(57)【要約】【課題】タンデム方式の画像形成装置において各色に対応するレーザビームの副走査位置を高精度かつ安価に検出し、その検出結果を用いて走査ビームを所定の位置に調整、補正することにより、ビームスポットの位置ずれの発生を抑えることができ、高画質化に寄与できる光走査装置を提供する。【解決手段】レーザビームの副走査位置を検出する受光素子を備えたレーザビーム検出器１０１ａ、１０１ｂを各感光体１１ａ、１１ｂに対応して配置し、該レーザビーム検出器内を走査するレーザビームの単位時間当りの受光量を前記受光素子の検出情報をもとに決定し、前記単位時間当りの受光量が予め定められた範囲内となるように光源１、１’を制御する。【選択図】図１
2007171648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から放射されたレーザビームを光偏向器により主走査方向に偏向走査し、走査結像手段により被走査面に向かって集光する光走査装置において、
レーザビームの副走査位置を検出する受光素子を備えたレーザビーム検出器と、
前記レーザビーム検出器内を走査するレーザビームの単位時間当りの受光量を前記受光素子の検出情報をもとに決定し、前記単位時間当りの受光量が予め定められた範囲内となるように前記光源を制御する光量制御手段と、
を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光走査装置において、
前記単位時間当りの受光量は、前記受光素子をレーザビームが走査する際に生成される出力信号の立上時間または立下時間をもとに決定することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光走査装置において、
前記レーザビーム検出器は複数の受光素子を備え、これらの受光素子のうち一つは、その受光面の他の受光素子の受光面に隣接する辺縁が副走査方向に対して角度をもつように配置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３に記載の光走査装置において、
前記レーザビーム検出器は、四角形の単一の受光面を有する受光素子がレーザ透過樹脂部材により封止されたＩＣパッケージを複数配置した構成を有し、副走査方向に対して角度をもって配置される側のＩＣパッケージは走査領域端側に配置すること特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項１に記載の光走査装置において、
前記レーザビーム検出器を副走査方向に移動調整可能な手段を有していることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光走査装置において、
前記受光素子が副走査検出領域の略中央に位置するように、前記レーザビーム検出器を製造過程で移動調整したことを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項１に記載の光走査装置において、
前記光源から前記被走査面の光路間に液晶偏向素子を配置し、前記レーザビーム検出器から得られた副走査位置情報に応じて前記液晶偏向素子への印加電圧を変化させてレーザビームの副走査位置を補正することを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちのいずれかに記載の光走査装置において、
１個の光源から放射されるレーザビームを副走査方向に分割して複数のレーザビームとする光束分割手段を有し、前記光偏向器は副走査方向に複数段で且つ各段の反射面が回転方向に所定角度ずれた構成を有し、前記分割されたレーザビームを偏向走査し複数の被走査面上へ向かう光走査光路を時間的に順次選択することにより、１個の光源からのレーザビームで複数の被走査面上を光走査することを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちのいずれかに記載の光走査装置において、
前記光量制御手段による光量の制御タイミングは、複数の被走査面上を走査する期間のうち、第１の被走査面の走査終了時から第２の被走査面の走査開始までの期間であることを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
潜像担持体に光走査により潜像を形成し、前記潜像を可視化して所望の記録画像を得る画像形成装置において、
光走査手段として請求項１乃至９のうち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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査を行う光走査装置、該光走査装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーレーザプリンタ等のカラー画像形成装置には、駆動機構により回転駆動される複数の感光体に対して独立して複数の走査結像レンズによる光走査手段により複数の異なった色の情報をそれぞれレーザビームの走査ビームで書き込み、静電潜像を形成し、これらの静電潜像を複数の顕像化手段により異なった色の顕像にそれぞれ顕像化して転写材上に重ね合わせて転写しカラー画像を得るタンデム型のカラー画像形成装置がある。
上記光走査手段の各々は、読み出される各色の画像情報信号に応じて駆動制御される半導体からなるレーザからレーザビームを出射する。レーザビームは、ポリゴンミラー、レンズ等の光学部品を介して一様に帯電された感光体面に集光されるとともに主走査方向に走査される。そして回転する感光体面には、所定間隔からなる走査ビームとして複数の走査ビームに対応した画像信号が書き込まれ、静電潜像が形成される。
このようなタンデム型のカラー画像形成装置に使用される光走査装置においては、各色毎の感光体へと向かうレーザビームは各々異なる経路を通るよう構成部品が配置されるため、カラー画像形成装置が設置される環境温度や装置内の温度上昇の影響により走査結像レンズが熱変形し走査ビームの位置は変動しやすい。特に樹脂製レンズの場合は顕著である。
【０００３】
感光体に形成する静電潜像の書き出しタイミングを各色毎に正確に合わせなければ、レジスト位置ずれ（副走査レジストずれ）による色ずれの要因となる。
このような走査位置のずれは転写体に記録されたレジスト位置ずれ検出パターンにより装置の立上げ時やジョブ間等で定期的に検出し補正を行うことが従来より行われているが、連続プリント動作時は定着器やポリゴンモータの発熱によって走査位置がさらに変動してしまうため、１ジョブのプリント枚数が多いと徐々に色ずれが増大するという不具合があった。
走査位置のずれ検出方法としては、光走査装置内にレーザビーム検出器を配置して検出する方法が知られている。
この従来の方法では、専用の特殊なフォトＩＣ（受光素子とコンパレータ回路が内蔵されたＩＣ。以下同じ。）が用いられている。
【０００４】
特許文献１には、複数の半導体レーザから発光される光を反射させてそれぞれ走査するポリゴンミラーと、このポリゴンミラーによって走査される光をその走査方向に対し垂直な一側部から入射させて受光し、走査方向に対し傾斜する他側部から出射させる受光素子と、この受光素子の受光信号を受けることにより、前記半導体レーザに画像情報に応じた光を発光させる制御手段と、前記複数の半導体レーザから発光され前記ポリゴンミラーにより走査される画像情報光を複数の感光ドラムに導く光学系とを具備することにより、走査光の副走査方向のずれ量を算出できる光走査装置および画像形成装置が開示されている。
特許文献２には、レーザ光の光路を受光ユニットおよび画像処理部により検出し、検出結果に応じて、画像処理部により画像信号を補正し、複数のレーザからのビームの傾きを補正する画像処理装置が開示されている。
特許文献３には、レーザビームの副走査位置を検出するためにレーザビーム検出器を配置し、レーザビームを検出する一つの受光素子を主走査方向に分離し、該分離した受光面の互いに隣接する辺縁が副走査方向に角度をもって配置された光走査装置が開示されている。受光素子が主走査方向に平行に隣接配置することにより、レーザビームの光量が変化しても副走査方向の検出精度に影響しにくいといったメリットがある。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２３５９２８号公報
【特許文献２】特開平０７−２２１９５２号公報
【特許文献３】特開２００５−０３７５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
専用の特殊なフォトＩＣを用いる方式では、コスト高を避けられない。
汎用（簡単な形状の受光面を有する）の安価なフォトＩＣを用いる場合でも、従来の光偏向器の走査画角が狭いので、走査ビームの光学特性（ｆθ特性）が画像領域の特性とは大きく異なり、検出精度が低いといった問題があった。
さらに、汎用の安価なフォトＩＣを用いる場合、受光量の変化も検出精度に影響するため、受光量変化に関係する、光源出力の変化（温度変動）、光学素子の反射率や透過率の経時劣化のほか画像形成時の画素密度変化対応による光偏向器の回転数変化の際に検出不具合が生ずる。
さらに、カラー画像形成装置の高速、高密度化の動向において、反面タンデム方式の画像形成装置では光源数が増え、それに伴い部品点数が増加してコスト上昇が生じ易い。また、光走査を行う部分での故障の原因の大きな要因として光源の故障が挙げられるが、光源数が多くなると故障の確率も高くなるといった不具合も懸念される。
【０００７】
特許文献１、２に開示された例では、受光素子にはＰＤ（フォトダイオード）を用いているため、走査レーザビームの光量（単位時間当りの受光量）変化がレーザビーム検出波形に影響し、レーザビーム検出器の検出精度が劣化するといった不具合があり、色ずれ等の画像劣化の補正を正しく行うことができなかった。
特許文献３に開示された例では、受光素子の受光面積が大きく複雑な受光面の形状をしているため、またコンパレータ回路が増加するため、コスト高である。
受光面積が小さく単純な四角形状の受光素子を有する安価なフォトＩＣでは、受光素子が主走査方向に平行に隣接配置されていないためレーザビームの光量が変化すると検出精度が悪化する。
しかもポリゴンミラーが６面であるため走査画角が狭く、レーザビーム検出器が配置される画像領域外の光学特性（ｆθ特性）が劣化し、安価なフォトＩＣを適用した構成（ＩＣパッケージが２つ並ぶ構成）では、画像領域と同等の光学特性を満足できないため検出精度が著しく劣化するという問題があった。
【０００８】
本発明は、タンデム方式の画像形成装置において各色に対応するレーザビームの副走査位置を高精度かつ安価に検出し、その検出結果を用いて走査ビームを所定の位置に調整、補正することにより、ビームスポットの位置ずれの発生を抑えることができる光走査装置、該光走査装置を有し、カラー機の高画質化を実現するとともに光源数を減らしながらも、高速かつ高密度な画像出力を可能にする画像形成装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、光源から放射されたレーザビームを光偏向器により主走査方向に偏向走査し、走査結像手段により被走査面に向かって集光する光走査装置において、レーザビームの副走査位置を検出する受光素子を備えたレーザビーム検出器と、前記レーザビーム検出器内を走査するレーザビームの単位時間当りの受光量を前記受光素子の検出情報をもとに決定し、前記単位時間当りの受光量が予め定められた範囲内となるように前記光源を制御する光量制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の光走査装置において、前記単位時間当りの受光量は、前記受光素子をレーザビームが走査する際に生成される出力信号の立上時間または立下時間をもとに決定することを特徴とする。
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の光走査装置において、前記レーザビーム検出器は複数の受光素子を備え、これらの受光素子のうち一つは、その受光面の他の受光素子の受光面に隣接する辺縁が副走査方向に対して角度をもつように配置されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の光走査装置において、前記レーザビーム検出器は、四角形の単一の受光面を有する受光素子がレーザ透過樹脂部材により封止されたＩＣパッケージを複数配置した構成を有し、副走査方向に対して角度をもって配置される側のＩＣパッケージは走査領域端側に配置すること特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明では、請求項１に記載の光走査装置において、前記レーザビーム検出器を副走査方向に移動調整可能な手段を有していることを特徴とする。
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の光走査装置において、前記受光素子が副走査検出領域の略中央に位置するように、前記レーザビーム検出器を製造過程で移動調整したことを特徴とする。
請求項７に記載の発明では、請求項１に記載の光走査装置において、前記光源から前記被走査面の光路間に液晶偏向素子を配置し、前記レーザビーム検出器から得られた副走査位置情報に応じて前記液晶偏向素子への印加電圧を変化させてレーザビームの副走査位置を補正することを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明では、請求項１乃至７のうちのいずれかに記載の光走査装置において、１個の光源から放射されるレーザビームを副走査方向に分割して複数のレーザビームとする光束分割手段を有し、前記光偏向器は副走査方向に複数段で且つ各段の反射面が回転方向に所定角度ずれた構成を有し、前記分割されたレーザビームを偏向走査し複数の被走査面上へ向かう光走査光路を時間的に順次選択することにより、１個の光源からのレーザビームで複数の被走査面上を光走査することを特徴とする。
請求項９に記載の発明では、請求項１乃至８のうちのいずれかに記載の光走査装置において、前記光量制御手段による光量の制御タイミングは、複数の被走査面上を走査する期間のうち、第１の被走査面の走査終了時から第２の被走査面の走査開始までの期間であることを特徴とする。
【００１３】
請求項１０に記載の発明では、潜像担持体に光走査により潜像を形成し、前記潜像を可視化して所望の記録画像を得る画像形成装置において、光走査手段として請求項１乃至９のうち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。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、レーザビームの副走査位置を高精度かつ安価に検出することができ、その検出結果を用いて走査ビームを所定の位置に調整、補正することにより、ビームスポットの位置ずれの発生を高精度に抑えることができ、よって高画質化を実現できる。
また、汎用（簡単な形状の受光面を有する）のフォトＩＣを使用できるので、検出精度の劣化無く安価な光走査装置を実現できる。
また、レーザビーム検出器の移動調整により、副走査方向の検出範囲を副走査上流、下流共に同程度に確保できるため、レーザビーム検出器を最大限有効に使用することができる。
また、レーザビーム検出器から得られた副走査位置情報に応じて液晶偏向素子への印加電圧を変化させレーザビームの副走査位置を補正することにより、副走査位置が安定した高精度な光走査装置を実現できる。
また、カラー機の高画質化を実現できるとともに、光源数を減らしながらも高速かつ高密度な画像出力を可能にする光走査装置を実現できる。
また、特別に別個の受光素子を配置する必要がないので安価にレーザビームの副走査位置の高精度検出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至図７に基づいて説明する。
図１に本実施形態における光走査装置を示す。光源である半導体レーザ１、１’から放射され、光束分割手段としてのハーフミラープリズム４より副走査方向に分割されたレーザビームのうち、ハーフミラープリズム４の半透鏡４ａを直進的に透過したレーザビーム（図２に示すレーザビームＬ１１）がシリンドリカルレンズ５ａに入射し、半透鏡４ａにより反射され、更に反射面４ｂで反射されたレーザビーム（図２のレーザビームＬ１２）がシリンドリカルレンズ５ｂに入射する。
図１において、符号６はポリゴンミラーからなる光偏向器７の図示しない防音ハウジングの窓に設けられた「防音ガラス」を示す。
光源側からの４本のレーザビーム（半導体レーザ１から射出しハーフミラープリズム４で副走査方向に分割された２本のレーザビームと、半導体レーザ１’から射出して同様に分割されたレーザビーム２本を合わせて計４本）は防音ガラス６を介して光偏向器７に入射し、偏向されたレーザビームは防音ガラス６を介して走査結像光学系側へ射出する。
【００１６】
光偏向器７は、図示のように上ポリゴンミラー７ａ、下ポリゴンミラー７ｂを副走査方向（回転軸方向）に上下２段に積層して構成され、図示しない駆動モータにより回転軸の周りに回転させられるようになっている。
上ポリゴンミラー７ａ、下ポリゴンミラー７ｂは、この例において共に「４面の偏向反射面」をもつ同一形状のものであるが、上ポリゴンミラー７ａの偏向反射面に対し、下ポリゴンミラー７ｂの偏向反射面が、回転方向へ所定角：θｐ（＝４５度）ずれている。
図１において、符号８ａ、８ｂは「第１走査レンズ」を、符号１０ａ、１０ｂは「第２走査レンズ」を、符号９ａ、９ｂは「光路折り曲げミラー」をそれぞれ示している。また、符号１１ａ、１１ｂは像担持体としての「感光体」を示している。
第１走査レンズ８ａ、第２走査レンズ１０ａと、光路折り曲げミラー９ａとは、光偏向器７の上ポリゴンミラー７ａにより偏向される２本のレーザビームを、対応する光走査位置である感光体１１ａ上に導光して、副走査方向に分離した２つの光スポットを形成する１組の走査結像光学系を構成する。
【００１７】
同様に、第１走査レンズ８ｂ、第２走査レンズ１０ｂと、光路折り曲げミラー９ｂとは、光偏向器７の下ポリゴンミラー７ｂにより偏向される２本のレーザビームを、対応する光走査位置である感光体１１ｂ上に導光して、副走査方向に分離した２つの光スポットを形成する１組の走査結像光学系を構成する。
半導体レーザ１、１’から放射されたレーザビームは、光偏向器７の回転軸方向から見て「偏向反射面位置の近傍において主光線が交差する」ように光学配置が定められており、従って、偏向反射面に入射してくる２光束の各対はレーザビーム相互が「開き角（偏向反射面の側から光源側を見たとき、２本のレーザビームの回転軸に直交する面への射影がなす角をいう。）」を有する。
このようにして、光偏向器７の上ポリゴンミラー７ａにより偏向される２本のレーザビームにより、感光体１１ａ面上に２本のレーザビームによりマルチビーム走査され、同様に光偏向器７の下ポリゴンミラー７ｂにより偏向される２本のレーザビームにより、感光体１１ｂ面上に２本のレーザビームによりマルチビーム走査される。
【００１８】
光偏向器７の上ポリゴンミラー７ａと下ポリゴンミラー７ｂの偏向反射面は互いに回転方向に４５度ずれているので、上ポリゴンミラー７ａによる偏向レーザビームが感光体１１ａの光走査を行うとき、下ポリゴンミラー７ｂによる偏向レーザビームは、感光体１１ｂには導光されず、下ポリゴンミラー７ｂによる偏向レーザビームが感光体１１ｂの光走査を行うとき、上ポリゴンミラー７ａによる偏向レーザビームは、感光体１１ａには導光されない。
すなわち、感光体１１ａ、１１ｂの光走査は「時間的にずれて交互」に行われることになる。
図３は、この状況を説明する図である。煩雑を避けるため、光偏向器へ入射するレーザビーム（実際には４本である）を「入射光」、偏向されるレーザビームを「偏向光ａ、偏向光ｂ」として示している。
図３（ａ）は、入射光が光偏向器７に入射し、上ポリゴンミラー７ａで反射されて偏向された「偏向光ａ」が光走査位置へ導光されるときの状況を示している。このとき、下ポリゴンミラー７ｂによる偏向光ｂは光走査位置へは向かわない。
第３図（ｂ）は、下ポリゴンミラー７ｂで反射されて偏向された「偏向光ｂ」が光走査位置へ導光されるときの状況を示している。このとき、上ポリゴンミラー７ａによる偏向光ａは光走査位置へは向かわない。
なお、一方のポリゴンミラーによる偏向光が光走査位置へ導光されている間に、他方のポリゴンミラーによる偏向光が「ゴースト光」として作用しないように、図３に示す如き適宜の遮光手段ＳＤを用いて、光走査位置へ導光されない偏向光を遮光するのがよい。
【００１９】
図１における符合１０１ａ（１０１ｂ）はレーザビーム検出器を示しており、走査されるレーザビームの副走査方向の位置を検出する（後に詳述）。図１に示す液晶偏向素子１０２は、図６に示すような内部構造となっており、駆動回路４１で矩形波または正弦波電圧を入力することにより、入射するレーザビームを図７に示すように副走査方向に偏向する（非動作の場合、偏向せず透過する）機能を有する光学素子である。
レーザビーム検出器１０１ａで検出された検出位置情報に基づいて、液晶偏向素子１０２を駆動制御して走査レーザビームを所望の副走査位置へ補正する。
液晶偏向素子１０２は４本のレーザビームに対応するように４つの独立して制御できる液晶偏向領域を有しており、各々のレーザビームを独立に制御することが可能となっている。
したがって、図１に示すように、ハーフミラープリズム４の出射側に配置することが好適である。
【００２０】
本実施形態において、感光体１１ａ、１１ｂの（マルチビーム方式の）光走査は交互に行われるので、例えば、感光体１１ａの光走査が行われるときは光源の光強度を「ブラック画像の画像信号」で変調し、感光体１１ｂの光走査が行われるときは光源の光強度を「シアン画像の画像信号」で変調すれば、感光体１１ａには黒画像の静電潜像を、感光体１１ｂにはシアン画像の静電潜像を書き込むことができる。
図４は、「共通の光源（図１の半導体レーザ１、１’）」によりブラック画像とシアン画像の書き込みを行う場合において、「有効走査領域において全点灯する場合」のタイムチャートを示している。実線はブラック画像の書き込みに相当する部分、破線はシアン画像の書き込みに相当する部分を示す。ブラック画像、シアン画像の書き出しの主走査タイミングは、有効走査領域外に配備される同期検知手段で光走査開始位置へ向かうレーザビームを検知することにより決定される。
ブラック画像を書き込む時間領域とシアン画像を書き込む時間領域での「光源の発光強度」を同じに設定すると光源から感光体１１ａ、１１ｂに至る各光路において、光学素子の透過率や反射率に相対的な差異が存在する場合には、各感光体に到達するレーザビームの光量が異なるので、図４に示すように、異なる感光体面を光走査するときに光源における発光強度を異ならせることにより、異なる感光体面上に到達する光量を等しくしている。
【００２１】
図５に示したレーザビーム検出器１０１ａ（１０１ｂも同じ）は、図１に示したように感光体面上を走査するレーザビームと光学的（特にｆθ特性、以下同じ）に等価となる位置に配置されている。
感光体面の走査延長上が望ましいが、レイアウトの都合上、反射ミラーを経由してレーザビーム検出器内をレーザビームが走査する構成としてもよい。レーザビーム検出器１０１ａは２つの受光素子と、受光素子からの出力信号を波形整形するコンパレータ回路からなり、１つの受光素子と１つのコンパレータ回路を有するＩＣとして、樹脂からなるレーザビーム透過部材により１パッケージ化されている。
【００２２】
図５において、符号４０２はフォトＩＣを、４０２ａは受光素子を、４０２ｂはコンパレータ回路部を、４０２ｃはＩＣリードをそれぞれ示している。
受光素子４０２ａは、副走査方向に長手となる長方形（副走査方向に１〜３ｍｍ、主走査方向に０．１〜３ｍｍ）が好適である。副走査方向が１ｍｍ未満の場合、受光素子の幅が狭く初期状態（調整しない状態での組立初期時）で走査ビームを受光素子範囲内に走査することが困難となる。すなわち、調整しない状態では光学素子の部品寸法交差や取付寸法公差ばらつきの影響で走査ビームの副走査位置が１ｍｍ以上初期的なずれが発生する。
また、３ｍｍを超える場合は受光素子のサイズが大きすぎ、受光素子全面において感度品質の均一性を確保することが困難で、歩留まり低下かつコストアップとなる。さらにコンパレータ回路部との物理的な干渉を避けるためＩＣパッケージが大型化しコストアップとなる。
一方、主走査方向は、走査されるレーザビームの径である０．１ｍｍ以下（１／ｅ２）よりも広い必要がある。逆に狭いと走査レーザビームの単位時間当りの光量を正確に検知できなくなる。また、３ｍｍを超える場合は前記記載と同じ理由で不具合がある。
【００２３】
フォトＩＣは図５（ａ）に示すような配置でレーザビーム検出器１０１ａを構成している。基板４０１上にフォトＩＣ４０２、４０３が実装されており、特にフォトＩＣ４０２は受光素子４０２ａの辺縁（端面）が走査ビームに対して直交（副走査方向に平行）するように配置され、他方、フォトＩＣ４０３は受光素子の辺縁（端面）が副走査方向に対して角度（θｄ）をもって配置されている。
したがって、２つのフォトＩＣの受光面の隣接する辺縁（端面）が副走査方向に対して角度（θｄ）をもって配置されている。
受光素子４０２ａ、４０３ａを走査ビームが通過することにより、図５（ｂ）に示すタイミングチャートの出力信号を発生させる。走査ビームの通過によりフォトＩＣから各々コンパレータ信号が出力され、２つのパルスの立下りから立下りまでの時間間隔Ｔはレーザビームが走査される副走査の位置に依存する。
時間間隔がＴのときレーザビームの副走査位置Ｐは以下の式（１）から求められる。
Ｐ＝（ｖ×Ｔ）／ｔａｎ（θｄ）          式（１）
ここで、ｖは走査されるレーザビームの速度を表す。
【００２４】
図１に示したように、各色毎のレーザビームが複数本同時に走査されるような場合、レーザビーム検出器を走査するときのみ１つのレーザビームが走査するように他のレーザビームはその時のみ検知しない程度に減光または消光する。
このとき、点灯するレーザビームは副走査位置の補正をする必要があるか否かをチェックするため４本とも順次行う。複数のレーザビームがレーザビーム検出器の受光部を走査してしまうと受光素子の出力信号に影響を与え検出位置が誤るためである。
なお、図５（ｃ）に示した受光素子の出力波形（実線）において、時間間隔Ｔに影響を与える場合がある。例えば光学素子の反射率や透過率の低下（経時劣化）のほか画像形成時の画素密度変化対応による光偏向器の回転数低減（１２００ｄｐｉから６００ｄｐｉの変化により光偏向器は５０％減の回転数で回転する）の際に点線で示す出力波形となってしまう。
コンパレータ出力を決定するスレッシュ電圧への立上時間が長くなる（傾きが緩くなる）ため、時間間隔Ｔ’となり、副走査位置が変化したものとして誤った検出を行ってしまう。
【００２５】
前記立上時間は単位時間当りの受光量と相関があり、単位時間当りの受光量が一定となるように制御することにより、単位時間当りの受光量を一定に制御することが可能となる。
単位時間当りの受光量は光走査装置を製造（組立）する過程で設定した初期値（工場出荷時）を維持するように補正制御することが最も好適であるが、検出精度への影響を実用上問題とならない範囲として±１０％内に制御することが好適である。
具体的には受光素子の出力信号を微分回路に入力し、微分回路出力のレベルが一定となるように図示しない光量制御手段により光源を制御する。光量制御手段は画像形成装置のコントローラが兼ねることができる。
制御タイミングは図４において、ブラック画像の書き込みがｋ１の部分で行われ（感光体面上）、ｋ１の部分が完了すると走査終端側に配置しているレーザビーム検出器１０１ａ内を走査する（図１参照）。
【００２６】
このレーザビーム検出器内を走査するとき（Ｌｋ１の範囲）に前記微分回路からの出力をモニターし、次回のレーザビーム検出器内を走査する直前、すなわちＬｋ２の直前までに単位時間当りの受光量が一定となるように補正制御する。
シアンの場合も同様（Ｌｃ１、Ｌｃ２）のタイミングで補正制御を行う。本実施形態ではレーザビーム検出器の受光素子を使用するので、特別に別個の受光素子を配置する必要がないという効果がある。
【００２７】
従来においては、光源に使用している半導体レーザのモニターＰＤの出力を用いていたが、この方式では光学素子の経時劣化によるレーザビーム検出器の受光量変化は検知できないため不適である。
図５で示した波形のステータスはロジック反転しても同様の効果を奏するので、ステータスを反転する場合は立下時間としてもよい。なお、立上時間または立下時間はステータスが“Ｈ”のときの値の１０〜９０％までの要する時間である。
フォトＩＣ４０２と４０３の配置は、図５に示すように画像の走査領域中央側に受光素子の辺縁（端面）が走査ビームに対して直交（副走査方向に平行）するようにフォトＩＣ４０２が配置されることが好適である。
レーザビーム検出器は画像の走査領域外に配置されるため、従来のような偏向反射面が６面のような場合、走査画角が狭く、光学特性が劣化する問題があった。
本実施形態のように走査画角が広く確保できる４面では光学特性の劣化が少ないものの、劣化がないわけではないのでできる限り画像の走査領域内に近づくようにすることが望ましい。
【００２８】
同じ特性仕様のフォトＩＣを別個に２つに並べて安価なレーザビーム検出器を構成する場合、図５に示すような配置にする必要がある。その理由を以下に説明する。
図５に示す配置では、画像の走査領域外の光学特性を満足すべき領域がＷ１であるのに対して、図１０に示すように、走査中央側のフォトＩＣ４０２′を副走査方向に対して角度を有するように配置した場合、Ｗ２（＞Ｗ１）まで領域を拡大する必要があり、光学特性の劣化、または性能を向上するための光学素子への部品形状精度および取付精度が厳しくなるといった不具合があり不適である。
【００２９】
図５において、符号Ａは、基板端面からＩＣリード先端までの距離で、１〜３ｍｍである。基板の切り出し制作上実装部品に機械的なストレスを与えないために必要な寸法を逃がしておく必要がある。
ＢはフォトＩＣのリード端から受光素子の端面間までの距離で、２〜４ｍｍ、Ｃは受光素子の主走査方向の幅で、０．５〜３ｍｍである。
ＤはフォトＩＣ間の距離で、０．５〜２ｍｍである。これは、リード間に配線するパターンやリード間の半田実装、リークの影響により決定される。Ｅは副走査方向に対して角度を有するフォトＩＣのリード端面から副走査検出可能領域ｈを満足する間隔である。これはθｄにより変化するが、時間間隔の計測精度や副走査検出可能領域ｈを１〜３ｍｍ確保するためにθｄは３０〜４５°が好適である。
したがって、Ｗ１＝（Ａ＋Ｂ×２＋Ｃ＋Ｄ＋Ｅ）となる。
【００３０】
一方、図１０に示した配置では、Ｗ２＝（Ａ＋Ｂ＋Ｂ′＋Ｃ＋Ｄ＋Ｅ）であり、Ｂ′とＢの差分（Ｂ′＞Ｂ）の距離（フォトＩＣを構成する受光素子とコンパレータ回路部はＩＣ内の配線最適化によりＩＣパッケージ内で副走査方向に分離しているため、受光素子がＩＣパッケージの中央に配置できないので、副走査方向に角度を有するように配置するとＢ′のようにＢよりも主走査方向の距離が長くなってしまう。）だけ光学特性を満足する距離が増えることになり、先に述べたような不具合となる。
したがって、副走査方向に角度をもって配置するフォトＩＣは受光素子の副走査側の端面側（ＩＣパッケージの外側に近い端面）が走査中央側となるように配置することが好適である。
なお、上記した距離寸法の数値は範囲内で採り得る固定値を示したものである（変化ではない）。
【００３１】
レーザビーム検出器１０１ａ（１０１ｂ）は副走査方向に移動可能となっている。レーザビーム検出器は図示しないホルダに固定され、当該ホルダがネジ機構などにより副走査方向に移動可能となっている。この場合、ホルダとネジ機構により副走査方向に移動調整可能な手段が構成される。
当該調整機構は光走査装置の製造（組立）過程で走査ビームがレーザビーム検出器内の受光素子の副走査検出領域ｈの略中央となるように初期調整する。略中央とする理由は走査ビームの副走査方向の位置が副走査上流、下流側に変化する可能性があるため、できるだけ検出範囲を副走査上流、下流を同程度に確保しておくためである。なお、略中央とは厳密に中央というのは困難なので、中央部に対して副走査検出可能領域ｈの１／１０の領域範囲内に調整することが好適である。
本実施形態では、２つの感光体をマルチビーム方式で走査する構成を示したが、光偏向器７を挟んで対向する位置に同様の走査構成を配置し、４つの感光体をマルチビーム方式で走査するようにしてもよい。
【００３２】
図８に第２の実施形態を示す。本実施形態では、図１に示した光走査装置を光偏向器７を挟んで対向する位置に配置したものを示しており、４色対応でタンデム型の光走査装置である。図は光走査装置の光学系部分を、副走査方向、すなわち、光偏向器７の回転軸方向から見た状態を示している。
図示の簡単のため、光偏向器７から光走査位置に至る光路上の光路屈曲用のミラーの図示を省略し、光路が直線となるように描いた。
この光走査装置は、４つの光走査位置をそれぞれ１本のレーザビームで光走査する例としている。また、光走査位置に個々には、感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが配置され、これら４個の感光体に形成される静電潜像をマゼンタ、イエロー、シアン、黒のトナーで個別に可視化し、カラー画像を形成する。
符号１ＹＭ、１ＣＫはそれぞれ半導体レーザを示す。これら半導体レーザ１ＹＭ、１ＣＫはそれぞれが１本のレーザビームを放射する。半導体レーザ１ＹＭは「イエロー画像に対応する画像信号」と「マゼンタ画像に対応する画像信号」で交互に強度変調される。半導体レーザ１ＣＫは「シアン画像に対応する画像信号」と「黒画像に対応する画像信号」で交互に強度変調される。
【００３３】
半導体レーザ１ＹＭから放射されたレーザビームはカップリングレンズ３ＹＭにより平行光束化され、アパーチュア１２ＹＭを通過してビーム整形されたのち、ハーフミラープリズム４ＹＭに入射して、副走査方向に分離した２本のレーザビームにビーム分割される。ハーフミラープリズム４ＹＭは、図２に即して説明したハーフミラープリズム４と同様のものである。
分割されたレーザビームの１本はイエロー画像を書き込むのに使用され、他の１本はマゼンタ画像を書き込むのに使用される。
副走査方向に分割された２本のレーザビームは、液晶偏向素子１０２ＹＭにより必要に応じて副走査位置を補正するように制御され、副走査方向に配列されたシリンドリカルレンズ５Ｙ、５Ｍ（副走査方向に重なり合うように配置されている。）により、それぞれ副走査方向へ集光され、光偏向器７に入射する。光偏向器７は、図１、図３に即して説明したものと同様のものであり、４面の偏向反射面を持つポリゴンミラーを回転軸方向へ２段に積層し、ポリゴンミラー相互の偏向反射面を回転方向へずらして一体化したものである。
シリンドリカルレンズ５Ｙ、５Ｍによる主走査方向に長い線像は、各ポリゴンの偏向反射面位置近傍に結像する。
【００３４】
光偏向器７により偏向されるレーザビームは、それぞれ第１走査レンズ８Ｙ、８Ｍ、第２走査レンズ１０Ｙ、１０Ｍを透過し、これらレンズの作用により光走査位置１１Ｙ、１１Ｍに光スポットを形成し、これら光走査位置を光走査する。
同様に、半導体レーザ１ＣＫから放射されたレーザビームはカップリングレンズ３ＣＫにより平行光束化され、アパーチュア１２ＣＫを通過してビーム整形されたのち、ハーフミラープリズム４ＣＫにより、副走査方向に分離した２本のレーザビームにビーム分割される。ハーフミラープリズム４ＣＫは、ハーフミラープリズム４ＹＭと同様のものである。
分割されたレーザビームの１本はシアン画像を書き込むのに使用され、他の１本は黒画像を書き込むのに使用される。
副走査方向に分割された２本のレーザビームは、副走査方向に配列されたシリンドリカルレンズ５Ｃ、５Ｋ（副走査方向に重なり合うように配置されている。）によりそれぞれ、副走査方向へ集光され、光偏向器７に入射して偏向され、それぞれ第１走査レンズ８Ｃ、８Ｋ、第２走査レンズ１０Ｃ、１０Ｋを透過し、これらレンズの作用により光走査位置１１Ｃ、１１Ｋに光スポットを形成し、これら光走査位置を光走査する。
本実施形態においても上記実施形態と同様に、レーザビーム検出器が配置され、
光量制御手段による制御が行われる。
【００３５】
図９に第３の実施形態を示す。符号２０で示す部分が図８で示した光走査装置で、カラー機用として４色分（イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック）の走査結像光学系をもち、各色に相当するレーザビームが感光体に集光する図を示している。
光偏向器７の上段のポリゴンミラーにより偏向されるレーザビームのうち一方は、光路折り曲げミラーｍＭ１、ｍＭ２、ｍＭ３により屈曲された光路により光走査位置の実体をなす感光体１１Ｍに導光され、他方のレーザビームは、光路折り曲げミラーｍＣ１、ｍＣ２、ｍＣ３により屈曲された光路により光走査位置の実体をなす感光体１１Ｃに導光される。
また、光偏向器７の下段のポリゴンミラーにより偏向されるレーザビームのうち一方は、光路折り曲げミラーｍＹにより屈曲された光路により光走査位置の実体をなす感光体１１Ｙに導光され、他方のレーザビームは、光路折り曲げミラーｍＫにより屈曲された光路により光走査位置の実体をなす感光体１１Ｋに導光される。
【００３６】
従って、２個の半導体レーザ１ＹＭ、１ＣＫからのレーザビームがそれぞれハーフミラープリズム４ＹＭ、４ＣＫで２本のレーザビームに分割されて４本のレーザビームとなり、これら４本のレーザビームにより、４個の感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが光走査される。感光体１１Ｙと１１Ｍとは半導体レーザ１ＹＭからのレーザビームを２分割した各レーザビームにより、光偏向器７の回転に伴い交互に光走査され、感光体１１Ｃと１１Ｋとは半導体レーザ１ＣＫからのレーザビームを２分割した各レーザビームにより、光偏向器７の回転に伴い交互に光走査される。
感光体１１Ｙ〜１１Ｋは何れも時計回り方向に等速回転され、帯電手段をなす帯電ローラＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＫにより均一帯電され、それぞれ対応するレーザビームの光走査を受けてイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色画像を書き込まれ、対応する静電潜像（ネガ潜像）を形成される。
【００３７】
これら静電潜像はそれぞれ現像装置ＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＫにより反転現像され、感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上にそれぞれイエロートナー画像、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、黒トナー画像が形成される。
これら各色トナー画像は、図示されない「転写シート」上に転写される。すなわち、転写シートは搬送ベルト１７により搬送され、転写器１５Ｙにより感光体１１Ｙ上からイエロートナー画像を転写され、転写器１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋによりそれぞれ、感光体１１Ｍ、１１Ｃ、１１ｋから、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、黒トナー画像を順次に転写される。
このようにして転写シート上においてイエロートナー画像〜黒トナー画像が重ね合わせられてカラー画像を合成的に構成する。このカラー画像は定着装置１９により転写シート上に定着されてカラー画像が得られる。
本実施形態では図８で示した光走査装置の画像形成装置への適用を例示したが、図１で示した光走査装置も同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施形態における光走査装置の斜視図である。
【図２】光束分割手段としてのハーフミラープリズムの分割機能を示す図である。
【図３】光偏向器による偏向状態を示す図で、（ａ）は上ポリゴンミラーによる偏向光が光走査位置へ導光される状態を示す図、（ｂ）は下ポリゴンミラーによる偏向光が光走査位置へ導光される状態を示す図である。
【図４】各感光体におけるレーザビームの光量を異ならせる動作を示すタイミングチャートである。
【図５】レーザビーム検出器の構成及び機能を示す図で、（ａ）は受光素子の配置状態を示す平面図、（ｂ）は受光素子の出力波形とコンパレータの出力波形の関係を示す図、（ｃ）は受光素子の出力波形の経時変化を示す図である。
【図６】液晶偏向素子の副走査方向の断面図である。
【図７】液晶偏向素子の偏向機能を示す図である。
【図８】第２の実施形態における光走査装置の概要平面図である。
【図９】第３の実施形態における画像形成装置の概要構成図である。
【図１０】レーザビーム検出器における受光素子の配置に係る比較図である。
【符号の説明】
【００３９】
１、１’  光源としての半導体レーザ
４  光束分割手段としてのハーフミラープリズム
７  光偏向器
１０１ａ、１０１ｂ  レーザビーム検出器
４０２ａ、４０３ａ  受光素子
【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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