JP2002107645A - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

光走査装置および画像形成装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被走査面における主走査方向の相対的なドッ
ト位置ずれおよび色ずれを簡単な構成で補正できる光走
査装置および画像形成装置を得る。 【解決手段】 複数の光源１Ａ、１Ｂ、各光源を独立に
変調駆動する駆動回路、各光源からの光束を偏向する偏
向器４、偏向走査された複数の光束をそれぞれ異なる被
走査面８Ａ、８Ｂに導く走査結像光学系、被走査面に書
き込みを開始する前に同期検知信号を出力する同期検知
手段ＤＡ１、ＤＢ１、同期検知信号が出力されてから書
き込みを開始するまでの遅延時間を調整する遅延時間調
整手段、駆動回路による光源の駆動周波数を調整する周
波数調整手段を有する。一つの被走査面上に形成される
ドットと別の被走査面に形成されるドットとの主走査方
向の位置ずれが、有効書き込み幅の少なくとも一方の周
辺と中央とで逆方向になるように、遅延時間調整手段と
周波数調整手段とを調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光走査装置および
画像形成装置に関するもので、カラーレーザプリンタ、
カラーデジタル複写機、カラーファクシミリなどの多色
画像形成装置に適用可能なものである。
【０００２】
【従来の技術】多色画像形成装置に適用可能な光走査装
置として、複数の光源と、各光源を独立に変調駆動する
駆動回路と、各光源からの光束を偏向する偏向器と、偏
向走査された複数の光束をそれぞれ異なる被走査面に導
く走査結像光学系とを有するいわゆるマルチビーム走査
装置がある。マルチビーム走査装置は、複数の被走査面
上をそれぞれ光走査することができるため、多色画像形
成装置対応の光走査装置として用いることができる。ま
た、ビーム数が一つの場合と異なり、感光体ドラムを複
数回回転させることなく画像を形成することができるの
で、多色画像形成の高速化を実現することができ、生産
性が向上する。
【０００３】マルチビーム走査装置を用いた画像形成装
置の従来例として特開平１０−１４８７７５号公報記載
のものがある。これは、光偏向器としてガルバノミラー
を用い、ガルバノミラーの一面で２本の光束を偏向さ
せ、ガルバノミラーの他方の面で２本の光束を偏向させ
て、それぞれの偏向光でそれぞれに対応する像担持体表
面を走査しながら画像を記録するものである。
【０００４】各像担持体表面に記録された画像は一つの
転写ベルトに重ねて転写し、あるいは１枚の転写紙に重
ねて転写する。したがって、一つの像担持体表面に記録
された画像と別の像担持体表面に記録された画像は位置
精度よく形成され、かつ、それぞれの画像倍率の精度が
良好であることが必要である。仮にそれぞれの画像の位
置精度や倍率精度が悪いと、それぞれの画像が重ねて転
写されたとき鮮鋭な画像にならず、色ずれが発生する。
そこで、上記公報記載の発明では、二つの受光素子を主
走査方向に並べて配置し、二つの受光素子による偏向光
の検出信号によって光源の変調開始タイミングを決定
し、二つの受光素子による偏向光の検出タイミングのず
れに基づき、画像倍率を補正するようにしている。
【０００５】マルチビーム走査装置を用いたカラー画像
形成装置の別の例として特開平１１−３２６８０４号公
報記載のものがある。これは、カラー画像を形成するの
に必要な色、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブ
ラックの４色に対応して、光源、光偏向器、走査結像光
学系、像担持体からなる画像形成装置を４組設け、各組
の画像形成装置ごとに位置を変位させることができる回
折格子を配置し、それぞれの回折光学素子を長手方向に
変位させることにより、形成される画像の主走査方向の
片倍率を補正するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マルチ
ビームによる多色画像形成装置においては、異なる被走
査面上で形成されるそれぞれの色に対応する画像のずれ
を低減し、各画像を重ね合わせたときに生じる色ずれを
低減することが長い間の課題であり、近年、ますます高
精度化が要求されてきている。特に主走査方向の色ずれ
を補正しようとしても、従来の技術で補正することは非
常に困難であり、補正精度は満足できるものではなかっ
た。
【０００７】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、それぞれの被走査面に
おける主走査方向の相対的なドット位置ずれを簡単な構
成で補正できる光走査装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】本発明の他の目的は、それぞれの被走査面
における主走査方向の相対的な色ずれを簡単な構成で補
正することができる画像形成装置を提供することにあ
る。本発明のさらに別の目的は、それぞれの被走査面に
おける主走査方向の相対的なドット位置ずれを補正する
ことができ、なおかつ、相対的な走査線傾きのずれを補
正することができる光走査装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
複数の光源と、各光源を独立に変調駆動する駆動回路
と、各光源からの光束を偏向する偏向器と、偏向走査さ
れた複数の光束をそれぞれ異なる被走査面に導く走査結
像光学系と、上記光束により被走査面に書き込みを開始
する前に光束を受光して同期検知信号を出力する同期検
知手段と、同期検知信号が出力されてから書き込みを開
始するまでの遅延時間を調整する遅延時間調整手段と、
上記駆動回路による光源の駆動周波数を調整する周波数
調整手段とを有し、一つの被走査面上に形成されるドッ
トと別の被走査面に形成されるドットとの主走査方向の
位置ずれが、有効書き込み幅の少なくとも一方の周辺と
中央とで逆方向になるように、上記遅延時間調整手段と
周波数調整手段とを調整することことを特徴とする。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、一つの被走査面上に形成されるドットと別
の被走査面に形成されるドットとの主走査方向の位置ず
れが有効書き込み幅の両周辺で同方向になるように、遅
延時間調整手段と周波数調整手段とを調整することこと
を特徴とする。
【００１１】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、主走査方向のドット位置ずれ量が、有効書
き込み幅の両周辺と中央でほぼ等しくなるように、遅延
時間調整手段と周波数調整手段とを調整することを特徴
とする。
【００１２】請求項４記載の発明は、複数の光源と、各
光源からの光束を偏向する偏向器と、偏向走査された複
数の光束をそれぞれ異なる被走査面である像担持体に導
く走査結像光学系と、上記光束により被走査面に書き込
みを開始する前に光束を受光して同期検知信号を出力す
る同期検知手段と、同期検知信号を検出してから書き込
み開始するまでの遅延時間を調整する遅延時間調整手段
と、上記駆動回路による光源の駆動周波数を調整する周
波数調整手段とを有する光走査装置を用いた多色対応の
画像形成装置であって、各像担持体上には互いに異なる
色に対応するドットが形成され、一つの像担持体上に形
成される一つの色に対応するドットと別の像担持体上に
形成される別の色に対応するドットとの主走査方向の位
置ずれが、有効画像領域の少なくとも一方の周辺と中央
とで逆方向になるように、上記遅延時間調整手段と周波
数調整手段とを調整することことを特徴とする。
【００１３】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、一つの色に対応するドットと、別の色に対
応するドットとの主走査方向の位置ずれが有効画像領域
の両周辺で同方向になるように、遅延時間調整手段と周
波数調整手段とを調整することを特徴とする。
【００１４】請求項６記載の発明は、請求項５記載の発
明において、主走査方向のドット位置ずれ量が有効画像
領域の両周辺と中央でほぼ等しくなるように、遅延時間
調整手段と周波数調整手段とを調整することを特徴とす
る。
【００１５】請求項７記載の発明は、請求項１から３の
いずれかに記載の光走査装置において、各走査結像光学
系は主走査方向にパワーを有する走査結像光学素子を少
なくとも一つ有し、異なる被走査面に形成された主走査
方向の相対的なドット位置ずれを補正するように、前記
走査結像光学素子を主走査方向にシフトして調整するシ
フト調整手段を有有していることを特徴とする。
【００１６】請求項８記載の発明は、複数の光源と、各
光源を独立に変調駆動する駆動回路と、各光源からの光
束を偏向する偏向器と、偏向走査された複数の光束をそ
れぞれ異なる被走査面に導く走査結像光学系とを有する
光走査装置であって、各走査結像光学系は主走査方向に
パワーを有する走査結像光学素子を少なくとも一つ有
し、異なる被走査面に形成されるドットの主走査方向の
相対的な位置ずれを補正するように、上記走査結像光学
素子を、主走査方向に直交する軸を中心に回転調整する
手段を有することを特徴とする。
【００１７】請求項９記載の発明は、複数の光源と、各
光源を独立に変調駆動する駆動回路と、各光源からの光
束を偏向する偏向器と、偏向走査された複数の光束をそ
れぞれ異なる被走査面に導く複数の走査結像光学系とを
有する光走査装置であって、各走査結像光学系は光路屈
曲用の平面ミラーを少なくとも一つ有し、異なる被走査
面に形成されるドットの主走査方向の相対的な位置ずれ
を補正するように、上記光路屈曲用の平面ミラーを、主
走査方向に直交する軸を中心に回転調整する手段を有す
ることを特徴とする。
【００１８】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
発明において、各走査結像光学系は主走査方向よりも副
走査方向のパワーが大きい走査結像素子を有し、上記平
面ミラーの回転調整により発生する走査線傾きを補正す
るように、走査結像素子を光軸まわりに回転調整する手
段を有することを特徴とする。
【００１９】請求項１１記載の発明は、複数の光源と、
各光源を独立に変調駆動する駆動回路と、各光源からの
光束を偏向する偏向器と、偏向走査された複数の光束を
それぞれ異なる被走査面に導く複数の走査結像光学系と
を有する光走査装置であって、各走査結像光学系は光路
屈曲用の平面ミラーを少なくとも一つ有し、異なる被走
査面に形成されるドットの主走査方向の相対的な位置ず
れを補正するように、上記光路屈曲用の平面ミラーを湾
曲調整する手段を有することを特徴とする。
【００２０】請求項１２記載の発明は、複数の光源と、
各光源を独立に変調駆動する駆動回路と、各光源からの
光束を偏向する偏向器と、偏向走査された複数の光束を
それぞれ異なる被走査面に導く複数の走査結像光学系と
を有する光走査装置であって、異なる被走査面に形成さ
れるドットの主走査方向の相対的な位置ずれを補正する
ように、偏向器から被走査面までの光路長を調整する手
段を有することを特徴とする。
【００２１】請求項１３記載の発明は、複数の光源と、
各光源を独立に変調駆動する駆動回路と、各光源からの
光束を偏向する偏向器と、偏向走査された複数の光束を
それぞれ異なる被走査面に導く走査結像光学系とを有す
る光走査装置であって、異なる被走査面に形成されるド
ットの主走査方向の相対的な位置ずれを補正するよう
に、被走査面を、主走査方向に直交する軸を中心に回転
調整する手段を有することを特徴とする。
【００２２】請求項１４記載の発明は、請求項８から１
３までの何れかに記載の光走査装置を用いた画像形成装
置であって、複数の被走査面はそれぞれ像担持体からな
り、各像担持体にドットが形成されることにより静電潜
像が形成されることを特徴とする。
【００２３】請求項１５記載の発明は、請求項８から１
３までの何れかに記載の光走査装置を用いた画像形成装
置であって、複数の被走査面はそれぞれ像担持体からな
り、各像担持体にそれぞれ異なる色に対応するドットが
形成されることによりそれぞれの色に対応する静電潜像
が形成されることを特徴とする多色対応の画像形成装置
である。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかる光走査装置および画像形成装置の実施の形態に
ついて説明する。図１は、本発明にかかる光走査装置の
実施形態を、偏向面と平行な面内において展開して示す
平面図である。右側の走査結像光学系をＡ、左側の走査
結像光学系をＢとする。各走査結像光学系は次に示す部
材を有してなる。 １Ａ、１Ｂ：半導体レーザからなる光源 ２Ａ、２Ｂ：カップリングレンズ ３Ａ、３Ｂ：副走査方向にのみパワーを有するシリンド
リカルレンズ ４：回転多面鏡からなる偏向器 ５Ａ、５Ｂ：第１走査結像レンズ ６Ａ、６Ａ：第２走査結像レンズ ７Ａ、７Ｂ：防塵ガラス ８Ａ、８Ｂ：被走査面 ＤＡ１、ＤＢ１：開始側受光手段 ＤＡ２、ＤＢ２：終了側受光手段
【００２５】図１の右側の走査結像光学系Ａについてま
ず説明する。光源１Ａから射出された光束は、カップリ
ングレンズ２Ａでカップリングされ、副走査方向にのみ
パワーを有するシリンドリカルレンズ３Ａで偏向器４の
一つの偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結
象される。図示の例では、光偏向器４は矢印で示すよう
に反時計方向に回転駆動され、偏向反射面に入射する光
束を所定の角度範囲において等角速度的に偏向する。偏
向された光束は第１、第２走査結像レンズ５Ａ、６Ａお
よび防塵ガラス７Ａを介し、被走査面８Ａ上に結像され
る。そして、上記各光束はｆθ機能を有する第１、第２
走査結像レンズ５Ａ、６Ａを通ることにより、被走査面
８Ａ、８Ｂ上を略等速度的に走査する。走査結像レンズ
５Ａ、６Ａに関し、上記偏向反射面と被走査面８Ａとが
共役な関係にあり、各偏向反射面相互の面倒れによる被
走査面８Ａ上での結像位置が補正される。
【００２６】図１の左側の走査結像光学系Ｂについても
走査結像光学系と同様に、かつ、走査結像光学系Ａと走
査結像光学系Ｂとが左右対称に構成されている。すなわ
ち、走査結像光学系Ｂにおける光源１Ｂからの光束は、
カップリングレンズ２Ｂ、シリンドリカルレンズ３Ｂを
経て偏向器４の他の偏向反射面近傍に主走査方向に長い
線像として結象され、偏向反射面に入射する光束は等角
速度的に偏向される。偏向された光束は第１、第２走査
結像レンズ５Ｂ、６Ｂを通ることにより、被走査面８Ｂ
上に結像されるとともに被走査面８Ｂ上を略等速度的に
走査する。走査結像レンズ５Ｂ、６Ｂに関し、上記偏向
反射面と被走査面８Ｂとが共役な関係にあり、各偏向反
射面相互のいわゆる面倒れ補正機能をもっている。
【００２７】走査結像光学系Ａ、Ｂにはそれぞれ受光手
段ＤＡ１、ＤＢ１が設けられている。受光手段ＤＡ１、
ＤＢ１は同期検知手段として機能するもので、それぞれ
の光束が被走査面８Ａ、８Ｂ上において走査を開始し書
き込みを開始するのに先立って同期検知信号を得るため
に配置されている。他の受光手段ＤＡ２、ＤＢ２は、走
査終了信号を得るために配置されている。受光手段ＤＡ
１と受光手段ＤＡ２は書き込み開始前の偏向光を反射す
るミラー９Ａ１、９Ｂ１と、このミラー９Ａ１、９Ｂ１
からの反射光を受光する受光素子１０Ａ１、１０Ｂ１を
有している。受光手段ＤＡ２、ＤＢ２は書き込み終了後
の偏向光を反射するミラー９Ａ２、９Ｂ２と、このミラ
ー９Ａ２、９Ｂ２からの反射光を受光する受光素子１０
Ａ２、１０Ｂ２を有している。
【００２８】各光源１Ａ、１Ｂは、図示されない駆動回
路により、形成しようとする画像信号で変調駆動され
る。受光手段ＤＡ１、ＤＢ１から同期検知信号が出力さ
れてから所定の遅延時間が経過した時点より、各光源１
Ａ、１Ｂの画像信号による変調駆動が開始される。上記
遅延時間は、遅延時間調整手段によって調整可能となっ
ている。また、上記光源１Ａ、１Ｂを変調駆動する駆動
回路は所定の駆動周波数のクロック信号によって駆動さ
れるようになっていて、上記駆動周波数は周波数調整手
段によって調整可能となっている。
【００２９】走査結像光学系Ａ側において受光手段ＤＡ
１と受光手段ＤＡ２の間を光束が通過する時間、およ
び、走査結像光学系Ｂにおいて受光手段ＤＢ１と受光手
段ＤＢ２の間を光束が通過する時間を計測し、計測した
時間に基づき上記駆動周波数をそれぞれ別個に変更し、
各光学素子の形状誤差や取り付け誤差などによる倍率誤
差を補正するようになっている。上記計測した時間が長
い場合は駆動周波数を高く調整し、計測した時間が短い
場合は駆動周波数を低く調整する。この調整によって、
一方の被走査面８Ａと他方の被走査面８Ｂにおける光走
査領域の長さ（有効書き込み幅）が一致するようにす
る。また、受光手段ＤＡ１、ＤＢ１で光束を検知したあ
と書き込みを開始するまでの遅延時間ＴＡ、ＴＢの調整
を行うことにより、一方の被走査面８Ａと他方の被走査
面８Ｂにおける光走査開始位置を一致させることができ
る。
【００３０】被走査面における画像書き込みないしは画
像形成は、微小な光のドットを直線上に形成することに
よって行われる。それぞれの被走査面８Ａ、８Ｂにおけ
るドット位置のずれを調整し、ドット位置が一致するよ
うに調整することによって、形成されるカラー画像の色
ずれを修正することができる。図５に、ドット位置補正
のフロー図を示す。図５に示すように、受光手段ＤＡ
１、ＤＡ２間、および受光手段ＤＢ１、ＤＢ２間のビー
ムの通過時間を検出した結果と、出力画像の主走査方向
のドット位置ずれ測定結果に基づき、駆動周波数の調整
および遅延時間の調整を行う。ここで、同期検知信号を
検出してから書き込み開始までの遅延時間の調整は、こ
れを電気的に行ってもよいし、例えば受光手段ＤＡ１、
ＤＢ１に光束を導くミラー９Ａ１、９Ｂ１の角度を調整
する等の機械的な方法を用いてもよい。
【００３１】図２は、ドット位置ずれのモデル図を示
す。白丸が走査結像光学系Ａによる被走査面上のドット
であり、黒丸が走査結像光学系Ｂによる被走査面上のド
ットである。図２（ａ）は駆動周波数の調整と遅延時間
の調整により、有効書き込み幅両周辺の主走査方向のド
ット位置を合わせた状態を示している。しかしながら、
図（ａ）に示す例では中央部でのドット位置ずれが大き
くなっており、色ずれが目だってしまう。
【００３２】図２（ｂ）は駆動周波数の調整と遅延時間
の調整とを組み合わせることにより、有効書き込み幅両
周辺の主走査方向の相対的なドット位置ずれＸ２、Ｘ２
´の向きと、中央部での相対的なドット位置ずれＸ１の
向きとが互いに逆向きになるように調整した状態を示し
ている。これにより、図２（ｂ）によれば、図２（ａ）
に示す例よりもドット位置ずれの最大値が小さくなって
おり、色ずれが目立たなくなることがわかる。
【００３３】なお、有効書き込み幅両周辺での主走査方
向のドット位置ずれが小さい場合には、有効書き込み幅
の両周辺のどちらか一方と中央部での位置ずれの方向と
が逆になるようにすればよい。さらに望ましくは、有効
書き込み幅両周辺のうちドット位置ずれ量が大きい側と
中央部とでの位置ずれの方向が逆になるようにすればよ
い。また、｜Ｘ１｜＝｜Ｘ２|＝｜Ｘ２´|とすることに
より、色ずれを最小にすることができる。
【００３４】なお、以上説明した光走査装置を有するカ
ラー画像形成装置における像担持体上の、異なる色の主
走査方向のドット位置ずれについても、上記と全く同様
にすることによってドット位置ずれを最小にすることが
できる。
【００３５】
【実施例】以下に走査結像光学系Ａ、Ｂの具体的な実施
例を示す。光源波長を７８０ｎｍとする。走査結像光学
系ＡまたはＢにおいては、光源以外の光学素子は共通の
光学素子を用いる。 Ｒｍ：メリジオナル方向曲率半径 Ｒｓ：サジタル方向曲率半径 Ｎ：使用波長での屈折率 Ｘ：光軸方向の距離 としたとき、偏向器よりあとの光学系の設計値を次のと
おりとする。 ＊で示される面は共軸非球面であり、下式で表される。 Ｘ＝｛（Ｙ＾２）／Ｒ｝／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）＊（Ｙ／Ｒ）＾２｝］ ＋Ａ＊Ｙ＾４＋Ｂ＊Ｙ＾６＋Ｃ＊Ｙ＾８＋Ｄ＊Ｙ＾１０・・（１） 上記面番号１の面は、 Ｋ＝２．６６７、 Ａ＝１．７９Ｅ−０７、 Ｂ＝−
１．０８Ｅ−１２、Ｃ＝−３．１８Ｅ−１４、 Ｄ＝
３．７４Ｅ−１８ 面番号２の面は、 Ｋ＝０．０２、 Ａ＝２．５０Ｅ−０７、 Ｂ＝９．６
１Ｅ−１２、Ｃ＝４．５４Ｅ−１５、 Ｄ＝−３．０３
Ｅ−１８ ＊＊で示される面は、主走査方向の形状が非円弧形状で
あり、副走査方向の曲率半径はレンズ高さにより連続的
に変化する。面番号３の主走査形状は（１）式で表現さ
れ、 Ｋ＝−７１．７３、 Ａ＝４．３３Ｅ−０８、 Ｂ＝−
５．９７Ｅ−１３、Ｃ＝−１．２８Ｅ−１６、 Ｄ＝
５．７３Ｅ−２１ 面番号３の面は、主走査対応方向における光軸からの距
離：Ｙを変数とする偏向に直交する面内の曲率半径：Ｒ
ｓ（Ｙ）としたとき、これらＲｓ（Ｙ）を特定するの
に、次の多項式 Ｒｓ（Ｙ）＝Ｒｓ（０）＋Σｂｊ・Ｙ＾ｊ （ｊ＝１、２、３、…） で表すことにする。
【００３６】面番号３の面は、主走査対応方向において
光軸対称で、 Ｒｓ（０）＝−４７．７、 Ｂ２＝１．６０Ｅ−０３、
Ｂ４＝−２．３２Ｅ−０７、 Ｂ６＝１．６０Ｅ−１
１、Ｂ８＝−５．６１Ｅ−１６、 Ｂ１０＝２．１８Ｅ
−２０、Ｂ１２＝−１．２５Ｅ−２４ ここで、走査結像光学系Ｂの第１走査結像レンズと第２
走査結像レンズの間（２面と３面の間）に、光路を変更
するための平面ミラーを配置しており、副走査断面内に
おいてミラーを２６°傾けている。
【００３７】走査結像光学系Ａと走査結像光学系Ｂで部
品誤差、部品取り付け誤差が独立に発生するため、主走
査方向の相対的なドット位置ずれが発生するが、図８に
示すように、発生要因により、２種類の傾向の、主走査
方向の相対的なドット位置ずれがある。図８（ａ）は相
対的なドット位置ずれが非対称に発生する例を示してお
り、図８（ｂ）は相対的なドット位置ずれがほぼ対称に
発生する例を示している。ここでは、わかりやすくする
ため、（ａ）のタイプのドット位置ずれの補正と（ｂ）
のタイプのドット位置ずれの補正について分けて説明す
る。
【００３８】図６は、上記（ａ）タイプの相対的なドッ
ト位置ずれを有する初期値に対し、下記項目の各種調整
を行った後の相対的なドット位置ずれを示す。 （１）第２走査結像レンズを、主走査方向に０．３ｍｍ
シフト調整。 （２）第２走査結像レンズを、主走査方向に直交する軸
を中心に２３．８′回転調整。 （３）第１走査結像レンズと第２走査結像レンズの間に
配置した前記平面ミラーを、主走査方向に直交する軸を
中心に３．６′回転調整。 （４）被走査面を、主走査方向に直交する軸を中心に
４．５′回転調整。 前述のように、第２走査結像レンズは主走査方向にパワ
ーを有しており、上記（１）のように第２走査結像レン
ズをシフト調整し、または、（２）のようにチルト（回
転）調整することにより、互いに異なる被走査面におけ
る主走査方向の相対的なドット位置ずれを補正すること
ができる。
【００３９】また、上記（３）のように、上記平面ミラ
ーを、主走査方向に直交する軸を中心に回転調整するこ
とによっても、互いに異なる被走査面における主走査方
向の相対的なドット位置ずれを補正することができる。
このとき、平面ミラーの回転調整により、副作用として
走査線傾きが発生するが、走査結像光学系中に、主走査
方向よりも副走査方向のパワーが大きい走査結像素子
（第２走査結像レンズ）を配置し、この走査結像素子を
光軸まわりに回転調整するようにすることにより、上記
副作用としての走査線傾きも補正することができる。さ
らに、上記（４）のように、被走査面を主走査方向に直
交する軸を中心に回転調整することにより、互いに異な
る被走査面における主走査方向の相対的なドット位置ず
れを補正することができる。
【００４０】図７は、図８に示す（ｂ）タイプの相対的
なドット位置ずれを有している初期値に対し、下記項目
の調整を行った後の相対的なドット位置ずれを示す。 （１）前記平面ミラーの湾曲調整：５０ｍＲ。 （２）偏向器から被走査面までの光路長の調整。 上記（１）のような平面ミラーの湾曲調整は、例えば、
平面ミラーをその主走査方向両周辺部で固定し、中央部
を押し付けることによって湾曲させるようにしておき、
中央部の押し付け力を調整することによって湾曲度を調
整することができる。これにより、互いに異なる被走査
面上での主走査方向の相対的なドット位置ずれを補正す
ることができる。
【００４１】また、上記（２）のような偏向器から被走
査面までの光路長を変更する方法としては、光路変更用
の平面ミラーの位置を光軸方向に移動する方法、あるい
は、被走査面そのものを光軸方向に移動する方法などが
ある。これにより、互いに異なる被走査面上での主走査
方向の相対的なドット位置ずれを補正することができ
る。なお、光路長の変更に伴いビームスポット径の変動
が懸念されるが、ビームスポット径変動が小さい範囲で
光路長を変更すればよく、偏向器の前方に配置されてい
る光学素子をさらに移動調整することにより、安定した
ビームスポット径を獲得することができる。
【００４２】図３は、４色対応の光走査装置の実施形態
を、副走査断面内において示している。右側の走査結像
光学系をＡ、左側の走査結像光学系をＢとする。各走査
結像光学系は次に示す部材を有してなる。 ５Ａ、５Ａ´、５Ｂ、５Ｂ´：第１走査結像レンズ ６Ａ、６Ａ´、６Ｂ、６Ｂ´：第２走査結像レンズ ７Ａ、７Ａ´、７Ｂ、７Ｂ´：防塵ガラス ８Ａ、８Ａ´、８Ｂ、８Ｂ´：被走査面 ｍ１〜ｍ４、ｍ１´〜ｍ４´：平面ミラー
【００４３】図３に示す実施形態は、図１に示す実施形
態を偏向器４の回転軸方向に二つ重ねることによって４
色対応の光走査装置を形成した形態になっている。ただ
し、被走査面は感光体ドラムなどの像担持体からなり、
これを重ねて配置することはできないことから、４つの
被走査面８Ａ、８Ａ´、８Ｂ、８Ｂ´を平行に並べ、そ
れぞれの被走査面に対応する走査光学系において、走査
結像光学素子としての第１走査結像レンズ５Ａ、５Ａ
´、５Ｂ、５Ｂ´と、走査結像光学素子としての第２走
査結像レンズ６Ａ、６Ａ´、６Ｂ、６Ｂ´との間に光路
屈折用の平面ミラーｍ１〜ｍ４、ｍ１´〜ｍ４´を配置
し、これら平面ミラーの数および配置位置を変えること
によって、偏向光束を各被走査面８Ａ、８Ａ´、８Ｂ、
８Ｂ´に導くようになっている。
【００４４】図３に示す実施形態における平面ミラーｍ
１〜ｍ４、ｍ１´〜ｍ４´の配置関係をより具体的に説
明する。右端に配置された被走査面８Ａ´に対しては、
偏向器４で偏向反射され第１走査結像レンズ５Ａ´を通
り、平面ミラーｍ４で曲げられ、第２走査結像レンズ６
Ａ´、防塵ガラス７Ａ´を通った光束が集束し、被走査
面８Ａ´が走査されるようになっている。右から２番目
に配置された被走査面８Ａに対しては、偏向器４で偏向
反射され第１走査結像レンズ５Ａを通り、平面ミラーｍ
１で反射され、平面ミラーｍ２で折り返され、さらに平
面ミラーｍ３で曲げられ、第２走査結像レンズ６Ａ、防
塵ガラス７Ａを通った光束が集束し、被走査面８Ａが走
査されるようになっている。
【００４５】左から２番目に配置された被走査面８Ｂに
対しては、偏向器４で偏向反射され第１走査結像レンズ
５Ｂを通り、平面ミラーｍ１´で反射され、平面ミラー
ｍ２´で折り返され、さらに平面ミラーｍ３´で曲げら
れ、第２走査結像レンズ６Ｂ、防塵ガラス７Ｂを通った
光束が集束し、被走査面８Ｂが走査されるようになって
いる。左端に配置された被走査面８Ｂ´に対しては、偏
向器４で偏向反射され第１走査結像レンズ５Ｂ´を通
り、平面ミラーｍ４´で曲げられ、第２走査結像レンズ
６Ｂ´、防塵ガラス７Ｂ´を通った光束が集束し、被走
査面８Ｂ´が走査されるようになっている。
【００４６】偏向器４の偏向反射面から各被走査面８
Ａ、８Ａ´、８Ｂ、８Ｂ´までの光路長は等しくなるよ
うに、各平面ミラーｍ１〜ｍ４、ｍ１´〜ｍ４´の位置
が調整されている。また、既に説明した通り、それぞれ
の光走査光学系中に配置された少なくとも一つの平面ミ
ラーは、互いに異なる被走査面上での主走査方向の相対
的なドット位置ずれを補正することができるように、そ
の位置を光軸方向に移動調整可能に、あるいは、主走査
方向に直交する軸を中心に回転調整可能に、あるいは、
湾曲調整可能に取り付けられている。
【００４７】図４は、以上説明した光走査装置を用いた
４色対応の画像形成装置の実施形態を示す。光走査によ
って像担持体に画像が書き込まれ、電子写真プロセスを
経て転写紙Ｐに画像が形成されるまでのプロセスは通常
の多色画像形成装置と同様である。画像形成装置は次に
示す部材を有してなる。 １１７：光走査装置 １１２Ｍ〜１１２Ｋ：帯電器 １１３Ｍ〜１１３Ｋ：現像器 １１４Ｍ〜１１４Ｋ：転写器 １１４：転写ベルト １１６：定着器 帯電器、現像器、転写器を示す符号の末尾に付されてい
るアルファベットは、画像の色の区別を示すもので、Ｍ
はマゼンタ、Ｃはシアン、Ｙはイエロー、Ｋはブラック
を表している。
【００４８】被走査面８Ａ´はマゼンタに対応してお
り、被走査面８Ａ´をなす像担持体の周囲には帯電器１
１２Ｍ、現像器１１３Ｍ、転写機１１４Ｍが配置されて
いる。被走査面８Ａはシアンに対応しており、被走査面
８Ａをなす像担持体の周囲には帯電器１１２Ｃ、現像器
１１３Ｃ、転写機１１４Ｃが配置されている。被走査面
８Ｂはイエローに対応しており、被走査面８Ｂをなす像
担持体の周囲には帯電器１１２Ｙ、現像器１１３Ｙ、転
写機１１４Ｙが配置されている。被走査面８Ｂ´はブラ
ックに対応しており、被走査面８Ｂ´をなす像担持体の
周囲には帯電器１１２Ｋ、現像器１１３Ｋ、転写機１１
４Ｋが配置されている。
【００４９】帯電器１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｙ、１
１２Ｋで均一に帯電された各被走査面８Ａ´、８Ａ、８
Ｂ、８Ｂ´には、前述のように構成された光走査装置１
１７からそれぞれの色に対応した走査光束が導かれて主
走査方向に走査される。また、各被走査面８Ａ´、８
Ａ、８Ｂ、８Ｂ´は図４において時計方向に回転駆動さ
れることによって副走査が行われ、各被走査面８Ａ´、
８Ａ、８Ｂ、８Ｂ´にそれぞれの色に対応した画像が静
電潜像として書き込まれる。それぞれの潜像は現像器１
１３Ｍ、１１３Ｃ、１１３Ｙ、１１３Ｋでそれぞれの色
のトナーで現像され、トナー像が形成される。
【００５０】各被走査面８Ａ´、８Ａ、８Ｂ、８Ｂ´を
なす像担持体の下側に沿って転写ベルト１１４が通って
いて、転写ベルト１１４の駆動に伴って転写紙Ｐが搬送
されるようになっている。転写紙Ｐの搬送とともに、転
写機１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｙ、１１４Ｋによって
上記トナー像が転写紙Ｐに転写され、マゼンタ、シア
ン、イエロー、ブラックの画像が転写紙Ｐに重ねられて
カラー画像が形成される。転写紙Ｐは定着器１１６を通
り、カラー画像が転写紙Ｐに定着される。
【００５１】光走査装置１１７は、前述のようにそれぞ
れの被走査面における主走査方向のドット位置ずれが生
じないように、あるいはドット位置ずれが小さくなるよ
うに各種の調整手段を有しているため、転写紙Ｐ上に色
ずれのないまたは色ずれの少ない良質のカラー画像を形
成することができる。
【００５２】なお、図示の実施形態では、互いに異なる
被走査面に対して偏向器を共通に用いているが、被走査
面それぞれに対応して偏向器を配置してもよい。走査結
像光学系は図示の実施形態のように第１、第２走査結像
光学素子の２個で構成してもよいし、１個の走査結像光
学素子のみで構成してもよい。また、走査結像光学系は
レンズ系に限らず、反射ミラー系で構成してもよい。そ
のほか、各請求項記載の技術的範囲を逸脱しない範囲で
任意に設計変更しても差し支えない。
【００５３】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、一つの被
走査面上に形成されるドットに対する、別の被走査面に
形成されるドットの主走査方向の位置ずれが、有効書き
込み幅の少なくとも一方の周辺と中央とで逆向きになる
ようにしたことにより、互いに異なる被走査面における
主走査方向の相対的なドット位置ずれを補正することが
できる。
【００５４】請求項２記載の発明によれば、一つの被走
査面上に形成されるドットに対する、別の被走査面に形
成されるドットの主走査方向の位置ずれが、有効書き込
み幅の両周辺部で同じ向きになるようにしたことによ
り、互いに異なる被走査面における主走査方向の相対的
なドット位置ずれを補正することができる。
【００５５】請求項３記載の発明によれば、主走査方向
のドット位置ずれ量が有効書き込み幅の両周辺と中央で
ほぼ等しくなるようにすることにより、互いに異なる被
走査面における主走査方向の相対的なドット位置ずれを
補正することができる。
【００５６】請求項４記載の発明によれば、一つの像担
持体上に形成される一つの色のドットに対する、別の像
担持体上に形成される別の色のドットとの、互いに異な
る被走査面における主走査方向の位置ずれが、有効書き
込み幅の少なくとも一方の周辺部と中央部とで逆向きに
なるようにすることにより、色ずれの少ない高画質な画
像を形成することができる。
【００５７】請求項５記載の発明によれば、一つの像担
持体上に形成される一つの色のドットに対する、別の像
担持体上に形成される別の色のドットとの、主走査方向
の位置ずれが有効書き込み幅の両周辺部で同じ向きにな
るようにすることにより、色ずれの少ない高画質な画像
を形成することが可能になる。
【００５８】請求項６記載の発明によれば、互いに異な
る被走査面における主走査方向のドット位置ずれ量が、
有効書き込み幅の両周辺部と中央部とでほぼ等しくなる
ようにすることにより、色ずれの少ない高画質な画像を
形成することができる。
【００５９】請求項７記載の発明によれば、走査結像光
学素子を主走査方向にシフト調整することにより、互い
に異なる被走査面における主走査方向の相対的なドット
位置ずれを補正することができる。
【００６０】請求項８記載の発明によれば、走査結像光
学素子を、主走査方向に直交する軸を中心に回転調整す
ることにより、互いに異なる被走査面における主走査方
向の相対的なドット位置ずれを補正することができる。
【００６１】請求項９記載の発明によれば、光路屈曲用
の平面ミラーを、主走査方向に直交する軸を中心に回転
調整することにより、互いに異なる被走査面における主
走査方向の相対的なドット位置ずれを補正することがで
きる。
【００６２】請求項１０記載の発明によれば、各走査結
像光学系は主走査方向よりも副走査方向のパワーが大き
い走査結像素子を有し、この走査結像素子を光軸まわり
に回転調整するようにしたことにより、それぞれの被走
査面における走査線傾きを補正することができる。
【００６３】請求項１１記載の発明によれば、走査結像
光学系中に配置した光路屈曲用の平面ミラーを湾曲調整
することにより、互いに異なる被走査面における主走査
方向の相対的なドット位置ずれを補正することができ
る。
【００６４】請求項１２記載の発明によれば、偏向器か
ら被走査面までの光路長を調整することにより、互いに
異なる被走査面における主走査方向の相対的なドット位
置ずれを補正することができる。
【００６５】請求項１３記載の発明によれば、被走査面
を、主走査方向に直交する軸を中心に回転調整すること
により、互いに異なる被走査面における主走査方向の相
対的なドット位置ずれを補正することができる。
【００６６】請求項１４または１５記載の発明によれ
ば、請求項８〜１３までの何れかに記載された光走査装
置を用いて画像形成装置または多色対応の画像形成装置
を構成したため、互いに異なる被走査面における主走査
方向の相対的なドット位置ずれが補正され、色ずれのな
い鮮鋭な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる光走査装置の実施の形態を主走
査平面に沿って示す平面図である。
【図２】上記光走査装置によって被走査面に形成される
ドットの例を示すもので、（ａ）はドットずれの例を、
（ｂ）はドットずれ補正の例を示す拡大図である。
【図３】上記実施の形態を副走査平面に沿って示す正面
図である。
【図４】上記光走査装置を用いた画像形成装置の実施の
形態を示す正面図である。
【図５】上記光走査装置によるドット位置調整の動作を
示すフローチャートである。
【図６】被走査面におけるドット位置ずれを初期値と各
種調整後の値とで対比して示すグラフである。
【図７】被走査面におけるドット位置ずれを初期値と別
の各種調整後の値とで対比して示すグラフである。
【図８】発生原因によって被走査面に生じる２種類のド
ット位置ずれを示す拡大図である。
【符号の説明】
１Ａ 光源 １Ｂ 光源 ４ 偏向器 ６Ａ 走査結像光学素子 ６Ｂ 走査結像光学素子 ７Ａ 走査結像光学素子 ７Ｂ 走査結像光学素子 ８Ａ 被走査面 ８Ｂ 被走査面 ＤＡ１ 同期検知手段 ＤＡ２ 同期検知手段 ＤＢ１ 同期検知手段 ＤＢ２ 同期検知手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 13/00 Ｇ０２Ｂ 13/08 13/08 13/18 13/18 Ｈ０４Ｎ 1/23 １０３Ｃ Ｈ０４Ｎ 1/113 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｍ 1/23 １０３ Ｄ Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ Ｆターム(参考） 2C362 AA43 AA48 BA51 BA52 BA70 BA86 BA87 BB38 BB42 BB43 CA22 CA39 CB78 DA03 2H045 AA01 BA02 BA22 BA34 CA63 CA88 CA98 CA99 2H087 KA19 LA22 NA03 PA02 PA17 PB02 QA03 QA07 QA12 QA22 QA34 QA37 QA41 RA05 RA08 RA13 5C072 AA03 BA02 BA15 BA19 HA02 HA06 HA13 HB08 HB13 XA01 XA05 5C074 AA10 BB03 BB26 CC26 DD11 DD15 DD24 EE04 EE06 FF15 GG02 GG04 GG09 HH02

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の光源と、 各光源を独立に変調駆動する駆動回路と、 各光源からの光束を偏向する偏向器と、 偏向走査された複数の光束をそれぞれ異なる被走査面に
    導く走査結像光学系と、 上記光束により被走査面に書き込みを開始する前に光束
    を受光して同期検知信号を出力する同期検知手段と、 同期検知信号が出力されてから書き込みを開始するまで
    の遅延時間を調整する遅延時間調整手段と、 上記駆動回路による光源の駆動周波数を調整する周波数
    調整手段とを有し、一つの被走査面上に形成されるドッ
    トと、別の被走査面に形成されるドットとの主走査方向
    の位置ずれが、有効書き込み幅の少なくとも一方の周辺
    と中央とで逆方向になるように、上記遅延時間調整手段
    と周波数調整手段とを調整することを特徴とする光走査
    装置。
  2. 【請求項２】 一つの被走査面上に形成されるドット
    と、別の被走査面に形成されるドットとの主走査方向の
    位置ずれが有効書き込み幅の両周辺で同方向になるよう
    に、遅延時間調整手段と周波数調整手段とを調整するこ
    とを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
  3. 【請求項３】 主走査方向のドット位置ずれ量が、有効
    書き込み幅の両周辺と中央でほぼ等しくなるように、遅
    延時間調整手段と周波数調整手段とを調整することを特
    徴とする請求項２記載の光走査装置。
  4. 【請求項４】 複数の光源と、 各光源からの光束を偏向する偏向器と、 偏向走査された複数の光束をそれぞれ異なる被走査面で
    ある像担持体に導く走査結像光学系と、 上記光束により被走査面に書き込みを開始する前に光束
    を受光して同期検知信号を出力する同期検知手段と、 同期検知信号を検出してから書き込み開始するまでの遅
    延時間を調整する遅延時間調整手段と、 上記駆動回路による光源の駆動周波数を調整する周波数
    調整手段とを有する光走査装置を用いた多色対応の画像
    形成装置であって、 各像担持体上には互いに異なる色に対応するドットが形
    成され、 一つの像担持体上に形成される一つの色に対応するドッ
    トと、別の像担持体上に形成される別の色に対応するド
    ットとの主走査方向の位置ずれが、有効画像領域の少な
    くとも一方の周辺と中央とで逆方向になるように、上記
    遅延時間調整手段と周波数調整手段とを調整することを
    特徴とする画像形成装置。
  5. 【請求項５】 一つの色に対応するドットと、別の色に
    対応するドットとの主走査方向の位置ずれが有効画像領
    域の両周辺で同方向になるように、遅延時間調整手段と
    周波数調整手段とを調整することを特徴とする請求項４
    記載の画像形成装置。
  6. 【請求項６】 主走査方向のドット位置ずれ量が有効画
    像領域の両周辺と中央でほぼ等しくなるように、遅延時
    間調整手段と周波数調整手段とを調整することを特徴と
    する請求項５記載の画像形成装置。
  7. 【請求項７】 各走査結像光学系は主走査方向にパワー
    を有する走査結像光学素子を少なくとも一つ有し、 異なる被走査面に形成された主走査方向の相対的なドッ
    ト位置ずれを補正するように、前記走査結像光学素子を
    主走査方向にシフトして調整するシフト調整手段を有す
    る請求項１から３のいずれかに記載の光走査装置。
  8. 【請求項８】 複数の光源と、 各光源を独立に変調駆動する駆動回路と、 各光源からの光束を偏向する偏向器と、 偏向走査された複数の光束をそれぞれ異なる被走査面に
    導く走査結像光学系とを有し、 各走査結像光学系は主走査方向にパワーを有する走査結
    像光学素子を少なくとも一つ有し、 異なる被走査面に形成されるドットの主走査方向の相対
    的な位置ずれを補正するように、上記走査結像光学素子
    を、主走査方向に直交する軸を中心に回転調整する手段
    を有することを特徴とする光走査装置。
  9. 【請求項９】 複数の光源と、 各光源を独立に変調駆動する駆動回路と、 各光源からの光束を偏向する偏向器と、 偏向走査された複数の光束をそれぞれ異なる被走査面に
    導く複数の走査結像光学系とを有し、 各走査結像光学系は光路屈曲用の平面ミラーを少なくと
    も一つ有し、 異なる被走査面に形成されるドットの主走査方向の相対
    的な位置ずれを補正するように、上記光路屈曲用の平面
    ミラーを、主走査方向に直交する軸を中心に回転調整す
    る手段を有することを特徴とする光走査装置。
  10. 【請求項１０】 各走査結像光学系は主走査方向よりも
    副走査方向のパワーが大きい走査結像素子を有し、 上記平面ミラーの回転調整により発生する走査線傾きを
    補正するように、走査結像素子を光軸まわりに回転調整
    する手段を有する請求項９記載の光走査装置。
  11. 【請求項１１】 複数の光源と、 各光源を独立に変調駆動する駆動回路と、 各光源からの光束を偏向する偏向器と、 偏向走査された複数の光束をそれぞれ異なる被走査面に
    導く複数の走査結像光学系とを有し、 各走査結像光学系は光路屈曲用の平面ミラーを少なくと
    も一つ有し、 異なる被走査面に形成されるドットの主走査方向の相対
    的な位置ずれを補正するように、上記光路屈曲用の平面
    ミラーを湾曲調整する手段を有する光走査装置。
  12. 【請求項１２】 複数の光源と、 各光源を独立に変調駆動する駆動回路と、 各光源からの光束を偏向する偏向器と、 偏向走査された複数の光束をそれぞれ異なる被走査面に
    導く複数の走査結像光学系とを有し、 異なる被走査面に形成されるドットの主走査方向の相対
    的な位置ずれを補正するように、偏向器から被走査面ま
    での光路長を調整する手段を有する光走査装置。
  13. 【請求項１３】 複数の光源と、 各光源を独立に変調駆動する駆動回路と、 各光源からの光束を偏向する偏向器と、 偏向走査された複数の光束をそれぞれ異なる被走査面に
    導く走査結像光学系とを有し、 異なる被走査面に形成されるドットの主走査方向の相対
    的な位置ずれを補正するように、被走査面を、主走査方
    向に直交する軸を中心に回転調整する手段を有する光走
    査装置。
  14. 【請求項１４】 請求項８から１３までの何れかに記載
    の光走査装置を用いた画像形成装置であって、複数の被
    走査面はそれぞれ像担持体からなり、各像担持体にドッ
    トが形成されることにより静電潜像が形成されることを
    特徴とする画像形成装置。
  15. 【請求項１５】 請求項８から１３までの何れかに記載
    の光走査装置を用いた画像形成装置であって、複数の被
    走査面はそれぞれ像担持体からなり、各像担持体にそれ
    ぞれ異なる色に対応するドットが形成されることにより
    それぞれの色に対応する静電潜像が形成されることを特
    徴とする多色対応の画像形成装置。
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