、下側の板金５３の底部が、上下の板金５３、５４の両端部に配置された恒弾性材料を用いた板バネ６０、６１により、適正な押圧力を発生して上記コロ５２に接触するように構成されている。上記板ばね６０は、レンズホルダ５０の一方の立ち上がり部５９の上端面と上側の板金５４とを連結していて、長さ方向の略全体が半円弧状に折り曲げられることにより、上記押圧力を発生している。上記板ばね６０は比較的幅の広い１枚の板ばねが用いられている。上記他方のバネ６１は、レンズホルダ５０の他方の立ち上がり部６９の上端面と下側の板金５３とを連結していて、長さ方向の一部が半円弧状に折り曲げられることにより、上記押圧力を発生している。上記板ばね６１は比較的幅の狭い板ばねからなり、２個の板ばね６１が並列に配置されている。走査レンズ４０は、上下の板金５３、５４、間隔保持部材５８、５８などからなる保持部材と実質一体となっていて、この保持部材を、上記板ばね５９、６９の弾性力に抗し、コロ５２を支点として傾動させることにより、走査線傾きを補正することができる。図２に示す例では、走査線傾き補正用のアクチュエータとしてステッピングモータ６５を用いている。
【００２７】
走査線傾き補正用アクチュエータとしてのステッピングモータ６５は、その回転出力軸に雄ねじが切られていて、この雄ねじに、先端が球形で断面が小判型のナットが嵌合している。ステッピングモータ６５はその本体が上側の板金５４にネジ止めにより固定され、上記ナットがレンズホルダ５０の２箇所の突起部にガイドされて回転止めとして作用しており、ナットの先端はレンズホルダ５０の上面に当接している。図示していないが、走査線傾き量を検知する傾き検知手段を有していて、その検知信号に応じてステッピングモータ６５を回転制御することで、前記Ｖ溝５１に係合したコロ５２を支点として上記保持部材全体がγ回転し、これにより走査線傾き補正を行うことができる。
【００２８】
図２に示す例では、ステッピングモータ６５を可動側の保持部材に配置しているが、光学ハウジング、あるいはレンズホルダ５０の固定側に取り付けても良い。
走査線傾きの調整量は、走査線の走査開始端と終端における副走査方向のずれ量を考慮すると、最大で１ｍｍ程度を見込む必要がある。これは光書き込み装置自身の精度誤差の積み上げにより発生する部分と、光書き込み装置の画像形成装置本体への搭載精度や、像担持体駆動軸の倒れ等、駆動系の精度誤差積み上げに起因する走査線傾きの補正を見込む必要があるからである。
【００２９】
ところで、従来の光走査装置において、主走査方向における書き込み開始タイミングを決めるための同期信号を得る同期検知板は、光学ハウジング等の固定部に配置し、副走査方向の走査位置のばらつき検知は、同期検知板の直前にシリンドリカルレンズを配置して受光部に光ビームを走査することによって行う構成となっている。そのため、シリンドリカルレンズが必要であることからコスト高になる難点があった。
【００３０】
本発明における各種補正機構の実施形態を示す図２の例では、下側の板金５３の長さ方向一端側にアーム状の突出部を一体に形成し、この突出部に同期検知用の折り返しミラー６３を一体的に配置し、さらに、図２（ｂ）に示すように、一方の間隔保持部材５８に同期検知板取り付けボスを設け、間隔保持部材５８に同期検知板６２をネジで締結している。同期検知板６２には、同期信号を出力するための受光素子からなるセンサ６４が実装されている。レーザビームの偏向開始側において走査レンズ４０を透過したレーザビームは、ミラー６３により折り返され、センサ４６に入射してセンサ６４から信号が出力される。この出力信号を同期信号として利用することができる。センサ６４はまた、副走査方向の走査線位置（したがって、副走査方向のずれでもある）を検出するためのものであってもよい。センサ６４は画像領域外の両端に配置することも可能である。本実施例では同期検知用の折り返しミラー６３を下側の板金５３に一体的に設けたが、光学ハウジングに直接配置して固定してもなんら問題ない。
【００３１】
前述のように、最大１ｍｍ程度の走査線傾き補正が必要となったとしても、同期検知板は６２一体としてγ回転するので、センサ６４の受光部から光ビームが外れたりすることはない。また受光面積を小さくできるので、高速応答、高精度のセンサを用いることができる。さらにシリンダレンズが不用となるためコストダウンも図ることができる。
【００３２】
図３は、以上説明した光走査装置を用いた本発明にかかる画像形成装置を示す。図３に示す画像形成装置は、フルカラー画像を形成可能な複写機あるいはプリンタとして描かれている。画像形成装置には、この他に、受信した画像信号に基づき上述した複写機およびプリンタと同様な画像形成処理が可能なファクシミリ装置がある。なお、画像形成装置には、上述したカラー画像を対象とするだけでなく、単一色の画像を対象とする装置も勿論含まれる。
【００３３】
図３に示す画像形成装置１は、例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色分解され、各色に対応する画像を形成可能な像担持体としての複数の感光体ドラム１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａを並置したタンデム構造が用いられている。各感光体ドラムに形成された静電潜像がそれぞれの色成分の画像に対応した色のトナーで現像されて可視化され、各感光体ドラムに対峙しながら移動可能な転写ベルト５によって搬送される記録媒体である転写紙Ｓに、各感光体ドラムのトナー像がそれぞれ重畳転写されるようになっている。
【００３４】
いま、一つの感光体ドラム１Ａを代表して画像形成処理に係る構成を説明すると次の通りである。なお、他の感光体ドラム２Ａ〜４Ａに関しても同様な構成であるので、便宜上、感光体ドラム１Ａに関して付した符号を各感光体ドラムの部品番号に付けて示す。感光体ドラム１Ａの周囲には、矢印で示す回転方向に沿って画像形成処理を実行するためにコロトロンあるいはスコトロトン等の構成を用いた帯電装置１Ｂ（図３の例では、ローラを用いた構成が示されている）、レーザ光源からのレーザビーム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。光走査装置２０は既に説明した実施形態にかかる光走査装置と同じ構成になっている。
【００３５】
図３に示す画像形成装置１では、画像形成処理を実行する装置が配置されている。すなわち、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によって読み取った画像情報を図示しない画像処理制御部に出力し、上述した光走査装置２０に対する書き込み情報が得られるようになっている。帯電装置１Ｂは、ローラを用いた接触式に限らず、放電ワイヤを用いたコロナ放電式を用いることも可能である。本実施形態では、現像装置の配列が、図３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で配列されている。
【００３６】
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。
【００３７】
転写ベルト５は、複数のローラに掛け回されたポリエステルフィルムなどの誘電体で構成された部材であり、展張部分の一つが各感光体ドラム１Ａ〜４Ａに対峙し、各感光体ドラムとの対峙位置内側には、転写装置８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄが配置されている。転写ベルト５に対しては、レジストローラ９を介して給紙装置１０の給紙カセット９Ａ内から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。
【００３８】
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。
【００３９】
転写装置８Ａ〜８Ｄは、正極のコロナ放電を用いて感光体ドラム１Ａ〜４Ａに担持されている画像を記録媒体Ｓに向けて静電吸着させる特性とされている。分離装置１１は、記録媒体Ｓの上面から負極性のＡＣコロナ放電を行うことにより記録媒体Ｓに蓄積している電荷を中和して静電的な吸着状態を解除することにより転写ベルト５の曲率を利用した分離を可能にすると共に分離の際の剥離放電によるトナーチリの発生を防止するようになっている。また、除電装置１２は、転写ベルト５の表裏両面から転写装置８Ａ〜８Ｄによる帯電特性と逆極性となる負極性のＡＣコロナ放電を行うことにより転写ベルト５の蓄積電荷を中和して電気的初期化を行うようになっている。
【００４０】
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。
【００４１】
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て排出される。
【００４２】
図３に示す画像形成装置によれば、前述の実施形態にかかる光走査装置を用いているので、像担持体での走査線曲がり、走査線傾きを補正矯正することができ、単色及び多色の出力画像の高密度化、マルチビームによる高速化、色ずれの少ない高画質化を図ることができる。さらに、消費電力の低減、振動騒音低減、熱発生の低減につながり環境負荷低減が可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１、２および３記載の発明によれば、複数のレーザ光源から出射された複数のビームをそれぞれ対応する像担持体に結像させる光学素子群の少なくとも一つの光学素子は、その大きな反りを矯正することができ、さらに微少な曲がり補正が可能となる。
【００４４】
請求項４記載の発明によれば、光検知手段を一体的に搭載しているため、走査線傾き補正量の大小の影響を受けることなく常に略一定の位置で光ビームを安定して検出でき、低コストで高速高精度な光検出が可能となる。
【００４５】
請求項５記載の発明によれば、環境温度変化に対しても、上下の板金で保持することで副走査方向の温度差による長尺プラスチックレンズの変形を防止する効果ある。また、走査線曲がり補正と走査線傾き補正を互いに影響を及ばさずに独立して行うことができるため、調整の容易化が可能である。また、レンズ保持部に集中して補正機構を設け、その姿勢を制御することでフィードバックが容易となり、比較的簡単な構造で低コスト化を図ることができる。
請求項６記載の発明によれば、走査線曲がりを精度よくかつ容易に補正することができる。
【００４６】
請求項７記載の発明によれば、光ビーム検出用（同期検知用）折り返しミラーも一体的に搭載しγ回転可能とすることで、光学ハウジングの精度及び経時変化の影響を受けることなく高精度な光ビーム検出を行うことができる。
【００４７】
請求項８記載の発明によれば、上下の板金の端部に恒弾性板バネを取り付けて押圧しているので、光軸方向のガタも抑制可能で安定した押圧力を得ることができる。また、恒弾性バネ材料を用いることで環境温度変動による弾性係数の変化を極小にすることができるため、弾性係数の変化に対応した走査線傾きの変化も極小にすることができる。よってフィードバック制御を行う間隔を拡げることが可能で、温度変化に対応して頻繁に制御する必要がなく、ステッピングモータやネジ部の耐久性向上などのメリットがある。
【００４８】
請求項９および１０記載の発明によれば、電子写真プロセスを用いたタンデム式多色画像形成装置の光走査装置として使用する場合に像担持体での走査線曲がり、走査線傾きを補正矯正することができるので、単色及び多色の出力画像の高密度化、マルチビームによる高速化、色ずれの少ない高画質化を図ることができる。更に消費電力の低減、振動騒音低減、熱発生の低減につながり環境負荷低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる光走査装置の実施の形態を概念的に示す斜視図である。
【図２】本発明に適用可能な各種補正機構の例を示す（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ方向から見た部分の平面図である。
【図３】本発明にかかる画像形成装置の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
３１  レーザ光源
３２  レーザ光源
３８  光学素子
３９  光学素子
４０  光学素子
４５  光学素子
４４  像担持体としての感光体
４８  像担持体としての感光体
５３  平板としての板金
５４  平板としての板金
５６  走査線曲り補正手段を構成するコロ
５７  走査線曲り補正手段を構成するテーパーピン
５８  間隔保持部材
６０  板ばね
６１  板ばね
６３  折り返しミラー
６４  光検知手段
６５  傾き補正手段を構成するステッピングモータ
【図１】
2005049468.tif 000003
【図２】
2005049468.tif 000004
【図３】
2005049468.tif 000005