JP2006243312A - 光走査装置と画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光スポット照射位置検出光学系（分離ミラーから光検知手段までの光学系）のレイアウトが容易な光走査装置と画像形成装置を得る。
【解決手段】光源（１１１，１１３）と、光源（１１１，１１３）からの光束を偏向する偏向反射面を備えた偏向器（１０１）と、偏向器（１０１）により偏向された光束を被走査面上に集光するための走査光学系を備えた光走査装置であって、光束の照射位置を検出する光検知手段（１２８，１３０）を備え、被走査面上を走査される光束から分離される照射位置の検出用の光束は、走査光学系を構成するミラー（１０５）で反射されて上記光検知手段に導かれることを特徴とする光走査装置。
【選択図】図２

Description

本発明はレーザプリンタ、デジタル複写機、レーザファクシミリなどの画像形成装置、およびこれら画像形成装置に適用可能な光走査装置に関するものである。

近年、カラー画像形成装置の高速化に伴い、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複数の走査光学系で同時に露光して潜像をつくり、これらの潜像をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）などの各々異なる色の現像剤を使用する現像器で可視像化し、これらの可視像を同一の記録紙に順次重ね合わせて転写してカラー画像を得る、いわゆる４ドラムタンデム式のデジタルカラー複写機やカラーレーザプリンタなどが実用化されている。このような４ドラムタンデム方式は、１ドラム方式に対してカラー画像をモノクロと同じ速度で出力することができるため、高速プリントに有利である。また、複数の走査光学系で偏向手段を共有することでコストダウンに有利である。
これまでにも、複数の走査光学系で１の偏光手段を共有する光走査装置に関して種々の提案がなされている（例えば、特許文献１，２参照）。

図１１は従来のタンデム方式の光走査装置の光学配置を示す斜視図、図５はこの光走査装置の副走査断面図、図１２は図５の部分拡大図である。この光走査装置は、４つの走査光学系を備え、各走査光学系が対応する感光体２０８，２０９，２５８，２５９の表面を光ビームで光走査して画像を書き込むものである。４つの走査光学系は、図５に示すように共有する偏光器２０１を挟むようにその両側に２つずつ配置されている。また、同じ側に配置された２つのの走査光学系は、副走査方向に並べて配置されている。
ただし、図１１には偏向器２０１の片側のみ、つまり２つの感光体に光を走査する走査光学系のみ示しているが、図示しない反対側の走査光学系についても同様の構成である。なお、光走査装置が被走査面上を光走査する方向を主走査方向とし、主走査方向と直交する方向を副走査方向とする。

以下、図１１と図１２を参照しながら、この光走査装置による光走査の方法について説明する。

光源２１６と光源２１７は、副走査方向に距離を有して配置されていて、画像信号に基づき変調駆動されて発散光ビームを射出する。
光源２１６から出射された光ビームは、図１１に示すように、カップリングレンズ２１８により以降の光学系に適したビーム形態にカップリングされる。カップリングされた光ビームは、略平行ビームである。カップリングレンズ２１８を通過した光ビームは、シリンドリカルレンズ２１９の作用により、偏光器２０１の（副走査方向）上段のポリゴンミラーの偏向反射面上に、副走査方向にのみ収束されて主走査方向に長い線像として結像する。同様に、光源２１７から出射された光ビームは、カップリングレンズ（図示せず）とシリンドリカルレンズ２２０を通過した後に偏光器２０１の（副走査方向）下段のポリゴンミラーの偏向反射面上に線像として結像する。偏光器２０１は、図示しないモータにより略等速に回転していて、光源２１６と光源２１７からのポリゴンミラーへの入射光ビームは等角速度的に偏向される。

上段のポリゴンミラーにより偏向された光ビーム２０２は、図１２に示すように、第一走査結像素子２０４、第二走査結像素子２０７により被走査面（感光体ドラム２０９の表面）上に結像されて光スポットとして走査される。一方、下段のポリゴンミラーにより偏向された光ビーム２０３は、第一走査結像素子２０５、第二走査結像素子２０６により被走査面（感光体ドラム２０８の表面）上に結像されて光スポットとして走査される。

図１２に示すように、上段の走査光学系においては、偏光器２０１から被走査面までの光路中にミラー２１３，２１４，２１５の３枚のミラーが配置されている。一方、下段の走査光学系においても、偏光器２０１から被走査面までの光路中にミラー２１０，２１１，２１２の３枚のミラーが配置されている。このように、副走査方向に並べて配置された上下段の走査光学系において偏光器２０１から被走査面までの光路中に３枚のミラーを配置することで、上下段の走査光学系において被走査面までの光路長を合わせ、かつ感光体への入射位置と入射角度が同じとなるように構成されている。

これまでにも、偏向器を用いた光走査装置において、感光体上の画像書き出しの基準位置を一定に保つために、光検出器による同期検知を行うことが提案されている（例えば、特許文献３，４，５参照）。以下、光検出器による同期検知について説明する。

図１１に示す例では、偏向器２０１の上段のポリゴンミラーで偏向された光源２１６からの光ビーム２０２は、第一走査結像素子２０４と第二走査結像素子２０７を通過した後に、走査始端側の一部の光ビームが分離ミラー２２１によって分離される。分離された光ビームは、光スポット形状がシリンドリカルレンズ２２４によって副走査方向に長い線状に整形された後に、光検出器２２５に至るように構成されている。一方、光源２１７から射出された光ビームも、第二走査結像素子２０６と長尺ミラー２１１を経た後に、分離ミラー２２２で走査光学系から分離して、ミラー２２３により上段と同じ光検出器２２５に至るように構成されている。シリンドリカルレンズ２２４は、副走査方向にのみパワーを有しているため、光源２１６と光源２１７からの光束は副走査方向に屈折されて光検出器２２５に入射される。
また、走査始端側と同様に、走査終端側の光ビームも分離ミラー２２６、２２８によって分離され、シリンドリカルレンズ２２９を経て光検出器２３０に至り、光検出されるように構成されている。

光検出器２２５，２３０は走査結像素子を通った走査光の始端側と終端側の両方の位置を検出し、その検出結果に応じて光源の発光タイミングを変化させることで、温度変動等による走査結像素子の形状（曲率）や光源の発振波長の変動に起因した感光体に書き込まれる画像の全体倍率の変化などを補正することが可能となる。

特開２０００−００２８４５号公報 特開平１０−０９０６１６号公報 特開平０６−０４６２１０号公報 特開平１０−１４２５３７号公報 特開２００２−２２８９５６号公報

以上説明したように、副走査方向の上下に配置された２つの走査光学系で、シリンドリカルレンズと光検出器のセットを共用する構成とすることで、部品点数を減らして低コスト化を図ることはできる。すなわち、シリンドリカルレンズと光検出器のセットは、走査光学系ごとに走査始端側と走査終端側に２つずつ必要であるから、４つの走査光学系を備えた光走査装置であれば光走査装置全体で８セット必要となるところ、前述のように２つの走査光学系で共用する構成であれば４セットで済む。

しかし、光スポット照射位置検出光学系（分離ミラーから光検出器までの光学系）は、走査光学系ごとに走査始端側と走査終端側の２つずつ必要となる。したがって、４つの走査光学系を備えた光走査装置では、合計８つの光スポット照射位置検出光学系が必要となる。この光スポット照射位置検出光学系の配置は、下記の３つの理由から、非常に困難性を伴うものである。

（理由１）
図１２に示す副走査断面図からもわかるように、特にこのようなタンデム型の光走査装置では、走査結像素子や長尺ミラーなどの走査光学素子が数多く配置されてスペースが限られる。したがって、光スポット照射位置検出光学系を、これらの走査光学素子の間を通すようにして配置するのは極めて困難であり、また、光スポット照射位置検出光学系に用いられるミラーを被走査面の走査用の光ビームを遮らないように保持するのも非常に困難である。

（理由２）
上下段の光検出器を１つで兼用して低コスト化を図るためには、（ｉ）上下段の光スポット照射位置検出光学系の少なくとも主走査方向の結像位置を概ね同じ位置に配置する必要がある。一方、走査始端側と走査終端側の主走査方向２箇所で光検出をして温度変動による走査結像素子の結像特性の変化を補正するためには、（ｉｉ）第一走査結像素子と第二走査結像素子を通過した後の光ビームの位置を検出する必要がある。しかし、レイアウトの都合上、特に第二走査結像素子は上下段の走査光学系で全く異なる位置に配置されるのが通常であることから、上記（ｉ）と（ｉｉ）を両立するためのレイアウトの制約は非常に大きなものとなる。

（理由３）
従来、１つの光検出器を上下段の走査光学系で兼用して低コスト化を図る場合には、図８に示すように光検出器を走査する上下段の２つの走査線が平行になるように配置していた。しかし、光検出用ミラーの角度によっては、像面（光検出器近傍）を走査する光検出用の走査線が傾きを生じることから、光検出器を走査する上下段の２つの光検出用の走査線が平行でなくなる。したがって、２つの光検出用の走査線を平行にするための光検出用ミラーの配置、すなわち、光スポット照射位置検出光学系のレイアウトの制約は非常に大きい。

本発明は、上記課題の解決、つまり光スポット照射位置検出光学系のレイアウトが容易な光走査装置と画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明は、被走査面上を走査される光束から分離される照射位置の検出用の光束は、結像光学系を構成するミラーで反射されて光検知手段に導かれることを特徴とする。

また本発明は、被走査面上を走査される光学系から分離されて光検知手段に導かれる光束は、被走査面上を走査される光束の軌跡がなす主走査面と同一面または同一面近傍を通ることを特徴とする。

本発明によれば、光スポット照射位置検出光学系のレイアウトが非常に簡単な光走査装置と画像形成装置を得ることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明にかかる光走査装置と画像形成装置の実施の形態について説明する。先ず、本発明にかかる光走査装置について説明する。

図１と図２は、本発明にかかる光走査装置の実施の形態を示す光学配置図であり、図１は主走査方向から見た平面図、図２は斜視図である。ここで、光走査装置が被走査面上を光走査する方向を主走査方向とし、主走査方向と直交する方向を副走査方向とする。光走査装置は４つの走査光学系を備え、走査光学系のそれぞれは、光源と、光源からの光束を偏向する偏向反射面を備えた偏向器と、光源からの光束をカップリングするカップリングレンズと、カップリングレンズからの光束を偏向器に導くシリンドリカルレンズと、偏向器により偏向された光束を被走査面上に集光するための複数の光学素子からなる結像光学系とを有してなる。なお、偏向器は、４つの走査光学系で共用する。

４つの走査光学系は、偏光器を挟んで両側に２つずつ配置されていて、同じ側に配置された２つの走査光学系は副走査方向に並べて配置されている。ただし、図１と図２には、偏光器の片側に配置された２つの走査光学系についてのみが示され、反対側の２つの走査光学系は図示を省略してある。
なお、偏光器と、結像光学系を構成する走査結像素子と、後述する光検出器に光束を導くミラーの主走査面内における配置は、偏光器の同じ側に配置された２つの走査光学系においては同一であり、偏光器を挟んで両側に配置された２つの走査光学系においては対称である。

以下、図２を参照しながら光走査装置による光走査の方法について説明する。
光源１１１は、画像信号に基づき変調駆動されて発散光ビームを射出する。光源１１１から出射された光ビームは、カップリングレンズ１１２により以降の光学系に適したビーム形態にカップリングされる。カップリングされた光ビームは、略平行ビームである。カップリングレンズ１１２を通過した光ビームは、シリンドリカルレンズ１１５の作用により偏光器１０１の偏向反射面上または偏光反射面近傍に、副走査方向にのみ収束されて主走査方向に長い線像として結像する。

偏光器１０１は、図示しないモータにより略等速に回転していて、シリンドリカルレンズ１１５からの入射光ビームを等角速度的に偏向する。また、偏光器１０１は、副走査方向の上段と下段にポリゴンミラーを備え、上段のポリゴンミラーで光源１１１からの光束を偏光し、下段のポリゴンミラーで光源１１３からの光束を偏光する。

偏光器１０１で偏向された上段の光ビームは、第一走査結像素子１０２，第二走査結像素子１０３により結像された後に、長尺ミラー１０５，１０６，１０７で折り返されて感光体（図示せず）上に導かれる。一方、偏光器１０１で偏向された下段の光ビームは、第一走査結像素子１０２，長尺ミラー１０８，第二走査結像素子１０４により結像された後に、長尺ミラー１０９，１１０で折り返されて感光体（図示せず）上に導かれる。
感光体の表面、つまり被走査面に導かれた光ビームは、走査光学系の作用により、収束性の光ビームとなって被走査面上に集光されてビームスポットとして結像すると共に、略等速的に被走査面上を光走査される。

偏光器１０１で偏光された光ビームは、被走査面への入射に先立って、光ビーム位置を検出する手段である光検出器に導光されて検出される。光検出器は、光ビームを検出すると電気信号を発し、この信号が図示しない同期検知回路によって演算処理され、あるタイミングの後に書込開始信号が発信される。ここで「あるタイミング」とは、光ビームが光検出器の検知位置から書込開始位置に至るまでの時間である。

偏光器１０１で偏向された上段の走査始端側の光ビーム１１８は、第一走査結像素子１０２，第二走査結像素子１０３を通過して長尺ミラー１０５で折り返される。折り返された光ビームは、分離ミラー１２１にて前述の感光体上に走査される光ビーム（の光学系）から分離され、さらにミラー１２２で反射された後に、再度長尺ミラー１０５で反射される。反射された光ビームは、シリンドリカルレンズ１２９を通過して光検出器１３０に導かれる。

ここで、分離ミラー１２１及びミラー１２２は主走査方向にのみ光ビームを折り曲げるよう配置されている。したがって、分離ミラー１２１からシリンドリカルレンズ１２９に至るまでの光ビームは、感光体上に走査される上記上段の光ビームのうち、偏向器１０１から長尺ミラー１０６までの間の光ビームの軌跡がなす主走査面と同一面内または同一面近傍を通る。このような構成とすれば、光スポット照射位置検出光学系（分離ミラー１２１から光検出器１３０までの光学系）を副走査断面において多数配置された長尺ミラーや走査結像素子の間を縫うように配置する必要がなく、非常に簡単に光スポット照射位置検出光学系をレイアウトすることができる。

一方、偏光器１０１で偏向された下段の走査始端側の光ビーム１１７は、第一走査結像素子１０２、長尺ミラー１０８、第二走査結像素子１０４、長尺ミラー１０９を通過した後に、分離ミラー１２５によって感光体上に走査される光ビームの光学系から分離される。分離された光ビームは、ミラー１２６で反射された後に、再度長尺ミラー１０９及び１０８で反射されて、シリンドリカルレンズ１２９を通過して光検出器１３０に導かれる。
なお、分離ミラー１２５及びミラー１２６は主走査方向にのみ光ビームを折り曲げるよう配置されている。したがって、分離ミラー１２５からシリンドリカルレンズ１２９に至るまでの光ビームは、感光体上に走査される上記上段の光ビームのうち、偏向器１０１から長尺ミラー１１０までの間の光ビームの軌跡がなす主走査面と同一面内または同一面近傍を通る。

図６は、シリンドリカルレンズ１２９に入射する上段の光ビーム１１８と下段の光ビーム１１７を示す図である。光ビーム１１８と１１７は、副走査方向に７ｍｍ程度の間隔を空けて平行にシリンドリカルレンズ１２９に入射する。シリンドリカルレンズ１２９は、副走査方向にのみパワーを有するため、光ビーム１１８と１１７は各々副走査方向に屈折されて、光検出器１３０上に照射される。光検出器１３０上の光検知部の副走査方向の中心は、シリンドリカルレンズ１２９に入射する光ビーム１１８と１１７の間、すなわち上段の光ビーム１１８と下段の光ビーム１１７のそれぞれの光軸から副走査方向に３．５ｍｍずつ離れた場所に位置する。
このような構成によれば、上段の光ビーム１１８と下段の光ビーム１１７とがシリンドリカルレンズ１２９までは副走査方向に離れていたとしても、１つの光検出器１３０で上段と下段それぞれの光ビームを検知することができる。また、シリンドリカルレンズ１２９の作用により、光検知部近傍では副走査方向に長い線状の光スポットとして走査されるため、偏向器１０１の面倒れやミラーの振動等の影響によって光スポットの位置が副走査方向に多少変動したとしても、光スポットの主走査方向の位置を検出することができる。

図８は、光検出器上の光スポットの動きを示した図である。上述のような構成によれば、図８に示すように、光検知部を走査する上下段の光スポットの走査方向は、平行となる。 なお、図８において上下段の光スポットが副走査方向に離れているが、これは説明の便宜上このように図示したものであり、実際には前述の構成によれば、副走査方向にほとんど同じ位置を走査する。

一方、図７に示すように上段の光ビーム１１８と下段の光ビーム１１７が光検出器１３０の光検知部上で副走査方向に交差するように、ミラー１２２及び１２６を若干副走査方向にも傾けて配置することで、シリンドリカルレンズを用いなくても上下段の光ビームを１つの光検出器で検知することができる。ただし、この構成の場合、ミラー１２２及び１２６から光検出器までの間の光ビームは若干、感光体上に走査される光ビームの軌跡がなす主走査面上からずれることになるが、上述（図６の説明）のとおり、そのずれ量は最大となる光検出器上でも３．５ｍｍと小さく、レイアウト上の制約にはならない。

ここで、光スポット照射位置検出光学系において、主走査方向と副走査方向の双方に傾きを持つミラーを用いると、図９に示すように、光スポットの走査方向が上下段で異なり、平行とならないことがある。このとき、図１０に示すように、光スポットの走査方向と光検知部とがなす角をθ２とすると、偏向器の面倒れやミラーの振動の影響によって光スポットの副走査方向の位置がΔｘだけ変動した場合に、Δｔ＝Δｘ／ｔａｎθ２だけ、主走査方向にずれた位置で光スポットの位置が検出されてしまう。したがって、θ２が９０°近傍であれば、上下段の光ビームが必ずしも光検出器を平行に走査する必要はない。しかし、θ２が９０°から大きくずれてしまう場合には、図１３に示すように光検知手段の光検知部を上下段の光走査線の角二等分線に垂直に配置することで、上下段の光走査線と光検知部とがなす角θ２を９０°に最大限近づけつつ、上下段の光走査線の各々が光検知部となす角を等しくなるように構成する。この構成により、上下段で各々発生する上記ΔｘによるΔｔの量が等しくなるため、上下段の光スポットの感光体上での相対位置のずれの発生を抑制することができる。

図１５は、（ａ）が光検出器の前に配置したシリンドリカルレンズ上の光スポットの走査方向を示す図であり、（ｂ）が光スポットの光検出器への入射位置を示す副走査断面図である。図１５（ｂ）に示すように、シリンドリカルレンズの特性より光軸に平行に入射する光線は全て焦点を通る（ここでは収差の影響は無視する）。そのため、シリンドリカルレンズの焦点位置に光検出器の光検知部を配置しておけば、図１５（ａ）に示すようにシリンドリカルレンズの焦線に対して非平行に光スポットが走査されたとしても、結果として図１６に示すように光検知部に対しては垂直に走査される。なお、複数の光スポットがシリンドリカルレンズ上に非平行に走査されても同様の作用があるため、光検知部を走査する複数の光スポットは、共に光検知部に対して垂直に走査される。したがって、偏向器の面倒れやミラーの振動等の影響によって光スポットの照射位置の検出精度が悪化することはない。

本発明における光走査装置においては、以上説明した光スポット照射位置検出光学系を走査終端側にも同様に設け、走査結像素子を通った走査光の始端側と終端側の両方の位置を検出し、検出結果に応じて光源の発光タイミングを変化させる。これにより、温度変動等によって走査結像素子の形状（曲率）や光源の発振波長が変動したとしても感光体に書き込まれる画像の全体倍率の変化などを補正することを可能としている。

図３は、図２に示した光走査装置の長尺ミラーで折り返している部分をなくして展開した図である。すなわち、図３を、光源３１７からシリンドリカルレンズ３１９を主走査方向にずらして上下２段に重ね、上段は点線Ａ、Ｂ、Ｅで、下段は点線Ｃ、Ｄ、Ｆで、それぞれ折り返すと、図２のようになる。
このような構成によれば、点線で示した長尺ミラーの位置、つまり折り返す位置が変わっても、光スポット照射位置検出光学系のレイアウトを変える必要がない。したがって、たとえば同じ走査結像素子を用いて、この光走査装置とは異なる間隔で配置された４つの感光体を走査する光走査装置を新たに開発する場合、感光体の間隔に合わせて長尺ミラーの位置を変えるだけで良く、光スポット照射位置検出光学系をレイアウトし直す必要がないため、開発期間が短くて済む。また、後述（図１４を用いて説明）するように、異なる機種間でも分離ミラーを保持するホルダを共通に使用することができるため、低コスト化を図ることができるというメリットもある。

なお、図３に示すように、光スポット照射位置検出光学系は、第二走査結像素子３０３の両端の位置決め用突起部を回避させなければならないため、走査始端側と走査終端側のそれぞれについて、分離ミラーの他に１つずつのミラー３０８、３１３を用いている。
図３は偏光器で偏光された光ビームを２枚のミラーで光検出器に導く構成であったが、これに対して、図４は分離ミラー１枚のみで光検出器に導く構成である。すなわち、偏光器により偏光された光ビームを反射する分離ミラー４０１，４０２は、反射光４０６，４０７が第二走査結像素子４０５の両端の位置決め用突起部を回避しつつ光検出器４０３，４０４に導かれるように配置されている。
この構成であれば、走査始端側と走査終端側ともに分離ミラーのみで光スポット照射位置検出用の光ビームを光検出器に導くことができるため、部品点数を抑えて低コスト化を図ることができる。ただし、両端の光検出器間の距離は、図３のｓ１よりも図４のｓ２の方が大きくなるため、光走査装置の大きさは図４の構成の方が図３の構成に比べて大きくなる。

図１４は、分離ミラーを保持するホルダの構成を示す図であり、符号５０３はホルダ、５０１は分離ミラー、５０２は走査光学系から分離した光スポット照射位置検出用光ビームを光検出器に向けて反射するミラー、５０４は光走査装置の光学箱の側壁であって主走査方向に対して垂直な側壁を示す。ホルダ５０３は、分離ミラー５０１とミラー５０２を一体的に保持していて、側壁５０４に設けた穴にスナップフィット部５０５を挿入することによって、光学箱に対する位置決めと固定がなされる。
分離ミラー５０１とミラー５０２は、結像光学系を構成するミラーで反射された光ビームを分離ミラー５０１でミラー５０２に向かって反射し、ミラー５０２が上記光ビームをほぼ元の方に向かって折り返すように配置されている。
このような構成によれば、分離ミラーの保持部が走査光学系や光スポット照射位置検出光学系の光ビームを遮る心配がまったくなく、レイアウトが非常に簡単である上、組み付け性も非常に良い。

また、複数の走査光学系を有する光走査装置の各光学系において、図３や図４に示したような展開図での分離ミラーの入射光に対する角度を同一にしておけば、前述したようにホルダを各光学系で共通に用いることができるため、低コスト化を図ることができる上、組み付け性も非常に良いというメリットがある。

次に、本発明にかかる画像形成装置について説明する。
図１７は本発明にかかる画像形成装置の実施の形態を示す中央断面図であり、カラー画像の光束出力に有利なタンデム型のレーザプリンタである。
画像形成装置は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）に対応する走査光学系５０Ｘ（Ｘ：Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、以下同じ。）を備えた光走査装置、各走査光学系に対応する感光体７Ｘ、搬送ベルト２０、定着装置１４、図示しない転写紙を備えた給紙カセット３０、排紙トレイ１５を有してなる。

搬送ベルト２０の上方には、光走査装置によって露光され静電潜像が形成される像担持体として円筒状に形成された光導電性の感光体が、搬送ベルト２０の移動方向の上流側からイエロー用（７Ｙ）、マゼンタ用（７Ｍ）、シアン用（７Ｃ）、ブラック用（７Ｋ）の順に配設されている。感光体７Ｘの径は、全て同一である。

感光体７Ｘの周囲には、帯電手段４０Ｘ、現像手段６０Ｘ、転写ローラ３０Ｘ、クリーニング装置８０Ｘなどの電子写真法（電子写真プロセス）にしたがうプロセス部材が順に配設されている。なお、帯電手段としては、コロナチャージャを用いることもできる。

搬送ベルト２０の周囲には、感光体７Ｘよりも転写紙搬送経路の上流側にレジストローラ９、ベルト帯電チャージャ１０が配設され、また、感光体７Ｘよりも転写紙搬送経路の下流側にベルト分離チャージャ１１、除電チャージャ１２、クリーニング装置１３などが順に配設されている。

このように、画像形成装置は、感光体７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを各色毎に設定された被走査面とし、それぞれに対して走査光学系５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋが１対１の対応関係で設けられている。ただし、偏光器は各色で共有する。

光走査装置は、感光体７Ｘに光書込を行う光書込装置であって、電子写真プロセスの露光プロセスを実行するもので、帯電手段４０Ｘで均一に帯電された感光体７Ｘの表面を走査して静電潜像を形成する。形成された静電潜像は、いわゆるネガ潜像であって画像部が露光されている。この静電潜像は、現像手段６０Ｘにより反転現像され、感光体７Ｘ上にトナー画像が形成される。

転写紙を収納した給紙カセット３０は、画像形成装置本体に脱着可能であり、図示のごとく画像形成装置の下部に水平方向に装着される。給紙カセット３０に収納された転写紙の最上位の１枚が図示しない給紙コロにより給紙され、給紙された転写紙は、その先端部がレジストローラ９に捕らえられる。レジストローラ９は、感光体７Ｘ上のトナー画像が転写位置へ移動するタイミングに合わせて、転写紙を転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙は、転写部においてトナー像と重ね合わせられ転写ローラ３０Ｘの作用により、トナー画像を静電転写される。

トナー画像を転写された転写紙は定着装置１４へ送られ、定着装置１４においてトナー画像を定着され、図示しない搬送路を通り、排紙ローラ１６により排紙トレイ１５上に排出される。トナー画像が転写された後の感光体７Ｘの表面は、クリーニング装置８０Ｘによりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。

このように構成されたタンデム型画像形成装置において、例えば複数色モード（フルカラーモード）選択時であれば、各感光体に対して、対応する色の画像信号に応じて図示しない露光ユニットの露光により、各々の感光体上に静電潜像が形成される。これらの静電潜像は、各々の対応する色トナーで現像されてトナー像となり、搬送ベルト２０上に静電的に吸着されて、搬送される転写紙上に順次転写されることにより、重ね合わせられる。そして、定着装置１４によりカラー画像として定着され、転写紙は排紙トレイ１５に排紙される。
また、単色モード選択時であれば、ある色Ｓ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのいずれか）として、他の色の感光体及びプロセス部材は非動作状態となる。ここで、感光体７Ｓに対してのみ、露光ユニットの露光により静電潜像が形成され、ある色Ｓのトナーで現像されてトナー像となり、搬送ベルト２０上に静電的に吸着されて、搬送される転写紙上に転写される。そして、定着装置１４により単色画像として定着され、転写紙は排紙トレイ１５に排紙される。

この画像形成装置に、前述の本発明に係る光走査装置を適用すれば、光スポット照射位置検出光学系を副走査断面において多数配置された光学素子の間を縫うように配置する必要がないため、非常に簡単に光スポット照射位置検出光学系をレイアウトすることができる。

本発明にかかる光走査装置の実施の形態を示す光学配置図であって、主走査方向からみた平面図である。 上記光学配置図の斜視図である。 上記平面図のうち、長尺ミラーで折り返している部分をなくして展開した図である。 本発明にかかる光走査装置の別の実施の形態を示す光学配置図である。 従来の光走査装置の光学配置を示す副走査断面図である。 光スポット照射位置検出光学系への光ビームの入射方式を示す副走査断面図である。 上記光スポット照射位置検出光学系への光ビームの別の入射方式を示す副走査断面図である。 上記光スポット照射位置検出光学系を構成する光検出器上の光スポットの動きを示す図である。 上記光検出器へ入射する光スポットの走査方向を示す図である。 上記光検出器へ入射する光スポットの走査方向と上記光検出器の光検知部とがなす角度についての説明図である。 従来の光走査装置の光学配置を示す斜視図である。 光走査装置の光学配置を示す副走査断面図である。 入射する光スポットに対する光検知部の配置を示す図である。 分離ミラーを保持するホルダの構成を示す図である。 （ａ）は検出器の前に配置した結像素子上の光スポットの走査方向を示す図であり、（ｂ）は光スポットの光検出器への入射位置を示す副走査断面図である。 光検知部上の光スポットの走査方向を示す図である。 本発明にかかる画像形成装置の実施の形態を示す中央断面図である。

符号の説明

３１７ 光源
３０１ 偏光器
３０４ 被走査面
３０７ 分離ミラー
３０９ 結像素子（シリンドリカルレンズ）
３１０ 光検出器

Claims (10)

1. 光源と、光源からの光束を偏向する偏向反射面を備えた偏向器と、偏向器により偏向された光束を被走査面上に集光するための走査光学系を備えた光走査装置であって、
   光束の照射位置を検出する光検知手段を備え、
   被走査面上を走査する光学系から分離された照射位置の検出用の光束は、走査光学系を構成するミラーで反射されて上記光検知手段に導かれることを特徴とする光走査装置。
2. 被走査面上を走査する光学系から分離されて光検知手段に導かれる光束は、被走査面上を走査される光束の軌跡がなす主走査面と同一面または同一面近傍を通る請求項１記載の光走査装置。
3. 走査光学系を複数備え、各走査光学系が対応する複数の被走査面を光走査する請求項１記載の光走査装置。
4. 偏向器、走査結像素子、及び光束を光検知手段に導くミラーの主走査面内における配置は、複数の走査光学系のうち少なくとも２つの走査光学系において同一または対称である請求項３記載の光走査装置。
5. 複数の走査光学系で光検知手段を共用する請求項３記載の光走査装置。
6. 光源と、光源からの光束を偏向する偏向反射面を備えた偏向器と、偏向器により偏向された光束を被走査面上に集光するための結像光学系とを有してなる走査光学系を複数備え、各走査光学系が対応する複数の被走査面を光走査する光走査装置であって、
   上記偏向器は上記複数の走査光学系で共用し、
   光束の照射位置を検出する光検知手段を備え、
   被走査面上を走査する光束から分離された照射位置の検出用の光束は、結像光学系を構成するミラーで反射されて上記光検知手段に導かれ、
   上記光検知手段は複数の走査光学系で共用され、光検知手段を共用する複数の走査光学系の光束が光検知手段を互いに非平行に走査するように構成されていることを特徴とする光走査装置。
7. 光検知手段の光検知部は、光検知手段を走査する複数の光束のうち副走査断面において最も広い角をなす２つの走査線の角二等分線に対して略垂直となるように配置されている請求項６記載の光走査装置。
8. 光源と、光源からの光束を偏向する偏向反射面を備えた偏向器と、偏向器により偏向された光束を被走査面上に集光するための結像光学系とを有してなる走査光学系を複数備え、各走査光学系が対応する複数の被走査面を光走査する光走査装置であって、
   上記偏向器は上記複数の走査光学系で共用し、
   光束の照射位置を検出する光検知手段を備え、
   被走査面上を走査する光束から分離された照射位置の検出用の光束は、結像光学系を構成するミラーで反射されて上記光検知手段に導かれ、
   光源からの光束を光検知手段に導くミラーと光検知手段との光路中に副走査方向にパワーを有する結像素子を配置し、
   光検知手段に導かれる複数の光束が、上記結像素子を非平行に走査することを特徴とする光走査装置。
9. 光源と、光源からの光束を偏向する偏向反射面を備えた偏向器と、偏向器により偏向された光束を被走査面上に集光するための走査光学系を備えた光走査装置であって、
   光束の照射位置を検出する光検知手段を備え、
   被走査面上を走査する光束から分離された照射位置の検出用の光束は、走査光学系を構成するミラーで反射されて上記光検知手段に導かれ、
   光束を光検知手段に導くミラーはホルダによって保持され、上記ホルダは、走査光学系を収容する光走査装置の光学箱の側壁であって主走査方向に略垂直な側壁に取付けられていることを特徴とする光走査装置。
10. 光書込装置から像担持体に光書込みを行い、電子写真法により、この像担持体上に静電潜像を形成する装置であって、
    光書込装置は、請求項１乃至９のいずれかに記載の光走査装置であることを特徴とする画像形成装置。

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