(57)【要約】【課題】ＢＤセンサの構成とＢＤセンサへの光路設定とを簡略化して、さらに使用部品を共通化することにより、光路設定用のミラー等の光学部品点数を削減し、装置の小型化を実現する。【解決手段】ＹＭＣ用の各折り返しミラー２１０，２０８，２０５は、反射領域２１７と透過領域２１６が設けられ、画像領域の光ビームを感光体ドラムへ向かう光路上に反射させるとともに、非画像領域の同期検出ビームをＢＤセンサへ向かう光路上に向けて透過させる。またＫ用ミラー２０４では、Ｋ用の光ビームを反射され、Ｋ用の非画像領域の同期検出ビームは、上記各折り返しミラー２１０，２０８，２０５を透過した同期検出ビームとともにＢＤセンサに集光される。【選択図】図７
2007121345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源から出射した複数の光ビームを走査光とするポリゴンミラーと、該ポリゴンミラーで走査光とされた複数の光ビームをそれぞれ複数の感光体に向けて出射させる光学系とを備え、前記感光体への走査光により該感光体に画像形成用の潜像を書き込むようにした光走査装置において、
該光走査装置は、感光体上の主走査方向の潜像の書き始めの位置を制御するために光ビームを検出する一つの光ビーム検出手段を有し、
前記光学系は、前記複数の光ビームのうちいずれかの光ビームの光路を折り返す折り返しミラーを複数有し、
該折り返しミラーの一部は、前記光ビーム検出手段に入射させる検出用光ビームを透過させて前記画像形成用の光ビームの折り返し光路から分離し、
前記光走査装置は、前記複数の光ビームのそれぞれの前記検出用光ビームを、前記一つの光ビーム検出手段に集光する集光光学系をさらに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、前記検出用光ビームを透過させる機能を備えた前記折り返しミラーは複数設けられ、
該複数の折り返しミラーは、前記検出用光ビームを透過させる透過領域の走査方向の幅が互いに同一であって、前記検出用光ビームの光路に応じて走査方向で互いに異なる位置に配置されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光走査装置において、前記複数の光ビームは、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの画像をそれぞれ描くために走査される４本の光ビームであって、前記検出用光ビームを透過させる機能を備えた前記折り返しミラーは、前記イエロー、マゼンタ、及びシアンの画像を描くための光ビームにそれぞれ作用する３つの折り返しミラーであることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光走査装置において、前記検出用光ビームを透過させる機能を備えた前記折り返しミラーは複数設けられ、
該複数の折り返しミラーのうち一部の折り返しミラーは、前記検出用光ビームを透過させる透過領域の走査方向の幅が互いに同一であって、前記検出用光ビームの光路に応じて走査方向で互いに異なる位置に配置されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項３に記載の光走査装置において、前記複数の光ビームは、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの画像をそれぞれ描くために走査される４本の光ビームであって、前記検出用光ビームを透過させる透過領域の走査方向の幅が互いに同一である前記折り返しミラーは、前記マゼンタ及びシアンの画像を描くための光ビームにそれぞれ作用する二つの折り返しミラーであることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
光源と、該光源から出射した複数の光ビームを走査光とするポリゴンミラーと、該ポリゴンミラーで走査光とされた複数の光ビームをそれぞれ複数の感光体に向けて出射させる光学系とを備え、前記感光体への走査光により該感光体に画像形成用の潜像を書き込むようにした光走査装置において、
該光走査装置は、感光体上の主走査方向の潜像の書き始めの位置を制御するために光ビームを検出する一つの光ビーム検出手段を有し、
前記光学系は、前記複数の光ビームのうちいずれかの光ビームの光路を折り返す折り返しミラーを複数有し、
該折り返しミラーの一部は、前記光ビーム検出手段に入射させる検出用光ビームに作用することなく通過させる切り欠きを有し、前記切り欠きを通過した検出用光ビームの光路を、前記画像形成用の光ビームの折り返し光路から分離し、
前記光走査装置は、前記複数の光ビームのそれぞれの前記検出用光ビームを、前記一つの光ビーム検出手段に集光する集光光学系をさらに有することを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１に記載の光走査装置において、前記透過領域または前記切り欠きを有する複数の前記折り返しミラーは、走査方向の長さが互いに同一であることを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
前記感光体と、請求項１ないし７のいずれか１に記載の光走査装置とを備え、該光走査装置によって前記感光体に潜像を形成し、該潜像を顕像化することで画像形成を行う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、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置に関し、より詳細には、例えば、デジタル複写機やプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル複写機、レーザプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装置が普及している。このような画像形成装置では、レーザビームを走査する光走査装置が用いられる。画像形成装置で画像形成する場合は、感光体を帯電装置で帯電した後、光走査装置によって画像情報に応じた書き込みを行って、感光体ドラムに静電潜像を形成する。そして現像装置から供給されるトナーによって、感光体ドラム上の静電潜像を顕像化する。そして感光体ドラム上で顕像化されたトナー像を転写装置によって記録用紙に転写し、さらに定着装置によって記録用紙に定着することで、所望の画像が得られるようになっている。
【０００３】
またデジタル複写機やレーザプリンタなどのカラー画像形成装置では、その高速化に伴って複数の感光体ドラムをタンデム配列したタンデム方式の装置が実用化されている。ここでは、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走査光学系によってこれら感光体を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顕像化する。そしてこれら顕像化されたトナー像を同一の記録紙に順次重ね合わせて転写することにより、カラー画像を得るようにしている。
【０００４】
複数の感光体に同時露光するタンデム方式は、１つの感光体で順次各色毎の画像形成を行う方式に対して、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。その反面で、複数の感光体ドラムに対応する走査光学系を必要とし、感光体を露光するための装置が大型化する傾向があり、その小型化が課題となる。また各々の感光体上で顕像化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ないようにすることが課題となる。
【０００５】
上記のような感光体ドラムに対して光走査を行う光走査装置には、感光体ドラム上での光ビームの主走査の開始前（もしくは終了後）に、光ビームを検知して主走査方向の書き出しの基準信号を発生させるためのＢＤ（Beam Detect）センサが設置される。
【０００６】
上記光走査信号に備えられるＢＤセンサの構成に関し、例えば、特許文献１では、画像担持体（感光体）の交換性を向上し、正確な走査位置計測が可能な小型でかつ低コストのカラー画像形成装置が開示されている。ここでは感光体が、光ビームを照射する複数の光源から照射される光ビームに対応して設けられる。そして複数の光源から照射される光ビームを走査露光することによって、感光体に潜像を形成する。この光ビームの主走査位置及び副走査位置を検知する複数のビーム同期センサ及びＰＳＤを単一基板である基板上に配置し、ピックアップミラーによって感光体から離れて配置された基板上のビーム同期センサ及びＰＳＤへ光ビームを案内している。
【０００７】
また特許文献２には、単一のＢＤ素子の出力信号によって、複数の独立したレーザ発光器の発光タイミングをそれぞれ独立で制御することで、各色の色ずれの発生を防止する高精度な走査光学装置が開示されている。ここでは単一の光学箱内に、単一の回転多面鏡と、複数の独立したレーザ発光器と、発光タイミングを検出する単一のＢＤ素子とを設ける。そしてそのＢＤ素子は、レーザ発光器からの走査光を交互に検出可能な位置に保持される。この単一のＢＤ素子の出力信号によって、複数の独立したレーザ発光器の発光タイミングをそれぞれ独立して制御することにより、各色の色ずれの発生を防止するようにしている。
【特許文献１】特開２０００−１８０７４６号公報
【特許文献２】特開２００５−１７６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のようにタンデム方式の光走査装置においては、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの色に対応した複数のレーザ発光部を有し、それぞれのレーザ発光部から発光させた光ビームを各感光体ドラム上で走査させるようにしている。これらの感光体ドラムの光ビームの書き出し位置を制御するために、例えば、ブラックに対応する感光体ドラムへの走査光の書き始めの光ビームを検出するＢＤセンサを備え、そのＢＤセンサの検出結果によって、他のイエロー、マゼンタ、及びシアンに対応する感光体ドラムの書き出し位置を制御する方式が採用される。
【０００９】
しかしながら、各色用の複数の感光体ドラムを走査する光ビームはそれぞれ独立したビームであるため、感光体ドラムにおける主走査方向の書き出し基準位置を制御するために使用するＢＤセンサは、本来それぞれの光ビームについて書き出しタイミングを検出できることが望ましい。
【００１０】
このように複数の感光体ドラムへの走査光を検出するために、上記特許文献１では、複数の光ビームを検知するための同期センサ及びＰＳＤを基板上に配置し、感光体から離れて配置されたこれらビーム同期センサ及びＰＳＤに対してピックアップミラーを用いて光ビームを案内している。また上記特許文献２でも同様に、感光体から離れて配置されたＢＤ素子に対して、反射ミラーを配置して光ビームを案内するようにしている。このような構成では、感光体から離れた位置に配置されたＢＤセンサ（同期センサ）まで光ビームを導く構成が必要となり、部品点数の増加や装置の大型化を招く。
【００１１】
上記のように、複数の感光体に同時露光するタンデム方式では、各感光体ドラムを露光するための装置が大型化する傾向がありその小型化が課題となる。この場合、上述のＢＤセンサについても例外ではなく、複数の光ビームを受光するＢＤセンサの構成やその光路設定等をできるだけ簡略化し、ミラー等の部品を合理化することが要求される。またこのときに使用部品の規格をできるだけ共通化し、多様な規格の部品を必要としないようにすることで、部品点数の削減効果が得られ、製造プロセスやコストを合理化することができる。
【００１２】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、複数の感光体ドラムへの走査光を検出するＢＤセンサの構成とＢＤセンサへ光路設定とを簡略化して、さらに使用部品を共通化することにより、光路設定用のミラー等の光学部品点数を削減し、装置の小型化を実現する光走査装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、第１の技術手段は、光源と、光源から出射した複数の光ビームを走査光とするポリゴンミラーと、ポリゴンミラーで走査光とされた複数の光ビームをそれぞれ複数の感光体に向けて出射させる光学系とを備え、感光体への走査光により感光体に画像形成用の潜像を書き込むようにした光走査装置において、光走査装置は、感光体上の主走査方向の潜像の書き始めの位置を制御するために光ビームを検出する一つの光ビーム検出手段を有し、光学系は、複数の光ビームのうちいずれかの光ビームの光路を折り返す折り返しミラーを複数有し、折り返しミラーの一部は、光ビーム検出手段に入射させる検出用光ビームを透過させて画像形成用の光ビームの折り返し光路から分離し、光走査装置は、複数の光ビームのそれぞれの検出用光ビームを、一つの光ビーム検出手段に集光する集光光学系をさらに有することを特徴としたものである。
【００１４】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、検出用光ビームを透過させる機能を備えた折り返しミラーが複数設けられ、複数の折り返しミラーは、検出用光ビームを透過させる透過領域の走査方向の幅が互いに同一であって、検出用光ビームの光路に応じて走査方向で互いに異なる位置に配置されていることを特徴としたものである。
【００１５】
第３の技術手段は、第２の技術手段において、複数の光ビームが、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの画像をそれぞれ描くために走査される４本の光ビームであって、検出用光ビームを透過させる機能を備えた折り返しミラーは、イエロー、マゼンタ、及びシアンの画像を描くための光ビームにそれぞれ作用する３つの折り返しミラーであることを特徴としたものである。
【００１６】
第４の技術手段は、第１の技術手段において、検出用光ビームを透過させる機能を備えた折り返しミラーが複数設けられ、複数の折り返しミラーのうち一部の折り返しミラーは、検出用光ビームを透過させる透過領域の走査方向の幅が互いに同一であって、検出用光ビームの光路に応じて走査方向で互いに異なる位置に配置されていることを特徴としたものである。
【００１７】
第５の技術手段は、第３の技術手段において、複数の光ビームが、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの画像をそれぞれ描くために走査される４本の光ビームであって、検出用光ビームを透過させる透過領域の走査方向の幅が互いに同一である折り返しミラーは、マゼンタ及びシアンの画像を描くための光ビームにそれぞれ作用する二つの折り返しミラーであることを特徴としたものである。
【００１８】
第６の技術手段は、光源と、光源から出射した複数の光ビームを走査光とするポリゴンミラーと、ポリゴンミラーで走査光とされた複数の光ビームをそれぞれ複数の感光体に向けて出射させる光学系とを備え、感光体への走査光により感光体に画像形成用の潜像を書き込むようにした光走査装置において、光走査装置は、感光体上の主走査方向の潜像の書き始めの位置を制御するために光ビームを検出する一つの光ビーム検出手段を有し、光学系は、複数の光ビームのうちいずれかの光ビームの光路を折り返す折り返しミラーを複数有し、折り返しミラーの一部は、光ビーム検出手段に入射させる検出用光ビームに作用することなく通過させる切り欠きを有し、切り欠きを通過した検出用光ビームの光路を、画像形成用の光ビームの折り返し光路から分離し、光走査装置は、複数の光ビームのそれぞれの検出用光ビームを、一つの光ビーム検出手段に集光する集光光学系をさらに有することを特徴としたものである。
【００１９】
第７の技術手段は、第１ないし第６のいずれか１の技術手段において、透過領域または切り欠きを有する複数の折り返しミラーが、走査方向の長さが互いに同一であることを特徴としたものである。
【００２０】
第８の技術手段は、感光体と、第１ないし第７のいずれか１の技術手段における光走査装置とを備え、光走査装置によって感光体に潜像を形成し、潜像を顕像化することで画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、複数の感光体ドラムへの走査光を検出するＢＤセンサの構成とＢＤセンサへの光路設定とを簡略化して、さらに使用部品を共通化することにより、光路設定用のミラー等の光学部品点数を削減し、装置の小型化を実現する光走査装置と、その光走査装置を備えた画像形成装置とを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明の光走査装置が使用される画像形成装置の構成例を示す図である。画像形成装置は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して多色及び単色の画像を形成するものである。そして、図示するように、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５、中間転写ベルトユニット６、定着ユニット７、給紙カセット８、排紙トレイ９等を有して構成されている。
【００２３】
なお、本画像形成装置において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像器２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションが構成されている。
【００２４】
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図１に示すように接触型のローラ型やブラシ型の帯電器のほかチャージャー型の帯電器が用いられることもある。
【００２５】
露光ユニット１は、本発明に関わる光走査装置に該当するものであり、図１に示すようにレーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成される。露光ユニット１は、レーザビームを走査するポリゴンミラー２０１と、ポリゴンミラー２０１によって反射された光ビームを感光体ドラム３に導くためのレンズやミラー等の光学要素が配置されている。露光ユニット１を構成する光走査装置の構成は、後述して具体的に説明する。また露光ユニット１は、この他発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法もある。
【００２６】
露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。現像器２はそれぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像を４色（ＫＣＭＹ）のトナーにより顕像化するものである。またクリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを、除去・回収する。
【００２７】
感光体ドラム３の上方に配置されている中間転写ベルトユニット６は、中間転写ベルト６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルトテンション機構６３、中間転写ベルト従動ローラ６４、中間転写ローラ６５、及び中間転写ベルトクリーニングユニット６６を備えている。上記中間転写ローラ６５は、ＫＣＭＹ用の各色に対応して４本設けられている。
【００２８】
中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルトテンション機構６３、中間転写ベルト従動ローラ６４、及び中間転写ローラ６５は、中間転写ベルト６１を張架し、矢印Ｍ方向に回転駆動させる。また各中間転写ローラ６５は、中間転写ベルトユニット６の中間転写ベルトテンション機構６３の中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されており、感光体ドラム３のトナー像を、中間転写ベルト６１上に転写するための転写バイアスを与える。
【００２９】
中間転写ベルト６１は、各感光体ドラム３に接触するように設けられている。そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト６１に順次的に重ねて転写することによって、中間転写ベルト６１上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。中間転写ベルト６１は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００３０】
感光体ドラム３から中間転写ベルト６１へのトナー像の転写は、中間転写ベルト６１の裏側に接触している中間転写ローラ６５によって行われる。中間転写ローラ６５には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ６５は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト６１に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシなども用いることが可能である。
【００３１】
上述の様に各感光体ドラム３上で各色相に応じて顕像化された静電像は中間転写ベルト６１で積層される。このように、積層された画像情報は中間転写ベルト６１の回転によって、後述の用紙と中間転写ベルト６１の接触位置に配置される転写ローラ１０によって用紙上に転写される。
【００３２】
このとき、中間転写ベルト６１と転写ローラ１０は所定ニップで圧接されると共に、転写ローラ１０にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、転写ローラ１０は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１０もしくは前記中間転写ベルト駆動ローラ６２の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等々）が用いられる。
【００３３】
また、上記のように、感光体ドラム３に接触することにより中間転写ベルト６１に付着したトナー、若しくは転写ローラ１０によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト６１上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット６６によって除去・回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット６６には、中間転写ベルト６１に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト６１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ６４で支持されている。
【００３４】
給紙カセット８は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、画像形成装置の露光ユニット１の下側に設けられている。また、画像形成装置の上部に設けられている排紙トレイ９は、印刷済みのシートをフェイスダウンで集積するためのトレイである。
【００３５】
また、画像形成装置には、給紙カセット８のシートを転写ローラ１０や定着ユニット７を経由させて排紙トレイ９に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。給紙カセット８から排紙トレイ９までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１１、複数の搬送ローラ１２ａ〜１２ｅ，レジストローラ１３、転写ローラ１０、定着ユニット７等が配されている。
【００３６】
搬送ローラ１２ａ〜１２ｅは、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。またピックアップローラ１１は、給紙カセット８の端部近傍に備えられ、給紙カセット８からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。
【００３７】
また、レジストローラ１３は、用紙搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー像の先端とシートの先端を合わせるタイミングでシートを転写ローラ１０に搬送する機能を有している。
【００３８】
定着ユニット７は、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２を備えており、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２は、シートを挟んで回転するようになっている。またヒートローラ７１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ７２とともにトナーをシートに熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。
【００３９】
次に、シート搬送経路を詳細に説明する。上述のように画像形成装置には予めシートを収納する給紙カセット８が設けられている。給紙カセット８からシートを給紙するために、各々ピックアップローラ１１が配置され、シートを１枚ずつ搬送路Ｓに導くようになっている。
【００４０】
給紙カセット８から搬送されるシートは用紙搬送路Ｓの搬送ローラ１２ａによってレジストローラ１３まで搬送され、シートの先端と中間転写ベルト６１上の画像情報の先端を整合するタイミングで転写ローラ１０に搬送され、シート上に画像情報が書き込まれる。その後、シートは定着ユニット７を通過することによってシート上の未定着トナーが熱で溶融・固着され、その後に配された搬送ローラ１２ｃを経て排紙トレイ９上に排出される。
【００４１】
上記の搬送経路は、シートに対する片面印字要求のときのものであるが、これに対して両面印字要求の時は、上記のように片面印字が終了し定着ユニット７を通過したシートの後端が最終の搬送ローラ１２ｃでチャックされたときに、搬送ローラ１２ｃが逆回転することによってシートを搬送ローラ１２ｄ，１２ｅに導く。そしてその後レジストローラ１３を経てシート裏面に印字が行われた後にシートが排紙トレイ９に排出される。
【００４２】
次に本発明の光走査装置の実施形態を具体的に説明する。
本実施形態の光走査装置は、上記のように複数の感光体ドラム３を有し、複数本の光ビームによって各感光体ドラム３を同時に走査露光して各感光体ドラム３に互いに異なる色の画像を形成し、各色の画像を同一の転写媒体上に重ね合わせることによってカラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置に適用可能である。
【００４３】
上述のように、画像形成装置には、ブラック（Ｋ）画像形成用の感光体ドラム、シアン（Ｃ）画像形成用の感光体ドラム、マゼンタ（Ｍ）画像形成用の感光体ドラム、イエロー（Ｙ）画像形成用の感光体ドラムが略等間隔で配置されている。タンデム方式の画像形成装置は、各色の画像を同時に形成するので、カラー画像の形成に要する時間を大幅に短縮することができる。
尚以下では、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙによって、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローをそれぞれ表すものとする。
【００４４】
感光体ドラム３を露光するための本発明に係る光走査装置は、それぞれユニット化された１次光学系（入射光学系）と、２次光学系（出射光学系）とから構成される。１次光学系は、ＫＣＭＹの光ビームをそれぞれ出射する４つの半導体レーザと、これらの光ビームを２次光学系のポリゴンミラー２０１（回転多面鏡）に導くミラー及びレンズ等の光学要素とを備えている。また２次光学系は、被走査体である感光体ドラム３上にレーザビームを走査する上記ポリゴンミラー２０１と、ポリゴンミラー２０１によって反射された光ビームを感光体ドラム３に導くためのレンズやミラー等の光学要素、及び光ビームを検出するＢＤセンサ等を備えている。ＢＤセンサは、感光体ドラム３上の主走査方向の潜像書き始め位置を制御するための光ビームを検出する本発明の光ビーム検出手段に該当する。また、上記ポリゴンミラー２０１は、各色で共有する構成を採用している。
【００４５】
図２は、本発明の光走査装置の１次光学系ユニットの構成例を示す平面図、図３は図２の１次光学系ユニットの斜視概略図である。図２及び図３において、１００は１次光学系ユニット、１０１はレーザダイオード、１０２はコリメータレンズ、１０３はアパーチャ、１０４はレーザドライブ基板、１０５はレーザホルダ、１０６はレンズホルダ、１０７は鏡筒、１０８は取付けネジ、１１０は第１ミラー、１１１は第２ミラー、１１２はシリンドリカルレンズ、１１３は第３ミラー、１２０は１次光学系の光学要素を配設する基板である。
【００４６】
Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ用の各レーザダイオード１０１は、光源駆動手段としてのレーザ駆動回路（図示せず）によって駆動される。このレーザ駆動回路には、画像形成装置の制御部から出力される各種制御信号や画像処理部から供給される画像データが入力され、これら制御信号及び画像データに従って各レーザダイオード１０１の発光を制御する。
【００４７】
各レーザダイオード１０１のレーザ出射側には、それぞれＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ用のコリメータレンズ１０２が配設されている。各レーザダイオード１０１から出力された光ビームは、ほぼ楕円形状の拡散光であり、各色毎に備えられたコリメータレンズ１０２によって平行光とされる。各色のコリメータレンズ１０２の後には、所定の間隙をもったアパーチャ（スリット）１０３が配置され、光ビームの径が規制される。なお、本明細書において、平行光とは、ビームが進行してもその光束の径が変わらない状態を指すものとし、複数のビームの光軸が互いに平行である状態と区別する。
【００４８】
上記各レーザダイオード１０１はレーザホルダ１０５に取り付けられている。レーザホルダ１０５は、１次光学系の基板上に一体形成されているレンズホルダ１０６の背面側に取り付けられる。またコリメータレンズ１０２及びアパーチャ１０３が配置された鏡筒１０７がレンズホルダ１０６の前面側に取り付けられる。レーザダイオード１０１から発光した光ビームは、コリメータレンズ１０２及びアパーチャ１０３を介して鏡筒１０７の外部前方に出射する。
【００４９】
Ｋ用レーザダイオード１０１の鏡筒１０７から出射した光ビームは、Ｋ用コリメータレンズ１０２とＫ用アパーチャ１０３を経て、第２ミラー１１１に向かう。また、Ｃ，Ｍ，Ｙ用のレーザダイオード１０１の鏡筒１０７から出射した光ビームは、それぞれＣ，Ｍ，Ｙ用のコリメータレンズ１０２及びアパーチャ１０３を経て、第１ミラー１１０に入射する。第１ミラー１１０は、Ｃ，Ｍ，Ｙ用の光ビームのそれぞれを個別に反射する３つのミラーから構成され、これらミラーによって反射された各色用の光ビームは、上記Ｋの光ビームの進行方向に向かって進み、第２ミラー１１１に入射する。
【００５０】
各色のレーザダイオード１０１は、副走査方向（基板面に垂直な方向）について、互いに異なる高さに配置されている。高さの差は例えば約２ｍｍに設定されている。そして第１ミラー１１０は、対応するレーザダイオード１０１から出射した光ビームのみを反射し得る位置に配置されている。また第１ミラー１１０を構成する３つ（Ｃ，Ｍ，Ｙ用）のミラーは、主走査方向から見てＫ用レーザダイオード１０１から出射した光ビームに重なる位置に配置されている。
【００５１】
上記のような構成により、Ｋ用レーザダイオード１０１から出射したＫ用の光ビームと、第１ミラー１１０によって反射されたＣ，Ｍ，Ｙ用の光ビームは、主走査方向については全て一致し、副走査方向についてはずれ（高低差）を有して、それぞれの光ビームの光軸が互いに平行となって第２ミラー１１１に入射する。そしてここでは、各コリメータレンズ１０２を出射した各色用の光ビームは、光ビームが進行してもその光束の径が変わらない平行光である。
【００５２】
第２ミラー１１１は、入射したＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各色用の光ビームをシリンドリカルレンズ１１２に入射させる。シリンドリカルレンズ１１２は、入射した各色用の光ビームを副走査方向に集束するために配されている。そしてシリンドリカルレンズ１１２を出射した各色用の光ビームは、第３ミラー１１３で反射され、ポリゴンミラー２０１の反射面に入射する。
【００５３】
ここでは、シリンドリカルレンズ１１２は、副走査方向にレンズパワーを有しており、シリンドリカルレンズ１１２からポリゴンミラー２０１までの光路長に従って、副走査方向にはポリゴンミラー２０１の反射面近傍で光ビームが収束するように設定されている。すなわち、それぞれが平行光となってシリンドリカルレンズ１１２に入射した各色用の光ビームは、副走査方向ではポリゴンミラー２０１の反射面の表面でほぼ収束する。また同時に光軸が互いに平行となってシリンドリカルレンズ１１２に入射した各色用の光ビームは、副走査方向についてポリゴンミラー２０１の表面のほぼ同一位置に収束する。
【００５４】
このシリンドリカルレンズ１１２は、主走査方向にはレンズパワーを有していないため、入射した各色用の光ビームは、主走査方向についてはそのまま平行光として出射して、ポリゴンミラー２０１の反射面に入射する。通常、ポリゴンミラー２０１に対して、主走査方向には平行光を入射させる。主走査方向に収束光であると、後述するｆθレンズによって負の像面湾曲が生じて好ましくない。また副走査方向については、反射面の面倒れを補正するために、反射面の表面に収束させるようにする。例えば、ポリゴンミラー２０１の反射面に入射させる光ビームの副走査方向の位置は、反射面の高さ方向での中央近傍となる。
【００５５】
本実施形態の光走査装置では、ＫＣＭＹ用の４本の光ビームを２次光学系の１つのポリゴンミラー２０１で偏向させる。この場合、ポリゴンミラー２０１を経た後に４本の光ビームを分離できるようにし、かつ、各色用の光ビームに主走査方向のずれが生じないようにする必要がある。このために、１次光学系のシリンドリカルレンズ１１２から出射した４本の光ビームが、ポリゴンミラー２０１に対して、主走査方向については同一方向から同一位置に入射し、副走査方向については角度差のある方向から略同一位置に入射するように設定する。これらの光路設定は、上記の副走査方向に高低差を持ったレーザダイオード１０１の配置によって、各色用の光ビームが主走査方向については全て一致し、副走査方向について所定の高低差を有して進行することによって実現されている。これにより、走査光学系によって、各色用の光ビームを分離することができる。
【００５６】
また上記の構成により、１次光学系の各色用のコリメータレンズ１０２からシリンドリカルレンズ１１２までの光路上では、各色用の光ビームは平行光でかつその光軸が互いに平行であるため、コリメータレンズ１０２からシリンドリカルレンズ１１２までの光路長を自由に設定することができる。
【００５７】
図４は、光走査装置の２次光学系の構成例を示す図で、２次光学系ユニットの筐体内部を上面からみた構成図を図４（Ａ）に、側面からみた筐体２２３内部及び感光体の概略構成を図４（Ｂ）に示すものである。図４において、２００は２次光学系ユニット、２０１はポリゴンミラー、２０２は第１ｆθレンズ、２０３は第２ｆθレンズ、２０４はＫ用ミラー、２０５はＣ用第１ミラー、２０６はＣ用第２ミラー、２０７はＣ用第３ミラー、２０８はＭ用第１ミラー、２０９はＭ用第２ミラー、２１０はＹ用第１ミラー、２１１はＹ用第２ミラー、２１２はＹ用第３ミラー、２１３はＢＤセンサレンズ、２１４はＢＤセンサ、２２０は各色用のシリンドリカルレンズ、２２１ａ，２２１ｂは固定用シャフト、２２２は１次光学系ユニットの設置位置、２２３は筐体、２２４はシリンドリカルレンズを保持する枠である。
【００５８】
なお、図４（Ｂ）に示す光路は、ポリゴンミラー２０１の回転に伴って走査される光ビームのうち、感光体ドラム３を走査する有効画像領域を含む光ビームの光路を示している。本発明に関わるＢＤセンサの配置とその検出用光ビームの光路については後述する。
【００５９】
ポリゴンミラー２０１は、回転方向に複数（例えば７つ）の反射面を有し、図示しないポリゴンモータによって回転駆動される。ポリゴンモータは、ポリゴンミラー２０１を設置する筐体２２３の裏面側凹部に設置され、さらにその凹部を密閉するための蓋が設けられる。またポリゴンモータには放熱のためのフィンが設けられる。１次光学系のレーザダイオード１０１から出射して第３ミラー１１３で反射した各色の光ビームは、２次光学系のポリゴンミラー２０１の反射面によって反射し、その後の各光学要素を介して感光体ドラム３を走査する。
【００６０】
上記のように、副走査方向について角度差を有してポリゴンミラー２０１に入射した各レーザビームは、その後も角度差を維持し、第１ｆθレンズ２０２及び第２ｆθレンズ２０３よりなる走査光学系を経た後に分離される。
第１ｆθレンズ２０２は、主走査方向にレンズパワーを有している。これにより主走査方向において、ポリゴンミラー２０１から出射した平行光の光ビームを、感光体ドラム３表面で所定のビーム径となるように収束させる。また第１ｆθレンズ２０２は、ポリゴンミラー２０１の等角速度運動により主走査方向に等角速度で移動する光ビームを、感光体ドラム３上の走査ライン上で等線速で移動するように変換する機能を有している。
【００６１】
また第２ｆθレンズ２０３は、主に副走査方向にレンズパワーを有している。これにより副走査方向において、ポリゴンミラー２０１から出射した拡散光の光ビームを平行光に変換する。また第２ｆθレンズ２０３は、主走査方向にもレンズパワーを有していて、第１ｆθレンズ２０２の機能を補完してビーム径の制御及びビーム等線速移動を精度よく実行できるようにしている。
【００６２】
上記の第１ｆθレンズ２０２及び第２ｆθレンズ２０３は、樹脂によって作製される。ｆθレンズの所望の特性を得るための非球面形状を形成するために、ｆθレンズには樹脂材料を用いることが好適である。特に、第２ｆθレンズ２０３は、主走査方向と副走査方向の両方にレンズパワーを持っているため、これを実現する複雑な非球面形状を得るためには、樹脂材料を用いて作製することが好ましい。樹脂材料は、透明性、成形性、光弾性率、耐熱性、吸湿性、機械的強度、コスト等の特性を考慮して最適な材料が選択される。
【００６３】
上記ポリゴンミラー２０１で分離され、第１及び第２ｆθレンズ２０２，２０３を通過した各色用の４本の光ビームのうち、Ｋ用の光ビームは、第１及び第２ｆθレンズ２０２，２０３を経て、Ｋ用ミラー２０４で反射し、Ｋ用シリンドリカルレンズ２２０を通って感光体ドラム３（Ｋ）に入射する。感光体ドラム３上ではその走査領域に描画が行われる。
【００６４】
また分離されたＹ用の光ビームは、Ｙ用第１〜第３ミラー２１０，２１１，２１２で反射して、Ｙ用シリンドリカルレンズ２２０を通って感光体ドラム３（Ｙ）に入射する。同様に、分離されたＣ用の光ビームは、Ｃ用第１〜第３ミラー２０５，２０６，２０７で反射して、Ｃ用シリンドリカルレンズ２２０を通って感光体ドラム３（Ｃ）に入射する。また分離されたＭ用の光ビームは、Ｍ用第１〜第２ミラー２０８，２０９で反射して、Ｍ用シリンドリカルレンズ２２０を通って感光体ドラム３（Ｍ）に入射する。
なお上記の光路は、感光体ドラム３を走査する画像領域のビームの光路であり、ＢＤセンサへの光ビーム（検出用光ビーム）は、各色用の画像領域の光ビームから分離された光路を進行する。ＢＤセンサへの光路の具体例は後述する。
【００６５】
２次光学系において各色用のシリンドリカルレンズ２２０は、副走査方向にレンズパワーを有している。これにより副走査方向について、平行光で入射する光ビームを感光体ドラム３上で所定のビーム径となるように収束させる。また主走査方向については、上述の第１ｆθレンズ２０２で収束光となった光ビームがそのまま感光体ドラム３上で収束する。シリンドリカルレンズ２２０は、樹脂を用いて形成されている。光走査装置のような走査幅全域をカバーする長尺のシリンドリカルレンズ２２０は、樹脂レンズとすることが好適である。
【００６６】
シリンドリカルレンズ２２０を出射した各色の光ビームは、帯電された感光体ドラム３を画像データに応じて露光する。これにより、感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像が形成される。そして現像器によって、それぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像がＫＣＭＹのトナーによりそれぞれ顕像化される。
【００６７】
次に本発明に関わるＢＤセンサの設置位置とＢＤセンサへ入射させる光ビームの光路の設定例を説明する。
ポリゴンミラー２０１で反射して感光体ドラム３へ向かう光ビームのうち、感光体ドラム３上での画像形成に使用される光ビーム、すなわち主走査ラインを走査するための光ビームを主走査ビームとする。ここで主走査ビームが走査する際に通過する空間領域を画像領域とし、画像領域以外の領域を非画像領域とする。
【００６８】
光ビームが感光体ドラム３を走査するとき、光ビームは主走査ラインを定期的に走査する。このときに、感光体ドラム３は回転しているので、感光体ドラム３は一定期間ごとに異なる場所を走査されることになる。光ビームが走査される毎に、走査ラインの書き始めの位置は同一である必要がある。この走査ラインの書き始めの位置を検出するために、光走査装置には同期検出装置が設けられている。同期検出装置は上記非画像領域の光ビームを同期検出ビームとして検出するためのＢＤセンサ（同期検出センサ）と、ＢＤセンサに同期検出ビームを集光するＢＤセンサレンズを有している。上記同期検出ビームは、本発明の検出用ビームに該当し、上記ＢＤセンサレンズ及び該レンズに同期検出ビームを導くためのミラー等の光学系が本発明の集光光学系に該当する。
【００６９】
図５は、光走査装置におけるＢＤセンサの設置位置とＢＤセンサへ入射させる光ビームの光路を説明するための図で、図中２１３はＢＤセンサレンズ、２１４はＢＤセンサである。上記図４に示すように、ＫＣＭＹ用の感光体ドラム３を走査する画像領域を含む光ビームは、その光路毎に設置されたミラー（折り返しミラー）により折り返されて感光体ドラム３に向かうように設定されている。一方、非画像領域の同期検出ビームは、画像領域の光ビームと分離され、一つのＢＤセンサ２１４に入射するように構成されている。
【００７０】
ポリゴンミラー２０１を出射したＫＣＭＹ各色用の光ビームは、第１及び第２ｆθレンズ２０２，２０３を通過し、画像領域の光ビームは図４を参照して説明した光路を進行し、各感光体ドラム３を走査する。
また非画像領域の同期検出ビームは、Ｙ用第１ミラー２１０，Ｍ用第１ミラー２０８，Ｃ用第１ミラー２０５を透過して直進する。これらＹ用第１ミラー２１０，Ｍ用第１ミラー２０８，Ｃ用第１ミラー２０５において、同期検出ビームが入射する領域は、反射面が形成されずに素通しのガラス基材が露出している。これにより、画像領域の光ビームは所定の光路に向かって反射し、同期検出ビームは上記各折り返しミラー２１０，２０８，２０５をそのまま透過する。これらの折り返しミラーの具体的な構成例は後述する。
【００７１】
そしてＹ用，Ｍ用，Ｃ用の同期検出ビームと、Ｋ用の全ての光ビームは、Ｋ用ミラー２０４に入射して、上方のＫ用感光体ドラム３に向かって反射する。そしてＫ用の画像領域の光ビームはそのままＫ用のシリンドリカルレンズ２２０に入射し、Ｋ用の感光体ドラム３を露光する。
一方、Ｋ用の非画像領域の同期検出ビームと、Ｋ用ミラー２０４で反射したＹ用，Ｍ用，Ｃ用の同期検出ビームは、Ｋ用光ビームの非画像領域に配設されたＢＤセンサレンズ２１３に入射し、ＢＤセンサ２１４に集光される。ＢＤセンサレンズ２１３は、光ビームを集光し、ＢＤセンサ２１４における光ビームの検出レベルを向上させ、またビームスポットの位置がＢＤセンサレンズ２１３の光軸からずれているような場合であっても、ＢＤセンサレンズ２１３の光軸に向けて光ビームの方向を変えて、ＢＤセンサ２１４の検出面に精度良く光ビームを照射するように機能する。
【００７２】
こうして、ＫＣＭＹの各色用の光ビームは、画像領域の光ビームが各色用の感光体ドラム３上に導かれ、非画像領域の同期検出ビームが一つのＢＤセンサ２１４に導かれる。
ＢＤセンサ２１４は受光量に応じたセンサ信号を出力する。そして、光走査装置の制御部（例えば後述するＬＳＵコントローラ）は、ＢＤセンサ２１４からのセンサ信号に基づいて、画像書き込み開始位置を決定するための同期信号（ＢＤ信号）を生成する。具体的にはＢＤセンサ２１４の受光量が、少なくともそのレーザビームが感光体ドラム３を露光して静電潜像を形成するのに必要な光量以上の場合に、ＢＤ信号が生成される。ＢＤ信号は主走査方向の走査開始基準信号として用いられ、この信号を基準として各ラインの主走査方向の書出し開始位置の同期が取られる。
【００７３】
また同期検出装置は、ＢＤセンサ２１４で光ビームが検出できない場合にエラー信号を出力する。光走査装置が組み込まれた画像形成装置では、装置の運転を停止するとともに、例えば所定のサービスコードをその表示画面に表示させることで、走査方向の書き始めの位置の不具合をユーザに知らせる。
【００７４】
本実施形態では、ＫＣＭＹ用の複数の光ビームにおける同期検出ビームを一つのＢＤセンサ２１４に集光して検出することにより、ＢＤセンサ２１４を各色毎に設ける必要がなく、光路設定が合理化でき光走査装置の小型化を実現することができる。
【００７５】
図６は、光走査装置におけるＢＤセンサの設置位置とＢＤセンサへ入射させる光ビームの光路の他の例を説明するための図で、図中２１５は同期検出ビームを折り返すためのミラー（同期ミラー）である。
ＢＤセンサ２１４は、感光体ドラム３に向かう光ビームの光路上に配置すればシンプルな構成となって好適である。しかしながら非画像領域部分のスペースの制約等から、感光体ドラム３に向かう光路上に直接ＢＤセンサ２１４を配置できないような場合、例えば図６に示すような同期ミラー２１５を採用して、非画像領域の光ビームをＢＤセンサ２１４に導くように構成することができる。この場合にも、同期ミラー２１５が増加しただけであり、ＢＤセンサ２１４を共通化することによる合理化効果と、後述する折り返しミラー（Ｙ用第１ミラー２１０，Ｍ用第１ミラー２０８，Ｃ用第１ミラー２０５）における画像領域の光ビームと同期検出ビームとの分離構造による部品点数削減効果は、本実施形態においても得ることができる。
【００７６】
図７は、画像領域の光ビームと非画像領域の同期検出ビームとを分離する折り返しミラーの構成例を説明するための要部斜視図である。図７において、２１６は各折り返しミラーに設けられた透過領域、２１７は反射領域である。
上述のように、Ｙ用第１ミラー２１０，Ｍ用第１ミラー２０８，及びＣ用第１ミラー２０５の折り返しミラーは、画像領域の光ビームを感光体ドラム３へ向かう光路上に反射させるとともに、非画像領域の同期検出ビームをＢＤセンサ２１４へ向かう光路上に向けて透過させる機能を備えている。
【００７７】
このような機能を実現するために、上記各折り返しミラー２１０，２０８，２０５には、画像領域の光ビームを反射する反射領域２１７と、非画像領域の光ビームを透過する透過領域２１６が設けられる。
上記各折り返しミラー２１０，２０８，２０５は、板状に成形したガラス基材の表面に金属蒸着膜を付与して反射面を作成することができる。すなわち本例では、ガラス基材の表面に金属蒸着を施す領域と、マスキングによって金属蒸着を施さない領域とを形成し、金属蒸着膜の形成領域を上記反射領域２１７とし、金属蒸着を施さない領域を上記透過領域２１６とする。
【００７８】
透過領域２１６は、ＢＤセンサ２１４による光ビーム検出を行うために、主走査方向の書き出し側の非画像領域に形成されるようにする。また主走査方向の書き終わり側で同期検出を行う場合は、適宜該当する書き終わり側の非画像領域に透過領域２１６を設けるようにする。本実施例では、主走査方向の書き始め側で同期検出ビームを検出するものとする。
【００７９】
また、反射領域２１７と透過領域２１６の形成方法は、上記のマスキングによる金属蒸着に限定されることなく、適宜公知の手法を適用することができる。例えばガラス基材に対して、反射領域２１７の形成部分に金属光沢を有する塗料を塗布したり、樹脂フィルムを基材とする反射シートをガラス基材にラミネートするような手法を採用してもよい。
【００８０】
図８は、非画像領域の同期検出ビームの光路をさらに詳しく説明するための図で、光学系の要部と光ビームの光路とを模式的に示すものである。上述のように、本実施形態の光走査装置では、ＫＣＭＹ用の４本の光ビームを２次光学系の１つのポリゴンミラー２０１で偏向させている。このときにポリゴンミラー２０１から出射した上記４本の光ビームは、副走査方向に高低差を有して進行する。このために、上記各折り返しミラー（Ｙ用第１ミラー２１０，Ｍ用第１ミラー２０８，及びＣ用第１ミラー２０５）は、それぞれ対応する光ビームの画像領域光を切り分けて反射できるように副走査方向に高低差を有して配置されている。
【００８１】
従って、上記各折り返しミラー２１０，２０８，２０５のそれぞれの透過領域２１６を透過する光ビームは、各折り返しミラーによって異なっている。
すなわち図８に示すように、Ｙ用第１ミラー２１０は、ＫＣＭＹの４本の光ビームのうち副走査方向で最も下側を通るＹ用の光ビームに作用する。従って、Ｙ用第１ミラー２１０では、Ｙ用の光ビームの非画像領域の同期検出ビームのみが透過し、他の色（ＭＣＫ）用の光ビームは、Ｙ用第１ミラー２１０の上方を通過する。Ｙ用第１ミラー２１０の反射領域２１７で反射した画像領域光（点線）はＹ用の感光体ドラム３に向かう。
【００８２】
Ｍ用第１ミラー２０８の透過領域２１６では、Ｙ用第１ミラー２１０を透過してきたＹ用の同期検出ビームと、Ｍ用の非画像領域の同期検出ビームとが透過し、他の色（ＣＫ）用の光ビームは、Ｍ用第１ミラー２０８の上方を通過する。Ｍ用第１ミラー２０８の反射領域２１７で反射した画像領域光（点線）はＭ用の感光体ドラム３に向かう。
【００８３】
同様にＣ用第１ミラー２０５の透過領域２１６では、Ｙ用第１ミラー２１０及びＭ用第１ミラー２０８を透過してきたＹ用及びＭ用の同期検出ビームと、Ｃ用の非画像領域の同期検出ビームとが透過し、他の色（Ｋ）用の光ビームは、Ｃ用第１ミラー２０５の上方を通過する。Ｃ用第１ミラー２０５の反射領域２１７で反射した画像領域光（点線）はＣ用の感光体ドラム３に向かう。
【００８４】
そしてＫ用ミラー２０４では、Ｋ用の光ビームと、ＹＭＣ用の同期検出ビームとが反射する。従ってＫ用ミラー２０４には、他のミラー（Ｙ用第１ミラー２１０，Ｍ用第１ミラー２０８，Ｃ用第１ミラー２０５）のような透過領域２１６は設けられてなく、光路上の面は全て反射面になっている。
そしてＫ用ミラーを反射したＫＣＹＭの各色用の非画像領域の同期検出ビームは、ＢＤセンサレンズ２１３に入射してＢＤセンサ２１４に対して集光される。
【００８５】
図９は、折り返し用のミラーに設定する透過領域と反射領域の構成例を説明するための図である。図９の例では、透過領域２１６を形成する３つの折り返しミラー、すなわちＹ用第１ミラー２１０，Ｍ用第１ミラー２０８，及びＣ用第１ミラー２０５について、同期検出ビームの通過位置に従って透過領域２１６の幅がそれぞれ異なるように構成している。
【００８６】
ここではＹ用第１ミラー２１０，Ｍ用第１ミラー２０８，及びＣ用第１ミラー２０５には同一幅のガラス基材を使用し、そのガラス基材が主走査方向で同一の位置に配置されるようにする。この場合、図示しないポリゴンミラー２０１で反射したＫＣＭＹの各色用の走査光は、Ｙ用第１ミラー２１０，Ｍ用第１ミラー２０８，及びＣ用第１ミラー２０５の位置ではその走査幅が異なり、Ｙ用からＫ用に向かうに従って走査幅が広くなる。従って各色用の非画像領域の同期検出ビームの通過位置も、Ｙ用からＫ用に向かうに従って各折り返しミラーの幅方向で内側から外側に向かって変化する。
【００８７】
図９の実施例では、上記のような条件に従って、同期検出ビームの光路上に透過領域２１６を形成する。従って図９の場合、Ｙ用第１ミラー２１０，Ｍ用第１ミラー２０８，及びＣ用第１ミラー２０５では、透過領域２１６の幅が異なり、Ｙ用第１ミラー２１０の透過領域２１６の幅が最も広く、次いでＭ用第１ミラー２０８の透過領域２１６の幅が広く、Ｃ用第１ミラー２０５ではその透過領域２１６の幅が最も狭くなっている。
【００８８】
本実施例では、同期検出ビームの通過位置が異なるにもかかわらず、同一規格のガラス基板を使用して上記各折り返しミラー（Ｙ用第１ミラー２１０，Ｍ用第１ミラー２０８，及びＣ用第１ミラー２０５）を形成することができるため、ガラス基板の規格を増やすことなく合理的な部品設計を行うことができる。
【００８９】
図１０は、折り返し用のミラーに設定する透過領域と反射領域の他の構成例を説明するための図である。図１０の例では、透過領域２１６を形成する３つのミラー、すなわちＹ用第１ミラー２１０，Ｍ用第１ミラー２０８，及びＣ用第１ミラー２０５について、同一幅のガラス基材を使用し、かつ透過領域２１６の幅を同一にして共通の部品とし、これら折り返しミラー２１０，２０８，２０５の設置位置を同期検出ビームの通過位置に応じて主走査方向にずらして配置させるようにする。
【００９０】
本実施例では、上記各ミラー（Ｙ用第１ミラー２１０，Ｍ用第１ミラー２０８，及びＣ用第１ミラー２０５）における透過領域２１６と反射領域２１７の幅が互いに同一であるため、上記各折り返しミラー２１０，２０８，２０５の規格を共通化することができ、折り返しミラーの規格を増やすことなく合理的な部品設計を行うことができる。
【００９１】
図１１は、折り返し用のミラーに設定する透過領域と反射領域の更に他の構成例を説明するための図である。本例においても、Ｙ用第１ミラー２１０，Ｍ用第１ミラー２０８，及びＣ用第１ミラー２０５には同一幅のガラス基材を使用する。そして上記各折り返しミラー２１０，２０８，２０５において、Ｍ用第１ミラー２０８とＣ用第１ミラー２０５については、透過領域２１６と反射領域２１７の幅を互いに同一とし、Ｙ用第１ミラー２１０については透過領域２１６の幅を他の上記折り返しミラーよりも広くする。
【００９２】
例えば、上記図１０のように３つの折り返しミラー２１０，２０８，２０５の規格を共通化して、各色用の光路に応じてその折り返しミラー２１０，２０８，２０５の設置位置を主走査方向にずらすようにした場合、透過領域２１６を形成した側と反対側の端部（本例では主走査の書き終わり側）の位置が各折り返しミラー２１０，２０８，２０５においてそれぞれ異なる。特に同期検出ビームが主走査方向の最も内側を通過するＹ用第１ミラー２１０では、書き終わり側端部が他のＭ用，Ｃ用の折り返しミラー２０８，２０５に比べて最も書き終わり側に突出し、光走査装置の空間的な余裕が必要となる。
【００９３】
図１１の例では、ポリゴンミラー２０１に最も近いＹ用第１ミラー２１０の透過領域２１６の幅を、Ｍ用第１ミラー２０８及びＣ用第１ミラー２０５の透過領域２１６の幅よりも広くし、Ｙ用第１ミラー２１０の設置位置が他のミラーに比して主走査方向に大きくずれないようにする。ここではＭ用第１ミラー２０８とＣ用第１ミラー２０５とを共通の折り返しミラーとして作成することができ、光走査装置の空間的制約にも柔軟に対応することができる。
【００９４】
図１２は、折り返しミラーを固定支持するための支持構造について説明するための図で、支持部材により固定支持された折り返しミラーの側面概略図を図１２（Ａ）に、支持部材により固定支持された折り返しミラーの斜視概略図を図１２（Ｂ）に示すものである。図１２において、２１８は板ばね、２１９は調整用ビス、２２５は折り返しミラーを設置する光走査装置の支持部である。
【００９５】
上記の折り返しミラー（Ｙ用第１ミラー２１０，Ｍ用第１ミラー２０８，及びＣ用第１ミラー２０５）は、図１２（Ａ）に示すように光走査装置の筐体やフレーム上の支持部２２５に対して板ばね２１８による支持部材を使用して固定支持される。板ばね２１８は、上記各折り返しミラー２１０，２０８，２０５を支持部２２５に対して押しつけるように設置されている。
【００９６】
そして上記Ｙ用第１ミラー２１０，Ｍ用第１ミラー２０８，及びＣ用第１ミラー２０５の各折り返しミラーの背面側には調整用ビス２１９が設けられていて、その調整ビス２１９を進退させることにより上記各折り返しミラー２１０，２０８，２０５の反射面の角度を調整することができるようになっている。
【００９７】
折り返しミラー２１０，２０８，２０５は、基準面とする支持部２２５に対して板ばね２１８を用いて押しつけるように構成する必要があり、このような構成を採用しない場合は、その反射角度を精度よく規定することができない。例えば、折り返しミラー２１０，２０８，２０５の反射面の裏面と上下の面のみを使用して、反射領域に影響を与えることなく各折り返しミラー２１０，２０８，２０５を固定支持することは難しい。
【００９８】
本発明の実施形態において、各折り返しミラー（Ｙ用第１ミラー２１０，Ｍ用第１ミラー２０８，及びＣ用第１ミラー２０５）には、上記のような透過領域２１６が形成されている。そして板ばね２１８は、図１２（Ｂ）に示すように各折り返しミラー２１０，２０８，２０５の端部の透過領域２１６を固定支持するように設置される。
透過領域２１６の端部側で折り返しミラー２１０，２０８，２０５を保持することにより、ＢＤセンサ２１４に入射させる同期検出ビームの位置と画像領域端部との距離Ｄを最短で設定することができ、最も合理的な折り返しミラーの固定支持構造が得られる。
【００９９】
折り返しミラーの外側で同期検出ビームが通過するように構成した場合の問題点を説明するための図である。例えば、折り返しミラー２１０，２０８，２０５に透過領域２１６を形成することなく、図１３のように折り返しミラーの外側で同期検出ビームが通過するように構成した場合、同期検出ビームと画像領域の光ビームとの間に支持部材である板ばね２１８を配置する必要が生じる。この場合、ＢＤセンサ２１４に入射させる同期検出ビームの位置と画像領域端部との距離Ｄが長くなり、主走査方向の走査幅が長くなって装置の大型化を招来する。またこのときに走査幅が大きくなることにより走査速度が低下し、画像形成の生産性が悪化する。
従って本実施形態のように、折り返しミラー２１０，２０８，２０５に透過領域２１６を設け、その透過領域２１６の端部で折り返しミラーを固定支持することにより、光走査装置の小型化及び生産性の面から合理的なミラーの固定支持構造を得ることができる。
【０１００】
図１４は、折り返しミラーの他の構成例を説明するための斜視概略図で、図中、２２６は切り欠きである。上述の各実施形態では、折り返しミラー２１０，２０８，２０５のそれぞれに対して同期検出ビームを透過させるための透過領域２１６を形成したが、本実施形態では、各折り返しミラー２１０，２０８，２０５において、非画像領域の同期検出ビームが通過する部分に切り欠き２２６を設ける。この場合、例えば各折り返しミラー２１０，２０８，２０５を構成するガラス基板を成形するときに切り欠き２２６を形成しておき、そのガラス基板に対して金属蒸着による反射面を形成することにより、切り欠き２２６を有する折り返しミラー２１０，２０８，２０５を得ることができる。
切り欠き２２６を有する折り返しミラー２１０，２０８，２０５によって、同期検出ビームがガラス基板を透過しないため、例えばガラス基板表面でわずかな反射が生じて迷光となることを防止することができる。
【０１０１】
図１５は、上記光走査装置の制御系の構成例を説明するブロック図である。
ＬＳＵコントローラ３０１は、画像形成装置の画像処理部４０２の画像メモリ等から出力される画像データ信号を入力し、画像形成装置の本体制御部４０１から送られてくる走査開始タイミングに合わせてレーザドライバ回路（ＬＤ Ｄｒｉｖｅｒ）３０２に送り、レーザダイオード（ＬＤ）１０１を点灯制御する。
またＬＳＵコントローラ３０１は、画像形成装置の主走査方向の仕様に合うようにポリゴンミラーを駆動するポリゴンモータ３０３の基準回転動作を制御する。また主走査方向の書き始めの位置を検出するＢＤセンサ２１４が光ビームを受光することにより主走査のタイミングを検出し、エラーである場合は、エラー信号を本体制御部４０１に出力する。またＬＳＵコントローラ３０１は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）により構成される。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の光走査装置が使用される画像形成装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の光走査装置の１次光学系ユニットの構成例を示す平面図である。
【図３】図２の１次光学系ユニットの斜視概略図である。
【図４】光走査装置の２次光学系の構成例を示す図である。
【図５】光走査装置におけるＢＤセンサの設置位置とＢＤセンサへ入射させる光ビームの光路を説明するための図である。
【図６】光走査装置におけるＢＤセンサの設置位置とＢＤセンサへ入射させる光ビームの光路の他の例を説明するための図である。
【図７】画像領域の光ビームと非画像領域の同期検出ビームとを分離する折り返しミラーの構成例を説明するための要部斜視図である。
【図８】非画像領域の同期検出ビームの光路をさらに詳しく説明するための図である。
【図９】折り返し用のミラーに設定する透過領域と反射領域の構成例を説明するための図である。
【図１０】折り返し用のミラーに設定する透過領域と反射領域の他の構成例を説明するための図である。
【図１１】折り返し用のミラーに設定する透過領域と反射領域の更に他の構成例を説明するための図である。
【図１２】折り返しミラーを固定支持するための支持構造について説明するための図である。
【図１３】折り返しミラーの外側で同期検出ビームが通過するように構成したときの問題点を説明するための図である。
【図１４】折り返しミラーの他の構成例を説明するための斜視概略図である。
【図１５】光走査装置の制御系の構成例を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１…露光ユニット、２…現像器、３…感光体ドラム、４…クリーナユニット、５…帯電器、６…中間転写ベルトユニット、７…定着ユニット、８…給紙カセット、９…排紙トレイ、１０…転写ローラ、１１…ピックアップローラ、１２ａ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ…搬送ローラ、１３…レジストローラ、６１…中間転写ベルト、６２…中間転写ベルト駆動ローラ、６３…中間転写ベルトテンション機構、６４…中間転写ベルト従動ローラ、６５…中間転写ローラ、６６…中間転写ベルトクリーニングユニット、７１…ヒートローラ、７２…加圧ローラ、１００…１次光学系ユニット、１０１…レーザダイオード、１０２…コリメータレンズ、１０３…アパーチャ、１０４…レーザドライブ基板、１０５…レーザホルダ、１０６…レンズホルダ、１０７…鏡筒、１０８…取付けネジ、１１０…第１ミラー、１１１…第２ミラー、１１２…シリンドリカルレンズ、１１３…第３ミラー、１２０…基板、２００…２次光学系ユニット、２０１…ポリゴンミラー、２０２…第１ｆθレンズ、２０３…第２ｆθレンズ、２０４…Ｋ用ミラー、２０５…Ｃ用第１ミラー、２０６…Ｃ用第２ミラー、２０７…Ｃ用第３ミラー、２０８…Ｍ用第１ミラー、２０９…Ｍ用第２ミラー、２１０…Ｙ用第１ミラー、２１１…Ｙ用第２ミラー、２１２…Ｙ用第３ミラー、２１３…ＢＤセンサレンズ、２１４…ＢＤセンサ、２１５…ミラー（同期検出ミラー）、２１６…透過領域、２１７…反射領域、２１８…板ばね、２１９…調整用ビス、２２０…シリンドリカルレンズ、２２１ａ，２２１ｂ…固定用シャフト、２２２…１次光学系ユニットの設置位置、２２３…筐体、２２４…シリンドリカルレンズを保持する枠、２２５…支持部、２２６…切り欠き、３０１…ＬＳＵコントローラ、３０２…レーザドライバ回路（ＬＤ  Ｄｒｉｖｅｒ）、３０３…ポリゴンモータ、４０１…本体制御部、４０２…画像処理部。
【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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