(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、
このレーザ光源から出射された光束を主走査方向に偏向させる偏向器と、
前記偏向器により偏向された光束を収束させつつ被走査面上を等速度で走査させる走査光学系と、
前記被走査面と前記走査光学系との間に設置されて光束を被走査面上の副走査方向に関して幾何光学的に収束させる補正光学系と、
前記偏向器の面倒れを補正する補正光学系を、主走査方向に沿った一端側を支点として、他端側を光軸と平行な回動中心の周りに回動させる補正光学系駆動手段と、
前記走査光学系と前記補正光学系との間に設置されて主走査方向に沿った回動中心の周りに回動自在に支持された第１反射ミラーと、
前記補正光学系駆動手段の駆動により位置補正された補正光学系の主走査方向に沿った中心線位置を光束が通過するように、第１反射ミラーを回動中心の周りに回動させる第１反射ミラー駆動手段と、を備え、
前記補正光学系駆動手段の駆動により位置補正された補正光学系の主走査方向に沿った中心線位置からの光束の偏心を前記第１反射ミラー駆動手段によって調整することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記補正光学系と被走査面との間に設置されて主走査方向に沿った回動中心の周りに回動自在に支持された第２反射ミラーと、
前記第２反射ミラーを回動中心の周りに回動させる第２反射ミラー駆動手段と、をさらに備え、
前記第１反射ミラー駆動手段により第１反射ミラーを回動させて走査線曲がりを補正した場合、それに伴って第２反射ミラー駆動手段により第２反射ミラーを回動させ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】
請求項１または２に記載された光走査装置と、
前記光走査装置により形成された画像を読み取る検出手段と、
前記検出手段が読み取った画像情報を解析する解析手段と、
前記解析手段による解析結果に応じて、前記第１反射ミラー駆動手段および前記補正光学系駆動手段の少なくとも一方を駆動させる制御手段と、を備え、
前記解析手段による解析結果により被走査面における走査線の傾きを補正するときに前記補正光学系駆動手段を駆動させ、
前記解析手段による解析結果により被走査面における走査線の曲がりを補正するときに前記第１反射ミラー駆動手段を駆動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記検出手段は、主走査方向に沿って配列された３個以上のセンサから構成されてい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】
レーザ光源から出射された光束が被走査面を走査開始するタイミングを調整する調整手段を備えたことを特徴とする請求項３または４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、光走査装置を用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置において使用される光走査装置としては様々な構造のものが知られている。その一例としては、特開平９−１３３８８８号公報に記載された光走査装置がある。この光走査装置では、半導体レーザとこの半導体レーザの発散光を平行光に変換するコリメータレンズとからなるレーザ光源を設け、このレーザ光源から出射された光束を偏向器により主走査方向に偏向させ、さらに、この偏向された光束を走査光学系により収束させつつ被走査面上を等速度で走査させることにより画像形成を行っている。また、走査光学系と被走査面との間には、偏向器の面倒れの影響を補正するための補正光学系として長尺のトロイダルレンズが設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、補正光学系を光走査装置内に設置する際の誤差や経時的な位置ズレ等により、補正光学系を通過する光束がこの補正光学系の主走査方向に沿った中心線位置から偏心すると、結像位置が直線上とならずに湾曲する、走査線曲がりが発生する。
【０００４】
また、上記構造の光走査装置では、補正光学系やその他の光学素子の配置誤差や経時的な位置ズレ等により、補正光学系の主走査方向に沿った中心線がこの補正光学系を通過する光束の主走査線方向に対して傾くと、被走査面上の走査線が傾くという走査線傾きが発生する。
【０００５】
光走査装置において上述した走査線曲がりや走査線傾きが発生すると、その光走査装置を用いた画像形成装置で形成される画像の品質が低下する。特に、複数の光走査装置を配列してカラー画像を形成する場合においては、色ズレの原因となる。
【０００６】
そこで本発明は、走査線曲がりと走査線傾きとのいずれか一方、又は、両方を補正することができる画像形成装置を提供することを目的とする。特に、走査線曲がりや走査線傾きが経時的に生じた場合に、それを自動的に補正することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の光走査装置は、レーザ光源と、このレーザ光源から出射された光束を主走査方向に偏向させる偏向器と、前記偏向器により偏向された光束を収束させつつ被走査面上を等速度で走査させる走査光学系と、前記被走査面と前記走査光学系との間に設置されて光束を被走査面上の副走査方向に関して幾何光学的に収束させる補正光学系と、前記偏向器の面倒れを補正する補正光学系を、主走査方向に沿った一端側を支点として、他端側を光軸と平行な回動中心の周りに回動させる補正光学系駆動手段と、前記走査光学系と前記補正光学系との間に設置されて主走査方向に沿った回動中心の周りに回動自在に支持された第１反射ミラーと、前記補正光学系駆動手段の駆動により位置補正された補正光学系の主走査方向に沿った中心線位置を光束が通過するように、第１反射ミラーを回動中心の周りに回動させる第１反射ミラー駆動手段と、を備え、前記補正光学系駆動手段の駆動により位置補正された補正光学系の主走査方向に沿った中心線位置からの光束の偏心を前記第１反射ミラー駆動手段によって調整することを特徴とする。
【０００８】
従って、補正光学系などが位置ズレを生じ、この補正光学系を通過する光束が補正光学系の主走査方向に沿った中心線位置から偏心すると、被走査面上において走査線曲がりが発生する。このとき、この補正光学系を含む光走査装置で形成された画像を読み取り、読み取った画像情報から、走査線曲がりを検出した場合には、第1駆動手段を駆動させ、第1反射ミラーを回動中心の周りに回動させることにより、光束を副走査方向に偏心させ、光束を補正光学系の主走査方向に沿った中心線位置を通過させることができる。これにより、走査線曲がりを補正することができる。
また、補正光学系などが位置ズレを生じ、この補正光学系を通過する光束が補正光学系の主走査方向に沿った中心線位置から偏心すると、被走査面上において走査線曲がりが発生する。このとき、この補正光学系を含む光走査装置で形成された画像を検出手段で読み取り、読み取った画像情報を解析手段で解析することにより、走査線曲がりを検出できる。走査線曲がりを検出した場合には、制御手段により第1駆動手段を駆動させ、第1反射ミラーを回動中心の周りに回動させることにより、光束を副走査方向に編心させ、光束を補正光学系の主走査方向に沿った中心線位置を通過させることができる。これにより、走査線曲がりを補正することができる。
また、補正光学系などが位置ズレを生じ、この補正光学系の主走査方向に沿った中心線がこの補正光学系を通過する光束の主走査線方向に対して傾くと、被走査面上において走査線傾きが発生する。このとき、この補正光学系を含む光走査装置で形成された画像を検出手段で読み取り、読み取った画像情報を解析手段で解析することにより、走査線傾きを検出できる。走査線傾きを検出した場合には、制御手段により第３駆動手段を駆動させ、補正光学系を回動中心の周りに回動させることにより、補正光学系を通過する光束を補正光学系の主走査方向に沿った中心線位置を通過させることができ、これにより走査線傾きを補正することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、前記補正光学系と被走査面との間に設置されて主走査方向に沿った回動中心の周りに回動自在に支持された第２反射ミラーと、前記第２反射ミラーを回動中心の周りに回動させる第２反射ミラー駆動手段と、をさらに備え、前記第１反射ミラー駆動手段により第１反射ミラーを回動させて走査線曲がりを補正した場合、それに伴って第２反射ミラー駆動手段により第２反射ミラーを回動させることを特徴とする。
【００１０】
従って、請求項１記載の発明で説明したように、第１反射ミラーを回動させて走査線曲がりを補正すると、被走査面上における走査線の位置が、副走査方向に位置ズレを生ずる。そこで、走査線曲がりを補正したときに、第２制御手段により第２駆動手段を駆動させ、第２反射ミラーを回動中心の周りに回動させることにより、被走査面上の走査線を副走査方向に移動させることができ、走査線曲がりの補正に伴って発生する被走査面上における走査線の副走査方向の位置ズレを補正できる。このため、カラー画像を形成する場合において、色ズレの発生を防止できる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載された光走査装置と、前記光走査装置により形成された画像を読み取る検出手段と、前記検出手段が読み取った画像情報を解析する解析手段と、前記解析手段による解析結果に応じて、前記第１反射ミラー駆動手段および前記補正光学系駆動手段の少なくとも一方を駆動させる制御手段と、を備え、前記解析手段による解析結果により被走査面における走査線の傾きを補正するときに前記補正光学系駆動手段を駆動させ、前記解析手段による解析結果により被走査面における走査線の曲がりを補正するときに前記第１反射ミラー駆動手段を駆動させることを特徴とする。
【００１２】
従って、補正光学系などが位置ズレを生じ、この補正光学系の主走査方向に沿った中心線がこの補正光学系を通過する光束の主走査線方向に対して傾くと、被走査面上において走査線傾きが発生する。このとき、この補正光学系を含む光走査装置で形成された画像を検出手投で読み取り、読み取った画像情報を解析手段で解析することにより、走査線傾きを検出できる。走査線傾きを検出した場合には、第３制御手段により第３駆動手段を駆動させ、補正光学系を回動中心の周りに回動させることにより、補正光学系を通過する光束を補正光学系の主走査方向に沿った中心線位置を通過させることができ、これにより、走査線傾きを補正することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の画像形成装置において、前記検出手段は、主走査方向に沿って配列された３個以上のセンサを備えた。
【００１４】
従って、検出手段として主走査方向に沿って3個以上のセンサを配列することにより、走査線曲がりの検出を確実に行える。
【００１５】
請求項５記載の発明の画像形成装置は、請求項３または４記載の画像形成装置において、レーザ光源から出射された光束が被走査面を走査開始するタイミングを調整する調整手段を備えた。
【００１６】
従って、請求項1記載の発明で説明したように、第1反射ミラーを回動させて走査線曲がりを補正すると、被走査面上における走査線の位置が、副走査方向に位置ズレを生ずる。そこで、走査線曲がりを補正したときに、光束が被走査面を走査開始するタイミングを調整手段で調整する。これにより、カラー画像を形成する場合において、各色について被走査面上における副走査方向の走査開始位置がズレるということを防止でき、カラー画像を形成する場合の色ズレの発生を防止できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１ないし図１８に基づいて説明する。図１は、本発明の画像形成装置において使用される光走査装置の構造を示す模式図、図２はその光走査装置の構造を示す斜視図である。この光走査装置１は、レーザ光源２、偏向器であるポリゴンミラー３、複数枚のレンズからなる走査光学系４、補正光学系５、第１反射ミラー６、第２反射ミラー７等が、ハウジング８内に収納されている。
【００２１】
前記レーザ光源２は、半導体レーザ９とコリメータレンズ１０とからなり、半導体レーザ９から出射された発散性光束であるレーザ光が、コリメータレンズ１０を通過することにより平行光束となる。さらに、コリメータレンズ１０を通過したレーザ光は、アパーチャ１１を介してシリンダレンズ１２に入射される。このシリンダレンズ１２は、前記レーザ光源２からの平行光束を主走査方向に長い線像として結像させるものであり、このシリンダレンズ１２の結像位置近傍に複数の偏向反射面３ａを有して回転駆動される前記ポリゴンミラー３が配置されている。ポリゴンミラー３へ入射された光束は、ポリゴンミラー３の高速回転に伴い主走査方向に偏向される。このポリゴンミラー３と被走査面である感光体１３との間に、前記走査光学系４と第１反射ミラー６と補正光学系５と第２反射ミラー７とが配置されている。但し、図２及び後述する図４及び図５では、説明を簡単化するため、第２反射ミラー７を省略している。
【００２２】
前記走査光学系４は複数枚のレンズからなり、ポリゴンミラー３で偏向された光束を収束させつつ感光体１３上を等速的に走査させる。
【００２３】
前記補正光学系５は、光束を感光体１３上に結像させつつ副走査方向の像面湾曲を補正する。また、補正光学系５は、この補正光学系５を通過する光束の進行方向（光軸方向）と平行な回動中心の周りに回動自在及び任意位置固定自在に支持されている。そして、補正光学系５を回動中心の周りに回動させることにより、感光体１３上での走査線傾きを補正することができる。
【００２４】
前記第１反射ミラー６は、前記走査光学系４と前記補正光学系５との間に配置され、走査光学系４を通過した光束を補正光学系５に向けて反射させる。また、第１反射ミラー６は、この第１反射ミラー６で反射される光束の主走査方向に沿った回動中心の周りに回動自在及び任意位置固定自在に支持されている。そして、第１反射ミラー６を回動中心の周りに回動させることにより、感光体１３上での走査線曲がりを補正することができる。
【００２５】
前記第２反射ミラー７は、前記補正光学系５と前記感光体１３との間に配置され、補正光学系５を通過した光束を感光体１３に向けて反射させる。また、第２反射ミラー７は、この第２反射ミラー７で反射される光束の主走査方向に沿った回動中心の周りに回動自在及び任意位置固定自在に支持されている。そして、第２反射ミラー７を回動中心の周りに回動させることにより、走査線曲がりを補正した際に発生する、感光体１３上における走査線の副走査方向の位置ズレを補正することができる。
【００２６】
ここで、前記第１反射ミラー６を回動中心の周りに回動させて走査線曲がりを補正する原理を、図３ないし図５に基づいて説明する。なお、座標系を、光束が進行する方向である光軸方向をＸ、光束の主走査方向をＹ、光束の副走査方向をＺと定め、各方向の周りの回動方向を、γ、β、αとする。
【００２７】
図３及び図４において示すように、第１反射ミラー６を主走査方向に沿った回動中心の周りにβ方向へ回動させると、感光体１３上の走査線は、副走査方向（Ｚ方向）へＡ，Ｂ，Ｃのように移動する。走査線Ｂは、補正光学系５を通過する光束がこの補正光学系５の主走査方向に沿った中心線位置を通過した場合の走査線である。走査線Ａ，Ｃは、補正光学系５を通過する光束がこの補正光学系５の主走査方向に沿った中心線位置から偏心した場合の走査線である。
【００２８】
補正光学系５を通過する光束がこの補正光学系５の主走査方向に沿った中心線位置から偏心した場合には、補正光学系５の特性により感光体１３上の走査線は、図５に示すように湾曲する。走査線の主走査方向における両端を結んだ直線と主走査方向の中心部とのズレを走査線曲がり量として定義すると、走査線Ｃの走査線曲がり量ｄｗと、走査線Ａの走査線曲がり量ｄｗ′とは、方向が逆向きの量となる。また、走査線曲がり量は、走査線Ｂから離れるにつれて大きくなる。即ち、走査線曲がりは、第１反射ミラー６をβ方向に回動させることにより、その湾曲する方向と大きさとを自在に変化させることが可能である。
【００２９】
しかし、第１反射ミラー６をβ方向へ回動させると、感光体１３上の走査線が副走査方向に移動する。この移動に関して、単色の画像形成装置では問題はないが、複数の色を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置では、色ズレの原因となる。そこで、第１反射ミラー６をβ方向へ回動させて走査線曲がりを補正した場合には、それに伴って第２反射ミラー７（図１参照）をβ方向へ回動させ、感光体１３上での走査線の副走査方向の位置を補正する。
【００３０】
つぎに、補正光学系５を回動中心の周りに回動操作して走査線傾きを補正する原理を、図６及び図７に基づいて説明する。
【００３１】
図６において、補正光学系５の主走査方向に沿った一端側Ｐを支点として他端側Ｑをγ方向に回動させると、感光体１３上の走査線は、補正光学系５の特性によりγ方向にイ，ロ，ハの方向へ回動する。走査線ロは、補正光学系５を通過する光束がこの補正光学系５の主走査方向に沿った中心線位置を通過した場合の走査線である。走査線イ，ハは、補正光学系５を通過する光束がこの補正光学系５の主走査方向に沿った中心線に対して傾いた場合の走査線である。
【００３２】
図７は、補正光学系５を通過する光束がこの補正光学系５の主走査方向に沿った中心線に対して傾いた場合の走査線の傾き状態を示す。走査線イ，ハは、傾きの方向が反対である。また、走査線ハ，イの傾き量ｄｋ，ｄｋ′は、方向が逆向きとなる。また、走査線の傾き量は、走査線ロから離れるにつれて大きくなる。即ち、走査線の傾き量は、補正光学系５をγ方向に回動させることにより、その傾きの方向と大きさとを自在に変化させることができる。
【００３３】
つぎに、第１反射ミラー６を主走査方向に沿った回動中心の周りに回動自在及び任意位置固定自在に支持する構造を図８及び図９に基づいて説明する。図８は、第１反射ミラー６の取付構造を示す分解斜視図である。第１反射ミラー６を含む光走査装置１が設置されるハウジング８（図１参照）には、第１反射ミラー６の主走査方向の両端部を支持する一対の取付部１４，１５が固定されている。一方の取付部１４には、三角柱形の突起１４ａと、ネジ穴１４ｂと、第１駆動手段である第１アクチュエータ１６とが設けられている。ネジ穴１４ｂには取付ネジ１７が螺合され、この取付ネジ１７によって板バネ１８が取り付けられている。他方の取付部１５には、三角柱形の突起１５ａと、ネジ穴１５ｂとが設けられている。ネジ穴１５ｂには、板バネ１９を取り付ける取付ネジ２０が螺合されている。
【００３４】
図９は、第１反射ミラー６を主走査方向に沿った回動中心の周りに回動自在及び任意位置固定自在に支持した状態である。第１反射ミラー６の反射面には、突起１４ａ，１５ａの先端部と第１アクチュエータ１６の可動軸１６ａの先端部との３点が当接されている（図８参照）。そして、第１反射ミラー６の反射面は、板バネ１８，１９の付勢力によって突起１４ａ，１５ａの先端部と第１アクチュエータ１６の可動軸１６ａの先端部との３点に押し付けられている。この状態から第１アクチュエータ１６に通電して可動軸１６ａをＳ方向へ移動させると、第１反射ミラー６が回動中心の周りにβ方向へ回動し、感光体１３上での走査線曲がりを補正することができる。
【００３５】
第２反射ミラー７の支持構造は、第１反射ミラー６の支持構造と同じである。そして、この第２反射ミラー７を支持した箇所に設けられている第２駆動手段である第２アクチュエータ２１（図１５参照）に通電してその可動軸の先端部を移動させることにより、第２反射ミラー７が回動中心の周りにβ方向へ回動し（図１参照）、走査線曲がりを補正することによって生じた感光体１３上での走査線の副走査方向の位置ズレを補正することができる。
【００３６】
つぎに、補正光学系５の詳細な構造を図１０に示し、この補正光学系５を光軸方向と平行な回動中心の周りに回動自在及び任意位置固定自在に支持する構造を図１１ないし図１４に基づいて説明する。
【００３７】
図１０に示すように、補正光学系５は、レンズ部５ａとこのレンズ部５ａを囲むように配されているリブ部５ｂとを樹脂により一体成形した構造になっている。補正光学系５の主走査方向の両端部には支持部５ｃ，５ｄが形成され、これらの支持部５ｃ，５ｄには、光軸と垂直な支持面５ｅ，５ｆが形成されている。さらに、リブ部５ｂにおける主走査方向に沿った中央部には、この補正光学系５の主走査方向を位置決めする位置決め突起５ｇが光軸方向に突出して形成されている。位置決め突起５ｇの光軸方向と直交する向きの断面は、円形又は長方形の角を丸めた形状に形成されている。
【００３８】
図１１は、補正光学系５の取付構造を示す分解斜視図である。補正光学系５を含む光走査装置１が設置される前記ハウジング８（図１参照）には、補正光学系５の主走査方向の両端部を支持する一対の取付部２２，２３が設けられている。これらの取付部２２，２３には、光軸方向と垂直であって前記支持面５ｅ，５ｆと面接触して前記支持部５ｃ，５ｄを摺動自在に支持する支持面２２ａ，２３ａが形成されている。
【００３９】
前記ハウジング８には、前記取付部２２，２３に近接した位置に固定部２４，２５が固定されている。一方の固定部２４には、光軸方向に延出した半円筒部２４ａが形成されている。他方の固定部２５には、補正光学系５を回動中心の周りに回動させる第３駆動手段である第３アクチュエータ２６が設けられている。
【００４０】
また、前記ハウジング８には、前記取付部２２，２３に近接した位置において取付ネジ２７により一対の板バネ２８が取り付けられている。これらの板バネ２８は長短一対のバネ部２８ａ，２８ｂを有する。
【００４１】
さらに、前記ハウジング８には、前記位置決め突起５ｇが係合する係合溝２９が形成されている。係合溝２９と位置決め突起５ｇとの主走査方向の幅は、係合溝２９がわずかに大きく形成されている。
【００４２】
図１２は、補正光学系５を光軸方向と平行な回動中心の周りに回動自在及び任意位置固定自在に支持した状態の側面図、図１３はその平面図、図１４はその一部を示す正面図である。補正光学系５の支持面５ｅ，５ｆと取付部２２，２３の支持面２２ａ，２３ａとが面接触されている。補正光学系５の一端側のリブ部５ｂの側面に半円筒部２４ａが当接され、他端側のリブ部５ｂの側面に第３アクチュエータ２６の可動軸２６ａの先端部が当接されている。また、板バネ２８の長尺のバネ部２８ａが支持部５ｃ，５ｄの上面部に当接され、板バネ２８の短尺のバネ部２８ｂがリブ部５ｂの側面に当接されている。さらに、位置決め突起５ｇが係合溝２９に係合されている。この状態から第３アクチュエータ２６に通電して可動軸２６ａをＫ方向へ移動させると、補正光学系５が回動中心の周りにγ方向へ回動し、感光体１３上での走査線傾きを補正することができる。
【００４３】
つぎに、走査線曲がりと走査線傾きとを検出する構造について図１５ないし図１７に基づいて説明する。
【００４４】
本実施の形態の画像形成装置は、図１５に示すように、４個の感光体１３を有し、各感光体１３上に異なる色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）の画像が形成される。各感光体１３上に形成された画像は、転写ベルト３０上で重ね合わされ、紙などの記録媒体に転写、定着され、画像形成が終了する。
【００４５】
前記転写ベルト３０の回転方向下流側には、感光体１３上に形成された後にこの転写ベルト３０上に転写された画像を読み取る読取手段として３個の光学式センサ３１ａ，３１ｂ，３１ｃが設けられている。これらのセンサ３１ａ〜３１ｃは、転写ベルト３０に対向して主走査方向に一列に配列されている。各センサ３１ａ〜３１ｃは図１６に示すような構造に形成されており、発光部３２と受光部３３とを有し、発光部３２から出射された後に転写ベルト３０で反射された光を受光部３３で受光する。なお、転写ベルト３０上に画像が形成されていない場合には発光部３２から出射された光が受光部３３に向けて反射するが、転写ベルト３０上に画像が形成されている場合には発光部３２から出射された光が受光部３３に向けて反射しなくなる。
【００４６】
従って、これらのセンサ３１ａ〜３１ｃによる検出結果により、転写ベルト３０上の画像（即ち、感光体１３上に形成された画像）の走査線曲がりと走査線傾きとを検出することができる。図１７は転写ベルト３０上の画像をセンサ３１ａ〜３１ｃで検出する過程を説明する説明図である。図１７（ａ）は、転写ベルト３０上に形成されたライン状の画像が、転写ベルト３０の回転に伴ってセンサ３１ａ〜３１ｃに対向する位置へ進行している状態である。図１７（ｂ）は、最初にセンサ３１ｂが画像を検出し、図１７（ｃ）は次にセンサ３１ｃが画像を検出し、図１７（ｄ）は最後にセンサ３１ａが画像を検出した状態を示す。
【００４７】
前記センサ３１ａ〜３１ｃは、ある基準時から画像を検出した時間（ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 ）を検出する検出器３４に接続されている。この検出器３４には、前記センサ３１ａ〜３１ｃが検出した画像情報を解析する解析手段である演算器３５が接続されている。この演算器３５には、解析結果に応じて、第１アクチュエータ１６を駆動させる第１制御手段と第２アクチュエータ２１を駆動させる第２制御手段と第３アクチュエータ２６を駆動させる第３制御手段とを兼ねた制御回路３６が接続されている。
【００４８】
前記演算器３５においては、以下の計算式に基づいて走査線曲がり量と走査線傾き量とが演算される。但し、転写ベルト３０の速度をＶｍｍ／秒とする。
走査線曲がり量（ｍｍ）＝Ｖ×｛（ｔ2 −（ｔ1 ＋ｔ3 ）／２｝
走査線傾き量  （ｍｍ）＝Ｖ×（ｔ3 −ｔ1 ）
これらの演算結果は、制御回路３６へ出力される。
【００４９】
制御回路３６には、走査線曲がり量とその走査線曲がりを補正するために必要な第１反射ミラー６の回動角度との関係、及び、走査線傾き量とその走査線傾きを補正するために必要な補正光学系５の回動角度との関係、及び、走査線曲がりを補正するために第１反射ミラー６を回動させたときに生ずる走査線の副走査方向の位置ズレを補正するために必要な第２反射ミラー７の回動角度のデータが予め格納されている。そして、これらのデータに基づいた制御信号が第１・第２・第３アクチュエータ１６，２１，２６に出力され、第１・第２・第３アクチュエータ１６，２１，２６が駆動されることにより第１・第２反射ミラー６，７と補正光学系５とが回動される。これにより、走査線曲がりと走査線傾きとが補正され、さらに、走査線曲がりを補正することにより生じる走査線の副走査方向への位置ズレが補正される。
【００５０】
このような構成において、走査線曲がりと走査線傾きとの補正、及び、走査線曲がりを補正することに伴って発生する走査線の副走査方向の位置ズレ補正の手順を図１８のフローチャートに基づいて説明する。なお、この補正は各色毎に行うが、その内容は各色について同じであるため、１色についてのみ説明する。
【００５１】
まず、１つの光走査装置１により感光体１３上に主走査方向に沿った線状の画像を形成する（ステップＳ１）。なお、ここでいう画像形成には、現像装置による現像も含まれる。ついで、この画像を転写ベルト３０に転写する（Ｓ２）。
【００５２】
つぎに、転写ベルト３０の回転によりセンサ３１ａ〜３１ｃに対向する位置へ移動した画像をセンサ３１ａ〜３１ｃで検出し、各センサ３１ａ〜３１ｃが画像を検出した時間（ある基準時からの時間ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 ）を記録する（Ｓ３）。そして、この検出時間と転写ベルト３０の速度とから、上述した計算式に基づいて走査線曲がり量と走査線傾き量とを演算する（Ｓ４）。走査線曲がり量と走査線傾き量とを演算した後、演算した走査線曲がり量と走査線傾き量とが所定値以内か否かを判断し（Ｓ５）、所定値以内であれば補正動作を行わずに終了する。
【００５３】
一方、走査線曲がり量と走査線傾き量との少なくともいずれか一方が所定値を越えている場合には、補正動作を行う（Ｓ６）。この補正動作では、走査線曲がり量が所定値を越えている場合には、第１アクチュエータ１６の駆動により第１反射ミラー６を回動させて走査線曲がりを補正するとともに、走査線曲がりを補正することに伴って生ずる走査線の副走査方向の位置ズレを補正するために第２アクチュエータ２１の駆動により第２反射ミラー７を回動させる。また、走査線傾き量が所定値を越えている場合には、第３アクチュエータ２６の駆動により補正光学系５を回動させる。
【００５４】
以上のようにして、走査線曲がりと走査線傾きとを補正し、さらに、走査線曲がりを補正した際に生ずる走査線の副走査方向の位置ズレを補正することにより、形成される画像の品質が高くなり、特に、複数の色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成する場合には、色ズレの発生を防止することができる。
【００５５】
つぎに、本発明の第二の実施の形態を図１９に基づいて説明する。なお、図１ないし図１８において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する。本実施の形態は、外観上の構造は図１の光走査装置１から第２反射ミラー７を省いたものである。そして、第１反射ミラー６を回動させて走査線曲がりを補正した場合に生ずる走査線の副走査方向の位置ズレの補正を、レーザ光源２から出射された光束が感光体１３上を走査開始するタイミングを調整手段（図示せず）で調整することにより行うようにしたものである。
【００５６】
このタイミング調整については、例えば、走査線曲がりを補正した結果、走査線の位置が、理想的な走査線位置から副走査方向の前側に位置ズレした場合には（図１９（ａ）参照）、それに応じて走査開始タイミングを送らせる。具体的には、副走査方向への位置ズレ量をｄｍｍ、感光体１３の移動速度をｖｍｍ／秒とするとき、ｄ／ｖ秒遅くしたタイミングで走査開始する。同様に、走査線曲がりを補正した結果、走査線の位置が、理想的な走査線位置から副走査方向の後側に位置ズレした場合には（図１９（ｂ）参照）、それに応じて走査開始タイミングを早くする。具体的には、副走査方向への位置ズレ量をｄ′ｍｍ、感光体１３の移動速度をｖｍｍ／秒とするとき、ｄ′／ｖ秒早くしたタイミングで走査開始する。
【００５７】
走査線の副走査方向への位置ズレ量ｄ，ｄ′に関しては、第１反射ミラー６の回動角度と位置ズレ量との関係を制御回路３６などに予め格納しておき、第１反射ミラー６の回動角度に応じて自動的に得られるようにしてもよい。又は、各色の画像について走査線曲がりと走査線傾きとの補正を行った後、各色の走査線の間隔をセンサ３１ａ〜３１ｃで検出することにより得るようにしてもよい。
【００５８】
このようにして走査開始のタイミング調整を行うことにより、複数の色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成する場合には、色ズレの発生を防止することができる。
【００５９】
しかも、光学部品の数が少なくなるとともにその光学部品を回動させる機構が不要となるため、コストダウンと小型化とを図ることができる。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１記救の発明の光走査装置によれば、補正光学系などが位置ズレを生じ、この補正光学系を通過する光束が補正光学系の主走査方向に沿った中心線位置から編心することにより被走査面上において走査線曲がりが発生したとき、この補正光学系を含む光走査装置で形成された画像を検出手段で読み取り、読み取った画像情報を解析手段で解析することにより、走査線曲がりを検出できる。そして、走査線曲がりを検出した場合には、第1制御手段により第1駆動手段を駆動させて第1反射ミラーを回動中心の周りに回動させることにより、補正光学系を通過する光束を副走査方向に偏心させ、光束を補正光学系の主走査方向に沿った中心線位置を通過させることができる。これにより、走査線曲がりを補正することができ、走査線曲がりのない高品質の画像を得ることができる。
また、補正光学系などが位置ズレを生じ、この補正光学系を通過する光束が補正光学系の主走査方向に沿った中心線位置から偏心することにより被走査面上において走査線曲がりが発生したとき、この補正光学系を含む光走査装置で形成された画像を検出手段で読み取り、読み取った画像情報を解析手段で解析することにより、走査線曲がりを検出できる。また、補正光学系などが位置ズレを生じ、この補正光学系の主走査方に沿った中心線がこの補正光学系を通過する光束の主走査線方向に対して傾くことにより被走査面上において走査線傾きが発生したとき、このとき、この補正光学系を含む光走査装置で形成された画像を検出手段で読み取り、読み取った画像情報を解析手段で解析することにより、走査線傾きを検出できる。そして、走査線曲がりや走査線傾きを検出した場合には、制御手段により第1駆動手段と第3駆動手段とを駆動させ、第＝駆動手段の駆動により第1反射ミラーを回動中心の周りに回動させることによって光束を副走査方向に偏心させ、光束を補正光学系の主走査方向に沿った中心線位置を通過させることができ、これにより、走査線曲がりを補正することができる。また、第3駆動手段の駆動により補正光学系を回動中心の周りに回動させることによって補正光学系を通過する光束を補正光学系の主走査方向に沿った中心線位置を通過させることができ、これにより、走査線傾きを補正することができる。従って、走査線曲がりと走査線傾きとのない高品質の画像を得ることができる。しかも、この画像形成装置では、走査線曲がりと走査線傾きとを補正するために使用する、検出手段、解析手段、制御手段を共通化したことにより構成が簡単になり、部品点数の減少を図ることができるとともにコストダウンを図ることができる。
【００６１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の光走査装置において、補正光学系と被走査面との間に設置されて主走査方向に沿った回動中心の周りに回動自在に支持された第2反射ミラーと、前記第2反射ミラーを回動中心の周りに回動させる第2駆動手段とを備えたので、第1反射ミラーを回動させて走査線曲がりを補正することに伴って被走査面上における走査線の位置が副走査方向に位置ズレを生じても、第2駆動手段を駆動させ、第2反射ミラーを回動中心の周りに回動させることにより、被走査面上の走査線を副走査方向に移動させて被走査面上における走査線の副走査方向の位置ズレを補正することができ、カラー画像を形成する場合において、色ズレの発生を防止することができる。
【００６２】
請求項３記載の発明の画像形成装置によれば、補正光学系などが位置ズレを生じ、この補正光学系の主走査方向に沿った中心線がこの補正光学系を通過する光束の主走査線方向に対して傾くことにより被走査面上において走査線傾きが発生したとき、この補正光学系を含む光走査装置で形成された画像を検出手段で読み取り、読み取った画像情報を解析手段で解析することにより、走査線傾きを検出できる。そして、走査線傾きを検出した場合には、第3制御手段により第3駆動手段を駆動させて補正光学系を回動中心の周りに回動させることにより、補正光学系を通過する光束を補正光学系の主走査方向に沿った中心線位置を通過させることができる。
これにより、走査線傾きを補正することができ、走査線傾きのない高品質の画像を得ることができる。
【００６３】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明の画像形成装置において、検出手段を主走査方向に沿って配列した3個以上のセンサから構成したので、走査線曲がりの検出を確実に行うことができる。
【００６４】
請求項５記載の発明によれは、請求項３または４記載の発明の画像形成装置において、レーザ光源から出射された光束が被走査面を走査開始するタイミングを調整する調整手段を備えたので、第1反射ミラーを回動させて走査線曲がりを補正することに伴って被走査面上における走査線の位置が副走査方向に位置ズレを生じても、光束が被走査面を走査開始するタイミングを調整手段で調整することにより、カラー画像を形成する場合において、各色について被走査面上における副走査方向の走査開始位置がズレるということを防止でき、カラー画像を形成する場合の色ズレの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の画像形成装置で使用される光走査装置の構造を示す模式図である。
【図２】光走査装置の構造を示す斜視図である。
【図３】走査線曲がりを補正する原理を説明する斜視図である。
【図４】走査線曲がりを補正する原理を説明する側面図である。
【図５】走査線曲がりを補正する原理を説明する平面図である。
【図６】走査線傾きを補正する原理を説明する斜視図である。
【図７】走査線傾きを補正する原理を説明する平面図である。
【図８】第１反射ミラーの取付構造を示す分解斜視図である。
【図９】第１反射ミラーの取付状態を示す斜視図である。
【図１０】補正光学系の構造を示す斜視図である。
【図１１】補正光学系の取付構造を示す分解斜視図である。
【図１２】補正光学系の取付状態を示す側面図である。
【図１３】補正光学系の取付状態を示す平面図である。
【図１４】補正光学系の取付時における位置決め突起と係合溝との係合状態を示す正面図である。
【図１５】走査線曲がりと走査線傾きとを検出するセンサの配置状態、及び、このセンサに対する電気回路の接続状態を示す斜視図である。
【図１６】センサの構造を示す側面図である。
【図１７】転写ベルト上の画像をセンサで検出する過程を説明する説明図である。
【図１８】走査線曲がりと走査線傾きとの補正、及び、走査線曲がりを補正することに伴って発生する走査線の副走査方向の位置ズレ補正の手順を説明するフローチャートである。
【図１９】本発明の第二の実施の形態における、走査開始のタイミング調整について説明する側面図である。
【符号の説明】
１      光走査装置
２      レーザ光源
３      偏向器
４      走査光学系
５      補正光学系
６      第１反射ミラー
７      第２反射ミラー
１３      被走査面
１６      第１駆動手段
２１      第２駆動手段
２６      第３駆動手段
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ  検出手段，センサ
３５      解析手段
３６      第１制御手段，第２制御手段，第３制御手段，制御手段
【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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