(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを照射する光源と、
交換可能に設けられ、前記光源から照射される光ビームが走査されることによって潜像が形成される画像担持体と、
前記光ビームの主走査方向の位置を検知する主走査位置検知手段と、前記光ビームの副走査方向の走査位置を検知する副走査位置検知手段と、により構成され、前記画像担持体上で走査される前記光ビームの走査位置を検知すると共に前記画像担持体と離れた位置に配置された単一基板に設けられた複数のビーム走査位置検知手段と、
前記基板の前記複数のビーム走査位置検知手段へ前記光源から照射された前記光ビームを案内する案内手段と、
を有し、
前記基板に前記光ビームを透過する透過部が設られ、前記主走査位置検知手段及び前記副走査検知手段の一方が、前記透過部に配置されて前記基板の一方の面に固定され、前記透過部に隣接して他方の検知手段が前記基板の他方の面に固定されると共に、前記案内手段が反射ミラーからなり、前記主走査位置検知手段と前記副走査位置検知手段に照射される前記光ビームの集光位置の差を前記反射ミラーの表面の反射面と前記反射ミラーの内部の反射面でそれぞれ反射させることにより補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記光源は、複数の光源であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記透過部に配置された前記主走査位置検知手段又は前記副走査位置検知手段は、前記透過部に設けられた開口内に配置され、前記開口内の隣接する壁面によって位置決めされることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記主走査検知手段の光ビーム入射側には、前記光ビームを主走査方向に集光する第１のレンズが配置され、前記副走査検知手段の光ビーム入射側には、前記光ビームを副走査方向に集光する第２のレンズが配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１のレンズと前記第２のレンズを一体化したことを特徴とする請求項４に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、画像形成装置に係り、特に感光体ドラム、感光体ベルトなどの画像担持体を複数個備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置として、例えば複写機は、原稿読み取りのためのスキャナー部と、スキャナー部よりデジタル信号として出力される画像信号を電気的に処理する画像処理部と、画像処理部より各色の画像記録情報に基づいて画像を複写紙上に形成するプリンタ部とを有する。スキャナー部は、原稿載置台の上の原稿に光を走査照明するランプ、例えば、蛍光灯を有する。蛍光灯により光が照射されたときの原稿からの反射光は、ミラーにより反射されて結像レンズに入射される。
【０００３】
結像レンズに入射された反射光は画像光としてダイクロイックプリズムによって分光され、例えば、レッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢの３種類の波長の光に分光され、各波長毎に受光器、例えば、レッド用ＣＣＤ（Ｒ）、グリーン用ＣＣＤ（Ｇ）、ブルー用ＣＣＤ（Ｂ）に入射される。各ＣＣＤ（Ｒ）、ＣＣＤ（Ｇ）、ＣＣＤ（Ｂ）は、入射した光をデジタル信号に変換して出力し、その出力は画像処理部において必要な処理を施して、各色の記録色情報、例えばブラック（以下、Ｋと称する）、イエロー（以下、Ｙと称する）、マゼンタ（以下、Ｍと称する）、シアン（以下、Ｃと称する)の各色の記録形成用の信号に変換される。
【０００４】
画像処理部より出力された信号は、プリンタ部のレーザ光射出装置に入力される。
【０００５】
プリンタ部には、４組の記録装置が並んで配置され、記録装置はレーザ光射出装置の外に画像担持体である感光ドラムなどの感光体を有する。感光体には、帯電チャージャ、レーザ光射出装置による露光装置、現像装置、転写チャージャ等が配置されている。
【０００６】
帯電チャージャにより一様に帯電された感光体は、レーザ光射出装置により、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの光像の潜像が形成され、現像装置により現像してトナー像が形成される。
【０００７】
給紙ローラにより、給紙部、例えば２つの給紙カセットの何れかから供給されるタイミングを合わせて転写ベルトに送られる。転写ベルトにより搬送される複写紙は、それぞれ、トナー像が形成されたＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃの感光体に順次搬送され、転写チャージャによってトナー像が転写される。転写された複写紙は、定着ローラにより定着され、排紙ローラにより排紙される。
【０００８】
レーザ光射出装置によって感光体に潜像を形成する際、感光体に照射されるビーム照射位置がずれて色ずれを生じてしまう場合があり、この色ずれを補正するために、特許公報第２７４８９７１号では、それぞれの感光体ドラム近傍にビームの位置ずれ量を検知する検知手段を設けて、副走査方向のビーム位置を検知して、副走査方向の書き出しタイミングを制御することにより色ずれを補正している。
【０００９】
また、感光体上に色ずれのわかりやすいパターンを形成（例えば、＋パターンなど）してそのパターンを画像読取装置で読み取ることにより、色ずれを検知し、反射ミラーを動かして、感光体ドラムに入射するビーム位置を可変させたり、副走査方向の書き出しタイミングを制御することにより、色ずれを補正しているものもある。
【００１０】
また、特開平２−１７２７６７では、画像記録装置内に主走査方向と副走査方向のビーム走査位置を検知する検知手段を設けて画像記録装置から射出されるビームの走査位置を制御している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特開公報２７４８９７１号では、感光体ドラムに対応させて、副走査方向の位置ずれ量を検知する検知手段が感光体ドラムの近傍に設けられているため、感光体ドラムユニットの交換時などに感光体ドラムと位置ずれ量検知手段との調整が必要となり、交換性が悪いという問題がある。また、感光体ドラムの近傍に位置ずれ量検知手段を配置するために、埃などで位置ずれ量検知手段が汚れてしまうという問題がある。
【００１２】
また、上述の特開平２−１７２７６７号では、副走査方向のビーム位置検知手段を画像記録装置内に設けており、ＰＩＮフォトダイオードと三角スリットで副走査方向のビーム位置を計測している。このため、ＰＩＮフォトダイオードに入射する光の光量変動があると計測されるビーム位置も変動してしまい、正確な位置が計測できないという問題がある。
【００１３】
さらに、主走査方向のビーム位置検知手段と副走査方向のビーム位置検知手段をそれぞれ別の場所に配置しているため、画像記録装置が大きくなると共にコストが高くなるという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、画像担持体の交換性を向上すると共に、正確な走査位置計測が可能な小型で且つ低コストの画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、光ビームを照射する光源と、交換可能に設けられ、前記光源から照射される光ビームが走査されることによって潜像が形成される画像担持体と、前記光ビームの主走査方向の位置を検知する主走査位置検知手段と、前記光ビームの副走査方向の走査位置を検知する副走査位置検知手段と、により構成され、前記画像担持体上で走査される前記光ビームの走査位置を検知すると共に前記画像担持体と離れた位置に配置された単一基板に設けられた複数のビーム走査位置検知手段と、前記基板の前記複数のビーム走査位置検知手段へ前記光源から照射された前記光ビームを案内する案内手段と、を有し、前記基板に前記光ビームを透過する透過部が設られ、前記主走査位置検知手段及び前記副走査検知手段の一方が、前記透過部に配置されて前記基板の一方の面に固定され、前記透過部に隣接して他方の検知手段が前記基板の他方の面に固定されると共に、前記案内手段が反射ミラーからなり、前記主走査位置検知手段と前記副走査位置検知手段に照射される前記光ビームの集光位置の差を前記反射ミラーの表面の反射面と前記反射ミラーの内部の反射面でそれぞれ反射させることにより補正することを特徴としている。
【００１６】
本発明の構成によれば、光源より光ビームを照射し、画像担持体上で光源より照射された光ビームが走査されることによって潜像が形成される。また、画像担持体を走査する際の光ビームの走査位置を検知する複数のビーム走査位置検知手段を単一基板上に配置し、案内手段によって画像担持体と離れた位置に配置された複数のビーム走査位置検知手段へ光ビームを案内し、複数のビーム走査位置検知手段で画像担持体上を走査される光ビームの走査位置を検知する。このように、案内手段によって複数のビーム走査位置検知手段へ光ビームを案内することによって、画像担持体から離れたところにビーム走査位置検知手段を配置することができる。すなわち、画像担持体を交換する際にビーム走査位置検知手段が邪魔になることなく、ビーム走査位置検知手段を汚さずに画像担持体を交換することができ、画像担持体の交換性を向上することができる。
【００１７】
また、複数のビーム走査位置検知手段を単一の基板上に配置することによって、それぞれのビーム走査位置検知手段に加わる温度などの環境変化の変動量を同一とすることができ、正確なビーム位置を検知することができる。さらに、複数のビーム走査位置検知手段を単一の基板上に配置することによって、案内手段を１つにすることができるので、画像形成装置を小型化することができ、低コストで生産することが可能となる。
【００１８】
なお、光源は複数の光源を使用するようにしてもよい。
【００１９】
また、ビーム走査位置検知手段は、光ビームの主走査方向の開始位置を検知する主走査位置検知手段と、光ビームの副走査方向の走査位置を検知する副走査位置検知手段と、により構成する。
【００２０】
そして、主走査検出手段及び副走査位置検知手段を配置する基板に透過部を設け、主走査位置検知手段又は副走査位置検知手段の一方の検知手段を基板の一方の面の透過部に固定し、他方の検知手段は、透過部に隣接して基板の他方の面に固定する。このように主走査位置検知手段と副走査位置件手段を配置することで検知手段間の間隔を狭くすることができ、装置を小型化することができる。
【００２１】
なお、透過部に主走査位置検知手段又は副走査位置検知手段を配置する際、透過部に開口を設け、該開口内の隣接する壁面に位置決め基準を設けるようにしてもよい。
【００２２】
また、主走査位置検知手段の光ビーム入射側に光ビームの主走査方向に集光する第１のレンズを配置し、副走査位置検知手段の光ビーム入射側に光ビームの副走査方向に集光する第２のレンズを配置するようにしてもよい。この時、第１のレンズと第２のレンズを一体構成とするようにしてもよい。
【００２３】
また、本発明では、案内手段を反射ミラーとし、主走査位置検知手段と副走査位置検知手段に照射される光ビームの集光位置の差を反射ミラーの表面の反射面と反射ミラーの内部の反射面でそれぞれ反射させることにより補正する。このようにすることによって主走査検知手段と副走査検知手段の配置による集光位置の差を補正することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略側面図である。また、図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略上面図である。
【００２５】
図１に示すように本発明の実施の形態に係る画像形成装置は、光を走査する走査光学系１２と走査された光が照射される画像担持体としての４つの感光体ドラム４０Ｋ、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃからなる感光体４０により構成されている。
【００２６】
走査光学系１２は、図２に示すように、ブラック（以下、Ｋと称する)、イエロー（以下、Ｙと称する）、マゼンタ（以下、Ｍと称する）、シアン（以下、Ｃと称する）、用の潜像を形成するための光ビームを照射する４つの半導体レーザ光源１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃが配置され、４つの半導体レーザ光源１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃの光ビーム射出側にはそれぞれ光ビームを平行光に成形するコリメータレンズ１６Ｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃが配置されている。
【００２７】
コリメータレンズ１６Ｋ及び１６Ｙの光ビーム射出側、並びに、コリメータレンズ１６Ｍ及び１６Ｃの光ビーム射出側には、それぞれハーフミラー１８が配置されている。
【００２８】
半導体レーザ光源１４Ｋ、１４Ｙ、及び、半導体レーザ光源１４Ｍ、１４Ｃより射出された光ビームの光路構成は、同一構成のため半導体レーザ光源１４Ｋ、１４Ｙより射出された光ビームの光路構成について説明し、半導体レーザ光源１４Ｍ、１４Ｃより射出された光ビームの光路構成についての説明は省略する。
【００２９】
半導体レーザ光源１４Ｋ、１４Ｙより射出された光ビームは、コリメータレンズ１６Ｋ、１６Ｙを介してハーフミラーに入射される。ハーフミラー１８は、半導体レーザ光源１４Ｋから射出されコリメータレンズ１６Ｋを介して入射した光ビームを直角に反射し、半導体レーザ光源１４Ｙから射出されコリメータレンズ１６Ｙを介して入射した光を半導体レーザ光源１４Ｋの光路と同一方向に透過する。また、ハーフミラー１８の反射側及び透過側には、反射ミラー２０が配置され、ハーフミラー１８から入射された光ビームが直角に反射されるようになっている。
【００３０】
半導体レーザ光源１４Ｋより射出された光ビームの光路に配置された反射ミラー２０の光ビーム反射側には、回転多面体２２（所謂ポリゴンミラー）、ｆθレンズ２４、反射ミラー２６Ｋ、シリンダーミラー２８Ｋ、ピックアップミラー３０、感光体ドラム４０Ｋが順に配置されている。反射ミラー２０によって反射され、ｆθレンズ２４に入射された光ビームは、ポリゴンミラー２２によって反射され、再びｆθレンズ２４を介してシリンダーミラー２８Ｋによって感光体ドラム４０Ｋ上に案内される。
【００３１】
同様に、半導体レーザ光源１４Ｙより射出された光ビームの光路上には、反射ミラー２６Ｋの近傍に反射ミラー２６Ｙ、シリンダーミラー２８Ｋの近傍にシリンダーミラー２８Ｙ、感光体ドラム４０Ｋの近傍に感光体ドラム４０Ｙがそれぞれ配置され、半導体レーザ光源１４Ｙより射出され反射ミラー２０を介してｆθレンズ２４に入射された光ビームは、ポリゴンミラー２２によって反射され、再びｆθレンズ２４を介してシリンダーミラー２８Ｋによって感光体ドラム４０Ｋ上に案内される。
【００３２】
ポリゴンミラー２２が、回転しながら入射される光ビームを反射することによって主走査方向の走査露光がなされる。また、それぞれの感光体ドラム４０Ｋ、４０Ｙが回転することによって副走査方向の走査露光がなされる。
【００３３】
なお、半導体レーザ光源１４Ｋ、１４Ｙから射出される光ビームと半導体レーザ光源１４Ｍ、１４Ｃから射出される光ビームのポリゴンミラー２２への入射方向は、対向する方向であるため、感光体ドラム４０Ｋ、４０Ｙと感光体ドラム４０Ｍ、４０Ｃの主走査方向が逆向きとなる。
【００３４】
感光体４０と対抗する位置には、主走査位置を検知する検知手段であるビーム同期センサ及び副走査位置を検知する検知手段である副走査位置検知器（以下、ＰＳＤと称する）が配置された基板３２が配置されており、上述したように、シリンダーミラー２８Ｋ、２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃと感光体ドラム４０Ｋ、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃの間に設けられたピックアップミラー３０によって案内するように構成されている。
【００３５】
ピックアップミラー３０は、光ビームが走査される主走査方向の端部、すなわち、主走査方向の１ライン走査時における初め、又は、終わりに光ビームを反射して基板３２上のビーム同期センサ及びＰＳＤに光ビームを照射する。本実施の形態では、ピックアップミラー３０によって、半導体レーザ光源１４Ｋ、１４Ｙより射出された光ビームが、主走査方向の１ライン走査開始時に基板上に配置されたビーム同期センサ及びＰＳＤを照射し、半導体レーザ光源１４Ｍ、１４Ｃより射出された光ビームが、主走査方向の１ライン走査終了時に基板３２上に配置されたビーム同期センサ及びＰＳＤを照射する。
【００３６】
光ビームの主走査方向の位置を検知するビーム同期センサは一般的な主走査ビーム同期検知器が各色毎用に用いられ、１つの基準となる同期検知信号（例えば、Ｋ(黒））から各色の主走査位置検知信号との差がカウンタ等で計測される。カウンタ等で計測された値から基準となる同期検知信号とのずれ量が算出され、このずれ量に応じて書き出し位置が調整されることによって、主走査方向の色ずれが制御される。
【００３７】
また、光ビームの副走査方向の位置を検知するＰＳＤによって、副走査方向の光ビーム照射位置が検出される。このＰＳＤによって検出された値に基づいて光ビームの副走査方向の書き出しタイミングが調整されることにより、副走査方向の色ずれが制御される。
【００３８】
このように、感光体４０に照射される光ビームとは別にピックアップミラー３０によってビーム同期センサ及びＰＳＤを備えた基板３２に光ビームを入射させることにより、画像形成装置内で射出される光ビームの主走査方向及び副走査方向の光ビーム位置を検知することができる。また、ビーム同期センサ及びＰＳＤを単一基板（基板３２）に配置することにより、画像形成装置内の温度変化などの環境変化に対してもそれぞれのセンサ（ビーム同期センサとＰＳＤ）の出力の変動量をばらつかせることなく同一にすることができ、温度変化などの環境変化が生じても精度良く光ビームの主走査位置及び副走査位置を検出することができると共に感光体４０に照射される光ビームの走査位置（色ずれ）を制御することができる。
【００３９】
また、基板３２が感光体４０から離れた位置に配置されているため、感光体４０を交換する際、感光体４０とビーム走査位置検知手段であるビーム同期センサ及びＰＳＤとの調整を行う必要がなくなると共にビーム走査位置検知手段であるビーム同期センサ及びＰＳＤを汚すことがなくなり、感光体４０の交換性を向上することができる。
【００４０】
次に図３（ａ）、（ｂ）、及び図４を参照してＰＳＤ４４について説明する。
【００４１】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ポジショニング抵抗４８に対して電流源５０、ダイオード５２、静電容量５４、並列抵抗５６が並列に接続されるような等価回路を有しており、ポジショニング抵抗４８に入射された光ビームの位置を検出するものである。図３中の５８はバイアス、６０ａ、６０ｂは電極である。
【００４２】
図４は、上述したＰＳＤ４４にて位置検出をするための制御ブロック図である。
【００４３】
図４に示すように、ＰＳＤ４４に対して増幅器６２、Ａ／Ｄコンバータ６６が設けられている。ＰＳＤ４４は、光ビーム照射位置に応じた電気信号出力を発生し、電圧比較器６４に入力される設定電圧Ｖは、光ビームが走査されるべき所定の位置に照射された時のＰＳＤ４４の出力を増幅器６２にて増幅した時の電圧とすると、光ビームの位置ずれによる誤差出力が電圧比較器６４から出力される。この誤差出力をＡ／Ｄコンバータ６６に入力してデジタル化する。このデジタル量に応じて副走査演算回路５８で補正値が演算される。
【００４４】
次に、基板３２の構成について、図５を参照して説明する。
【００４５】
図５に示すように、基板３２には、取り付け穴３４が４ヶ所設けられている。また、半導体レーザ光源から照射される光ビームが主走査される方向をＸ軸とし、半導体レーザ光源から照射される光ビームが主走査される方向と直行する方向をＹ軸とすると、基板３２のＸ、Ｙの位置決めを行うための第１基準穴３６が設けられ、Ｙ軸を長軸とする楕円形状でＸの位置決めを行うための第２基準穴３８が設けられている。基板３２は、第１基準及び第２基準によって所定の位置に位置決めされ、４ヶ所の取り付け穴３４を螺子で走査光学系１２に螺合されている。
【００４６】
基板３２には、上述したビーム同期センサ４２（４２Ｋ、４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ）及びＰＳＤ４４（４４Ｋ、４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ）が半導体レーザ光源１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃから照射される光ビームにそれぞれに対応して配置されており、ビーム同期センサ４２Ｋ及びＰＳＤ４４Ｋは、上述したＸ軸に沿って隣接配置されており、半導体レーザ光源１４Ｋから射出された光ビームがそれぞれに照射される。同様に、ビーム同期センサ４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ及びＰＳＤ４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃは、Ｘ軸に沿って隣接配置されており、それぞれ半導体レーザ光源１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃから射出された光ビームが照射される。
【００４７】
なお、それぞれのビーム同期センサ４２Ｋ、４２Ｙ、４２Ｍ、４２ＣのＹ軸方向の配置は、ビーム同期センサ４２Ｋからの検出信号を基準とし、他のビーム同期センサからの検出信号との差をカウンタで計測するために、Ｋの光ビームが照射されるビーム同期センサ４２Ｋに初めに光ビームが照射されるように、光ビームが主走査される最も上流側に配置され、その他のビーム同期センサ４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃは、Ｙ軸に沿って直線上に配置されている。また、それぞれのＰＳＤ４４Ｋ、４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃは、Ｙ軸に沿って直線状に配置されている。
【００４８】
図６に示すように、ＰＳＤ４４は、基板３２に矩形の開口部４６を設け、開口部４６の裏面（半導体レーザ光源１４（半導体レーザ光源１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃを総称して半導体レーザ光源１４という）から照射される光ビームの入射側と反対側の面）から半田によって溶着されており、ビーム同期センサ４２は、基板３２の表面側（半導体レーザ光源１４から照射される光ビームの入射側）にＰＳＤ４４に隣接して半田で溶着されている。なお、ビーム同期センサ４２及びＰＳＤ４４の光入射方向は、同一である。
【００４９】
このように、ＰＳＤ４４を基板３２の裏面から取り付けることにより、ビーム同期センサ４２とＰＳＤ４４の足が干渉することなく基板３２に実装することができ、ＰＳＤ４４とビーム同期センサ４２の間隔を狭くすることができる。ＰＳＤ４４とビーム同期センサ４２の間隔を狭くできることによって、主走査方向の走査ストロークを短縮することができる。すなわち、ポリゴンミラー２２から感光体４０に到るまでの距離を短縮することができるので、装置を小型化することができる。また、走査ストロークが短縮されることによって、半導体レーザ光源１４の点灯時間が短縮され、半導体レーザ光源１４の寿命を延ばすことができる。
【００５０】
また、図７は、ＰＳＤ４４の取り付け部を示す図である。ＰＳＤ４４の取り付けは、基板３２に設ける矩形の開口部４６をＰＳＤ４４の外形と同等の矩形の開口部を設ければよいが、製造上基板３２にＰＳＤ４４と同等の矩形の開口部４６を設けることは開口部４６に精度を必要とするため、基板３２が高価になってしまう。そこで、本実施の形態では、図７に示すように、ＰＳＤ４４の外形よりも大きい矩形の開口部４６を設け、矩形の開口部４６の隣接する２辺の面に精度を持たせ、ＰＳＤ４４をこの隣接する２辺の面を基準に半田溶着されている。このようにすることによって、基準となる隣接する２辺の面以外の２辺の面の寸法公差を緩和することができ、基板３２の製造を容易し、生産コストを下げることができる。
【００５１】
基板３２の光ビーム入射側には、図８（ａ）（ｂ）に示すように、主走査方向に集光能力を有する主走査集光レンズ７０及び副走査方向に集光能力を有する副走査集光レンズ７２が一体構成とされて配置されている。
【００５２】
主走査集光レンズ７０は、ＰＳＤ４４の光ビーム入射側に配置され、図８（ａ）に示す点線のように、主走査集光レンズ７０を介してＰＳＤ４４に光ビームが入射される。副走査集光レンズ７２は、ビーム同期センサ４２の光ビーム入射側に配置され、図８（ｂ）のように、副走査集光レンズ７２を介してビーム同期センサ４２に光ビームが入射される。
【００５３】
このように、ＰＳＤ４４においては、主走査集光レンズ７０上を走査される光ビームは、ＰＳＤ４４上に集光されるので、画像形成装置の高速化あるいは高解像度化によって走査される光ビームの走査速度が増しても精度良く副走査位置を検出することができる。ビーム同期センサ４２においては、副走査集光レンズ７２上を走査される光ビームは、ビーム同期センサ４２上に集光されるので、走査される光ビームの副走査方向の位置変動に対してもビーム同期センサ４２から光ビームが外れることなく確実に主走査位置を検出することができる。また、それぞれの主走査集光レンズ７０、副走査集光レンズ７２を一体構成とすることにより、レンズの占めるスペースを狭くすることができ、装置を小型化することができる。
【００５４】
基板３２には、主走査集光レンズ７０と副走査集光レンズ７２が光ビーム入射側に配置されているが、上述したように基板３２に配置されたビーム同期センサ４２とＰＳＤ４４は、基板３２の表裏に配置されているため、ビーム同期センサ４２とＰＳＤ４４に入射される光ビームの焦点方向にに差が生じる。このため、本実施の形態では、ビーム同期センサ４２がＰＳＤ４４より光ビーム入射側に焦点位置となることを補正するために、図９に示すように、ピックアップミラー３０の内側に反射面を設けてこの反射面によってビーム同期センサ４２に反射させ、ピックアップミラー３０の表面に反射面を設けてＰＳＤ４４に反射させる。これによって、光ビームの焦点方向の差を補正することができる。
【００５５】
上述のように構成することによって、ビーム同期センサ４２とＰＳＤ４４を感光体４０と同等の位置に配置することができ、正確な光ビームの主走査位置及び副走査位置を検出することができる。
【００５６】
すなわち、感光体４０から離れた位置に、ビーム同期センサ４２とＰＳＤ４４を配置することができるため、感光体４０交換時にビーム同期センサ４２及びＰＳＤ４４の調整を行う必要がなく、埃などがビーム同期センサ４２及びＰＳＤ４４に付着することがなくなり、感光体４０の交換性を向上することができる。
【００５７】
次に、本実施の形態の作用について図１，図２、及び図９を参照して説明する。
【００５８】
なお、半導体レーザ光源１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃより射出される光ビームの光路は、同一であるため、半導体レーザ光源１４Ｋを例に説明する。
【００５９】
半導体レーザ光源１４Ｋより射出された光ビームは、コリメータレンズ１６Ｋによって平行光に変換され、ハーフミラー１８に入射される。ハーフミラー１８に入射された光ビームは、反射ミラー２０へ反射され、反射ミラー２０によってポリゴンミラー２２へ反射される。
【００６０】
ポリゴンミラー２２に入射された光ビームは、ポリゴンミラー２２の回転によって、主走査がなされてｆθレンズ２４に反射され、ｆθレンズ２４によって線状の光ビームに変換される。ｆθレンズ２４より射出された光ビームは、反射ミラー２６に入射し、反射ミラー２６によってシリンダーミラー２８Ｋに反射される。シリンダーレンズ２８Ｋに入射された光ビームは、スポット状の光ビームに変換され感光体ドラム４０Ｋ上に走査露光が行われる。感光体ドラム４０Ｋが、主走査速度に応じて回転することによって副走査方向の走査露光が行われる。
【００６１】
また、シリンダーレンズ２８Ｋより感光体ドラム４０Ｋに走査露光を行う際、ポリゴンミラーによる１ラインの主走査開始時（又は主走査終了時）、の光ビームは、ピックアップミラー３０によって、基板３２に反射される。この時、光ビームはピックアップミラー３０の表面の反射面によって副走査位置を検出するＰＳＤ４４に反射され、ピックアップミラー３０の裏面（反射剤が蒸着される面）の反射面によってビーム同期センサ４２に反射される。これによって、ビーム同期センサ４２及びＰＳＤ４４に光ビームを照射することができ、光ビームの主走査位置及び副走査位置を検出することができる。また、上述したようにＰＳＤ４４は基板上３２の裏面側に配置されているためビーム同期センサ４２とＰＳＤ４４の焦点位置が異なるが、ピックアップミラー３０の反射面の位置を上述したように異なる反射面で反射させることにより、焦点位置を補正することができる。
【００６２】
続いて、図１０を参照して主走査方向の光ビーム点灯タイミングについて説明する。
【００６３】
図１０中の８０は、Ｋの光ビームの主走査位置を検出するための主走査位置検出信号（Ｋ）、８２はＫの光ビームの副走査位置を検出するための副走査位置検出信号（Ｋ）、８４はＫの画像を印字するための画像信号（Ｋ）であり、８６はＹの光ビームの主走査位置を検出するための主走査位置検出信号（Ｙ）、８８はＹのビームの副走査位置を検出するための副走査位置検出信号（Ｙ）、９０はＹの画像を印字するための画像信号（Ｙ）である。また、同様に、Ｍ及びＣについてそれぞれ、９２主走査位置検出信号（Ｍ）、９４副走査位置検出信号（Ｍ）、９６画像信号（Ｍ）、９８主走査位置検出信号（Ｃ）、１００副走査位置検出信号、１０２画像信号（Ｃ）である。
【００６４】
画像信号（Ｋ）８４は画像データを印字するためのデータに応じて半導体レーザ光源１４Ｋを点灯させるとと共に、ビーム同期センサ４２ＫとＰＳＤ４４Ｋ上を光ビームが照射されるように半導体レーザ光源１４Ｋの点灯タイミング（ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４）の制御を行う。
【００６５】
この半導体レーザ光源１４Ｋの点灯タイミング（ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４）はＫの場合を例に説明すると、まず主走査位置検出信号（Ｋ）８０が出力されてから次に半導体レーザ光源１４Ｋを点灯させようとするまでの時間ｔ５をカウンタで計測して半導体レーザ光源１４Ｋを点灯させ、主走査位置検出信号（Ｋ）８０が出力された時に半導体レーザ光源１４Ｋを消灯させるタイミングで制御を行うことにより、ビーム同期センサ４２Ｋ及びＰＳＤ４４Ｋ上を光ビームが照射するようにしている。
【００６６】
Ｍ及びＣの場合は、ビーム同期センサ４２Ｍ、４２Ｃ及びＰＳＤ４４Ｍ、４４Ｃ上を走査する光ビームの走査方向がＫ及びＹとは逆方向となり、主走査位置検出信号は１ラインの主走査終了時に出力される。主走査位置検出信号を基準に次の半導体レーザ光源の点灯させる時間をカウントすれば、Ｋと同様な制御を行うことができる。
【００６７】
また、主走査方向の各色のずれ量の補正は、ビーム同期センサ４２Ｋにより検出された信号を基準に各色のビーム同期センサ４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃによって検出された信号との差をカウンタ等で計測して書き出し位置の制御を行い、副走査方向の各色のずれ量の補正は、ＰＳＤ４４により検出された信号に基づいて各色の光ビーム副走査方向の書き出しタイミングを調整することによって副走査方向のずれ量が補正される。
【００６８】
さて、上述したビーム同期センサ４２とＰＳＤ４４の基板３２に配置する間隔を狭く配置することにより、図１０に示すタイミングチャートの半導体レーザ光源点灯時間（ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４）を短縮することができる。
【００６９】
なお、上記の実施の形態では、複数の半導体レーザ光源１４よりそれぞれに対応する感光体４０に照射する光ビームの位置を検出するビーム同期センサ４２（４２Ｋ、４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ）及びＰＳＤ４４（４４Ｋ、４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ）を単一基板３２に構成するようにしたが、ビーム同期センサ４２（４２Ｋ、４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ）を同一基板上に配置し、ＰＳＤ４４（４４Ｋ、４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ）を他の同一基板上に配置し、ピックアップミラーによってそれぞれに照射するようにしてもよい。
【００７０】
また、主走査集光レンズ７０及び副走査集光レンズ７２を一体構成としたが、それぞれ別々に配置するようにしてもよい。
【００７１】
さらに、基板３２に配置されたビーム同期センサ４２とＰＳＤ４４は、基板３２の表裏に配置されているため、ビーム同期センサ４２とＰＳＤ４４に入射される光ビームの焦点方向に差が生じる。このため、本実施の形態では、ビーム同期センサ４２がＰＳＤ４４より光ビーム入射側に焦点位置となることを補正するために、図９に示すように、ピックアップミラー３０の内側に反射面を設けてこの反射面によってビーム同期センサ４２に反射させ、ピックアップミラー３０の表面に反射面を設けてＰＳＤ４４に反射させることによって、光ビームの焦点方向の差を補正するようにしたが、ビーム同期センサ４２及びＰＳＤ４４に照射される光ビームの焦点方向の差をそれぞれの光ビーム入射側に設けられた主走査集光レンズ７０及び副走査集光レンズ７２によって焦点位置を変えるようにしてもよい。
【００７２】
また、本実施の形態では、複数の光源に対応して画像担持体を複数設ける構成としたが、単一光源に対して単一画像担持体を設けるようにしてもよいし、複数光源に対して単一画像担持体を設けるようにしてもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、正確な走査位置計測が可能な小型で且つ低コストの画像形成装置を提供することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係る画像形成装置の側面図である。
【図２】  本発明の実施の形態に係る画像形成装置の上面図である。
【図３】  画像形成装置に使用するＰＳＤを示す図である。
【図４】  ＰＳＤによって位置検出するための制御ブロック図である。
【図５】  基板の概略構成図である。
【図６】  ＰＳＤの取り付け部を示す図である。
【図７】  ＰＳＤの取り付け開口部を示す図である。
【図８】  ビーム同期センサ及びＰＳＤの光ビーム入射側に設けられた集光レンズを示す図である。
【図９】  案内手段であるピックアップミラーを示す図である。
【図１０】  光ビームの主走査点灯タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０    画像形成装置
１４Ｋ  半導体レーザ光源
１４Ｙ  半導体レーザ光源
１４Ｍ  半導体レーザ光源
１４Ｃ  半導体レーザ光源
３０    ピックアップミラー（案内手段）
３２    基板
４０    感光体（画像担持体）
４２    ビーム同期センサ（主走査位置検知手段）
４４    ＰＳＤ（副走査位置検知手段）
４６    開口部（透過部）
７０    主走査集光レンズ（第１の集光レンズ）
７２    副走査集光レンズ（第２の集光レンズ）
【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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