JP2004004191A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１／２ドット以下の副走査のドットずれを簡単な構成で低コストに補正する光走査装置を提供することを目的とする。
【解決手段】レーザ光源１とレーザ光源１からの発散光束を平行にするためのコリメートレンズ２と、平行光を主走査方向に長い線像として結像させる第１の結像レンズと、線像の近傍に偏向反射面を有し、等角度的に光を偏向走査する光偏向器６と、偏向された光束を被走査面上に光スポットとして集光させる第２の結像レンズと、第１の結像レンズと、光偏向器の光路間に、主走査方向と平行な軸の回りに回動可能な平行平板５を有し、副走査方向のビーム位置を補正する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光走査装置に関し、特に光走査装置のビーム位置検出および補正位置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、レーザプリンタ等における光走査装置に関し、同時に複数のビームを走査する光走査装置では、その複数のビーム相互間で副走査方向のビーム位置調整を容易にするために、改良が行われている。
また、従来の光走査装置として、以下のような技術が開示されている。特開２０００−２６７０２７号公報の「光走査装置および画像形成装置」は、２つの書き込み系を走査し、画像の中央部からビーム走査を開始し、主走査方向にビームをつなぎ合わせる方法である。このことから、低コストで、コンパクトな広幅対応の書き込み系が達成される。
さらに、副走査方向のビームの通過位置検出手段（１個の１次元ＣＣＤ）を設け、温度変動によって生じる走査線の副走査方向へのずれ（ハウジングやレンズ系の熱膨張によって光路が微妙に変化するために生じる）を検出し、ずれを補正することができる。よって、副走査方向の位置ずれに対して、補正が行われ、つなぎ目部での副走査のずれの低減が図られている。
【０００３】
特開平９−１５９９４４号公報の「光走査装置」は、ｆθレンズと被走査面の間に、回転可能な平行平板を配置し、副走査位置、および像面の湾曲を補正する。
【０００４】
特開平２−２８９８１６号公報の「レーザビーム走査装置」は、複数の感光体を有したタンデム型のカラー画像形成装置である。
【０００５】
特開平１０−３２５９２９号公報の「走査光学装置」は、マルチビームレーザ光学系において、少なくともどちらか一方のレーザ光源と、ビーム合成手段との間に、平行平板を設け、ビームのピッチを調整することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の技術には以下のような問題点がある。
特開２０００−２６７０２７号公報の「光走査装置および画像形成装置」の、副走査位置の補正は、ビーム書き出しタイミングを調整（アドレス制御）するものであり、１ライン毎の補正になる。すなわち±１／２ドットの飛び飛びの値でしか補正できないことになる。例えば、６００ｄｐｉでの画素ピッチは、４２．３μｍであることから、約２１μｍ以下の補正はできないことになる。近年、高画質化が要求されており、１／２ドットのずれも、画質を劣化させる要因であり、許容できるレベルではなくなってきている。
【０００７】
特開平２−２８９８１６号公報の「レーザビーム走査装置」は、複数の感光体を有するタンデム型のカラー画像形成装置であるが、このタイプの光走査光学系に平行平板の回転を用いて副走査のビーム位置を補正しようとすると同時に走査線の曲がりがそれぞれの光学系で任意に発生することになり、結果的に像高方向の１部分の副走査位置を合わせることができても、像高全体を合わせることができないという問題点がある。
【０００８】
特開平９−１５９９４４号公報の「光走査装置」は、平行平板の回転と合わせて、第１の結像レンズ（シリンダーレンズ）の位置を光軸方向に変位させて補正することが提案されているが、これには非常に高精度な変位機構が必要であり、コスト高になるという欠点がある。
また、コリメートレンズとシリンダーレンズの間に平行平板を挿入することも考えられるが、この間で、ビームの平行移動を行っても、シリンダーレンズの焦点位置が光偏向器の反射面であるため、かなり大きくビームを平行移動させないと（平行平板の回転角や厚みを大きくする必要がある。）効果は得られない。
【０００９】
特開平１０−３２５９２９号公報の「走査光学装置」は、レーザ光源は一般的に副走査方向が約２５度、主走査方向が約１０度程度の発散光であり、コリメートレンズのレーザ光源からの距離が離れると、レーザからの光を有効に受け取ることができずに、光の利用効率が極端に悪くなる。逆に、光利用効率を上げようとすれば、口径の大きなコリメートレンズが必要となりコスト高になる。
また、コリメートレンズの焦点距離は一般に８〜１５ｍｍ程度のものが用いられており、この間に合成プリズムと、回転可能な平行平板を入れることは、非常に機構が複雑になり困難を伴う。
【００１０】
カラー画像生成装置においては、光偏向器の回転と感光体の同期が取れないため、トナー像を複数回転写した際にビームの個数分の感光体上のビーム間隔だけ副走査方向に必然的な位置ずれが生じる。特に高速化のために、ビームの数を増やしていくと顕著になり、例えばビームの数が４個で、解像度が６００ｄｐｉの場合ビームピッチは４２．３μｍであるため、４×４２．３μｍ＝約１７０μｍの位置ずれが生じる可能性がある。このずれは、ビームの数が増加すれば比例して大きくなることになる。
【００１１】
ビーム書き出し順がベルトマークと、同期検知信号との位相差によってランダムに書き出しビームが切り替わってしまうため、複数のビーム間でパワーの偏差がわずかでもあると、同一の画像データであるにも関わらず、感光体に照射される光エネルギーは各色で偏差を持つことになり、色のバランスが崩れてしまう。特に、ハーフトーンのグレーを再現させる場合に顕著の悪影響を及ぼし、最悪はコピーごとにグレーにならず、色づいてしまう欠点があった。
【００１２】
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、１／２ドット以下の副走査のドットずれを簡単な構成で低コストに補正することを目的とする。
【００１３】
また、シリンダーレンズと光偏向器の間に平行平板を回動可能に配置することで、適切な回転角で、副走査のビーム位置調整を行っても、走査線の曲がりを発生させずに、走査線全体のビーム位置補正を簡単な構成で、低コストに行うことを目的としている。
【００１４】
また、平行平板の挿入位置を、シリンダーレンズと光偏向器との間（ビーム合成手段の後）に平行平板を挿入することにより、光利用効率を落とすことなく、簡単な機構で副走査のビーム位置補正を行うことを目的とする。（シリンダーレンズの焦点距離は、一般的に１００ｍｍ前後のものが用いられ、余裕をもって平行平板を配置することができる。）
【００１５】
さらに、非同期によるずれを解像度分の距離（６００ｄｐｉの場合、４２．３μｍ）以下にして位置ずれを低減することを目的とする。
【００１６】
なお、ビームの書き出し順切り替えを行わなくても、感光体駆動、または転写駆動側でポリゴンの回転と同期をとることで１ライン以下の位置ずれを達成し、さらに上記グレーの色づきも防止することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の光走査装置は、光源装置と、光源装置からの発散光束を平行にするためのコリメートレンズと、平行光を主走査方向に長い線像として結像させる第１の結像レンズと、線像の近傍に偏向反射面を有し、等角度的に光束を偏向走査する光偏向器と、偏向された光束を被走査面上に光スポットとして集光させる第２の結像レンズと、第１の結像レンズと、光偏向器の光路間に、主走査方向と平行な軸の回りに回動可能な平行平板と、副走査方向のビーム位置を補正する手段を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項２記載の光走査装置は、被走査面と同等となる位置にビーム位置検出手段を有し、ビーム位置検出手段は、任意の目標位置を記憶するビーム位置記憶手段と、任意の目標位置にビーム位置が来るように、回動可能な平行平板を主走査方向と平行な軸の回りに回転し、副走査方向のビーム位置を補正する手段を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の光走査装置は、画像信号により独立に変調された光ビームを用いて、感光体上でビームをつなぎあわせる光走査装置において、少なくとも、どちらか一方の走査光学系が、ビーム位置補正手段を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の光走査装置は、複数の感光体を用い、それぞれに独立な画像情報を書き込んで、フルカラー画像を得る光走査装置において、少なくとも、感光体の数よりも、１つ少ない光書き込み装置がビーム位置補正手段を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の光走査装置は、１つの感光体を用い、１つの光書き込み装置によって、繰り返し異なった画像情報を書き込んでフルカラー画像を得る光走査装置において、感光体と中間転写体は、どちらか一方に画像を重ねた時に各色のトナー像の位置合わせの基準となる基準マークを有し、レーザビームの先頭のビームの書き出し位置を同期検知装置によって検出し、この信号と基準マーク信号との位相関係により、平行平板を回動させることにより副走査のビーム位置を調整する手段を有することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図を参照して説明する。
図１は、本発明の光走査装置の構成を示している。
光走査装置は、レーザ光源１とコリメートレンズ２、シリンダーレンズ３、回転軸４、平行平板５、光偏向器６、ｆθレンズ７、ＢＴＬレンズ８、ビーム位置検出センサ９、同期検知１０から構成されている。
次に、動作について説明する。
レーザ光源１から出射された光束は、ある広がり角（一般的に主走査方向が２５度前後、副走査方向が約１０度）をもって出射される。次にコリメートレンズ２によって、平行光に変換され、その後シリンダーレンズ３によって、光偏向器６上近傍に副走査方向（水平方向）に線上に集束される。
【００２３】
光偏向器上６で線上の集束光にする目的は、一般に知られているように、光偏向器６の反射点と、被走査面を幾何光学的に共役関係にすることにより、面倒れ補正光学系を構成するためである。
この時に、シリンダーレンズ３と光偏向器６の間には主走査方向と平行な回転軸４の回りを回動可能な平行平板５が設けられている。平行平板５を挿入すると、その厚みにしたがって浮き上がり量が発生するため、平行平板５を含んだ状態で、最良の性能が得られるように光学系が設計されている。
【００２４】
光偏向器６は、反射面をもつ回転多面鏡であり、等角速度的に回転し、線像が偏向走査される。偏向された線像は、第２の結像レンズ群によって被走査面上に光スポットとして集光走査され、この変調信号によって、被走査面上に画像が書き込まれる。
【００２５】
第２の結像レンズは、主に主走査方向にのみパワーを有するｆθレンズ７と、主に副走査方向のみにパワーを有するＢＴＬ（バレルトロイダルレンズ）８から構成されている。
また、被走査面上の走査上流には同期検知１０が設けられ、画像書き出しのタイミングが決定される。さらに走査面と等価な位置にビームの位置を検出するためのビーム位置検出センサ９が設けられ、副走査方向もビーム位置が検出される。
【００２６】
図２（ａ）、（ｂ）は、光走査装置の横断面図と上面図を示している。
レーザ光源１から出射されシリンダーレンズ３を通過した光束は、光偏向器６の反射点に向かって線状に集光しながら、平行平板５に入射する。平行平板５は、主走査方向の軸と平行な軸で回転可能に設置されている。
ここでは、回転角＝Δθの角度を有し、厚みがｔ、屈折率ｎ１＝１．５とする。
【００２７】
図３は、平行平板５の詳細図を示す。
平行平板５への光束の主光線は、平行平板５の法線に対してΔθで入射する。スネルの屈折の法則により
ｎ０　ｓｉｎΔθ＝ｎ１　ｓｉｎθ１
ｎ１　ｓｉｎθ１＝ｎ０　ｓｉｎθ２が成り立法
入射角Δθと出射角θ２はΔθ＝θ２となり入射角と出射角が等しくなり、平行にずれることになる。平行ずれ量Δｄは、平行平板５の厚みとｔとすると、
Δｄ＝ｔ×（１−（ｃｏｓΔθ／ｓｑｒ（ｎ１＾２−ｓｉｎ＾２Δθ）））×ｓｉｎΔθで表される。
【００２８】
図４は、平行平板回転による軸ずれ量を示したグラフである。
ほぼ、回転角に比例して軸ずれ量が増加している。例として、２ｍｍの平行平板５を５度傾けた場合、約５８μｍの軸ずれ量が発生する。一方、光路中に平行平板５を挿入した場合、浮き上がり量ΔＺも発生し、
ΔＺ＝ｔ×（１−（ｃｏｓΔθ／ｓｑｒ（ｎ１＾２−ｓｉｎ＾２Δθ）））×ｃｏｓΔθで表される。
【００２９】
図５は、回転角０度からの平行平板回転による浮き上がり量の差を示したグラフである。
例として、ｔ＝２ｍｍ、Δ＝５度とした場合の浮き上がり量の差は、約０．２８μｍであり、この場合、光偏向器の反射点近傍で線状に集光する位置が０．２８μｍ程度ずれることになり、被走査面上の集光位置もわずかにずれることになるが、被走査面上の深度は２ｍｍ〜４ｍｍ程度有しており、ほとんど無視できるレベルである。
【００３０】
しかし、平行平板５によって平行ずれした光束は、若干の無視できる光軸方向のずれを伴いながら、光偏向器上近傍に副走査方向（上下方向）に本来の位置からΔｄのずれを伴って集光されることになる。光偏向器の反射点と被走査面は前述のように幾何光学的に共役な関係にあり、Δｄは、第２結像レンズの副走査方向の倍率βｓが加味されて被走査面上の走査位置は、
Δｐ＝βｓ×Δｄ
だけ正規の位置からずれが生じることになる。副走査方向の倍率βｓは、例ではｆθレンズ７とＢＴＬレンズ８との組み合わせの倍率であり、ｆθレンズ７は副走査方向にはほとんどパワーを持たないため、ほとんどがＢＴＬレンズ８による倍率である。本実施形態の場合は、副走査方向の倍率βｓは約−０．６３７であり、Δｄ＝５８μｍの場合の被走査面での副走査方向の移動量Δｐは約３７μｍとなる。
【００３１】
図６は、２つのレーザ光源を用いた光走査装置の断面を示した図である。
２つのレーザ光源１からの光束は、それぞれ独立したコリメートレンズ２によって平行光に変換された後、ビーム合成手段（偏向ビームスプリッタ）によって合成され、共通のシリンダーレンズ３に入射する。この時、それぞれの光束は、被走査面上で任意（６００ｄｐｉの場合は、副走査方向に４２．３μｍになるように調整されている）のビームピッチになるようにあらかじめ調整されている。平行平板５に入射した光束は、１ビームの場合と同様に平行ずれを生じ、光偏向器６の反射点近傍に集光する。この時、光束は平行移動のみなので、２ビーム間のピッチ間隔を保ったまま全体がずれることになる。その結果、被走査面上でも、２ビームのピッチ間隔が変わることなく、全体のビームをずらすことができる。
【００３２】
図７は、平行平板の断面を示し、図８、平行平板の斜視を示した図である。
偏芯カム４０、アクチェータ（ステッピングモータ等）４１、平行平板突き当て面４２、板バネ４３、回転軸４、平行平板５から構成されている。
平行平板５は、平行平板５の下側２ヶ所を受け部の突起に突き当たり、上側は偏芯カム４０によって固定され、反対側から板バネ４３によって加圧されている。偏芯カム４０にはステッピングモータ等のアクチェータ４１が取り付けられ、この回転によって、偏芯カム４０が回転し、平行平板５の上側の突き当て位置を動かすことによって、矢印の方向に平行平板５が回転する。この時、回転中心は下側の突き当て面（２ヶ所）を通過する軸となる（回転中心は、光軸上になくても良い）。
【００３３】
図９は、偏芯カム軸にフィラーを設けた図である。
この場合は、偏芯カム軸にフィラーを取り付け、そのフィラーを動かすことによって偏芯カムを回転させ、平行平板５を回転させるものである。
【００３４】
図１０は、ビーム位置検出センサを用いて、副走査のビーム位置を補正する概念を示したブロック図である。
ビーム位置検出センサ５０には、ＣＣＤラインセンサや、２次元のイメージセンサ、三角ＰＤ（フォトダイオード）などが一般に用いられる。
まず、光走査装置の製造段階で、被走査面の所定の副走査位置にビームが照射されるように組み付け調整が行われる。この時に、ビーム位置検出センサ５０の検出位置をＣＰＵ５１が受け取り、この光走査装置固有の目標位置として、目標位置記憶手段５２に記憶する。この時の平行平板５の位置は、光軸に対して垂直になるように設定が行われる。平行平板５の角度は、アクチェータ５４の基準位置を決めるためのアクチェータ基準位置センサ５３からのパルス数によって決定される。
【００３５】
実際の作像が行われる段階では、ＣＰＵ５１はビーム位置検出センサ５０の位置情報を読み取り、目標位置記憶手段５２に記憶された、目標位置と比較し、ずれ量を算出する。このずれ量に相当する平行平板５の角度を算出し、さらに、その角度を動かして、ビーム位置検出センサ５０上の目標位置にビームを移動するためのステッピングモータ５４のパルス数を計算し、ステッピングモータ５４を回転させる。
【００３６】
この動作により、温度変動等によってビームの走査線の位置にずれが生じても、被走査線と等価な位置にビーム位置検出センサ５０を配置してあるため、常に製造段階での目標位置にビームと制御することができる。ビーム位置が±１／２ドット以上ずれた場合は、画像の副走査方向の書き出しアドレスを１ドット移動する制御を行うことで、平行平板５による補正量を±１／２ドット以下にすることもでき、回転角をむやみに大きくする必要もなくなる。
アドレスを１ドットずらした場合は、位置検出センサ上の目標位置も１ドットずれることになる。この時の目標位置は、必要に応じて外部から可変できる構成になってもよい。
【００３７】
図１１は、２ビームにより被走査面上の走査領域を主走査方向に２分割して走査する光走査装置の構成を示した図である。
レーザダイオード８０、８６、コリメートレンズ８１、８７、シリンダーレンズ８２、８８、平行平板８３、８９、回転軸８４、１０１、ポリゴンミラー８５、同期検知と位置検出センサ９０、９５、ミラー９１、９２、９９、９６、折り返しミラー９３、１００、ｆθレンズ９７、９８、１０２、１０３、感光体９４から構成されている。
次に動作について説明する。
光走査装置は、第１書き込み系Ｉと第２書き込み系ＩＩとを有する。第１書き込み系Ｉはレーザダイオード８０から画像信号に応じて強度変調されたレーザ光のビームが射出する。射出したビームはコリメートレンズ８１のコリメート作用により平行ビームとされ、シリンダーレンズ８２により副走査方向にのみ収束傾向を与えられる。偏向手段として、ポリゴンミラー８５の偏向反射面近傍に、主走査方向に長い線像として結像する。ポリゴンミラー８５の回転により等角速度的に偏向されたビームは結像手段としてのｆθレンズ９７、９８を構成し、レンズを透過し、ミラー９６、９９および折り返しミラー１００により順次反射され、光導電性の感光体の感光面上にビームスポットを形成し、感光体の第１走査領域を等速的に走査する。
【００３８】
第２書き込み系は第１書き込み系を、ポリゴンミラー８５の回転軸を中心に１８０度回転させた位置に配置されている。レーザダイオード８６からは画像信号に応じて強度変調されたレーザ光のビームが射出し、コリメートレンズ８７により平行ビームとされ、シリンダーレンズ８８により副走査方向にのみ、収束傾向を与えられてポリゴンミラー８５の別の偏向反射面の近傍に主走査方向に長い線像として結像する。ポリゴンミラー８５の回転により等角速度的に偏向されたビームは結像手段としてのｆθレンズ１０２、１０３を構成するレンズを透過し、ミラー９１、９２および折り返しミラー９３により順次反射されて、感光体の感光面上にビームスポットを形成し、感光体の第２走査領域を等速的に走査する。第１、第２書き込み系は光学的に等価である。第１、第２書き込み系による書き込みは、第１、第２走査領域の接合部、すなわち、全走査領域の中央部を起点として、互いに逆方向、すなわち、走査領域の両端部側へ向かって行われる。第１および第２書き込み系はそれぞれ同期検知ユニットを有する。各同期検知ユニットは各走査ビームの画像領域外に設けられ、１走査ごとに各走査ビームの走査開始のタイミングを決定する。
【００３９】
第１、第２の光走査装置のように、それぞれシリンダーレンズ８２、８８と共通の光偏向器の間に主走査方向と平行な軸の回りに回動可能な平行平板５が配置されている。それぞれの光走査装置には主走査方向の書き出しタイミングを制御するための同期検知センサ９０、９５が設けられている。ビーム位置検出センサ１０１、１０４は、この位置でなくても同期検知と反対側にあっても良いが、一体的に配置したほうが部品点数も少なくなり構成が簡単になる。
【００４０】
図１２は、２つのビーム位置検出センサを設けた場合の副走査のビーム位置を補正する概念を示したブロック図である。
製造段階でビームのつなぎ目部でのずれを検出しながら、お互いの副走査のビーム位置が所定の目標位置にくるように平行平板５を回転させる。この時の平行平板５の回転角を目標位置等、記憶手段に記憶し、平行平板５の初期位置とする。つなぎ目でのずれの検出は感光体の等価な位置の配置されたＣＣＤ等で検出するか、実際の画像出力を行って画像から判定する方法などがある。
【００４１】
次に、この時のビーム位置検出センサ５０ａ、５０ｂの検出位置も目標位置記憶手段５２に記憶する。実際の作像が行われる段階では、ＣＰＵ５１はビーム位置検出センサ５０ａ、５０ｂの位置情報を読み取り、目標位置記憶手段５２に記憶された目標位置と比較し、ずれ量をそれぞれ算出する。このずれ量に相当する平行平板５の角度をそれぞれ算出し、さらに、その角度を動かして、ビーム位置検出センサ５０ａ、５０ｂ上の目標位置にビームを移動するためのステッピングモータ５４ａ、５４ｂのパルス数を計算し、ステッピングモータ５４ａ、５４ｂをそれぞれ回転させる。この動作により、温度変動等によってビームの走査線の位置にずれが生じても、被走査線と等価な位置にビーム位置検出センサを配置してあるため、常に製造段階での目標位置にビームを制御し、お互いのビーム位置がずれることがなくなり、副走査方向のドットずれを抑制することができる。
【００４２】
上記の例では、ビームのつなぎ目部の絶対位置を固定することによりビームのつなぎ目制御を行ったが、お互いの相対位置を記憶して、相対関係のみが、ずれないように制御してもよい。
この場合は、どちらか一方の平行平板５を省略して、省略されたビームに対して、もう片方のビームの位置を合わせることになる。この場合、平行平板５と回転機構を１つ省略できるためコストダウンが図れるが、つなぎ目部が合ったまま、走査線全体が温度変化に伴って動くことになる。このずれ量は実測では、最大でも約０．４ｍｍ程度であり使用上は無視できるレベルである。
【００４３】
図１３は、１つのポリゴン（２段）で４つの光路を偏向走査するタイプの光走査装置の例を示した図である。
同期検知センサ（ＹＫ後端）２００、ＬＤユニット（Ｙ）２０１、ＬＤユニット（Ｋ）２０２、ＬＤユニット（Ｍ）２０３、ＬＤユニット（Ｃ）２０４、同期検知センサ（ＭＣ先端）２０５、温度センサ２０６、２１０、２層ｆθレンズ（Ｍ，Ｃ）２０７、長尺ＷＴレンズ（Ｃ）２０８、同期検知センサ（ＹＫ先端）とビーム位置検出センサ２０９、２層ｆθレンズ（Ｋ，Ｙ）２１１から構成されている。
タンデム方式の４つの光走査光路に対して、それぞれシリンダーレンズと光偏向器の間に平行平板５が回動可能に設けられている。
さらに、同期検知部にはそれぞれ、ビーム位置検出センサが設けられている。ビーム位置検出センサの出力、または色ずれ検出センサの出力に基づき、ステッピングモータなどのアクチェータを駆動することにより、平行平板５をそれぞれ回転させ、副走査方向のビーム位置を調整する。
【００４４】
図１４は、本発明のタンデム方式の４つの光走査光路に対して、それぞれシリンダーレンズと光偏向器の間に平行平板が回動可能に設けられていることを示した図である。
複数のビームを発生する光源部３００から出射された複数のビームは、シリンダーレンズ３０２を介して走査手段としての回転多面鏡３０４に入射する。この回転多面鏡３０４に入射した各ビームは、回転多面鏡３０４により走査され、ｆθレンズ３０５、トロイダルレンズ３０６からなる走査光学系および折り返しミラー３０７を介して感光体３０８上を副走査方向のビームピッチＰで同時に主走査方向に露光走査する。
【００４５】
回転多面鏡３０４はポリゴンモータにより回転駆動され、図示しないライン同期信号発生手段としての同期検知器はトロイダルレンズ３０６からのビームを感光体３０８の書き込み領域外における所定の位置で検出する。この同期検知器は光源部３００からシリンダーレンズ３０３、回転多面鏡３０４、ｆθレンズ３０５、トロイダルレンズ３０６を介して入射する複数のビームを検出して複数のビームに対して１個の出力信号をライン同期信号として出力する。
【００４６】
光源部４１は、通常２個の半導体レーザからなる光源３０１ａ、３０１ｂが画像信号により駆動されることにより、画像信号に応じて変調された複数のビームを出射する。また、光源部３００には副走査方向のビームピッチが調整するピッチ調整機構が設けられ、このピッチ調整機構により光源部３００が回転されて副走査方向のビームピッチが調整される。光源部３００においては、２個の半導体レーザからなる光源３０１ａ、３０１ｂから出射されたビームはコリメートレンズ３０１ｃ、３０１ｄによりそれぞれ平行光とされ、アパーチャ部材のスリットを通ることにより所定の光束径に整形される。
【００４７】
これらのアパーチャ部材の一方からのビームは、１／２波長板３０１ｅにより偏光方向が９０度回転させられ、ビーム合成手段としてのビーム合成プリズム３０１ｆに入射してビーム合成プリズム３０１ｆの斜面で内面反射され、ビーム合成プリズム３０１ｆの偏光ビームスプリッタ面で反射されて基準となる他方のアパーチャ部材からのビームとその光軸近傍に合成される。
【００４８】
このビーム合成プリズム３０１ｆからの２本のビームは、主走査方向に所定角度θｍ隔てて出射され、半導体レーザ３０１ａにおいてコリメートレンズ３０１ｃとの光軸を主走査方向にわずかに偏心させることで光源部３００を光軸回りに回転させることにより、２本のビーム間の射出角度の副走査角度成分が得られて副走査方向のビームピッチ調整がなされる。光源部３００の回転角をαとすると、Δθｓ＝θｍ・　ｓｉｎαである。光源３０１ａ、３０１ｂは、２個としたが３個以上でもよい。
【００４９】
図１５は、従来のタンデム方式カラープリンタの構成を示した図である。
タンデム方式カラープリンタは、ＬＤユニット（Ｙ）７０ａとＬＤユニット７０ｂ、ＬＤユニット（Ｃ）７０ｃ、ＬＤユニット（Ｍ）７０ｄ、２層ｆθレンズ（Ｋ、Ｙ）７１ａ、２層ｆθレンズ（Ｍ、Ｃ）７１ｂ、ポリゴンミラー７２、長尺ＷＴレンズ（Ｍ）７３ａ、長尺ＷＴレンズ（Ｃ）７３ｂ、長尺ＷＴレンズ（Ｙ）７３ｃ、長尺ＷＴレンズ（Ｋ）７３ｄ、防塵ガラス７４から構成されている。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、シリンダーレンズと光偏向器の間に平行平板を回動可能に配置することで、適切な回転角で、副走査のビーム位置調整を行っても、走査線の曲がりを発生させずに、１ドット以下の制度で走査線全体のビーム一補正を簡単な構成で、低コストに行うことができる。
【００５１】
請求項２記載の発明は、シリンダーレンズと光偏向器の間に平行平板を回動可能に配置し、被走査面と等価な位置にビーム位置検出センサを配置することで、温度変動によるビームずれが発生しても、適切な回転角で、副走査のビーム位置調整を行っても、走査線の曲がりを発生させずに、±１／２ドット以下の精度で走査線全体のビーム位置補正を簡単な構成で、低コストに行うことができる。
【００５２】
請求項３記載の発明は、複数の書き込み系を走査し、主走査方向にビームつなぎ合わせる方式の光走査装置において、シリンダーレンズと光偏向器の間に平行平板を回動可能に配置しているので、それぞれのビーム位置を±１／２ドット以下の精度で正確に、低コストでつなぎあわせることができる。
複数の書き込み系を走査し、主走査方向にビームをつなぎ合わせる方式の光走査装置において、副走査ビーム位置補正を行うことは、非常に有効である。
【００５３】
請求項４記載の発明は、複数の書き込み系を走査し、画像を重ね合わせてフルカラー画像を得る光走査装置において、シリンダーレンズと光偏向器の間に平行平板を回動可能に配置しているので、それぞれのビーム位置を±１／２ドット以下の精度で正確に、低コストで色合わせを行うことができる。
【００５４】
請求項５記載の発明は、光偏向器と基準ベルトマークの位相差に応じて、平行平板の回転角を制御することにより、光偏向器と基準ベルトマークが非同期であることからくるビームの位置ずれを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光走査装置の構成を示した図である。
【図２】本発明の光走査装置の断面および上面を示した図である。
【図３】本発明の平行平板部の詳細を示した図である。
【図４】本発明の平行平板の回転による軸ずれ量を示したグラフである。
【図５】本発明の平行平板回転による浮き上がり量の差を示したグラフである。
【図６】２つのレーザ光源を用いた光走査装置の断面を示した図である。
【図７】本発明の平行平板の断面を示した図である。
【図８】本発明の平行平板の斜視を示した図である。
【図９】本発明の平行平板の偏芯カム軸にフィラーを設けたことを示した図である。
【図１０】本発明のビーム位置検出センサを用いて、副走査のビーム位置を補正する概念を示したブロック図である。
【図１１】本発明の光走査装置において２ビームにより被走査面上の走査領域を主走査方向に２分割して走査する光走査装置の構成を示した図である。
【図１２】２つのビーム値検出センサを設けた場合の副走査のビーム位置を補正する概念を示したブロック図である。
【図１３】１つのポリゴン（２段）で４つの光路を偏向走査するタイプの光走査装置の例を示した図である。
【図１４】本発明のタンデム方式の４つの光走査光路に対して、それぞれシリンダーレンズと光偏向器の間に平行平板が回動可能に設けられていることを示した図である。
【図１５】１つのポリゴン（２段）で４つの光路を偏向走査するタイプの光走査装置の例を示した図である。
【符号の説明】
１　レーザ光源
２　コリメートレンズ
３　シリンダーレンズ
４　回転軸
５　平行平板
６　光偏向器
７　ｆθレンズ
８　ＢＴＬレンズ
９　同期検知
１０　ビーム位置検出センサ

Claims (5)

1. 光源装置と、
   前記光源装置からの発散光束を平行にするためのコリメートレンズと、
   平行光を主走査方向に長い線像として結像させる第１の結像レンズと、
   線像の近傍に偏向反射面を有し、等角度的に光束を偏向走査する光偏向器と、
   偏向された前記光束を被走査面上に光スポットとして集光させる第２の結像レンズと、
   前記第１の結像レンズと、前記光偏向器の光路間に、主走査方向と平行な軸の回りに回動可能な平行平板と、副走査方向のビーム位置を補正する手段を有することを特徴とする光走査装置。
2. 前記光走査装置は、前記被走査面と同等となる位置にビーム位置検出手段を有し、前記ビーム位置検出手段は、
   任意の目標位置を記憶する前記ビーム位置記憶手段と、
   任意の目標位置にビーム位置が来るように、前記回動可能な前記平行平板を主走査方向と平行な軸の回りに回転し、副走査方向のビーム位置を補正する手段を有することを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
3. 画像信号により独立に変調された光ビームを用いて、感光体上でビームをつなぎあわせる光走査装置において、
   少なくとも、どちらか一方の走査光学系が、ビーム位置を補正する手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の光走査装置。
4. 複数の感光体を用い、それぞれに独立な画像情報を書き込んで、フルカラー画像を得る光走査装置において、
   少なくとも、感光体の数よりも、１つ少ない光書き込み装置がビーム位置を補正する手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の光走査装置。
5. １つの感光体を用い、１つの光書き込み装置によって、繰り返し異なった画像情報を書き込んでフルカラー画像を得る光走査装置において、
   前記感光体と中間転写体は、どちらか一方に画像を重ねた時に各色のトナー像の位置合わせの基準となる基準マークを有し、
   レーザビームの先頭のビームの書き出し位置を同期検知装置によって検出し、この信号と基準マーク信号との位相関係により、平行平板を回動させることにより副走査のビーム位置を調整する手段を有することを特徴とする光走査装置。

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