(57)【要約】【課題】記録ライン同士の配置精度を経時的に安定に保ち、省電力、省資源等の環境に配慮した画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】光源手段と、該光源手段からの光ビームを反射することにより走査する可動ミラーとを有する光走査手段を複数備え、主走査時に主走査方向に沿って各々の走査領域を繋ぎ合わせて、像担持体ドラム上に静電潜像を形成する光走査装置と、該静電潜像をトナーにより顕像化する現像手段とを複数、転写体の移動方向に沿って並列配置し、上記トナーにより顕像化されたトナー像を上記転写体に順次転写して、重ね合わせカラー画像を形成する画像形成装置において、上記主走査方向と直交すると共に上記走査領域を挟むように互いに対向する一対の側板を備え、該側板間を架橋して上記複数の光走査装置を一体的に支持する。【選択図】        図１１
2005037629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源手段と、該光源手段からの光ビームを反射することにより走査する可動ミラーとを有する光走査手段を複数備え、主走査時に主走査方向に沿って各々の走査領域を繋ぎ合わせて、像担持体ドラム上に静電潜像を形成する光走査装置と、該静電潜像をトナーにより顕像化する現像手段とを複数、転写体の移動方向に沿って並列配置し、上記トナーにより顕像化されたトナー像を上記転写体に順次転写して、重ね合わせカラー画像を形成する画像形成装置において、上記主走査方向と直交すると共に上記走査領域を挟むように互いに対向する一対の側板を備え、該側板間を架橋して上記複数の光走査装置を一体的に支持することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記側板に、上記複数の像担持体ドラムを軸支する支持部材を上記光走査装置に対して位置決めする位置決め部を形成してなることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記光走査装置は、各々の走査位置が転写体の移動方向に、上記像担持体ドラムの周長の整数倍の間隔で並列するように支持することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記転写体の移動方向に対する上記光走査装置の配置を調節する調整手段を備えることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記光源手段は、各々複数の発光源を有し、上記像担持体ドラム上で副走査方向に隣接する少なくとも２ビームを用いて１ラインを記録することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記隣接する２ビーム間の光量比を、上記主走査位置に対応して可変する光量可変手段を備えることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に関し、特にデジタル複写機およびレーザプリンタ等の画像形成装置に用いられる光走査装置に適用され、光走査型のバーコード読み取り装置や車載用のレーザレーダ及び装置等へも応用が可能な画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光走査装置においては光ビームを走査する偏向器としてポリゴンミラーやガルバノミラーが用いられるが、より高解像度な画像と高速プリントを達成するには、これらポリゴンミラーの回転やガルバノミラーの回動をさらに高速にしなければならず、軸受の耐久性や風損による発熱、騒音が課題となり、高速走査に限界がある。
【０００３】
これに対し、近年シリコンマイクロマシニングを利用した光偏向器の研究が進められており、Ｓｉ基板で振動ミラーとそれを軸支するねじり梁を一体形成した方式が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
この方式によれば共振を利用して往復振動させるので高速動作が可能であるにもかかわらず、騒音が低いという利点がある。さらに振動ミラーを回転する駆動力も小さくて済むので消費電力も低く抑えられる。
しかしながら、これらの振動ミラーを用いた画像形成装置においては、ミラー面サイズが小さく、振れ角も小さいため従来のポリゴンミラーのように広域を走査することはできず、複数の光走査装置の主走査方向を合わせて配列し、画像領域を主走査に分割して画像記録を行う方法がとられている（例えば、特許文献３参照）。
一方、２ラインのビームスポットの重なりにより潜像ドットを形成する技術も提案されている（例えば、特許文献４、５参照）。
上記したように画像領域を主走査に分割して画像記録を行なう方法においては、光走査装置各々の走査幅が小さく光路長が短縮できることにより小型化でき、かつ、微小な振動ミラー等を利用して低負荷で光走査ができることにより低騒音で省電力な画像形成装置を提供できる。
【０００４】
このような画像領域を主走査に分割して画像記録を行なう方式によれば、分割数に反比例して光路長が短縮でき、走査位置ずれが生じ難いといった利点はあるが、各色に対応した光走査装置を転写体の移動方向に並列して各々の画像を重ね合わせてカラー画像を形成する場合、各光走査装置間の相対位置を精度よく抑えないと、色ずれや色変わりといった画像品質を劣化させる要因となることについては従来と同様である。
【０００５】
一般に、各走査ライン間のずれは数十μｍ以下に抑える必要があり、製造時に調整によって合わせても環境変化等により経時的にずれてしまうため、従来（主走査に画像領域を分割しない方法）の画像形成装置で行なっているように、転写体に記録されたレジストずれ検出パターンによりジョブ間等で定期的に副走査位置を検出し、書出しのタイミングを合わせる必要があった（例えば、特許文献６、７参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２９２４２００号公報
【特許文献２】
特許第３０１１１４４号公報
【特許文献３】
特開２００１−１８４７２号公報
【特許文献４】
特許第２８９８７８５号公報
【特許文献５】
特開２００２−３４７２７１号公報
【特許文献６】
特公平７−１９０８４号公報
【特許文献７】
特公平７−１９０８５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レジストずれを検出するには検出パターンを転写体に記録する必要があるため、その間装置は記録不可状態となり印字待ち時間が長くなって作業の能率を阻害する結果となる。そのうえ、補正が頻繁であると無駄なトナーの消費量が増えるといった課題があり、補正間隔をなるべく延ばせるよう、例えば、電源投入時のみ等、記録ライン同士の配置精度を経時的に安定に保つことが望まれている。
【０００８】
本発明では、画像領域を主走査に分割する方法で画像を記録する光走査装置を複数用いたタンデム方式の画像形成装置において、記録ライン同士の配置精度を経時的に安定に保ち、省電力、省資源等の環境に配慮した画像形成装置を提供することを目的とし、請求項１、２では、各光走査装置と感光体ドラムとの配置精度を維持し、経時的にも安定した画像品質を得ることを目的とし、請求項３〜６では、各光走査装置の記録ライン同士の配置を複雑な調整によらずとも、確実に合わせることで高品位な画像形成を行うことを各々目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、本発明の画像形成装置は、光源手段と、該光源手段からの光ビームを反射することにより走査する可動ミラーとを有する光走査手段を複数備え、主走査時に主走査方向に沿って各々の走査領域を繋ぎ合わせて、像担持体ドラム上に静電潜像を形成する光走査装置と、該静電潜像をトナーにより顕像化する現像手段とを複数、転写体の移動方向に沿って並列配置し、上記トナーにより顕像化されたトナー像を上記転写体に順次転写して、重ね合わせカラー画像を形成する画像形成装置において、上記主走査方向と直交すると共に上記走査領域を挟むように互いに対向する一対の側板を備え、該側板間を架橋して上記複数の光走査装置を一体的に支持することに特徴がある。よって記録ライン同士の配置精度を経時的に安定に保ち、省電力、省資源等の環境に配慮した画像形成を行うことができる。
【００１０】
また、上記側板に、上記複数の像担持体ドラムを軸支する支持部材を上記光走査装置に対して位置決めする位置決め部を形成してなることにより、各光走査装置と感光体ドラムとの配置精度を維持し、経時的にも安定した画像品質を得ることができる。
更に、上記光走査装置は、各々の走査位置が転写体の移動方向に、上記像担持体ドラムの周長の整数倍の間隔で並列するように支持するにより、各光走査装置の記録ライン同士の配置を複雑な調整によらずとも、確実に合わせることで高品位な画像形成を行うことができる。
【００１１】
また、転写体の移動方向に対する上記光走査装置の配置を調節する調整手段を備えることにより、各光走査装置の記録ライン同士の配置を複雑な調整によらずとも、確実に合わせることで高品位な画像形成を行うことができる。
【００１２】
更に、上記光源手段は、各々複数の発光源を有し、上記像担持体ドラム上で副走査方向に隣接する少なくとも２ビームを用いて１ラインを記録することにより、各光走査装置の記録ライン同士の配置を複雑な調整によらずとも、確実に合わせることで高品位な画像形成を行うことができる。
【００１３】
また、上記隣接する２ビーム間の光量比を、上記主走査位置に対応して可変する光量可変手段を備えることにより、各光走査装置の記録ライン同士の配置を複雑な調整によらずとも、確実に合わせることで高品位な画像形成を行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の画像形成装置は、光源手段と、該光源手段からの光ビームを反射することにより走査する可動ミラーとを有する光走査手段を複数備え、主走査時に主走査方向に沿って各々の走査領域を繋ぎ合わせて、像担持体ドラム上に静電潜像を形成する光走査装置と、該静電潜像をトナーにより顕像化する現像手段とを複数、転写体の移動方向に沿って並列配置し、上記トナーにより顕像化されたトナー像を上記転写体に順次転写して、重ね合わせカラー画像を形成する画像形成装置において、上記主走査方向と直交すると共に上記走査領域を挟むように互いに対向する一対の側板を備え、該側板間を架橋して上記複数の光走査装置を一体的に支持する支持する。
【００１５】
【実施例】
図３は本発明の一実施例における光走査装置に用いる振動ミラーモジュールの詳細図を示す。
振動ミラー基板（可動ミラー基板ともいう）は、２枚のＳｉ基板２０６、２０７を酸化膜等の絶縁膜を介して接合して構成される。
第１のＳｉ基板２０６は厚さ６０μｍのＳｉ基板からなり、エッチングにより可動ミラー２０２および同一直線上で軸支するねじり梁２０８を、その周囲を貫通し固定枠２１０から分離して形成する。
【００１６】
可動ミラー２０２はねじり梁２０８に対して対称に形成され両端の縁部および対向する固定枠２１０の内辺には数μｍのギャップを有して互い違いに噛み合うよう櫛歯状の凹凸を形成している。
可動ミラー２０２の表面にはＡｕ等の金属被膜が蒸着され反射面となし、図に示すように各基板を、絶縁層を介して接合した状態で、固定枠２１０から各々の電極の周囲をエッチングによってエッチストップ層としての絶縁層（酸化膜）まで貫通し、個別に分離することで基板そのものを電極として形成している。
【００１７】
実施例では、可動ミラー２０２両端の凹凸部を第１、第２の可動電極（説明では便宜上分けているが同電位）、対向する固定枠の凹凸部を第１、第２の固定電極２０３、２０４としており、固定枠２１０から可動ミラー２０２、ねじり梁２０８、および、ねじり梁２０８の付け根部を有する島部２２１、各固定電極を有する島部２２２、２２３を約５μｍの分離溝ギャップをもって分離した構成としている。
【００１８】
また、第２の基板２０７は１４０μｍのＳｉ基板からなり、エッチングにより中央部を貫通し、上記固定枠２１０に形成した凹凸部と重なり合う内辺には外郭が一致するように櫛歯状に凹凸を形成し同様に第３、第４の固定電極２１１、２１２となし、固定枠２１０から島部２２４、２２５を分離した構成としている。この際、第１の基板における分離溝と重ならないよう分離溝を形成することで、島状に周囲を貫通しても接合された状態が保てるようにしている。
【００１９】
第３、第４の固定電極２１１、２１２には、可動ミラー２０２の揺動方向に沿って第１、第２の可動電極が噛み合うように通過する。
実施例では、第１、第２の固定電極２０３、２０４には同位相の電圧パルスを印加し、第３の固定電極２１１には第１、第２の固定電極２０３、２０４に印加する電圧パルスよりも進んだ位相の電圧パルスを印加し、第４の固定電極２１２には第１、第２の固定電極２０３、２０４に印加する電圧パルスよりも遅れた位相の電圧パルスが印加される。
【００２０】
図１２には可動ミラー２０２の振れ角に対応して各電極間に発生する静電トルクの様子を示す。尚、図１２において横軸は角度を示し、縦軸は静電トルクを示す。
図１６には可動ミラーの電極近傍の断面を示す。図中、左回り方向の静電トルクを正としている。
可動ミラー２０２は初期状態では水平であるが、第３の固定電極２１１に電圧を印加すると対向する可動電極２０２との間で負の方向での静電力を生じ、ねじり梁２０８をねじって回転され、ねじり梁２０８の戻り力と釣り合う振れ角まで傾く。上記電圧が解除されるとねじり梁２０８の戻り力で可動ミラー２０２は水平に戻るが、水平に戻る直前に第１、第２の固定電極２０３、２０４に電圧を印加することによって正の方向での静電力を生じ、引き続き、第４の固定電極２１２に電圧を印加することによってさらに正の方向での静電トルクを増すといった電極の切り換えを繰り返し行うことで、可動ミラー２０２をその両端の可動電極が対向する第１、第２の固定電極２０３、２０４を抜ける振れ角、実施例では約２°にて往復振動する。
【００２１】
ここで、可動ミラー２０２の慣性モーメント、ねじり梁２０８の幅と長さを、走査する所望の駆動周波数に合わせ、ねじり梁２０８を回転軸とした１次共振モードの帯域にかかるよう設計することによって、励振されて著しく振幅が拡大され、可動ミラー２０２両端の可動電極が対向する第３、第４の固定電極２１１、２１２を抜ける振れ角まで拡大することができる。
これによって、第３、第４の固定電極２１１、２１２から抜け出した可動ミラー２０２の振れ角でも水平に戻す方向、第３の固定電極２１１では可動ミラー２０２に正の方向での静電力が生じるので、静電トルクの働く振れ角範囲を拡大でき共振周波数を外れた駆動周波数においても大きな振れ角が維持できる。
【００２２】
一方、図１３（ａ）〜（ｄ）には可動ミラーの振幅（回動角度）と各固定電極への印加パルスとの関係を示す。すなわち、図１３（ａ）は可動ミラーの振幅（回動角度）を示し、図１３（ｂ）は第１、第２の固定電極の印加パルスを示し、図１３（ｃ）は第３の固定電極の印加パルスを示し、図１３（ｄ）は第４の固定電極の印加パルスをそれぞれ示す。図１３（ａ）において縦軸は振幅（回動角度）を示し、図１３（ｂ）において、縦軸は第１及び第２の固定電極の電圧を示し、図１３（ｃ）において、縦軸は第３の固定電極の電圧を示し、図１３（ｄ）において、縦軸は第４の固定電極の電圧を示し、図１３（ｂ）〜（ｄ）において横軸は時間を示す。
【００２３】
実施例では往復走査の内、いずれか一方の区間にのみ書込みを行い、可動ミラー２０２の振幅に対して最適なタイミングで電圧パルスが印加することで、効率よく静電トルクが働くように、つまり、可動ミラー２０２端部の移動方向に対抗したトルクが発生しないように振幅と印加パルスとの位相を設定している。
その条件を以下に示す。いま、第３、第４の固定電極２１１、２１２の厚さ、いいかえれば第２のＳｉ基板２０７の厚さをｔとし、可動ミラー２０２の振れ角をθ（＝５°）とし、幅を２Ｌ（＝４ｍｍ）とし、第１のＳｉ基板２０６の厚さを
ｔ０（＝６０μｍ）とするとき、
ｔ０＜ｔ＜Ｌ・ｓｉｎθ
なる関係となるように設定し、
θ０＝ａｒｃｓｉｎ（ｔ０／Ｌ）すると、
第２の固定電極２０３、２０４には、
０＜α１＜θ０
第３、第４の固定電極２１１、２１２には、
θ０＜α２＜θ０
なる可動ミラー２０２の振れ角の範囲に電圧パルスを印加している。
【００２４】
図１４には駆動周波数に対する振れ角の特性を示すが、駆動周波数を共振周波数に一致させれば最も振れ角が大きくとれるが、共振周波数付近においては急峻に振れ角が変化する特性を有する。
尚、図１４において、横軸は走査周波数を示し、縦軸は振れ角を示す。
従って、初期的には可動ミラー２０２の駆動制御部において固定電極に印加する駆動周波数を共振振動数に合うよう設定することができるが、温度変化等で共振周波数が変動した際には振れ角が激減してしまうことで経時的な安定性に乏しいという欠点がある。
【００２５】
図７は温度に対する共振周波数の変動を示す。
図７において、横軸は温度を示し、縦軸は共振周波数を示す。
また、後述する実施例のように複数の可動ミラー２０２を有する場合には、各々に固有の共振振動数がばらつくため、共通の駆動周波数で駆動できないという問題がある。
そこで、実施例では、駆動周波数を、可動ミラー２０２とねじり梁２０８とからなる振動部固有の共振周波数近傍で、比較的振れ角変化の少ない、共振周波数から高めに外れた周波数帯域に設定しており、共振周波数２ｋＨｚに対し駆動周波数は２．５ｋＨｚとし、振れ角は印加電圧のゲイン調整により±５°になるように合わせている。
【００２６】
この際、振動ミラー（可動ミラー）の加工誤差による共振振動数のばらつき、実施例では３００Ｈｚ、温度による共振周波数の変動、実施例では３Ｈｚ、があっても駆動周波数がいずれの共振周波数にもかからないような周波数帯域、共振周波数２ｋＨｚであれば２，３０３Ｈｚ以上、または１，６９７Ｈｚ以下に設定することが望ましい。
いま、可動ミラー２０２の寸法を、縦２ａ、横２ｂ、厚さｄとし、ねじり梁２０８の長さをＬとし、幅ｃとすると、
Ｓｉの密度ρ、材料定数Ｇを用いて、
慣性モーメントＩ＝（４ａｂρｄ／３）・ａ２  
バネ定数Ｋ＝（Ｇ／２Ｌ）・｛ｃｄ（ｃ２  ＋ｄ２  ）／１２］
となり、共振振動数ｆは、
2005037629.tif 000003
ここで、ねじり梁２０８の長さＬと振れ角θとは比例関係にあるため、
θ＝Ａ／Ｉ・ｆ２  （Ａは定数）
で表され、振れ角θは慣性モーメントＩに反比例し、共振振動数ｆを高めるには慣性モーメントＩを低減しないと振れ角θが小さくなってしまう。
【００２７】
そこで、実施例では可動ミラー２０２の反射面の裏側２１９の基板厚さをｄとし、反射面以外の部分の厚さをｄ／１以下となるように格子状にエッチングして肉抜きすることで、慣性モーメントＩが約１／５に低減するようにしている。
これらの慣性モーメントＩに利くパラメータ、ねじり梁２０８の寸法誤差等が共振周波数のばらつきを発生させる要因となる。
【００２８】
一方、空気の誘電率をεとし、電極長さをＨとし、印加電圧をＶとし、電極間距離をδとすると電極間の静電力Ｆは
Ｆ＝εＨＶ２  ／２δとなり、振れ角θ＝Ｂ・Ｆ／Ｉ（Ｂは定数）
とも表され、電極長さＨが長いほど振れ角θが大きくなり、櫛歯状とすることで櫛歯数ｎに対して２ｎ倍の駆動トルクを得ている。
【００２９】
このように外周長をできるだけ長くして電極長を長くすることで、低電圧でより大きい静電トルクが得られるように配慮している。
ところで、可動ミラー２０２の速度υ、面積Ｅに対して、空気の密度をηとすると空気の粘性抵抗Ｐ＝Ｃ・ηυ２  ・Ｅ３  （Ｃは定数）が可動ミラー２０２の回転（回動）に対向して働く。
従って、可動ミラー２０２を密封し減圧状態に保持するのが望ましい。
【００３０】
実施例では、第１、第２の基板２０６、２０７が接合されてなる振動ミラー基板を、中央部に凹状に可動ミラー２０２の揺動空間を形成した基体２１２上に、反射面を上側に向け、基体の外縁に形成された一対のＶ溝を結ぶ直線上にねじり梁２０８を合わせて、第１の基板下面を基準にして装着し、また、第２の基板２０７上面にキャップ状に一体成形された透明樹脂製のカバー２０５を接合して可動ミラー２０２の揺動空間が密封されるようにし、揺動空間には非蒸発型ゲッタを同梱し、外部からの加熱で活性化することにより１Ｔｏｒｒ以下の圧力となるようにしている。
【００３１】
カバー２０５は透気性を下げるため、比較的吸湿性の低いポリ・オレフィン系の樹脂を用い、その表面にはＳｉＯ等のコートを施している。
光ビームは、カバー２０５に形成されたスリット窓２１３を通じて入出射される。
【００３２】
上記したように、接合面に配線を介在すると気密性が損なわれるため、実施例では、接合面に垂直となるように、セラミック等絶縁部材で形成した基体２１２にリード端子２１６が基体２１２を貫通して一体化されている。振動ミラー（可動ミラー２０２）が基体２１２に接合された際に、上記分離された島部２２１、２２２、２２３、２２４、２２５に端子径よりわずかに小さく形成された各係合穴２２６、２２７、２２８、２２９、２３０に、上側に突出した端部が圧入され、接続される。
【００３３】
尚、上側に配置される第２のＳｉ基板２０７の係合穴２２９、２３０に圧入されるリード端子は、第１のＳｉ基板２０６の厚さ分だけ突出量が長く設定されており、第１のＳｉ基板２０６に端子径よりも大きく形成された貫通穴２３１、２３２を通って挿入される。
カバー２０５の内側には、可動ミラー２０２と対向して対向ミラー２１５が、ねじり梁２０８と直交する方向に一体的に形成される。２枚の対向ミラー２１５はスリット窓２１３を挟んで屋根状に１４４．７°の角度をなすよう基板面より各々９°、および２６．３°傾けた傾斜面に、金属被膜を蒸着して反射面２１７と２１８とを対で配備した構成とする。
【００３４】
カバー２０５の底面は可動ミラー面と平行に形成され、第２のＳｉ基板２１２の枠部上面に当接して接合されるが、この接合の際、第２のＳｉ基板２１２には対向ミラー２１５を位置決めするための指標２１６が両サイドにエッチングによって描かれ、この指標２１８に対向ミラー２１５のエッジを合わせるように第２のＳｉ基板２１２上でアライメントしており、主走査方向に対向ミラー２１５の方向を正確に合わせることができる。
【００３５】
図４は光走査装置の副走査断面を示す。
半導体レーザ１０１から射出した光ビームは後述するようにカップリングレンズ１１０、シリンダミラー１３６を介して、可動ミラー４０１（２０２）に対しねじり梁２０８を含む副走査断面内で法線に対して副走査方向に約２０°傾けてスリット窓４０４より光ビームが入射される。可動ミラー４０１で反射した光ビームは第１の反射面４０２に入射され可動ミラー４０１に戻され、さらに反射した光ビームはスリット窓４０４を超えて第２の反射面４０３に入射される。すなわち、半導体レーザ１０１から出射した光ビームは可動ミラー４０１との間で３往復しながら反射位置を副走査方向に移動させ、合計５回の可動ミラー４０１での反射により再度、スリット窓４０４から射出される。
【００３６】
実施例ではこのように半導体レーザ１０１から出射した光ビームが複数回反射を繰り返すことで、可動ミラー４０１の振れ角が小さくても大きな走査角が得られるようにし、光路長を短縮している。
いま、可動ミラー２０２での総反射回数をＮとし、振れ角をαとすると、走査角θは２Ｎαで表せる。実施例では、Ｎ＝５、α＝５°であるため、最大走査角は５０°となり、その内３５°を画像記録領域としている。共振を利用することで印加電圧は微小で済み発熱も少ないが、上式から明らかなように記録速度、つまり共振周波数が高くなるに従ってねじり梁２０８のばね定数Ｋを高める必要があり振れ角がとれなくなってしまう。
【００３７】
そこで、上記したように対向ミラー２１５を設けることで走査角を拡大し、記録速度によらず必要十分な走査角が得られるようにしている。
また、屋根状（切り妻屋根状）に対向して反射面を構成し、可動ミラー２０２への副走査方向での入射角度が繰り返し反射毎に正負、言いかえれば、反射に伴う進行方向が右向き、左向き、に振り分けるようにすることで、斜入射に伴う被走査面での走査線の曲がりを抑え、直線性を維持するとともに、光軸と直交する面内における光束の回転が射出時にはもとの姿勢に戻るようにして結像性能の劣化が起こらないよう配慮している。
【００３８】
図１は本発明の画像形成装置に係る一実施例における光走査装置の分解斜視図を示し、図２は光学素子の配置を示す。
図１において、光源である半導体レーザ１０１は、副走査方向に約５０μｍのピッチで２つの発光源がモノリシックに形成され、フレーム部材１０２に立設された壁に配備された段付きの貫通穴１０３に反対側からステム外周を基準に係合され、段差部に鍔面を突き当てて光軸方向の位置決めがなされ、押え板１４１０により背面から押圧固定される。
【００３９】
図２０に図１に示した光学装置への半導体レーザの取り付けについての詳細を示すが、押え板の突起１４２をステム外周に形成された切欠に係合し、貫通穴１０３の中心軸の周りに回転することで、外周部を切り起こして形成した一対の板ばね１４３をフレーム部材１０２に形成した庇状の突起１４４に係合して半導体レーザ１０１を押圧するとともに、発光源の配列方向が所定量だけ主走査方向から傾くように調整され、ネジ１４５０により回転止めがなされる。
【００４０】
また、図１に示すＵ字状の凹部１０５にはＵＶ接着剤を介してカップリングレンズ１１０の光軸が半導体レーザ１０１から射出する光ビームの光軸と一致するようにし、また、射出光束が平行光束となるように発光点の光軸方向の位置決めを行い、凹部１０５とカップリングレンズ１１０との隙間のＵＶ接着剤を硬化させて固定する。
尚、カップリングレンズ１１０の光軸調整は後述する振動ミラーモジュール１３０および、シリンダミラー１３６を取付けた状態でも行うことができ、可動ミラー２０２（図３参照）の面精度やシリンダミラー１３６の焦線位置ずれを無効化できるので、それらの精度を緩和できる。
【００４１】
実施例の場合、３つの光源部を有するが、全て同一構成である。
カップリングレンズ１１０から射出した２本の光ビームは、一対の取り付け斜面１０９に接合配備され副走査方向に負の曲率を有するシリンダミラー１３６に入射され、副走査方向において可動ミラー面で集束する集束光束として振動ミラーモジュール１３０のスリット窓２１３（図３参照）から入射される。
【００４２】
図１７には、被走査面におけるビームスポットの配列を示すが、上記したように半導体レーザ１０１を傾けて装着することにより副走査方向のビームスポット間隔Ｐを設定する。
ビームスポット間隔Ｐは、後述する第１、第２の走査レンズ１１６、１１７を含め光源から被走査面に至る全系の副走査倍率β、２つの光源間のピッチＰを用いて、
Ｐ＝β・Ｐ・ｓｉｎφ
で表され、後述するように、転写ベルト５０１（図５参照）上に形成されたラインの傾き補正量に応じてピッチＰを調整している。
【００４３】
振動ミラーモジュール１３０は、ねじり梁２０８（図３参照）の方向が光軸方向に合うように、フレーム底面側に設けられた段付きの角穴１０４の裏側より基体２１２（図３参照）の外縁を基準に位置決めされ、段差部に鍔面を突き当てて可動ミラー面の位置を合わせされる。実施例の場合、均等間隔に３つの振動ミラーモジュール１３０が単一のフレーム部材１０２により位置決めされる。
各振動ミラーモジュール１３０は、プリント基板１１２に、基体底面から突出したリード端子を各々スルーホールに挿入して半田付けし、フレーム部材１０２の下側開口を塞ぐように基板上面を当接して固定すると同時に、回路接続がなされる。
プリント基板１１２には半導体レーザの駆動回路、可動ミラーの駆動回路を構成する電子部品、および同期検知センサ１１３が実装されており、外部回路との配線が一括してなされる。
【００４４】
一端がプリント基板１１２に結線されたケーブル１１５の他端は半導体レーザ１０１のリード端子と接続される。
フレーム部材１０２の上面は角穴１０４の裏側に設けられた各振動ミラーモジュール１３０のミラー法線方向の突き当て面と平行な面となし、走査レンズを収納するハウジング１０６の底面より突出した２本の突起１３５をフレーム部材の係合穴に挿入して同面上での位置決めを行い、４隅をネジ止めして配備される。実施例では、ネジ１３７はフレーム部材の貫通穴を介してプリント基板１１２に螺合され、フレーム部材を挟むように（三位一体で）結合され、この後に上記半田付けがなされる。
【００４５】
ハウジング１０６には結像手段を構成する第１の走査レンズ１１６及び第２の走査レンズ１１７が主走査方向に配列され、各々の走査領域がわずかに重なるように位置決めされて一体的に保持される。
第１の走査レンズ１１６は、副走査方向の基準面の中央に突出し主走査方向の位置決めを行うための突起１２０、および両端を係合して光軸方向の位置決めを行うための平押面１１９を入射面側、出射面側各々に備えている。ハウジング１０６には溝１２２、一対の切欠１２１および一対の突起１４２が一体形成されている。
第１の走査レンズ１１６の突起１２０を溝１２２に係合させ、切欠１２１の各々に各端の平押面１１９を挿入し、波板バネ１４３を用いて入射面側に押し付け同面内での姿勢を保持することで、第１の走査レンズ１１６の光軸と直交する同一面に各第１の走査レンズ１１６同士の相対的な配置を合わせることができる。第１の走査レンズ１１６の副走査方向の基準面をハウジング１０６の突起１４２の先端に突き当てることで、第１の走査レンズ１１６の光軸と直交する面内での位置決めがなされ、副走査方向の設置高さが決定され、カバー１３８と一体形成された板バネ１４１で押圧支持される。
【００４６】
一方、第２の走査レンズ１１７は同様に副走査方向基準面の中央に突出され主走査方向の位置決めを行う突起１２３、両端に光軸方向の位置決めを行うための平押面１４４を備えている。溝１２２に突起１２３を係合し、切欠１２１に平押面１４４を挿入し、波板バネ１４３で出射面側に押し付け姿勢を保持するとともに、副走査方向基準面をハウジング１０６から突出した突起１４５および１４６の先端に突き当てて設置高さを位置決めし、カバー１３８と一体形成された板バネ１４１で押圧支持される。１４７はカバー１３８を固定するネジである。
【００４７】
同期検知センサ１１３（ピンフォトダイオード）は隣接する振動ミラーモジュール１３０（図１参照）で共用する中間位置と両端位置とに配置され、各光走査モジュールの走査開始側と走査終端側とでビームが検出できるように計４箇所に実装される。第２の走査レンズ１１７の射出面側には各レンズの走査領域間にＶ字状の高輝アルミ薄板１２７を貼り付けるミラー受部１２８がハウジング１０６に形成され、高輝アルミ薄板１２７によって反射した光ビームが走査領域間に形成された開口部１２９、およびフレーム部材の矩形穴を通って各々の同期検知センサ１１３へ導かれるよう隣接する光走査手段の走査開始側と走査終端側に対応した反射面が向かい合って配置されている。
【００４８】
カバー１３８には光ビームが通過する開口１３９が形成されている。ハウジング１０６上面を密閉するようネジ止めし、前記したように板バネ１４１により走査レンズ１１６、１１７を各当接部位に確実に突き当たるように押圧する。
図１１は、像担持体としての感光体ドラムの位置決め方法を表す図である。
上記したフレーム部材１０２、ハウジング１０６はある程度剛性が確保されるガラス繊維強化樹脂やアルミダイキャスト等で成形され、ハウジング１０６の両側面には、一対の位置決めピン１３１とネジ穴１３３とが形成されている。
【００４９】
側板６３２、６３３は板金で成形され、主走査方向に対向して配置される。各々の測板６３２、６３３には感光体ドラム５０４の軸受６３６を位置決めするための切欠６３５が形成され、係合して感光体ドラム５０４同士の配置精度を保って支持できる。
実施例では、この軸中心の間隔が感光体ドラム５０４の周長の整数倍、ドラム径をｒとすると、ｋ・πｒとなるよう均等間隔で配置される。
【００５０】
光走査装置６４０、６４１、６４２、６４３は、各々、上記位置決めピン１３１を嵌合穴６３７に挿入し、ハウジング１０６の側面を側板６３２、６３３の内側になるように当接して、側板６３２、６３３間を架橋するように位置決めし、ネジ６３７を外側から通して固定する。
この位置決め固定の際、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように側板６３２、６３３に形成する嵌合穴６３７を感光体ドラム５０４の配列方向と平行な長穴とし、偏心カム６３８の外周を側板６３２、６３３に形成した係合穴６３９に係合してネジ固定するようにすれば、偏心カム６３８がネジ穴１３３を中心に回転することで、光走査装置６４０〜６４３が長穴（嵌合穴６３７）に沿って微動することができ、各走査ラインの位置を調節することができる。
【００５１】
尚、図１５（ａ）は走査ラインの位置調節の説明図であり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）の矢印Ａ方向の矢視図である。
【００５２】
図１９（ａ）、（ｂ）は隣接する光走査手段におけるライン像の継ぎ目補正方法を表す説明図である。図１９（ａ）は補正前の状態を示し、図１９（ｂ）は補正後の状態を示す。
実施例では、各々の書出し位置の差が０となるように合わせている。
いま、隣接する光走査手段の記録位置がＤだけずれている場合を想定する（図１９（ａ））。Ｄ＝０となるように補正すればよいが、その補正手段としては、まず、走査ラインの書出タイミングを、ラインピッチｐ単位で補正する。
【００５３】
具体的には、画像データを読み出す同期検知信号の選択により、タイミングを１周期Ｔのｋ倍（ｋ・Ｔ）毎にずらす。ここで、ｋは自然数であり、Ｌ−ｋ・ｐが最も０に近いｋを選択する。
次に、残りの分Ｄ’を振動ミラー（可動ミラー２０２、図３参照）の振幅位相を１周期Ｔの１／ｎ倍（Ｔ／ｎ）毎にずらして、ｐ／ｎ単位で補正する。ここで、ｎは自然数で、Ｌ−（ｋ＋１／ｎ）・ｐが最も０に近いｎを選択すればよい。
このようにして転写ベルト５０１（図５参照）上において隣接する領域に記録されるライン像を繋ぎ合わせることができる。
【００５４】
図９に、副走査方向における各ビームスポットの強度分布と、ビームスポットにより形成される静電潜像の電位分布を示す。図９中、左右方向が副走査方向であり、１画素分のドットに相当する平面図（図の下側）及び断面図（図の中程）を示す。図９の左側が第１の発光源からのビーム、右側が第２の発光源からのビームによる電位分布である。
このように、各ビームスポットが近接された状態においては、それによって形成される電位分布は各ビームスポットの光量（露光エネルギー）が合成された形で一様な分布として再現され、各ビームスポットの光量が同一であれば、ちょうど中間位置を重心とした分布となる。・・・（１）
また、各ビームスポットの光量が異なる場合、静電潜像径が異なる２つの分布が複合されることで、中間位置から光量が高いほうに重心が片寄った分布となる。・・・（２）
こうして形成された電位分布の現像バイアス電位よりも高い部分に帯電したトナーが吸引され付着されてドットが形成され、各々の光量をバランスさせることにより、任意の重心位置に対して均一のドット径ｄ０とすることができる。
【００５５】
従って、各ビームスポットの光量の比を変えることにより各ライン間をまたがって静電潜像の重心位置を移動すれば、走査方向からピッチＰ分だけ傾けて１ビームで走査したときと同一幅のラインが形成できることになる。このような光量比の変化により、走査ラインが傾いていてもメカ的な機構を用いずに傾きを補正することができる。
図１８には、一例として、記録されるラインの傾きを走査ラインに対して右下がりに補正する例を示す。
【００５６】
ラインの傾き補正量Δθは、各色に対応した光走査装置６４０〜６４３（図１１参照）により転写ベルト６３８０（図１１参照）上に形成された検出パターン（トナー像）から、図１１に示すように発光ダイオード６３０から投射したビームの反射光をピンフォトダイオード６３１で受光するレジストずれ検出手段６２９を転写ベルト６３８０の両端に配置することにより、基準色に対する相対的な偏差として検出される。
この検出結果に基づき、第１、第２のビームピッチＰを、ラインの傾き補正量Δθに応じて走査幅Ｌを用い、
Ｐ＝Ｌ・ｔａｎΔθ
となるよう上記した方法により設定し、走査開始端では第２のビームの光量を最大、第１のビームを０とし、また、走査終端では、第１のビームを最大、第２のビームを０とし、第２のビームの光量が単調に増加するように、さらに、第２のビームの光量が単調に減少するように可変するとともに、走査方向の各位置で各々の和が一定となるようにすることで、図１８中太線で示すように走査方向（主走査方向）に対して、静電潜像の重心（中心）の軌跡が走査ラインに対して右上がりに斜めに形成されるようにしている。
【００５７】
隣接する領域についても同様に補正することにより、各々記録されるラインは平行に揃えられ、転写ベルト６３８０（図１１参照）上では斜めに繋ぎ合わされて、傾いたラインが形成できる。
ところで、光量はビーム強度と点灯時間との積で表され、上記の如く静電潜像を形成するには、以下のいずれかの方法を用いてもよい。
１．ビーム強度を可変する
２．ビームのパルス幅を可変する
詳細については、後述する半導体レーザの駆動制御にて説明するが、実施例では、階段状に近似して光量を可変している。
【００５８】
尚、レジストずれ検出手段６２９では、各色間の傾きずれの検出と同時にレジストずれ（平行シフト分）も検出できるが、これは、上記した隣接する光走査手段におけるライン像の継ぎ目補正方法を、光走査装置６４０〜６４３間に適用すればよく、同様に補正することができる。
【００５９】
図５は４つの光走査装置５００（６４０〜６４３）によって各々に対応した感光体ドラム５０４に１色ずつ画像形成され、転写ベルト５０１（図１１の６３８０）の回転につれて色重ねがなされるタンデム方式のカラーレーザプリンタに適用した例であり、実施例では光走査装置を光ビームの射出方向が下向きとなるよう配備される。
【００６０】
転写ベルト５０１は駆動ローラと２本の従動ローラとで支持され、移動方向に沿って均等間隔で各感光体ドラム５０４が配列される。感光体ドラム５０４の周囲にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックも各色に対応したトナーを補給する現像ローラ５０２およびトナーホッパ部５０３、そして、転写された後の残トナーをブレードで掻き取り備蓄するクリーニング部５０８が一体的に配備される。
【００６１】
各色画像は、転写ベルト５０１端に形成されたレジストマークを検出するセンサ５０５の信号をトリガとして副走査方向の書出しタイミングをずらして各光走査装置５００によって静電潜像が形成される。静電潜像は、現像部にてトナーが載せられて転写ベルト５０１上で順次画像が重ねられていく。
転写体としての用紙は給紙トレイ５０７から給紙コロ５０６により供給され、４色目の画像形成にタイミングを合わせてレジストローラ５１０により送り出されて、転写部５１１にて転写ベルト５０１から４色同時に転写され、トナー像を載せたまま搬送ベルト５１５にて定着器に送られる。
【００６２】
転写されたトナー像は定着器の定着ローラ５１２により定着され、排紙トレイ５１４に排出される。
各光走査装置５００は上記したように複数の光走査手段の走査線を繋ぎ合わせて１ラインを形成する。１ラインの総ドット数Ｌを３分割し画像始端から各々１〜Ｌ１、Ｌ１＋１〜Ｌ２、Ｌ２＋１〜Ｌドットを割り当てて印字（印刷）するが、実施例では各走査領域が感光体上で数ｍｍ重なるようにオーバーラップ領域を設け、割り当てる画素数Ｌ１、Ｌ２を固定せず各色で異なるようにすることで、同一ラインを構成する各色の走査線の継ぎ目が重ならないようにして走査領域の境界をより目立ち難くしている。
【００６３】
画像データは、上記したように主走査方向に３分割され、各光走査手段毎にビットマップメモリ５１１に保存され、各振動ミラーモジュール１３０毎にラスター展開がなされラインデータとしてバッファ５１２に保存される。バッファ５１２に保存されたラインデータは各同期検知信号をトリガとして読み出され個別に画像記録が行われる。
また、後述するように書出しタイミングを各々設定することで書出し始端のレジストが合わせられる。
【００６４】
尚、実施例では、各振動ミラー（可動ミラー２０２、図３参照）の共振ピークは異なっても、印加電圧のゲインを変化させることによって所定の帯域において振れ角を一致させ共通の駆動周波数で走査するようにしている。
環境温度の変化でねじり梁２０８（図３参照）のバネ定数が変化し共振帯域が一様にシフトするが、それに対応して駆動周波数を選択し直す場合にも、共通の駆動周波数を与え、走査周波数を各振動ミラーモジュール１３０（図１参照）で共通とすることで、各領域の終端まで各ラインのレジストを一致させることができる。
【００６５】
図６は半導体レーザ、可動ミラーの駆動制御を表すブロック図を示す。
駆動パルス生成部６０１は、基準クロックをプログラマブル分周器で分周し、上記したように可動ミラー２０２（図３参照）の振幅に合わせたタイミングで電圧パルスが印加されるようパルス列を生成する。ＰＬＬ回路によって各振動ミラーモジュール１３０（図１参照）間で所定の位相遅れδを持たせて各可動ミラー２０２（図３参照）の駆動部６０２に与えられ電極の各々に電圧が印加される。
【００６６】
ここで、振動ミラー（可動ミラー２０２）間の相対的な位相遅れδを、１走査ラインピッチｐを用いて
δ＝（１／ｆｄ）・｛（Δｙ／ｐ）−ｎ｝
ここで、ｎは（Δｙ／ｐ）−ｎ＜１
を満足する自然数となるように与えれば、継ぎ目における位置ずれは１走査ラインピッチの整数倍となり、振動ミラー１３０（図１参照）の１周期おきの書出しタイミング補正、つまりｎライン周期分ずらして書き出すことにより副走査方向のレジストずれΔｙを無効化することができ、継ぎ目の位置ずれのない高品位な画像が得られる。
【００６７】
実施例において同期検知センサ６０４、終端検知センサ６０５はプリント基板上に配備されるが、検出面は被走査面に到達する光路長と等しい位置に配置されている。図８にその検出部の詳細を示すが、主走査方向に垂直に配置したフォトダイオード８０１と主走査方向に非垂直に配置したフォトダイオード８０２とを有し、フォトダイオード８０１のエッジを光ビームが通過した際に同期検知信号、または終端検知信号を発生し、フォトダイオード８０１からフォトダイオード８０２に至る時間差Δｔを計測することで、上記レジストずれの主要因である副走査方向の走査位置ずれΔｙを被走査面である感光体ドラム５０４（図５参照）上に相当する計測値として検出することができる。
【００６８】
尚、Δｙはセンサ部８０２の傾斜角γ、光ビームの走査速度Ｖを用いて
Δｙ＝（Ｖ／ｔａｎγ）・Δｔ
で表され、Δｔが一定であれば走査位置ずれが生じていないことになる。
【００６９】
実施例では、この時間差を走査位置ずれ演算部６１０で監視することで走査位置ずれを検出し、Δｔ基準値に合うよう振動ミラー１３０（図１参照）間の位相を常時可変して補正を行うことができる。
主走査方向においては、後述するように、各画像領域における走査速度のずれを
１）各振動ミラー１３０へ印加する電圧パルスのゲイン調整により振れ角（振幅）を所定値に合わせることにより補正することができる。
【００７０】
２）また、隣接する画像領域の継ぎ目位置ずれを可動ミラー２０２（図３参照）の駆動周波数に対応して画素クロックをシフトすることで画像幅の倍率を可変し走査終端と、隣接する光走査装置の走査開始端との継ぎ目を合わせることにより補正することができる。
【００７１】
振動ミラー１３０には基本的に画像記録およびその準備期間以外は駆動電圧が印加されない。
電源投入時、および待機状態から起動する際にはプログラマブル分周器で連続的に分周比を変えることで駆動周波数ｆｄを高周波側から可変して励振し、振幅検出部６１０からの出力、実施例では同期検知センサ６０４、走査角が−θ０となる近傍に配置された終端検知センサ６０５とでビームを検出し、この同期検知信号と終端検知信号との時間差Ｔを振幅演算部６０９で計測することで、可動ミラー２０２の振れ角（振幅θ０）を検出する。
【００７２】
いま、同期検知センサ６０４で検出される光ビームの走査角をθｄとし、画像中央からの走査時間をｔとし、可動ミラー２０２の駆動周波数をｆｄとすると
θｄ／θ０＝ｓｉｎ２π・ｆｄ・ｔ、ｔ＝Ｔ／２
で与えられる。
この時間差Ｔがあらかじめ定められた基準値Ｔ０に達するまで印加する電圧パルスのゲインを可変することによって振れ角を補正する。この補正は、各環境下で定期的、例えばジョブ間で行われる。
【００７３】
画像記録中にこの補正を行うと画像の主走査端がゆらいでしまうため、画像記録中は同一値を保持するようにしている。
また、実施例では複数の振動ミラーを有するが、共通の駆動周波数を選択し、かつゲインの基準値を揃えるとで、各振動ミラー間の振れ角が一致するようにしている。
上記補正は振動ミラーモジュールの各々で行われ、実施例では３つの光走査手段から構成されるので、全ての補正が終了した後に印字動作を可能としている。
【００７４】
次に半導体レーザの駆動制御について説明する。
上記したように、往復走査で潜像のラインピッチを均一にするには、ビーム強度を可変するか、ビームのパルス幅を可変する必要がある。
そこで、第１の実施例では、ビーム強度の可変方法について説明する。
【００７５】
図２１は、半導体レーザへの印加電流に対するビーム強度を示す。同図において、横軸は駆動電流を示し、縦軸はビーム強度を示す。
同図に示すように、ビーム強度はしきい値電流を超えると印加電流に比例して増加することが分かる。従って、このしきい値電流Ｉｔｈから所定のビーム強度を得る最大電流Ｉｍまでの差Ｉｍ−Ｉｔｈをｎ分割（実施例では２５５分割）し、可変データ基づいて段階的に駆動電流を可変すればよい。
【００７６】
上記したように、一方の発光源には、同期検知信号をトリガとして、主走査方向の書込開始から書込終端にかけてＩｔｈまでＩｍを徐々に減少させ、もう一方の発光源には、書込開始から書込終端にかけてＩｍをＩｔｈから徐々に増加させる。
ところで、一般的に、ＬＤ駆動部６０６では、半導体レーザからのモニタ信号によりビーム強度が一定となるよう駆動電流を加減するフィードバック制御がなされる。
これは、ケース温度の変化に伴いＩｔｈや同一のビーム強度を射出するＩｍが変化するためで、この制御を行なわないと低温状態と高温状態とで、ビーム強度が変化し画像濃度が異なるという不具合が生じる。
【００７７】
そこで、実施例では、あらかじめ定められたモニタ信号の出力値が得られる駆動電流Ｉｍ’の変化分をしきい値電流のバイアス分ΔＩｈとして一律に駆動電流に加算することで対処している。
次に第２の実施例におけるビームのパルス幅（画素クロックｆｍ）の可変方法について説明する。
【００７８】
クロックパルス生成部６０７は、可変データに基づいて基準クロックｆ０をプログラマブル分周器で分周した分周クロックをカウントしてｋクロック分の長さのパルス幅を有するＰＬＬ基準信号ｆａが形成され、ＰＬＬ回路において基準クロックｆ０との位相を選択して画素クロックｆｋが発生される。
当然、パルス幅が長ければ感光体ドラム５０４上に形成される静電潜像の径は大きくなり、パルス幅が短ければ小さくなる。
【００７９】
従って、パルス幅を主走査に沿って段階的に切り換えることで可変データに基づいた任意な径の静電潜像が形成できる。
上記と同様に一方の発光源を、同期検知信号をトリガとして、主走査方向の書込開始から書込終端にかけて１画素に相当する潜像径から減少させ、もう一方の発光源を、書込開始から書込終端にかけて１画素に相当する静電潜像径まで増加させる。
【００８０】
ところで、可動ミラー２０２は共振振動されるため、ｓｉｎ波状に走査角θが変化する。
一方、被走査面である感光体ドラム５０４面では均一間隔で主走査ドットを印字する必要があり、上記した走査レンズの結像特性は単位走査角あたりの走査距離ｄＨ／ｄθがｓｉｎ−１θ／θ０に比例するように、つまり、画像中央で遅く周辺に行くに従って加速度的に速くなるように光線の向きを補正しなければならず、中央部から周辺部にかけて結像点を遠ざけるようにパワー配分された走査レンズが用いられるが、それに伴ってビームスポット径も太ってしまう。このため、均一なビームスポットを得る上で、最大振幅θ０に対して有効走査領域θｓを広げるには限界がある。
【００８１】
そこで、実施例では、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、振幅による走査速度の変化に対抗して各画素に対応する位相が書込開始から書込終端にかけて進んだ状態から段階的に遅れるようにすると同時に、各画素のパルス幅が書込開始から画像中央に至る領域では長い状態から段階的に短くなるように、画像中央から書込終端に至る領域では長くなるような画素クロックｆｍをＬＤ駆動部６０６に与え、電気的な補正を付加することで、走査レンズの負担を軽減し、走査効率を向上させている。
こうした制御は、各画素に対応したドット径が均一になるようにパルス幅とその位相を設定するものであるから、ここで設定された１画素に相当するパルス幅を比例配分したパルスを生成することにより、上記した静電潜像径の可変があっても、新たに制御回路を付加することもなく容易に対応できる。
【００８２】
ここで、図１０（ａ）はパルス幅と時間との関係を示す図であり、図１０（ｂ）は位相差と時間との関係を示す図である。図１０（ａ）において縦軸はパルス幅を示し、図１０（ｂ）において縦軸は位相差を示す。図１０（ａ）、（ｂ）において、横軸は時間を示す。
【００８３】
尚、実施例では、半導体レーザを２つの発光源を有する半導体レーザアレイとしたが、本発明はこの限りではなく、単一発光源の半導体レーザからのビームを合成しても、また、２以上の発光源を用いてもよい。
１）請求項１に対応する作用・効果
光源手段と、該光源手段からの光ビームを反射することにより走査する可動ミラーとを有する光走査手段を複数備え、主走査時に主走査方向に沿って各々の走査領域を繋ぎ合わせて、像担持体ドラム上に静電潜像を形成する光走査装置と、該静電潜像をトナーにより顕像化する現像手段とを複数、転写体の移動方向に沿って並列配置し、上記トナーにより顕像化されたトナー像を上記転写体に順次転写して、重ね合わせカラー画像を形成する画像形成装置において、上記主走査方向と直交すると共に上記走査領域を挟むように互いに対向する一対の側板を備え、該側板間を架橋して上記複数の光走査装置を一体的に支持することにより、光走査装置同士の相対位置を安定的に保つことができ、各ステーションで形成した画像の重ね合わせ精度を維持することができるので、上記したような転写ベルト上に検出パターンを作成してレジストずれを検出するといった補正の頻度を最小限とすることができ、ダウンタイムがほとんどない環境に配慮した画像形成装置が提供できる。
【００８４】
２）請求項２に対応する作用・効果
上記側板に、上記複数の像担持体ドラムを軸支する支持部材を上記光走査装置に対して位置決めする位置決め部を形成してなることにより、光走査装置と像担持体ドラムとの相対位置を安定的に保つことができ、像担持体ドラム上での光走査装置により照射される位置から転写位置に至るタイミングを各ステーション間で一定とすることができ、環境変化があっても偏差を最小限に抑えられるので、経時まで色ずれや色変わりのない高品位なカラー画像記録が行える。
【００８５】
３）請求項３に対応する作用・効果
上記光走査装置は、各々の走査位置が転写体の移動方向に、上記像担持体ドラムの周長の整数倍の間隔で並列するように支持することにより、各ステーション間で像担持体ドラムの回転軸の偏心に伴う周速の変動があっても、像担持体ドラム間の位相を合わせて組み込むだけで、各色転写位置における周速変動の振幅位相を揃えることができるので、色ずれや色変わりのない高品位なカラー画像記録が行える。
【００８６】
４）請求項４に対応する作用・効果
上記転写体の移動方向に対する上記光走査装置の配置を調節する調整手段を備えることにより、各光走査装置の像担持体ドラム上の照射位置を確実に合わせることができ、転写位置に至るタイミングを各ステーション間で揃えることができるので、色ずれや色変わりのない高品位なカラー画像記録が行える。
【００８７】
５）請求項５に対応する作用・効果
上記光源手段は、各々複数の発光源を有し、上記像担持体ドラム上で副走査方向に隣接する少なくとも２ビームを用いて１ラインを記録することにより、光走査装置を固定した状態で、複雑なメカ機構によらず、ライン像の位置を可変できるので、光走査装置の配置精度を安定的に保つことができ、レジストずれを検出するといった補正の頻度を最小限とし、経時まで色ずれや色変わりのない高品位なカラー画像記録が行える。
【００８８】
６）請求項６に対応する作用・効果
上記隣接する２ビーム間の光量比を、上記主走査位置に対応して可変する光量可変手段を備えることにより、転写ベルト上に形成されるライン像の傾き（スキュー）を容易、かつ確実に補正することができるので、経時まで色ずれや色変わりのない高品位なカラー画像記録が行える。
【００８９】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置によれば、記録ライン同士の配置精度を経時的に安定に保ち、省電力、省資源等の環境に配慮した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】本発明の画像形成装置に係る光走査装置の分解斜視図である。
【図２】図１に示した光走査装置の光学素子の配置図である。
【図３】本発明の画像形成装置に係る光走査装置に用いる振動ミラーモジュールの詳細図である。
【図４】本発明の画像形成装置に係る光走査装置の副走査断面である。
【図５】本発明の画像形成装置に係る光走査装置をタンデム方式のカラーレーザプリンタに適用した場合の断面図である。
【図６】本発明の画像形成装置に係る光走査装置に用いられる半導体レーザ、可動ミラーの駆動制御を表すブロック図である。
【図７】本発明の画像形成装置に係る光走査装置に温度に対する共振周波数の変動を示す説明図である。
【図８】図６に示したブロック図における同期検知センサおよび終端検知センサを有する検出部の詳細図である。
【図９】本発明の画像形成装置に係る副走査方向における各ビームスポットの強度分布と、ビームスポットにより形成される静電潜像の電位分布を示す説明図である。
【図１０】（ａ）は本発明の画像形成装置に係るパルス幅と時間との関係を示す図であり、（ｂ）は本発明の画像形成装置に係る位相差と時間との関係を示す図である。
【図１１】本発明の画像形成装置に係る像担持体としての感光体ドラムの位置決め方法の説明図である。
【図１２】本発明の画像形成装置に係る可動ミラーの振れ角に対応して各電極間に発生する静電トルクの様子を示す説明図である。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は本発明の画像形成装置に係る光走査装置の可動ミラーの振幅（回動角度）と各固定電極への印加パルスとの関係を示す説明図であり、（ａ）は可動ミラーの振幅（回動角度）を示し、（ｂ）は第１、第２の固定電極の印加パルスを示し、（ｃ）は第３の固定電極の印加パルスを示し、（ｄ）は第４の固定電極の印加パルスをそれぞれ示す。
【図１４】本発明の画像形成装置に係る光走査装置の駆動周波数に対する振れ角の特性を示す説明図である。
【図１５】（ａ）は本発明の画像形成装置に係る走査ラインの位置調節の説明図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印Ａ方向の矢視図である。
【図１６】本発明の画像形成装置に係る可動ミラーの電極近傍の断面図である。
【図１７】本発明の画像形成装置に係る光走査装置の被走査面におけるビームスポットの配列を示す説明図である。
【図１８】本発明の画像形成装置に係る光走査装置の一例として、記録されるラインの傾きを走査ラインに対して右下がりに補正する例を示す説明図である。
【図１９】（ａ）、（ｂ）は隣接する光走査手段におけるライン像の継ぎ目補正方法を表す説明図であり、（ａ）は補正前の状態を示し、（ｂ）は補正後の状態を示す。
【図２０】図１に示した光学装置への半導体レーザの取り付けについての詳細を示す説明図である。
【図２１】本発明の画像形成装置に係る光走査装置の半導体レーザへの印加電流に対するビーム強度を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１  半導体レーザ
１０２  フレーム部材
１０３  貫通穴
１０４  角穴
１０５  凹部
１０６  ハウジング
１０９  取り付け斜面
１１０  カップリングレンズ
１１２  プリント基板
１１３  同期検知センサ
１１５  ケーブル
１１６  第１の走査レンズ
１１７  第２の走査レンズ
１１９  平押面
１２０、１２３、１３５、１４２、１４５、１４６  突起
１２１  切欠
１２２  溝
１２７  高輝アルミ薄板
１２８  ミラー受部
１２９  開口部
１３０  振動ミラーモジュール
１３１  位置決めピン
１３３  ネジ穴
１３６  シリンダミラー
１３７、１４７  ネジ
１３８  カバー
１３９  開口
１４１  板バネ
１４３  波板バネ
１４４  庇状の突起
６３０  発光ダイオード
６３１  ピンフォトダイオード
６３２、６３３  側板
６３５  切欠
６３６  軸受
６３７  嵌合穴
６４０、６４１、６４２、６４３  光走査装置
６３８０  転写ベルト
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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