JP2007076305A - 光走査装置及び画像形成装置、光走査補正方法、並びに画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高度な検知精度・補正精度を得ることができる光走査装置及び該光走査装置を用いた画像形成装置を提供し、また光走査方法及び画像形成方法を提供する。
【解決手段】複数の感光体上にそれぞれ形成された複数の単色画像を合成して単一のカラー画像として出力する画像形成装置に用いられ、複数の光源と、該光源からの光ビームを偏向させる偏向手段と、前記光ビームごとに設けられ偏向された光ビームを前記感光体まで導く複数の光学素子と、前記光ビームごとに設けられ副走査方向の前記光ビームの位置を検知するビーム検知手段と、前記光ビームごとに設けられ該ビーム検知手段の検知結果に基づいて感光体上の光ビーム照射位置を変位させる色ずれ補正手段とを備える光走査装置であって、前記ビーム検知手段３００ａ，３００ｂは、前記光学素子のうち最も感光体側のもの３３と該感光体３４との間に配置されることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、光源から出射された後に偏向器で反射された光ビームを感光体に照射して静電潜像の書込みを行う光走査装置及び該光走査装置を用いた画像形成装置、並びに光走査補正方法及び画像形成方法に関するものである。

一つのポリゴンモータで、各色の画像を同時に形成するタンデム方式の画像形成装置では、光書込みユニットである光走査装置内のポリゴンモータの発熱や、機内の環境変化により各光学素子間の位置及び角度等が微妙に変化することで、感光体への光ビームの走査位置が変化し、色間のレジスト、色間の走査線傾き、色間の走査線曲がりなどが生じ、合成されるカラー画像の色ずれとなっていた。また、この現象はとくに副走査方向の色ずれが問題となっていた。

このため、副走査方向の位置ずれ量を検知するパターン画像（レジストマーク画像）を感光体ドラムや転写媒体に設ける方法が広く行なわれている。これにより、例えば、転写媒体上に転写されたパターン画像からセンサにより位置ずれ量に基づいて、色ずれ量の低減が可能である。

ところが、この方法によると、感光体ドラムや転写媒体（中間転写ベルト）の近傍に位置ずれパターン画像を配置するために、塵埃等によってパターン画像が汚れてしまうという問題があった。また、感光体ドラムや転写ベルトにキズがついたり、異物が付着した場合、パターン画像が正しく書かれなくなる恐れが有り、その結果、検知ができなくなったり、検知できたとしても補正結果が適正なものでなくなることがあった。

そこでその問題を解消する手段として、各色の光ビームの走査位置を検知するセンサを設置して各ビーム相互の位置関係の変動を検出し、その結果を光ビームの変調タイミングの制御に反映させて色ずれを補正する技術が提案されている（例えば、特許文献１，２，３参照。）。

特許第３０８７７４８号公報 特開２０００−２３５２９０号公報 特開２００４−２８７３８０号公報

しかしながら、上記色ずれ補正の技術において、センサに至る光ビームが実際の画像を書き込む際に通過する光学素子を通っていないために、あるいは露光面に到達する光ビームが通過せぬ光学素子（光路を折り返すもの，または結像位置を変えるためのもの）を通っているために、センサの検知結果に基づいて適正に補正したつもりのレジストが実際の画像とリンクしない恐れがあった。

本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、さらに高度な検知精度・補正精度を得ることができる光走査装置及び該光走査装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とし、また光走査補正方法及び画像形成方法を提供することを目的とする。

本発明は、本発明者らの前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
（１） 複数の感光体それぞれの上で光ビームを走査させて該感光体上にそれぞれ形成された複数の単色画像を合成して単一のカラー画像として出力する画像形成装置に用いられ、前記光ビームを射出する複数の光源と、該光源からの光ビームをそれぞれ偏向させる偏向手段と、前記光ビームごとに設けられ前記偏向手段と対応する感光体との間に順次配置されて該偏向手段で偏向された光ビームを前記感光体まで導く複数の光学素子と、前記光ビームごとに設けられ光ビーム走査方向に直交する方向（副走査方向）の前記光ビームの位置を検知するビーム検知手段と、前記光ビームごとに設けられ該ビーム検知手段の検知結果に基づいて感光体上の光ビーム照射位置を変位させる色ずれ補正手段とを備える光走査装置であって、前記ビーム検知手段は、前記光学素子のうち最も感光体側のものと該感光体との間に配置されることを特徴とする光走査装置。

（２） 前記ビーム検知手段は、光ビーム走査方向（主走査方向）の前記光ビームの位置も検知することを特徴とする前記（１）に記載の光走査装置。

（３） 前記ビーム検知手段は、光ビームの走査線上の少なくとも１ヶ所に設けられる受光素子と、該受光素子における副走査方向の光ビームの位置ずれ量を計測する計測手段とを有し、前記色ずれ補正手段は、前記計測手段により計測された位置ずれ量に基づいて、前記単色画像の副走査方向の相対ずれを補正することを特徴とする前記（１）に記載の光走査装置。
（４） 前記色ずれ補正手段は、前記偏向手段の１走査を単位として前記単色画像の副走査方向の相対ずれを補正することを特徴とする前記（３）に記載の光走査装置。
（５） 前記色ずれ補正手段は、前記偏向手段の１走査より細かい分解能を単位として前記単色画像の副走査方向の相対ずれを補正することを特徴とする前記（３）に記載の光走査装置。

（６） 前記ビーム検知手段は、光ビームの走査線上の上流側と下流側の２ヶ所に設けられる受光素子と、該受光素子それぞれにおける副走査方向の光ビームの位置ずれ量を計測する計測手段とを有することを特徴とする前記（１）に記載の光走査装置。
（７） 前記色ずれ補正手段は、前記計測手段により計測された２つの位置ずれ量の平均値から前記単色画像の副走査方向の相対ずれ補正量を求めることを特徴とする前記（６）に記載の光走査装置。
（８） 前記色ずれ補正手段は、前記計測手段により計測された２つの位置ずれ量に基づいて、前記単色画像の傾きを補正することを特徴とする前記（６）に記載の光走査装置。

（９） 複数の感光体それぞれの上で光ビームを走査させて該感光体上にそれぞれ形成された複数の単色画像を合成して単一のカラー画像として出力する画像形成装置に用いられ、前記光ビームを射出する複数の光源と、該光源からの光ビームをそれぞれ偏向させる偏向手段と、前記光ビームごとに設けられ前記偏向手段と対応する感光体との間に順次配置されて該偏向手段で偏向された光ビームを前記感光体まで導く複数の光学素子と、前記光ビームごとに設けられ光ビーム走査方向（主走査方向）の前記光ビームの位置を検知するビーム検知手段と、前記光ビームごとに設けられ該ビーム検知手段の検知結果に基づいて感光体上の光ビーム照射位置を変位させる色ずれ補正手段とを備える光走査装置であって、前記ビーム検知手段は、前記光学素子のうち最も感光体側のものと該感光体との間に配置されることを特徴とする光走査装置。

（１０） 前記ビーム検知手段は、光ビームの走査線上の上流側と下流側の２ヶ所に設けられる受光素子と、該受光素子それぞれにおける主走査方向の光ビームの位置ずれ量を計測する計測手段とを有することを特徴とする前記（９）に記載の光走査装置。
（１１） 前記色ずれ補正手段は、前記計測手段により計測された位置ずれ量に基づいて、前記単色画像の主走査方向の倍率ずれを補正することを特徴とする前記（１０）に記載の光走査装置。

（１２） 前記（１）〜（１１）のいずれか一に記載の光走査装置と、該光走査装置により静電潜像の書き込みが行われる感光体と、該感光体の静電潜像をトナー画像として現像する現像手段と、該トナー画像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体上のトナー画像を定着させる定着手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。

（１３） 複数の感光体それぞれの上で光ビームを走査させて該感光体上にそれぞれ形成された複数の単色画像を合成して単一のカラー画像として出力する画像形成装置に用いられ、前記光ビームを射出する複数の光源と、該光源からの光ビームをそれぞれ偏向させる偏向手段と、前記光ビームごとに設けられ前記偏向手段と対応する感光体との間に順次配置されて該偏向手段で偏向された光ビームを前記感光体まで導く複数の光学素子とを備える光走査装置における光走査補正方法であって、前記光ビームごとに設けられ光ビーム走査方向に直交する方向（副走査方向）の前記光ビームの位置を検知するビーム検知手段を、前記光学素子のうち最も感光体側のものと該感光体との間に備え、該ビーム検知手段の検知結果に基づいて対応する感光体上の光ビーム照射位置を変位させることを特徴とする光走査補正方法。

（１４） 前記光ビーム照射位置の変位は、前記単色画像の副走査方向の相対ずれ及び／又は前記単色画像の傾きを補正するものであることを特徴とする前記（１３）に記載の光走査補正方法。

（１５） 複数の感光体それぞれの上で光ビームを走査させて該感光体上にそれぞれ形成された複数の単色画像を合成して単一のカラー画像として出力する画像形成装置に用いられ、前記光ビームを射出する複数の光源と、該光源からの光ビームをそれぞれ偏向させる偏向手段と、前記光ビームごとに設けられ前記偏向手段と対応する感光体との間に順次配置されて該偏向手段で偏向された光ビームを前記感光体まで導く複数の光学素子とを備える光走査装置における光走査補正方法であって、前記光ビームごとに設けられ光ビーム走査方向（主走査方向）の前記光ビームの位置を検知するビーム検知手段を、前記光学素子のうち最も感光体側のものと該感光体との間に備え、該ビーム検知手段の検知結果に基づいて対応する感光体上の光ビーム照射位置を変位させることを特徴とする光走査補正方法。

（１６） 前記光ビーム照射位置の変位は、前記単色画像の主走査方向の倍率ずれを補正するものであることを特徴とする前記（１５）に記載の光走査補正方法。

（１７） 前記（１３）〜（１６）のいずれか一に記載の光走査補正方法により、複数の感光体のうち少なくとも１つの感光体上の光ビーム照射位置を変位させ、ついで該光ビームを走査させて前記感光体上にそれぞれ形成された複数の単色画像を合成して単一のカラー画像として出力することを特徴とする画像形成方法。

本発明の効果として、請求項１の発明によれば、実画像と同一の光学素子を通過した状態で光ビームの走査の同期検知することとなり、精度の高い副走査方向の同期合わせが可能となる。また、ビーム検知手段を光ビームの走査線上の有効走査領域外に配置することにより、常時光ビームの位置検知ができ好ましい。
また、請求項２の発明によれば、請求項１の効果に加えて、装置の小型化・簡素化・低コスト化が図ることができる。また、画像形成時の色ずれ補正を、主副走査方向ともに光走査装置で行なうことができるようになり、従来広く行なわれている中間転写ベルト等にトナーマークを形成する方式を取る必要が無くなり、ベルト（像担持体）の劣化等による検知精度低下を考慮する必要が無くなる。
また、請求項３の発明によれば、光ビームごと（色ごと）の単色画像の副走査方向の相対ずれ（基準色の単色画像に対する対象単色画像の位置ずれ）を補正することができる。
また、請求項４の発明によれば、偏向手段の１走査を単位とする補正をすることにより、狙いの単色画像の位置合わせができるようになる。
また、請求項５の発明によれば、偏向手段の１走査より細かい分解能を単位とする補正とすることにより、より高精度の単色画像の位置合わせができるようになる。
また、請求項６の発明によれば、光ビームの走査線上の主走査方向上流側、下流側それぞれの位置でビーム位置のずれが計測できることにより、単色画像の相対ずれだけではなく、走査線の傾きも検知することができる。
また、請求項７の発明によれば、単色画像の位置合わせができるようになる。
また、請求項８の発明によれば、ビーム検知手段の一方が光ビームの位置ずれを検出し、ついでもう一方のビーム検知手段が光ビームの位置ずれを検出することにより、両者の位置ずれの差から単色画像の傾きを検知することができ、より高精度な色ずれ補正ができるようになる。なお、色ずれ補正手段として、所定方向への応力が加わると変位する支持点を有する形態とした光学素子を用いることにより、容易に単色画像の傾き補正ができる。また、この所定方向への応力を付与する手段としてモータを利用すれば、該時間差に応じた回転角度分、通電することで補正量を得る構成とすることにより、随時自動的な傾き補正が可能となる。
また、請求項９の発明によれば、実画像と同一の光学素子を通過した状態で光ビームの同期検知することができ、精度の高い主走査方向の同期合わせが可能となる。
また、請求項１０，１１の発明によれば、光ビームの走査線上の主走査方向上流側、下流側それぞれの位置でビーム位置のずれが計測できることにより、両者各々の位置ずれから単色画像の倍率ずれを検知することができ、倍率合わせが可能となる。
また、請求項１２の発明によれば、精度よく色ずれが補正されたカラー画像を出力する画像形成装置を提供することができる。
また、請求項１３，１４の発明によれば、カラー画像の形成の際に副走査方向の色ずれを精度よく補正することができる。
また、請求項１５，１６の発明によれば、カラー画像の形成の際に主走査方向の色ずれを精度よく補正することができる。
また、請求項１７の発明によれば、カラー画像を精度よく補正して出力することができる。

以下に、本発明の一実施の形態における構成ついて説明する。
図１に、本発明を適用した、カラー画像を形成可能な画像形成装置の概略を示す。
画像形成装置１は、複写機であるが、ファクシミリ、プリンタ、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置１が、プリンタ、ファクシミリ等として用いられる場合には、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。

画像形成装置１は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体Ｓとして画像形成を行なうことが可能である。

画像形成装置１は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する単色画像を形成可能な複数の像担持体としての感光体ドラム（単に「感光体」と記すこともある。）１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａを並置したタンデム構造が用いられており、各感光体ドラム１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａに形成された互いに異なる色の可視像が各感光体ドラム１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａに対峙しながら移動可能な中間転写体たる転写ベルト５によって搬送される記録媒体である転写紙Ｓにそれぞれ重畳転写されるようになっている。

一つの感光体ドラム１Ａ及びその周りに配設された構成を代表して画像形成処理に係る構成を説明する。なお、他の感光体ドラム２Ａ〜４Ａに関しても同様な構成であるので、便宜上、感光体ドラム１Ａ及びその周りに配設した構成に付した符号に対応する符号を、感光体ドラム２Ａ〜４Ａ及びその周りに配設した対応する構成に付し、詳細な説明については適宜省略する。

感光体ドラム１Ａの周囲には、矢印で示す回転方向に沿って画像形成処理を実行するためにコロトロンあるいはスコトロトン等の構成を用いた帯電装置１Ｂ、レーザ光源からのレーザ光を用いる光走査装置２０、現像装置１Ｄおよびクリーニング装置１Ｅがそれぞれ配置されている。本発明を適用した光走査装置２０については、図２以下の図において詳細を説明する。

現像装置１Ｄ〜４Ｄの配列は、図１において転写ベルト５の展張部における右側からイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックのトナーを供給できる順序となっている。帯電装置１Ｂには、図１に示した例では、ローラを用いているが、帯電装置１Ｂは、ローラを用いた接触式に限らず、放電ワイヤを用いたコロナ放電式を用いることも可能である。

画像形成装置１では、帯電装置１Ｂ、光走査装置２０、現像装置１Ｄおよびクリーニング装置１Ｅ等が配置されている画像形成部の上部に原稿読み取り部６が配置されており、原稿載置台６Ａ上に載置された原稿を読み取り装置７によって読みとった画像情報を図示しない画像処理制御部に出力し、光走査装置２０に対する書き込み情報が得られるようになっている。

読み取り装置７は、原稿載置台６Ａ上に載置されている原稿を走査するための光源７Ａおよび原稿からの反射光を色分解毎の色に対応して設けられているＣＣＤ７Ｂに結像させるための複数の反射鏡７Ｃと結像レンズ７Ｄとを備えており、色分解毎の光強度に応じた画像情報が各ＣＣＤ７Ｂから画像処理制御部に出力される。

転写ベルト５は、複数のローラに掛け回されたポリエステルフィルムなどの誘電体で構成された厚さ１００μｍの部材であり、展張部分の一つが各感光体ドラム１Ａ〜４Ａに対峙し、各感光体ドラム１Ａ〜４Ａとの対峙位置内側には、転写装置８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄが配置されている。転写ベルト５の厚さは、製造上±１０μｍの誤差が生じ、後述するように各色毎に形成されたトナー像が重ねあわされる際に位置ずれが生じることがあるが、これは主に、後述する色ずれ書き込み開始位置補正手段１１０による補正によって解消される。

転写ベルト５に対しては、レジストローラ９を介して給紙装置１０の給紙カセット１０Ａ内から繰り出された記録媒体Ｓが給送され、記録媒体Ｓが転写ベルト５に対して転写装置８Ａからのコロナ放電により静電吸着されて搬送される。転写装置８Ａ〜８Ｄは、正極のコロナ放電を用いて感光体ドラム１Ａ〜４Ａに担持されている画像を記録媒体Ｓに向けて静電吸着させる特性とされている。

各感光体ドラム１Ａ〜４Ａからの画像転写が終了した記録媒体Ｓが移動する位置には記録媒体Ｓの分離装置１１が、また、展張部分の今一つの部分にはベルトを挟んで対向する除電装置１２が配置されている。なお、図１中、符号１３は、転写ベルト５に残存しているトナーを除去するクリーニング装置を示している。

分離装置１１は、記録媒体Ｓの上面から負極性のＡＣコロナ放電を行うことにより記録媒体Ｓに蓄積している電荷を中和して静電的な吸着状態を解除することにより転写ベルト５の曲率を利用した分離を可能にすると共に分離の際の剥離放電によるトナーチリの発生を防止するようになっている。また、除電装置１２は、転写ベルト５の表裏両面から転写装置８Ａ〜８Ｄによる帯電特性と逆極性となる負極性のＡＣコロナ放電を行うことにより転写ベルト５の蓄積電荷を中和して電気的初期化を行うようになっている。

各感光体ドラム１Ａ〜４Ａでは、帯電装置１Ｂ〜４Ｂによって感光体ドラム１Ａ〜４Ａの表面が一様帯電され、原稿読み取り部６における読み取り装置７によって読み取られた色分解色毎の画像情報に基づき書き込み装置１Ｃ〜４Ｃを用いて感光体ドラムに静電潜像が形成され、該静電潜像が現像装置１Ｄ〜４Ｄから供給される色分解色に対応する補色関係を有する色のトナーにより可視像処理されたうえで、転写ベルト５に担持されて搬送される記録媒体Ｓに対して転写装置８Ａ〜８Ｄを介して静電転写される。

各感光体ドラム１Ａ〜４Ａに担持された色分解毎の画像（単色画像）が転写された記録媒体Ｓは、除電装置１１により除電された上で転写ベルト５の曲率を利用して曲率分離された後に定着装置１４に移動して未定着画像中のトナーが定着され、画像形成装置１本体外部の図示しない排紙トレイ上に排出される。

図２に示すように、光走査装置２０はタンデム式の書込光学系である。
図２は光走査装置２０の概略を示す図であり、走査レンズ方式を採用しているが、走査レンズ、走査ミラー方式のいずれにも対応可能である。また図２においては、図示の便宜上、２ステーションを示し、これに沿って以下説明するが、偏向手段としてのポリゴンミラー２６、２７を中心に左右対称に構成することで４ステーションとすることができ、これを画像形成装置１に用いている。画像形成装置１が本実施例のようにカラー画像を形成可能であるため、画像形成装置１がカラー画像を形成する場合には、光走査装置２０はカラー画像を形成するために用いられるものである。

光走査装置２０は、光源としての２個のＬＤユニット２１、２２を有している。光学走査装置２０は、ＬＤユニット２１、２２からそれぞれ出射されたレーザビームたるビームを、像担持体としての感光体ドラムたる感光体３４、３８のそれぞれに結像させるものであり、このための複数の光学素子からなる光学素子群５１、５２を、それぞれ、ＬＤユニット２１、２２および感光体３４、３８に対応して有しており、これにより、光走査装置２０は感光体３４、３８のそれぞれに対応して配設されている。なお感光体３４、３８はそれぞれ、上述した感光体ドラム１Ａ〜４Ａの何れかに対応するものである。

光学素子群５１は、複数の光学素子、すなわちプリズム（後述の書き込み開始位置補正手段１１０）、折り返しミラー２３、シリンダレンズ２４、ポリゴンミラー２６、第１の走査レンズ２８、折り返しミラー３１、３２、第２の走査レンズ３０、折り返しミラー３３によって構成されている。光学素子群５２は、複数の光学素子、すなわちプリズム（後述の書き込み開始位置補正手段１１１）、シリンダレンズ２５、ポリゴンミラー２７、第１の走査レンズ２９、第２の走査レンズ３５、折り返しミラー３６、３７によって構成されている。

また、光走査装置２０は、光学素子群５１を構成する上述した光学素子のうち、第２の走査レンズ３０を保持する保持部材６１と、光学素子群５２を構成する上述した光学素子のうち、第２の走査レンズ３５を保持する保持部材６２とを有している。保持部材６１及びこの保持部材６１に保持された被保持光学素子たる光学素子としての第２の走査レンズ３０と、保持部材６２及びこの保持部材６２に保持された被保持光学素子たる光学素子としての第２の走査レンズ３５とは、ほぼ同じ構成である。

ＬＤユニット２１、２２は、ほぼ鉛直方向をなすビームの副走査方向Ｂにおいて異なる高さに配設されており、上側のＬＤユニット２１から出射されたビームは、書き込み開始位置補正手段１１０を通過してから、途中の折り返しミラー２３で下側ＬＤユニット２２から出射されたビームと同一方向に曲げられ、下側のＬＤユニット２２から出射されたビームは折り返しミラー２３に入射する前に書き込み開始位置補正手段１１１を通過し、折り返しミラー２３を透過する。その後、ＬＤユニット２１のビーム、ＬＤユニット２２からのビームはそれぞれシリンダレンズ２４、２５に入射し、所定距離離れた上下２段のポリゴンミラー２６、２７反射面近傍に線状に集光する。

なお、ＬＤユニット２１、２２はそれぞれ、図示を省略するが、少なくとも半導体レーザとコリメートレンズとを有している。書き込み開始位置補正手段１１０、１１１はそれぞれ、光屈曲部材としての楔形状のプリズム（図示せず）を有しており、ＬＤユニット２１、２２から出射されたビームは何れも、書き込み開始位置補正手段１１０、１１１を通過するとき、各プリズムを透過するようになっている。ポリゴンミラー２６、２７は、図示しないポリゴンモータに直結されていて回転駆動される。

ポリゴンミラー２６、２７で偏向されたビームはそれぞれ、一体型あるいは２段に重ねられた第１の走査レンズ２８、２９でビーム整形され、その後、第２の走査レンズ３０、３５でｆθ特性と所定のビームスポット径にビーム整形されて感光体３４、３８の感光体面上を走査する。第１の走査レンズ２８、２９以降、２個の異なる感光体３４、３８にビームを導くため光路が異なる。

上側のビームすなわち第１の走査レンズ２８を透過したビームは、折り返しミラー３１によって９０°上方向に向けられ、折り返しミラー３２によって９０°曲げられてから、長尺プラスチックレンズ上たる第２の走査レンズ３０に入射し、折り返しミラー３３によってＢ方向のうち鉛直下方向に曲げられて感光体３４上をビームの走査方向である主走査方向Ａに走査する。

下側のビームすなわち第１の走査レンズ２９を透過したビームは、途中折り返しミラーに入射することなく、長尺プラスチックレンズ下たる第２の走査レンズ３５に入射した後、２枚の折り返しミラー３６、３７によって光路を曲げられて、所定のドラム間ピッチの感光体３８上をビームの主走査方向Ａに走査する。図２において矢印Ｃは第２の走査レンズ３０、３５の光軸方向を示している。

ここで、ビームの位置を検知し位置ずれ検知手段としての機能を有するビーム検知手段であるビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂが、光学素子群５１のうち最も感光体側のものである折り返しミラー３３と感光体３４との間に配置されている。また、光学素子群５２のうち最も感光体側のものである折り返しミラー３７と感光体３８との間にもビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂが配置されている。

図３に、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂの配置の詳細を示す。
ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂの配置は、感光体３４（または３８）に照射されるビーム位置との相関をとるため、レンズや反射ミラー等の光学素子をすべて共通に作用させて、ビーム位置を測定できる位置としている。すなわち、感光体３４（または３８）に照射されるビームの位置をビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂで他の光学素子を経由させることなく直接検知することができるようになっている。

図３においては、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂは、各色の光ビームに対応してそれぞれ光走査装置２０のハウジングに一体的に取り付けられるものであり、保持部材である連結ブラケット２０ａ，２０ｂとビームが透過する防塵ガラス１００とで挟まれて固定されている。また、折り返しミラー３３または３７からのビームは防塵ガラス１００を透過するが、このビームのうち、有効画像領域のビームは感光体３４または３８に照射され、有効画像領域外のビームはビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂに入射するように、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂがビームの走査線上に配置されている。なお、防塵ガラス１００によるビーム位置変動はほとんどないと見なせるので、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂの配置を防塵ガラス１００よりも手前（折り返しミラー３３（または３７）側）に配置してもよい。

また、ビームスポット位置検知手段３００ａは書き込み開始位置検知用であり、ビームスポット位置検知手段３００ｂは書き込み終端位置検知用である。詳しくは、ビームスポット位置検知手段３００ａは主走査同期検知手段及び／又は副走査ビーム位置検知手段となり、ビームの主走査同期及び／又は副走査検出が行われる。また、ビームスポット位置検知手段３００ｂにより光走査装置としての主走査倍率及び／又は走査線傾きを計測することができる。

なお、図２に図示されていない他の２つのステーションは、ビームの走査方向が相対的に逆になるので、ビームスポット位置検知手段３００ａ，３００ｂのビーム位置検知に関する書き込み開始、書き込み終端は逆になる。すなわち、４ステーションの内の２つは画像上の（進行方向を上にして）左から，残りは右から走査することになる。

ここで、複数枚の画像を連続プリント出力するなどの場合は、光走査装置２０内部ではポリゴンミラー２６、２７駆動用のポリゴンモータや、ＬＤユニット２１、２２からの発熱により、また光走査装置２０外部では、定着装置１４においてトナー定着時のヒーター熱などの影響により、画像形成装置１内部の温度は急激に変化する。この場合、感光体１Ａ〜４Ａ上のビームスポット位置も急激に変動し、１枚目、数枚目、数十枚目と次第に出力カラー画像の色合いが変化する。

そこで、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂを位置ずれ検知手段（ビーム検知手段）として用い、後述する色ずれ補正手段による補正を行う。位置ずれ検知手段としてのビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂは、非平行フォトダイオードセンサーからなる。ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂは、主走査方向の書き込み開始位置を決定する同期信号を検知する機能を兼ねている。

図４に示すように、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ１’の受光面は走査ビームに直交し、フォトダイオードＰＤ２、ＰＤ２’の受光面はフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ１’の受光面に対して傾いている。この傾き角をα１とする。また、上記ヒーター熱による温度変化前の走査ビームをＬ１、温度変化後の走査ビームをＬ２としたとき、副走査方向にΔＺ（未知）ずれたとする。この場合、１対の非平行フォトダイオード間、すなわち非平行フォトダイオードＰＤ１とＰＤ２との間、或いは、非平行フォトダイオードＰＤ１’とＰＤ２’との間を走査ビームＬ１、Ｌ２が通過する時間Ｔ１、Ｔ２を計測し、Ｔ２−Ｔ１の時間差を求めることにより、副走査方向の走査位置すなわち書き込み開始位置をモニター、検知する。

副走査方向の相対的なドット位置ずれすなわち副走査方向補正量ΔＺは、ＰＤ１とＰＤ２との各受光面間のなす角度α１と、時間差Ｔ２−Ｔ１が既知であるので、計算により容易に求めることができる。この補正量を、書き込み開始位置補正手段１１０により補正する。したがって、複数枚の画像を連続プリント出力するなどの場合に、感光体１Ａ〜４Ａ上のビームスポット位置が温度変化などにより急激に変動する場合においても、画像データ書込み中においても感光体１Ａ〜４Ａ上のビームスポット位置を補正可能である。フォトダイオードＰＤ１’とＰＤ１との間を走査ビームが通過するに要する時間Ｔ０の変動を検知することにより、主走査方向の倍率変動をモニターすることも可能である。なお、図４においてはフォトダイオードを用いたビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂを示したが、ビーム位置を検知できるものであればこれ以外の受光素子でもよく、例えばラインＣＣＤを用いてもよい。

このように、各ビーム毎に２ヶ所の測定を行なうことで、倍率だけでなく、像担持体を基準としたときの主走査方向一端側の書込み位置を、各ビームとも（走査先端/後端に関わらず）ダイレクトに測れることになる。

以上のように、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂで検知された結果をもとに、種々の色ずれ補正手段により単色画像について補正することが可能となる。その詳細を以下に説明する。

＜副走査方向の単色画像の色ずれ（相対ずれ）補正方法＞
一つのポリゴンモータで、各色の画像を同時に形成するタンデムの場合には、各色間の単色画像（レジスト）調整を書込みタイミングで行う場合は、ポリゴンミラー１面の走査時間間隔でしか調整できず、最大１ラインの色ずれが発生してしまう。また、光走査装置内のポリゴンモータの発熱により各光学素子間の位置及び角度等微妙に変化することで、感光体への副走査方向の走査位置が変化し色ずれが発生してしまう。このように、温度によって色間のレジストの変化（各色の単色画像の間における相対的なずれ（相対ずれ））は大きく変化し、画像の劣化を招いている。

色ずれ補正方法として、色ズレ検出用パターンを転写部材等に形成し、読取センサにてこのパターンを検出して、色ズレ量を測定し、画像書き込みタイミングを調整して色ズレを低減する装置が既に提案されている。すなわち、この補正方式は、カラー画像形成装置の機内温度の変化や当該装置に外力が加わることにより、各画像形成ユニット自身の位置や大きさ、更には画像形成ユニット内の部品の位置や大きさが微妙に変化することに起因するカラーレジずれを検出し、これを補正するものであるが、色ずれ量の算出量を確かなものにするため、複数のパターンを計測して平均を取るためある程度の時間を有することと、トナーを無駄に消費するため、プリント枚数ごとに実行することはできず、約２００枚程度ごとに行っているのが現状である。この実行タイミングでは、上記のようにポリゴンモータの発熱により徐々に色間のレジストがずれて画像の劣化を発生してしまう。また、カラーレジストを測定した際にも、従来の１つのポリゴンモータを用いた書込みユニット場合は、レジストを１走査線単位でしか調整できず、２色間ならば１／２ライン、３色間以上ならば３／４ラインレジストがずれる場合がある。

そこで本発明では、前述の光走査装置から照射するビームについて副走査ビーム位置検出センサとしてビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂをビーム出射位置に配置することで正確に検出し、ビームを副走査方向に各々変更する偏向素子を用い制御することで色間レジストの色ずれを経時的に補正することを行うものとする。

図５に、補正手順の例を示す。
先ず色ずれ検出パタ−ン動作開始時に、各ビームの主走査同期を検出した後（Ｓ１４）、副走査方向のビーム位置をビームスポット位置検知手段３００ａ、もしくはビームスポット位置検知手段３００ａ，３００ｂのセンサで測定する（Ｓ１５）。測定回数は、ポリゴンミラー１回転内でミラーの面倒れが異なることより、正確には１面ごとに微小に変化し、センサの読取り誤差等によるばらつきがあるため、ポリゴンミラー面数（１回転）×ｎ（整数倍）とすることで正確に平均位置を測定できる。
ついで、この測定した各色の副走査方向のビーム位置と色ずれパターンを読取り（Ｓ１７）、基準色に対して各色ずれの補正値を算出する（Ｓ１８）。詳しくは、基準色（例えば黒色）の単色画像におけるビーム位置及びその時間を基準とし、各色（基準色以外の色、ここではイエロー、シアン、マゼンタ）の書込みタイミング遅延時間と書込みユニットの副走査方向のビーム位置の設定値を算出しメモリに記憶する。この副走査ビーム位置設定値は、測定した副走査ビーム位置と色ずれ計算し１ライン以下の補正値を足した値とする。

その後、通常のプリント動作時は、図６に示すように光走査装置の副走査ビーム位置を測定し、前述のメモリに格納した副走査ビーム位置設定値と比較し、後述する色ずれ補正手段により副走査ビーム位置を設定値の位置に合うよう補正する。例えば、色ずれ補正手段が、ビーム偏向素子である場合には副走査ビーム位置を設定値の位置に合うように該偏向素子に電圧を供給する。この制御電圧Ｖｒは、１枚のプリントでは一定の電圧に設定すればよく、次の頁の印刷前に同様に副走査方向のビーム位置を再計測して偏向素子の電圧を修正してプリント動作を行う。または、一連のプリントジョブでは、偏向素子の制御電圧Ｖｒを一定値で制御しても良い。

なお、色ずれ補正手段により単色画像の副走査方向の相対ずれを補正するに際し、前記偏向手段の１走査を単位として当該補正を行ってもよいし、該偏向手段の１走査より細かい分解能を単位としても当該補正を行ってもよい。

また、単色画像の副走査方向の相対ずれ補正量を、前記ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂのいずれかで検知された結果をもとに算出してもよいが、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂでそれぞれ検知された２つの位置ずれ量の平均値から算出してもよい。

図７〜図１０に、色ずれ補正手段の構成例（１）を示す。
ここでは、液晶からなる液晶光学素子１４０と該液晶光学素子１４０に電圧を印加する制御回路１４１との組合せ（図７）を使用し、光ビームを射出する光源と偏向手段との間、または偏向手段と走査レンズとの間に液晶光学素子１４０を配置する。例えば、図８に示すように、光走査装置２０内の構成物の一部（ＬＤユニット２２、コリメータレンズ２４、ポリゴンミラー２６、液晶光学素子１４０、制御回路１４１、走査レンズ２８）の配置関係を示しており、液晶光学素子１４０はポリゴンミラー２６と走査レンズ２８との間に配置されている。ポリゴンミラー２６により偏向走査される光ビームは液晶光学素子１４０により図中Ｄ方向（副走査方向）にビーム位置の補正が可能である。

液晶光学素子１４０の例としては、図９に示すように、電極を有する基板１４２，１４３及び液晶層１４５からなるものが挙げられる。これにより、制御回路１４１から電極に所定の電位差を印加することで、液晶層１４５にプリズム作用を生じさせ、入射するビームを所定位置に平行移動させることで、副走査方向にビーム位置を修正することができる。

また、液晶光学素子１４０のほかの例としては、図１０に示すように、液晶層１４５と該液晶層１４５のビーム入射側に設けられる電極１４６，１４７からなるものが挙げられる。これにより、制御回路１４１から電極に所定の電位差を印加することで、凸レンズのレンズ作用を生じさせ、ビームを屈折させることで、副走査方向にビーム位置を修正することができる。

図１１〜図１４に、色ずれ補正手段の構成例（２）を示す。
これらは特開２００４−４１９１号公報に開示されている色ずれ補正手段を利用するものである。すなわち、光ビームを透過し、主走査方向の軸と平行な軸で回転可能に設置された平行平板１５０を使用し、光ビームを射出する光源と偏向手段との間、または偏向手段と走査レンズとの間に平行平板１５０を配置する。回転により傾いた平行平板１５０に光ビームを入射させることにより、副走査方向のビーム位置の補正が可能である（図１１）。

図１２は平行平板を含む色ずれ補正手段の断面状態を示し、図１３は該色ずれ補正手段の斜視を示した図である。
色ずれ補正手段は、偏芯カム１５１、ステッピングモータ等のアクチュエータ１５２、平行平板突き当て面１５３、板ばね１５４、回転軸１５９、平行平板１５０から構成されている。

平行平板１５０は、平行平板１５０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１５１によって固定され、反対側から板ばね１５４によって加圧されている。偏芯カム１５１にはアクチュエータ１５２が取り付けられ、この回転駆動により偏芯カム１５１が回転し、平行平板１５０の上側の突き当て位置を動かすことにより、矢印の方向に平行平板１５０が回転する。このとき、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。なお、回転中心は光軸上になくてもよい。

図１４は、偏芯カム軸にフィラーを設けたものである。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１５１を回転させ、平行平板１５０を回転させる。

これらのいずれの色ずれ補正手段によっても、傾いた平行平板１５０に入射した光ビームは、該入射光ビームと平行でかつ副走査方向にずれて出射され、その軸ずれ量は平行平板１５０の回転角に比例して増加する関係となる。

また、この平行平板１５０に代えて、図１５に示すように、断面形状が台形であるプリズム１６０を配置し、該プリズム１６０を副走査方向（図中上下方向）の所定位置に平行移動させることにより副走査方向のビーム位置の補正を行ってもよい。なお、プリズム１６０周りのアクチュエータの構成は前記平行平板のアクチュエータを利用するものでよい。

図１６〜図１９に、色ずれ補正手段の構成例（３）を示す。
これらは特開２００３−３３０２４３号公報に開示されている色ずれ補正手段を利用するものである。すなわち、図１６に示すように、レーザ発光素子ＬＤは、ＬＤユニット（光学素子ユニット）２１として、カップリング光学系であるコリメートレンズ２１ａとともに保持部材２１ｂに保持されており、レーザ発光素子ＬＤから出射された光ビームＢは、コリメートレンズ２１ａ及びポリゴンミラー２６との間に配設されているアパーチャ２１ｃとシリンダレンズ２４を通して、ポリゴンミラー２６に照射される。このＬＤユニット２１は、ポリゴンミラー２６及び感光体３４に光ビームＢを照射させる他の光学素子を保持して光学ユニットを構成する光学ハウジング（図示略）に対して、回転可能に取り付けられているとともに、ＬＤユニット２１の回転中心軸ＯＳと光ビームＢの光軸が、主に主走査方向に所定のずれを有する状態で取り付けられており、また、ポリゴンミラー２６の偏向位置でＬＤユニット２１の回転中心軸ＯＳとビーム光軸を略一致させる構成となっている。

また、ＬＤユニット２１は、図１７に示すように、その主走査方向側の一端部側にビーム位置調整モータ２１ｅのリードスクリュウ２１ｆが係合しており、ビーム位置調整モータ２１ｅが回転すると、リードスクリュウ２１ｆが回転して、ＬＤユニット２１が回転中心軸ＯＳを中心として、図１７に矢印で示すように回転する。
ついで、ＬＤユニット２１が回転中心軸ＯＳを中心として回転すると、図１８に示すように、レーザ発光素子ＬＤとカップリング光学系を保持する保持部材２１ｂからなるＬＤユニット２１が副走査方向に変位して、レーザ照射位置が移動するようになる。
その結果、図１９に示すように、レーザ発光素子ＬＤから出射された光ビームＢが、感光体３４上では、回転中心を中心にして、副走査方向に移動して、ビーム照射位置が変位する。
このように、ＬＤユニット２１を回転中心軸ＯＳを中心に回転させることで、繰り返し安定性を向上させることができ、色ずれを高精度に補正することが可能となる。

＜傾き補正＞
各色の単色画像における走査線傾きは、装置全体の設置状態や環境温度等により変動し副走査方向の色ずれとなってしまう。
従来の補正方法としては、前述の色ずれの検出パターンを中間転写ベルト上に複数列（最低２列）作成し、その位置に対応した複数の読取りフォトセンサにより各色間の傾きによる色ずれを測定し、ついで基準色に対しての傾き量を算出し、この量に基づいて色ずれ補正手段によりビームの傾きを補正していた。詳しくは、各々の色毎にこの傾き量を補正する量とし、この量に基づいて偏向素子への印加電圧を求めるが、この電圧波形は、図２０のように一ライン走査中に変化する電圧であり、主走査の同期検知信号をトリガーにして偏向素子に繰返し供給することでビームの傾きを補正していた。

本発明では、前記読取フォトセンサに代えて、図２に示したビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂを傾き検知手段として用い、この検知結果に基づいて色ずれ補正手段によりビームの傾きを補正する。すなわち、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂそれぞれで検知された２つの位置ずれ量に基づいて、単色画像の傾きを求め、その傾き量に応じて補正する。

あるいは、前述のように、色ずれパターンを形成する前に、光走査装置からビームが出射する副走査方向のビーム位置をビームスポット位置検知手段３００ａ及び３００ｂを用い、走査先端と後端のビーム位置を測定し、上記の色ずれ検出パターンを読取りフォトセンサにより計測した傾き量を補正値として、走査先端及び後端の狙いのビーム位置を計算し、メモリに記憶し、通常のプリント動作において、この狙いのビーム位置になるように各偏向素子に図２０の補正電圧を同期検知信号をトリガーにして印加してもよい。この方式とした場合には、連続印刷時の機内温度上昇や環境変動による傾き変動にも対応することができる。

図２１〜図２３に、走査線傾きを補正するための色ずれ補正手段の構成例（４）を示す。
これらは特開２００４−２８７３８０号公報に開示されている色ずれ補正手段を利用するものである。ここでは、図２１に示すように、光走査装置２０に、第２の走査レンズ３０を副走査方向Ｂに矯正してビームによる感光体３４上における走査線の曲がりを補正する走査線曲がり補正手段７１と、第２の走査レンズ３０の全体を傾けてビームによる感光体３４上における走査線の傾きを補正する色ずれ補正手段としての走査線傾き補正手段７２とを有した構成を示している。

走査線曲がり補正手段７１を構成する部材の一部と走査線傾き補正手段７２を構成する部材の一部とは、保持部材６１に一体的に設けられている。なお、走査線曲がり補正手段７１と走査線傾き補正手段７２とは第２の走査レンズ３５に対しても同様に別個に配設されており、これらを構成する部材の一部は保持部材６１に対すると同様に保持部材６２に一体的に設けられている。

保持部材６１は、第２の走査レンズ３０を副走査方向Ｂから支持する、主走査方向Ａに長い支持部材６３と、支持部材６３との間で第２の走査レンズ３０を挟持する挟持部材６４とを有している。支持部材６３は、保持した第２の走査レンズ３０に当接し保持部材６１内における第２の走査レンズ３０の位置基準を形成する基準面６５を有している。

支持部材６３と挟持部材６４とは、何れも断面をコの字型に曲げて曲げ強度向上させた板金であり、その平面を第２の走査レンズ３０に突き当てている。支持部材６３において第２の走査レンズ３０に突き当てた平面が基準面６５をなしている。第２の走査レンズ３０は、その一部が基準面に凸設されたピン８２により挟持されること等により、基準面６５上において支持部材６３に固定されている。

支持部材６３と挟持部材６４との、第２の走査レンズ３０の長手方向すなわち方向Ａにおける両端部には、支持部材６３と挟持部材６４との間隔保持用の、第２の走査レンズ３０の厚みとほぼ同じ高さを有する角柱６６が配設されており、支持部材６３と角柱６６、及び挟持部材６４と角柱６６はそれぞれ、支持部材６３と挟持部材６４とで第２の走査レンズ３０を挟持した状態で、ネジ６７で締結されている。各角柱６６は支持部材６３と挟持部材６４とともに保持部材６１を構成している。なお、図２１において、ネジ６７は、挟持部材６４と角柱６６とを締結するもののみが図に表れている。
走査線曲がり補正手段７１については、説明を省略する。

図２１に示すように、走査線傾き補正手段７２は、挟持部材６４と一体的に設けられ保持部材６１を傾けるように駆動するための、保持部材傾斜手段、駆動手段としてのアクチュエータであるステッピングモータ９０と、走査線の傾きを検知する図示しない傾き検知手段と、傾き検知手段が検知した走査線の位置ずれ量に対応する傾きに応じてステッピングモータ９０により保持手段６１を傾け、これにより第２の走査レンズ３０の全体を傾けて走査線の傾きを補正させるための図示しない制御手段としてのＣＰＵとを有している。

図２１または図２２において、符号９１は、光走査装置２０の図示しないハウジングと一体化された、保持部材６１を支持するための不動部材としての長尺レンズホルダを示している。なお、不動部材は光走査装置２０のハウジング自体であっても良い。長尺レンズホルダ９１は、Ａ方向における第２の走査レンズ３０の中心に対応して、Ｃ方向に延在するように配設されたＶ溝９２を有している。

走査線傾き補正手段７２は、Ｖ溝９２に載置された、Ｃ方向に長い支点部材としてのコロ９３を有している。保持部材６１は、コロ９３を介して、長尺レンズホルダ９１により、走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能、具体的には搖動可能に支持されている。よってコロ９３と保持部材６１との当接部は、保持部材６１を傾ける際の支点４７を形成している。支点４７は、Ａ方向における第２の走査レンズ３０の中心位置にあり、第２の走査レンズ３０の光軸付近に位置している。

長尺レンズホルダ９１がコロ９３のみを介して保持部材６１を支持すると保持部材６１が不安定となるため、走査線傾き補正手段７２は、支持部材６３と長尺レンズホルダ９１とに一体的に構成された弾性部材としての板ばね９４と、挟持部材６４と長尺レンズホルダ９１とに一体的に構成された弾性部材としての板ばね９５とを有しており、保持部材６１を、長尺レンズホルダ９１に対して走査線の傾きを補正可能な方向に搖動可能に支持させるとともに、板ばね９４、板ばね９５の弾性力によりコロ９３に押圧して長尺レンズホルダ９１に対して安定させた状態で支持させている。

板ばね９４はネジ９６により支持部材６３と長尺レンズホルダ９１とに一体化され、板ばね９５はネジ９７により挟持部材６４と長尺レンズホルダ９１とに一体化されている。図２１または図２３に示すように、ステッピングモータ９０は、ねじ９８により挟持部材６４に一体化されている。

図２３に示すように、ステッピングモータ９０はステッピングモータシャフト９９を有している。長尺レンズホルダ９１の上面には突起部４３が凸設され、突起部４３の内側によって形成される溝部４４には、先端が球形状をなすとともに断面が小判型をなすナット４５が嵌合している。ステッピングモータシャフト９９には雄ねじが切られ、その先端部はナット４５に噛合している。ナット４５は溝部４４に嵌合することで固定され、ステッピングモータシャフト９９の回転時にも不動である。

ＣＰＵは、傾き検知手段としてのビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂが検知した走査線の位置ずれ量に基づいてステッピングモータ９０を駆動するステップ数を算出し、ステッピングモータ９０を駆動するものである。テストパターンの形成は適時行なわれ、傾き検知手段の検知信号に基づくＣＰＵによるフィードバック制御に供されるようになっている。

走査線傾き補正手段７２は以上の構成であるから、ＣＰＵがビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂによる検知結果（図４における副走査方向の相対的なドット位置ずれ、すなわち副走査方向補正量ΔＺ）に基づきステッピングモータ９０を駆動してステッピングモータシャフト９９を回転させると、保持部材６１は板ばね９４、９５の付勢力に抗して不動部材９１に対して変位し、保持部材６１は支点４７を中心にしてγ回転することで傾く。ＣＰＵは検知手段による検知結果に基づきステッピングモータ９０を駆動するフィードバック制御を行うため、走査線の位置ずれ、具体的に走査線の傾きは速やかに解消される。

なお、光走査装置２０においては、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の４つの色の中の１つを基準とし、この基準色の走査位置に略一致するように、基準色以外の走査光学系による走査ビームの走査位置を補正すること、言い換えると、非基準色に対応するビームによる走査線を基準色に対応するビームによる走査線に一致させるとよい。相対的な走査線位置の補正を行なえば、色調の変化を十分に抑えた色再現性の高い画像を得ることができるためである。これにより、走査線曲がり補正手段７１、走査線傾き補正手段７２はＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の各走査ビームの中の３つの走査ビームを調整するように配設すれば十分であるので、それぞれの数が３つで済む。ここでは、基準色を黒色とするとよい。

図２４に、走査線傾きを補正するための色ずれ補正手段の構成例（５）を示す。
ここでは、ポリゴンミラーで主走査された光ビームを感光体へ導く長尺の結像素子（ここでは折り返しミラー２３，３１，３２，３３のいずれか（あるいは３６または３７））の取付位置において、一端は固定端とし、一方を位置調整可能な部位としている。位置調整可能な部位は図２４に示すように、位置固定されたモータ（ステッピングモータ）９０ａは軸にネジ部が設けられたモータ駆動軸であり、回転不可で内部にネジ部が設けられたアジャスタ４５ａは折り返しミラー３３を支持している。モータ９０ａを駆動することにより、アジャスタ４５ａはモータ軸方向に移動し、折り返しミラー３３の姿勢角が変化する機構である。このため、感光体上３４にて光ビームの傾きを調整することが可能である。

以上、各色の単色画像の副走査方向の相対ずれ、あるいは傾きを補正する構成を示したが、上記ビーム検知手段（ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂ）と色ずれ補正手段との構成において各色の単色画像の主走査方向の倍率ずれを補正するようにしてもよい。すなわち、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂそれぞれで検知された２つの位置ずれ量に基づいて、単色画像の主走査方向の倍率ずれを求め、その倍率ずれ量に応じて補正することを行うものである。

つぎに、前記ビーム検知手段の光走査装置筐体への取り付けについて説明する。
ビーム検知手段（ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂ）を取り付ける際には、そのビーム検知手段自体が位置変化しない、あるいは相対的に変化しないようにすることは非常に重要である。

図２５にビーム検知手段（ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂ）の取付例（１）を示す。各色に設けられた先端側のビームスポット位置検知手段３００ａと後端側のビームスポット位置検知手段３００ｂについて、４つのビームスポット位置検知手段３００ａが一つの保持部材２０ａ上におのおの位置決めして配置され、４つのビームスポット位置検知手段３００ｂが一つの保持部材２０ｂ上におのおの位置決めして配置されている。

また、先端側保持部材２０ａと後端側保持部材２０ｂには同じ材質（例えば鉄を含んだ金属）のものを用いると、線膨張係数αは同じとなり好ましい。さらに、線膨張係数αは小さいものがよい。

すなわち、基準色のビームスポット位置検知手段３００ａとある色のビームスポット位置検知手段３００ａとの距離をＬａ、基準色のビームスポット位置検知手段３００ｂとある色のビームスポット位置検知手段３００ｂとの距離をＬｂ、同色のビームスポット位置検知手段３００ａ，３００ｂ間の距離をｓとすると、ビームスポット位置検知手段３００ｂ温度変化が生じてもビーム検知手段の傾き量y=（Ｌｂ−Ｌａ）/ｓは、次式のようになる。
ｙ' =｛（Ｌｂ＋Ｌｂ*α）−（Ｌａ＋Ｌａ*α）｝/ｓ
=（Ｌｂ−Ｌａ）/ｓ＋（Ｌｂ−Ｌａ）*α/ｓ

この式において、第２項はα＜＜１である上、初期的なＬａとＬｂの距離の偏差を小さくすることで（例えば、正確な治具で光ビームの傾きを調整した後、検知手段を初期位置調整する）、ほぼ無視できる数値となる。よって、ビーム検知手段の位置変化が無視できることから、光ビームの傾きを精度よく測定することが可能となる。

図２６に、ビーム検知手段（ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂ）の取付例（２）を示す。各色に設けられた先端側のビームスポット位置検知手段３００ａと後端側のビームスポット位置検知手段３００ｂについて、４つのビームスポット位置検知手段３００ａ、４つのビームスポット位置検知手段３００ｂすべてが一つの保持部材２０ｃ上におのおの位置決めして配置されている。本実施態様によってもビーム検知手段の位置変化が無視できることから、光ビームの傾きを精度よく測定することが可能となる。なお、保持部材２０ｃは、光学素子を保持するハウジングの開口部を塞ぐカバーを兼ね、光ビーム用の開口部には透過ガラスを配置してもよい。

図２７に、ビーム検知手段（ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂ）の取付例（３）を示す。各色に設けられた先端側のビームスポット位置検知手段３００ａと後端側のビームスポット位置検知手段３００ｂについて、４つのビームスポット位置検知手段３００ａが一つの保持部材２０ｄ上におのおの位置決めして配置され、４つのビームスポット位置検知手段３００ｂが一つの保持部材２０ｅ上におのおの位置決めして配置されている。また保持部材２０ｄ，２０ｅはそれぞれ折り曲げ部を有しており、保持部材２０ｄ，２０ｅそれぞれの折り曲げ部により折り返しミラー３３等を保持している。これにより、先端側と後端側のビーム検知手段の温度変化による傾き量の変化を低減すると同時に、折り返しミラー９０の傾き変化を低減することができる。

本発明に係る画像形成装置の概略を示す側面図である。 本発明に係る光走査装置の構成を示す概略図である。 ビーム検知手段の配置状態を示す概略図である。 ビーム検知手段（ビームスポット位置検知手段）としての非平行フォトダイオードセンサによる検知原理を説明する概略図である。 各色単色画像の副走査方向の相対ずれ補正における色ずれ補正値算出までの手順を示す図である。 各色単色画像の副走査方向の相対ずれ補正におけるプリント動作開始以降の手順を示す図である。 液晶光学素子からなる色ずれ補正手段の基本構成を示す概略図である。 色ずれ補正手段を備えた光走査装置の要部の構成を示す概略図である。 液晶光学素子のプリズム作用の説明図である。 液晶光学素子のレンズ作用の説明図である。 色ずれ補正手段を構成する平行平板の概略図である。 平行平板からなる色ずれ補正手段の断面図である。 平行平板からなる色ずれ補正手段の斜視図である。 色ずれ補正手段を構成する平行平板の偏芯カム軸にフィラーを設けた状態を示す概略図である。 プリズムからなる色ずれ補正手段の基本構成を示す概略図である。 光走査装置におけるＬＤユニットとポリゴンミラーの拡大平面図である。 図１６のＬＤユニットの正面図である。 ＬＤユニットの回転による感光体上でのビームの変位の状態を示す概略図である。 図１６のＬＤユニットの回転による感光体上でのビームの副走査方向の移動状態を示す概略図である。 単色画像の走査線傾きを補正する偏向素子への印加電圧パターンを示す図である。 光走査装置における色ずれ補正手段である走査線傾き補正手段を含む要部を示す斜視図である。 図２１に示した要部の正断面図である。 図２１に示した要部の側断面図である。 色ずれ補正手段である走査線傾き補正手段のその他の例を示す概略図である。 ビーム検知手段の取付例（１）を示す概略図である。 ビーム検知手段の取付例（２）を示す概略図である。 ビーム検知手段の取付例（３）を示す概略図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１Ａ〜４Ａ 感光体
５ 中間転写体
２０ 光走査装置
２０ａ,２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ 保持部材
２１、２２ 光源
２１ａ コリメータレンズ
２１ｂ 保持部材
２１ｃ アパーチャ
２１ｅ ビーム位置調整モータ
２１ｆ リードスクリュー
２３〜３３、３５〜３７ 光学素子
２６、２７ 偏向手段
３０、３５ 光学素子、被保持光学素子
３４、３８ 感光体
４５ａ アジャスタ
４７ 支点
５１、５２ 光学素子群
６１、６２ 保持部材
６３ 支持部材
６４ 挟持部材
６５ 基準面
７１ 走査線曲がり補正手段
７２ 走査線傾き補正手段
７３ 押圧部材
７４ 押し当て部材、テーパピン
８１ 押圧手段
８３ ひけ部
９０ 保持部材傾斜手段である駆動手段
９０ａ モータ
９１ 不動部材
９３ 支点部材
９４、９５ 弾性部材である板ばね
１００ 防塵ガラス
１１３、１１８ 弾性部材であるコイルばね
１１５ 保持部材傾斜手段であるねじ
１１９、１２２ 押圧手段に備えられたねじ
１２０、１２４ 押圧手段
１１０ 書き込み開始位置補正手段
１４０ 液晶光学素子
１４１ 制御回路
１４２，１４３ 基板
１４５ 液晶層
１４６，１４７ 電極
１５０ 平行平板
１６０ プリズム
３００ａ、３００ｂ ビーム検知手段
ＬＤ レーザ発光素子

Claims (17)

1. 複数の感光体それぞれの上で光ビームを走査させて該感光体上にそれぞれ形成された複数の単色画像を合成して単一のカラー画像として出力する画像形成装置に用いられ、前記光ビームを射出する複数の光源と、該光源からの光ビームをそれぞれ偏向させる偏向手段と、前記光ビームごとに設けられ前記偏向手段と対応する感光体との間に順次配置されて該偏向手段で偏向された光ビームを前記感光体まで導く複数の光学素子と、前記光ビームごとに設けられ光ビーム走査方向に直交する方向（副走査方向）の前記光ビームの位置を検知するビーム検知手段と、前記光ビームごとに設けられ該ビーム検知手段の検知結果に基づいて感光体上の光ビーム照射位置を変位させる色ずれ補正手段とを備える光走査装置であって、
   前記ビーム検知手段は、前記光学素子のうち最も感光体側のものと該感光体との間に配置されることを特徴とする光走査装置。
2. 前記ビーム検知手段は、光ビーム走査方向（主走査方向）の前記光ビームの位置も検知することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記ビーム検知手段は、光ビームの走査線上の少なくとも１ヶ所に設けられる受光素子と、該受光素子における副走査方向の光ビームの位置ずれ量を計測する計測手段とを有し、前記色ずれ補正手段は、前記計測手段により計測された位置ずれ量に基づいて、前記単色画像の副走査方向の相対ずれを補正することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
4. 前記色ずれ補正手段は、前記偏向手段の１走査を単位として前記単色画像の副走査方向の相対ずれを補正することを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
5. 前記色ずれ補正手段は、前記偏向手段の１走査より細かい分解能を単位として前記単色画像の副走査方向の相対ずれを補正することを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
6. 前記ビーム検知手段は、光ビームの走査線上の上流側と下流側の２ヶ所に設けられる受光素子と、該受光素子それぞれにおける副走査方向の光ビームの位置ずれ量を計測する計測手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
7. 前記色ずれ補正手段は、前記計測手段により計測された２つの位置ずれ量の平均値から前記単色画像の副走査方向の相対ずれ補正量を求めることを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
8. 前記色ずれ補正手段は、前記計測手段により計測された２つの位置ずれ量に基づいて、前記単色画像の傾きを補正することを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
9. 複数の感光体それぞれの上で光ビームを走査させて該感光体上にそれぞれ形成された複数の単色画像を合成して単一のカラー画像として出力する画像形成装置に用いられ、前記光ビームを射出する複数の光源と、該光源からの光ビームをそれぞれ偏向させる偏向手段と、前記光ビームごとに設けられ前記偏向手段と対応する感光体との間に順次配置されて該偏向手段で偏向された光ビームを前記感光体まで導く複数の光学素子と、前記光ビームごとに設けられ光ビーム走査方向（主走査方向）の前記光ビームの位置を検知するビーム検知手段と、前記光ビームごとに設けられ該ビーム検知手段の検知結果に基づいて感光体上の光ビーム照射位置を変位させる色ずれ補正手段とを備える光走査装置であって、
   前記ビーム検知手段は、前記光学素子のうち最も感光体側のものと該感光体との間に配置されることを特徴とする光走査装置。
10. 前記ビーム検知手段は、光ビームの走査線上の上流側と下流側の２ヶ所に設けられる受光素子と、該受光素子それぞれにおける主走査方向の光ビームの位置ずれ量を計測する計測手段とを有することを特徴とする請求項９に記載の光走査装置。
11. 前記色ずれ補正手段は、前記計測手段により計測された位置ずれ量に基づいて、前記単色画像の主走査方向の倍率ずれを補正することを特徴とする請求項１０に記載の光走査装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか一に記載の光走査装置と、該光走査装置により静電潜像の書き込みが行われる感光体と、該感光体の静電潜像をトナー画像として現像する現像手段と、該トナー画像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体上のトナー画像を定着させる定着手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
13. 複数の感光体それぞれの上で光ビームを走査させて該感光体上にそれぞれ形成された複数の単色画像を合成して単一のカラー画像として出力する画像形成装置に用いられ、前記光ビームを射出する複数の光源と、該光源からの光ビームをそれぞれ偏向させる偏向手段と、前記光ビームごとに設けられ前記偏向手段と対応する感光体との間に順次配置されて該偏向手段で偏向された光ビームを前記感光体まで導く複数の光学素子とを備える光走査装置における光走査補正方法であって、
    前記光ビームごとに設けられ光ビーム走査方向に直交する方向（副走査方向）の前記光ビームの位置を検知するビーム検知手段を、前記光学素子のうち最も感光体側のものと該感光体との間に備え、
    該ビーム検知手段の検知結果に基づいて対応する感光体上の光ビーム照射位置を変位させることを特徴とする光走査補正方法。
14. 前記光ビーム照射位置の変位は、前記単色画像の副走査方向の相対ずれ及び／又は前記単色画像の傾きを補正するものであることを特徴とする請求項１３に記載の光走査補正方法。
15. 複数の感光体それぞれの上で光ビームを走査させて該感光体上にそれぞれ形成された複数の単色画像を合成して単一のカラー画像として出力する画像形成装置に用いられ、前記光ビームを射出する複数の光源と、該光源からの光ビームをそれぞれ偏向させる偏向手段と、前記光ビームごとに設けられ前記偏向手段と対応する感光体との間に順次配置されて該偏向手段で偏向された光ビームを前記感光体まで導く複数の光学素子とを備える光走査装置における光走査補正方法であって、
    前記光ビームごとに設けられ光ビーム走査方向（主走査方向）の前記光ビームの位置を検知するビーム検知手段を、前記光学素子のうち最も感光体側のものと該感光体との間に備え、
    該ビーム検知手段の検知結果に基づいて対応する感光体上の光ビーム照射位置を変位させることを特徴とする光走査補正方法。
16. 前記光ビーム照射位置の変位は、前記単色画像の主走査方向の倍率ずれを補正するものであることを特徴とする請求項１５に記載の光走査補正方法。
17. 請求項１３〜１６のいずれか一に記載の光走査補正方法により、複数の感光体のうち少なくとも１つの感光体上の光ビーム照射位置を変位させ、ついで該光ビームを走査させて前記感光体上にそれぞれ形成された複数の単色画像を合成して単一のカラー画像として出力することを特徴とする画像形成方法。

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