JP2007226129A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ジョブ中に短時間で被走査面上のビームスポットの位置ずれを低減する。
【解決手段】走査光学系１００に走査された光ビームを受光する光検センサ１４１Ａ〜１４１Ｄの受光面の形状を、主走査方向の幅が、副走査方向中央部とそれ以外の部分で異なる形状とする。これにより、光ビームが受光面へ入射している時間が、副走査方向中央部とそれ以外の部分を走査場合とで異なることとなり、この時間の相違からビームスポットの副走査方向の位置ずれを検出する。また、光検出センサは主走査方向の同期検知も可能であり、位置ずれを検出するための素子と同期検出を行う素子を兼用することも可能となる。
【選択図】図８

Description

本発明は、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、被走査面を走査する光走査装置、及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。

従来から、カールソンプロセスを用いて多色画像を形成する画像形成装置としては、例えば、黒、イエロー、マゼンダ、シアンの成分画像に対応する潜像を、４つの感光ドラムの表面上にそれぞれ形成し、これらの潜像を対応する色のトナーにより可視化して得られたトナー像を、転写体を介して記録媒体としての用紙上にそれぞれ重ね合わせて定着させることにより多色画像を形成する画像形成装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この種の画像形成装置は、オンデマンドプリンティングシステムとして簡易印刷によく用いられるようになり、生産性の向上及び画質の高品質化への要求が一層高まっている。

しかしながら、生産性向上のために処理速度を高速化すると、装置の稼動部からの発熱量が増加するため、各感光ドラムの走査光学系相互間に、装置内部の温度変化や温度斑に起因する経時的な位置ずれが生じ、トナー像の重ね合わせ精度が低下してしまうという不都合が生じる場合がある。

そこで、転写体上に形成された各色に対応するパターンを検出し、この検出結果に基づいて各色ごとにトナー像の転写位置を補正することにより、画像品質の劣化を防止する方法が提案されている（例えば特許文献２、及び特許文献３参照）。しかしながら、上記の方法は、例えばジョブ間等、通常の処理を中断して行なう必要があり、この方法で補正を頻繁に行うと、装置の稼働率が低下して生産性が低下してしまう。

また、最近では光走査装置による処理を高速化することにより、画像形成装置の生産性の向上を図るための手段としてマルチビーム走査装置が主流となりつつある（例えば特許文献４参照）。マルチビーム走査装置は、複数のビームで一括して被走査面を走査することにより、例えばポリゴンミラーなどの偏向手段の回転速度を増加させることなく、走査速度の向上を図ることが可能となる。

特開２００２−３４１２７３号公報 特開２００１−２５３１１３号公報 特開２００３−１５４７０３号公報 特開２００３−２１１７２８号公報

本発明は係る事情の下になされたもので、その第１の目的は、ジョブ中に短時間で被走査面上のビームスポットの位置ずれを低減することが可能な光走査装置を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、生産性の低下を招くことなく、画像品質の向上を図ることが可能な画像形成装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、複数の光源から射出された光ビームにより被走査面を走査する光走査装置であって、前記被走査面に対して複数の光ビームを走査する走査光学系と；前記走査光学系に走査された光ビームを受光する受光面を有する光検出器と；を備え、前記光検出器は、その受光面における光ビームが走査される主走査方向の幅が、前記主走査方向に直交する副走査方向中央部とそれ以外の部分で異なり、前記光ビームの主走査方向の同期検知機能と副走査方向の位置ずれ検知機能とを有していること特徴とする光走査装置である。

これによれば、走査光学系に走査された光ビームを受光する光検出器の受光面は、主走査方向の幅が、副走査方向中央部とそれ以外の部分で異なっている。これにより、光ビームが受光面へ入射する入射時間は走査位置が副走査方向中央部とそれ以外の部分で異なることとなる。したがって、入射時間の差に基づいて光ビームの副走査方向の位置ずれを検出することが可能となり、この検出結果に基づいて位置ずれの補正をすることで、被走査面上でのビームスポット位置ずれを低減することが可能となる。

この場合において、請求項２に記載の光走査装置の如く、前記受光面は、副走査方向両端部の幅と、副走査方向中央部の幅との差が、前記副走査方向両端部の幅よりも大きいこととすることができる。

請求項１に記載の光走査装置において、請求項３に記載の光走査装置の如く、前記受光面は、副走査方向両端部の幅と、副走査方向中央部の幅との差が、前記副走査方向両端部の幅よりも小さいこととすることができる。

請求項１〜３に記載の各光走査装置において、請求項４に記載の光走査装置の如く、前記受光面の副走査方向の幅は、前記被走査面の一走査時に走査する副走査方向の最大書き込み幅よりも大きいこととすることができる。

請求項１〜４に記載の各光走査装置において、請求項５に記載の光走査装置の如く、前記複数光源から射出される光ビームの各ビームスポットは、前記被走査面上で副走査方向に所定の間隔隔てて形成されることとすることができる。

請求項１〜５に記載の各光走査装置において、請求項６に記載の光走査装置の如く、前記複数の光源を一走査ごとに順次駆動させることより、前記駆動させた光源からの光ビームを前記検出器に順次入射させ、前記検出器から順次出力される信号の検出時間を比較することにより、前記複数光源から射出される光ビームの副走査方向の位置を検出する処理装置を更に備えることとすることができる。

この場合において、請求項７に記載の光走査装置の如く、前記処理装置は、前記検出器から順次出力される信号の検出時間を記憶することとすることができる。

請求項６及び７に記載の各光走査装置において、請求項８に記載の光走査装置の如く、前記処理装置は、前記光源を一走査ごとに同一のタイミングで駆動させることとすることができる。

請求項６及び７に記載の各光走査装置において、請求項９に記載の光走査装置の如く、前記処理装置は、前記光源を一走査ごとに前記光源の主走査方向の配置位置に応じたタイミングで駆動させることとすることができる。

請求項６〜９に記載の各光走査装置において、請求項１０に記載の光走査装置の如く、前記処理装置は、前記検出器から順次出力された信号の検出時間に基づいて、前記複数の光源のうち、副走査方向に関し中央にある光源からの光ビームが、前記光検出器の受光面の副走査方向に関する中央位置となるように補正することとすることができる。

請求項１〜１０に記載の各光走査装置において、請求項１１に記載の光走査装置の如く、前記走査光学系は、前記複数の光源から射出された光ビームを整形する複数の光学素子と、前記複数の光源から射出されたそれぞれの光ビームを一括して偏向する偏向手段とを備え、前記複数の光学素子は単一のハウジングに収容されていることとすることができる。

請求項１〜１１に記載の各光走査装置において、請求項１２に記載の光走査装置の如く、前記光検出器は、前記ハウジング内に収容されていることとすることができる。

請求項１３に記載の発明は、多色画像に関する情報から得られる各色ごとの潜像に基づいて形成されたトナー像を、記録媒体に重ね合わせて定着させることにより、多色画像を形成する画像形成装置であって、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光走査装置と；前記光走査装置により各色に応じた潜像がそれぞれ形成される複数の感光体と；前記感光体の被走査面にそれぞれに形成された潜像を顕像化する現像手段と；前記現像手段により顕像化された各色ごとのトナー像を前記記録媒体に重ね合わせて定着させる転写手段と；を備える画像形成装置である。

これによれば、画像形成装置は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光走査装置を備えている。したがって、ジョブの内容により長い処理時間を要する場合であっても、画像形成装置を停止することなく、トナー像の位置ずれが補正されるため、生産性の低下を招くことなく、画像品質の向上を図ることが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１１に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ１０の概略構成が示されている。

プリンタ１０は、カールソンプロセスを用いて、例えば、黒、イエロー、マゼンダ、シアンのトナー像を普通紙（用紙）上に重ね合わせて転写することにより、多色画像を印刷するタンデム方式のカラープリンタである。このプリンタ１０は、図１に示されるように、光走査装置１００、４本の感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、転写ベルト４０、位置ずれ検出装置４５、給紙トレイ６０、給紙コロ５４、第１レジストローラ対５６、第２レジストローラ対５２、定着ローラ５０、排紙ローラ５８、上記各部を統括的に制御する不図示の制御装置、及び上記構成部品を収容するほぼ直方体状のハウジング１２などを備えている。

ハウジング１２には、上面に印刷が終了した用紙が排出される排紙トレイ１２ａが形成され、その排紙トレイ１２ａの下方に光走査装置１００が配置されている。

光走査装置１００は、感光ドラム３０Ａに対しては、上位装置（パソコン等）から供給された画像情報に基づいて変調された黒色画像成分の光ビームを走査し、感光ドラム３０Ｂに対してはシアン画像成分の光ビームを走査し、感光ドラム３０Ｃに対してはマゼンダ画像成分の光ビームを走査し、感光ドラム３０Ｄに対してはイエロー画像成分の光ビームを走査する。なお、光走査装置１００の構成については後述する。

４本の感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄは、その表面に、光ビームが照射されると、その部分が導電性となる性質をもつ感光層が形成された円柱状の部材であり、光走査装置１００の下方にＸ軸方向に沿って等間隔に配置されている。

感光ドラム３０Ａは、ハウジング１２内部の−Ｘ側端部にＹ軸方向を長手方向として配置され、不図示の回転機構により図１における時計回り（図１の矢印に示される方向）に回転されるようになっている。そして、その周囲には、図１における１２時（上側）の位置に帯電チャージャ３２Ａが配置され、２時の位置にトナーカートリッジ３３Ａが配置され、１０時の位置にクリーニングケース３１Ａが配置されている。

帯電チャージャ３２Ａは、長手方向をＹ軸方向として、感光ドラム３０Ａの表面に対し所定のクリアランスを介して配置され、感光ドラム３０Ａの表面を所定の電圧で帯電させる。

トナーカートリッジ３３Ａは、黒色画像成分のトナーが充填されたカートリッジ本体と、感光ドラム３０Ａとは逆極性の電圧によって帯電された現像ローラなどを備え、カートリッジ本体に充填されたトナーを現像ローラを介して感光ドラム３０Ａの表面に供給する。

クリーニングケース３１Ａは、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状のクリーニングブレードを備え、該クリーニングブレードの一端が感光ドラム３０Ａの表面に接するように配置されている。感光ドラム３０Ａの表面に吸着されたトナーは、感光ドラム３０Ａの回転に伴いクリーニングブレードにより剥離され、クリーニングケース３１Ａの内部に回収される。

感光ドラム３０Ｂは、感光ドラム３０Ａの＋Ｘ側に所定間隔隔てて配置され、不図示の回転機構により、図１における時計回り（矢印に示される方向）に回転されるようになっている。そして、その周囲には、前述の感光ドラム３０Ａと同様の位置関係で、帯電チャージャ３２Ｂ、トナーカートリッジ３３Ｂ及びクリーニングケース３１Ｂがそれぞれ配置されている。

帯電チャージャ３２Ｂは、前述した帯電チャージャ３２Ａと同様に構成され、感光ドラム３０Ｂの表面を所定の電圧で帯電させる。

トナーカートリッジ３３Ｂは、シアン画像成分のトナーが充填されたカートリッジ本体と、感光ドラム３０Ｂとは逆極性の電圧によって帯電された現像ローラなどを備え、カートリッジ本体に充填されたトナーを現像ローラを介して感光ドラム３０Ｂの表面に供給する。

クリーニングケース３１Ｂは、クリーニングケース３１Ａと同様に構成され、同様に機能する。

感光ドラム３０Ｃは、感光ドラム３０Ｂの＋Ｘ側に所定間隔隔てて配置され、不図示の回転機構を介して、図１における時計回り（矢印に示される方向）に回転されるようになっている。そして、その周囲には、前述の感光ドラム３０Ａと同様の位置関係で、帯電チャージャ３２Ｃ、トナーカートリッジ３３Ｃ及びクリーニングケース３１Ｃがそれぞれ配置されている。

帯電チャージャ３２Ｃは、前述した帯電チャージャ３２Ａと同様に構成され、感光ドラム３０Ｃの表面を所定の電圧で帯電させる。

トナーカートリッジ３３Ｃは、マゼンダ画像成分のトナーが充填されたカートリッジ本体と、感光ドラム３０Ｃとは逆極性の電圧によって帯電された現像ローラなどを備え、カートリッジ本体に充填されたトナーを現像ローラを介して感光ドラム３０Ｃの表面に供給する。

クリーニングケース３１Ｃは、クリーニングケース３１Ａと同様に構成され、同様に機能する。

感光ドラム３０Ｄは、感光ドラム３０Ｃの＋Ｘ側に所定間隔隔てて配置され、不図示の回転機構により、図１における時計回り（矢印に示される方向）に回転されるようになっている。そして、その周囲には、前述の感光ドラム３０Ａと同様の位置関係で、帯電チャージャ３２Ｄ、トナーカートリッジ３３Ｄ及びクリーニングケース３１Ｄがそれぞれ配置されている。

帯電チャージャ３２Ｄは、前述した帯電チャージャ３２Ａと同様に構成され、感光ドラム３０Ｄの表面を所定の電圧で帯電させる。

トナーカートリッジ３３Ｄは、イエロー画像成分のトナーが充填されたカートリッジ本体と、感光ドラム３０Ｄとは逆極性の電圧によって帯電された現像ローラなどを備え、カートリッジ本体に充填されたトナーを現像ローラを介して感光ドラム３０Ｄの表面に供給する。

クリーニングケース３１Ｄは、クリーニングケース３１Ａと同様に構成され、同様に機能する。

以下、感光ドラム３０Ａ、帯電チャージャ３２Ａ、トナーカートリッジ３３Ａ及びクリーニングケース３１Ａを合わせて第１ステーションと呼び、感光ドラム３０Ｂ、帯電チャージャ３２Ｂ、トナーカートリッジ３３Ｂ及びクリーニングケース３１Ｂを合わせて第２ステーションと呼び、感光ドラム３０Ｃ、帯電チャージャ３２Ｃ、トナーカートリッジ３３Ｃ及びクリーニングケース３１Ｃを合わせて第３ステーションと呼び、感光ドラム３０Ｄ、帯電チャージャ３２Ｄ、トナーカートリッジ３３Ｄ及びクリーニングケース３１Ｄを合わせて第４ステーションと呼ぶものとする。

転写ベルト４０は、無端環状の部材で、感光ドラム３０Ａの下方に配置された従動ローラ４０ａと、感光ドラム３０Ｄの下方に配置された従動ローラ４０ｃと、これらの従動ローラ４０ａ、４０ｃより少し低い位置に配置された駆動ローラ４０ｂに、上端面が感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄそれぞれの下端面に接するように巻回されている。そして、駆動ローラ４０ｂが図１における反時計回りに回転することにより、反時計回り（図１の矢印に示される方向）に回転される。また、転写ベルト４０の＋Ｘ側端部近傍には、上述した帯電チャージャ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄとは逆極性の電圧が印加された転写チャージャ４８が配置されている。

位置ずれ検出装置４５は、転写ベルト４０の−Ｘ側に配置され、図１及びハウジング１２内の光走査装置１００を示す斜視図である図２を総合するとわかるように、転写ベルト４０の−Ｙ側端部を照明するＬＥＤ４２ａとその反射光を受光するフォトセンサ４１ａ、転写ベルト４０の中央部を照明するＬＥＤ４２ｂとその反射光を受光するフォトセンサ４１ｂ、転写ベルト４０の−Ｙ側端部を照明するＬＥＤ４２ｃとその反射光を受光するフォトセンサ４１ｃを備えている。

そして、図２に示されるように、転写ベルト４０上に、Ｙ軸方向に沿って形成された３つのトナー像の検出パターンを、ＬＥＤ４２ａ、４２ｂ、４２ｃによりそれぞれ照明し、反射光をフォトセンサ４１ａ、４１ｂ、４１ｃでそれぞれ受光することにより得られる検出信号の時間差などに基づいて、Ｙ軸方向のレジスト及び倍率、Ｘ軸方向におけるレジスト及び傾きを、第１ステーションで形成されたトナー像のパターンを基準とする相対的な位置ずれとして検出する。なお、第１ステーションからの相対的な位置ずれを検出するのは、各ステーションで形成されたトナー像を重ね合わせるときに、第１ステーションにおけるトナー像に、他のステーションで形成されるトナー像が重なり合うように、光走査装置１００の制御を行なうためである。また、この位置ずれ検出装置４５の構成は特許第３６４４９２３号公報に開示され公知であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

図１に戻り、給紙トレイ６０は、転写ベルト４０の下方に配置されている。この給紙トレイ６０は略直方体状のトレイであり、内部に印刷対象としての複数枚の用紙６１が積み重ねられて収納されている。そして、給紙トレイ６０の上面の＋Ｘ側端部近傍には矩形状の給紙口か形成されている。

給紙コロ５４は、給紙トレイ６０から用紙６１を一枚ずつ取り出し、一対の回転ローラから構成されるレジストローラ５６を介して、転写ベルト４０と転写チャージャ４８によって形成される隙間に導出する。

定着ローラ５０は、一対の回転ローラから構成され、用紙６１を過熱するとともに加圧し、レジストローラ５２を介して、排紙ローラ５８へ導出する。

排紙ローラ５８は一対の回転ローラから構成され、導出された用紙６１を排紙トレイ１２ａに順次スタックする。

次に、光走査装置１００の構成について説明する。この光走査装置１００は、図２及び図３を総合するとわかるように、ポリゴンミラー１０４、ポリゴンミラー１０４の−Ｘ方向に順次配置されたｆθレンズ１０５、反射ミラー１０６Ｂ及び反射ミラー１０６Ａ、ｆθレンズ１０５の下方に配置された反射ミラー１０８Ｂ、この反射ミラー１０８Ｂの−Ｘ方向に順次配置されたトロイダルレンズ１０７Ｂ、反射ミラー１０８Ａ、トロイダルレンズ１０７Ａ、ならびに、ポリゴンミラー１０４の＋Ｘ方向に配置されたｆθレンズ３０５、反射ミラー３０６Ｃ及び反射ミラー３０６Ｄ、ｆθレンズ３０５の下方に配置された反射ミラー３０８Ｃ、この反射ミラー３０８Ｃの＋Ｘ方向に順次配置された反射ミラー３０８Ｄ、トロイダルレンズ３０７Ｃを備えている。さらに、第１ステーション及び第２ステーションを走査する入射光学系２００Ａと、第３ステーション及び第４ステーションを走査する入射光学系２００Ｂの２つの光学系を備えている。

前記入射光学系２００Ａ，２００Ｂは、図２の入射光学系２００Ｂに代表的に示されるように、光源ユニット２０１、光束分割プリズム２０２、一組の液晶素子２０３Ａ，２０３Ｂ、一組のシリンダレンズ２０４Ａ，２０４Ｂを備えている。

図４には光源ユニット２０１の構成が光束分割プリズム２０２とともに示されている。図４に示されるように、光源ユニット２０１は、長手方向をｘ軸方向とする長方形板状の基板１５０と、基板１５０の−ｙ側の面に実装された、レーザアレイ１５２、分岐ミラー１５３、カップリングレンズ１５４、収束レンズ１５６、受光素子１５７を備えている。

レーザアレイ１５２は、図４及び図５を総合するとわかるように、発光源が２次源配列された面発光型半導体レーザアレイであり、基板１５０に対しｙ軸を中心に（図５の手前からみて時計回り）に角度γだけ回転された状態で固定されている。レーザアレイ１５２の−ｙ側の面には、図５に示されるように行間及び列間がｄの４行７列のマトリクス状に配置された２８個の発光源が、偏光方向を例えば行方向に揃えられた状態で形成されている。これにより、１度の走査により、ステーション毎に２８ラインが同時に走査されるようになっている。なお、光学系全系の副走査倍率をβs、ラインピッチをｐ、マトリクスの列数をｎとすると、角度γは次式（１）で表される。

sinγ＝(cosγ)/n ＝p / d・βs …（１）

なお、上述のようにレーザアレイ１５２を回転角γだけ回転した状態で固定するのではなくて、レーザアレイ１５２の加工プロセスの段階で、発光源の行方向が主走査方向に対し角度γをなすようにそれぞれの発光源を形成してもよい。

図４に戻り、分岐ミラー１５３は、光源ユニット２０１の−ｙ側に配置され、レーザアレイ１５２から射出された光ビームを透過するとともに、その一部を＋ｘ方向へ分岐する。上述したようにレーザアレイ１５２は角度γだけ回転した状態となっているため、光ビームは分岐ミラー１５３に対し、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とを有している。ここでは、分岐ミラー１５３は、光ビームのＰ偏光成分を＋ｘ方向へ分岐するものとする。

収束レンズ１５６は、分岐ミラー１５３により＋ｘ方向分岐された光ビームを受光素子１５７へ集光する。

光束分割プリズム２０２は、レーザアレイ１５２からカップリングレンズ１５４を介して入射した光ビームを上下に２分岐し、副走査方向に所定間隔をもって射出する。

図２に戻り、液晶素子２０３Ａ，２０３Ｂは、光束分割プリズム２０２の射出面の上下方向に隣接して配置され、後述する光軸可変制御回路４１５からの電圧信号に応じて光ビームを副走査方向へ偏向する。

シリンダレンズ２０４Ａ，２０４Ｂは、光束分割プリズム２０２に２分割された各光ビームに対応して上下方向に隣接して配置され、その一方は光軸を中心に回動調整可能に取り付けられ、各々の焦線が平行となるように調節できるようになっている。そして、入射した光ビームそれぞれをポリゴンミラー１０４へ集光する。なお、このシリンダレンズ２０４Ａ，２０４Ｂは少なくとも副走査方向に正の曲率を有し、ポリゴンミラー１０４の反射面上で、一旦ビームを収束させることで、後述するトロイダルレンズ１０７Ａ〜１０７Ｄとにより偏向点と感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄの表面上とを副走査方向に共役関係とする面倒れ補正光学系をなしている。

ポリゴンミラー１０４は、側面に光ビームの偏向面が形成された１組の正４角柱状部材からなり、それぞれの部材は相互に４５度位相がずれた状態で上下方向に隣接して配置されている。そして、不図示の回転機構により、図２に示される矢印の方向に一定の角速度で回転されている。したがって、入射光学系２００Ａ，２００Ｂの光束分割プリズム２０２で上下方向へ２つに分岐され、ポリゴンミラー１０４の偏向面に集光された光ビームは、ポリゴンミラー１０４の上下段で交互に偏向される。

ｆθレンズ１０５、３０５は、光ビームの入射角に比例した像高をもち、ポリゴンミラー１０４により、一定の角速度で偏向される光ビームの像面をＹ軸に対して等速移動させる。

反射ミラー１０６Ａ、１０６Ｂ、３０６Ｃ、３０６Ｄは、長手方向をＹ軸方向とし、ｆθレンズ１０５，３０５を経由した光ビームを折り返し、トロイダルレンズ１０７Ａ、１０７Ｂ、３０７Ｃ、３０７Ｄそれぞれに導光する。

トロイダルレンズ１０７Ａは、図２及び図３を総合するとわかるように、長手方向をＹ軸方向とし両端がハウジング１２に対し固定された支持板１１０Ａに安定的に支持され、反射ミラー１０６Ａにより折れ返された光ビームを、Ｙ軸方向を長手方向とする反射ミラー１０８Ａを介して、感光ドラム３０Ａの表面に結像する。

トロイダルレンズ１０７Ｂ、３０７Ｃ、３０７Ｄは、長手方向をＹ軸方向とし、一端（＋Ｙ側）がハウジング１２に対し固定され、他端（−Ｙ側）が、例えば回転モータと送りねじ機構を備える駆動機構１１２Ｂ、３１２Ｃ、３１２Ｄ（図２には不図示、図３参照）により支持された支持板１１０Ｂ、３１０Ｃ、３１０Ｄにそれぞれ安定的に支持されている。そして、反射ミラー１０６Ｂ、３０６Ｃ、３０６Ｄによりそれぞれ折れ返された光ビームを、Ｙ軸方向を長手方向とする反射ミラー１０８Ｂ、３０８Ｃ、３０８Ｄを介して、感光ドラム３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄの表面にそれぞれ結像する。

トロイダルレンズ１０７Ａ，１０７Ｂの＋Ｙ側（光ビームの入射側）端部近傍にはそれぞれ光検出センサ１４１Ａ，１４１Ｂが配置され、トロイダルレンズ１０７Ｃ，１０７Ｄの−Ｙ側（光ビームの入射側）端部近傍にはそれぞれ光検出センサ１４１Ｃ，１４１Ｄが配置されている。

光検出センサ１４１Ａの受光面は、一例として図８（Ａ）に示されるように、長手方向をＹ軸方向（主走査方向）とし、主走査方向の幅をＨ１とする長方形部分と、長方形部分の−Ｙ側の長辺を底辺とし、高さをＨ２とする三角形部分の２部分からなり、感光ドラム３０Ａの走査に先立って光ビームにより走査されると、例えば光ビームが入射している間にオンとなり、それ以外にはオフとなるような信号を出力する。

光検出センサ１４１Ｂ〜１４１Ｄも、光検出センサ１４１Ａと同等の構成を有し、光ビームが入射している間にオンとなり、それ以外にはオフとなるような信号を出力する。

トロイダルレンズ１０７Ａ，１０７Ｂの−Ｙ側端部近傍にはそれぞれ光検出センサ１４２Ａ，１４２Ｂが配置され、トロイダルレンズ１０７Ｃ，１０７Ｄの＋Ｙ側端部近傍にはそれぞれ光検出センサ１４２Ｃ，１４２Ｄが配置されている。そして、それぞれの光検出センサ１４２Ｃ〜１４２Ｄは、例えば、光ビームが入射している間にオンとなり、それ以外にはオフとなるような信号を出力する。

次に、上述のように構成された光走査装置１００の走査光学系の動作とカールソンプロセスについて説明する。入射光学系２００Aの光源ユニット２０１から射出された複数の光ビームは、光束分割プリズム２０２により上下方向に２分割され、液晶素子２０３Ａ，２０３Ｂそれぞれを透過することで副走査方向の位置補正がなされた後、シリンダレンズ２０４Ａ，２０４Ｂよりポリゴンミラー１０４の偏向面に集光される。そして、ポリゴンミラー１０４で偏向された光ビームは、ｆθレンズ１０５へ入射する。

ｆθレンズ１０５へ入射した上方の光ビームは、反射ミラー１０６Ｂで反射されトロイダルレンズ１０７Ｂへ入射する。そして、トロイダルレンズ１０７Ｂにより、反射ミラー１０８Ｂを介して感光ドラム３０Ｂの表面に集光される。また、ｆθレンズ１０５へ入射した下方の光ビームは、反射ミラー１０６Ａで反射されトロイダルレンズ１０７Ａへ入射する。そして、トロイダルレンズ１０７Ａにより、反射ミラー１０８Ａを介して感光ドラム３０Ｂの表面に集光される。なお、ポリゴンミラー１０４は上述したように上下の偏向面間に４５度の位相差がある。したがって、上方の光ビームによる感光ドラム３０Ｂの走査と、下方の光ビームによる感光ドラム３０Ａの走査は−Ｙ方向へ向かって交互に行われることとなる。

一方、入射光学系２００Bの光源ユニット２０１から射出された複数の光ビームは、光束分割プリズム２０２により上下方向に２分割され、液晶素子２０３Ａ，２０３Ｂそれぞれを透過することで副走査方向の位置補正がなされた後、シリンダレンズ２０４Ａ，２０４Ｂよりポリゴンミラー１０４の偏向面に集光される。そして、ポリゴンミラー１０４で偏向された光ビームはｆθレンズ３０５へ入射する。

ｆθレンズ３０５へ入射した上方の光ビームは、反射ミラー３０６Ｃで反射されトロイダルレンズ３０７Ｃへ入射する。そして、トロイダルレンズ３０７Ｃにより、反射ミラー３０８Ｃを介して感光ドラム３０Ｃの表面に集光される。また、ｆθレンズ３０５へ入射した下方の光ビームは、反射ミラー３０６Ｄで反射されトロイダルレンズ３０７Ｄへ入射する。そして、トロイダルレンズ３０７Ｄにより、反射ミラー３０８Ｄを介して感光ドラム３０Ｄの表面に集光される。なお、ポリゴンミラー１０４は上述したように上下の偏向面間に４５度の位相差がある。したがって、上方の光ビームによる感光ドラム３０Ｃの走査と、下方の光ビームによる感光ドラム３０Ｄの走査は＋Ｙ方向へ向かって交互に行われることとなる。

感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄそれぞれの表面の感光層は、帯電チャージャ３２Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３２Ｄにより所定の電圧で帯電されることにより、電荷が一定の電荷密度で分布している。そして、上述したように、感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄがそれぞれ走査されると、光ビームが集光したところの感光層が導電性を有するようになり、その部分では電荷移動がおこり電位が零となる。したがって、図１の矢印の方向にそれぞれ回転している感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄに対し、画像情報に基づいて変調した光ビームを走査することにより、それぞれの感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄの表面に、電荷の分布により規定される静電潜像を形成することができる。

感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄそれぞれの表面に静電潜像が形成されると、図１に示されるトナーカートリッジ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄの現像ローラにより、感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄそれぞれの表面にトナーが供給される。このときトナーカートリッジ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄそれぞれの現像ローラは感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄと逆極性の電圧により帯電しているため、現像ローラに付着したトナーは感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄと同極性に帯電されている。したがって、感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄの表面のうち電荷が分布している部分にはトナーが付着せず、走査された部分にのみトナーが付着することにより、感光ドラム３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄの表面に静電潜像が可視化されたトナー像が形成される。そして、このトナー像は転写ベルト４０に転写される。

なお、各感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄの走査にあったっては、一例として、電源投入時や待機状態の回復時、所定のプリント枚数の経過時など、あらかじめ定められたタイミングで、位置ずれ検出装置４５により各色画像の重なり具合を検出し、この検出結果に基づいて駆動機構１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄを介してトロイダルレンズ１０７Ｂ，１０７Ｃ，１０７Ｄをそれぞれ駆動し、第２〜第４ステーションで転写されるトナー像の傾きを、第１ステーションで形成されるトナー像の傾きに一致させる。

次に、上述のように構成された光走査装置１００の、光源ユニット２０１の制御回路について、入射光学系２００Ａの光源ユニット２０１の制御回路４００を代表的に取り上げて説明する。制御回路４００は、図６に示されるように、高周波クロック生成回路４０１、カウンタ４０３、比較回路４０４、画素クロック生成回路４０５、画像処理回路４０７、フレームメモリ４０８、ラインバッファ４１０１〜４１０２８、書込み制御回路４１１、光源駆動回路４１３、及び光軸可変制御回路４１５を備えている。

高周波クロック生成回路４０１は、光検出センサ１４２Ａ，１４２Ｂからの同期信号の検出時間差を計測し、あらかじめ定められた基準値と比較して、主走査方向の倍率のずれがキャンセルされるようなクロック信号ＶＣＬＫを出力する。

カウンタ４０３は、高周波クロック生成回路４０１で生成されたクロック信号ＶＣＬＫをカウントし、そのカウント値を比較回路４０４へ供給する。

比較回路４０４は、カウンタ４０３から供給されるカウント値と、メモリ４０６に格納されたデューティー比に基づいて予め設定された設定値Ｌ、及び、画素クロックの遷移タイミングとして、走査位置と走査光学系の特性から決定される設計上の位相データＨＮ（Ｎ＝１、２、３…）とを比較する。そして、カウント値がＬと一致しているときには制御信号ｓｉｇ_Ｌを出力し、カウント値が位相データＨＮと一致しているときには制御信号ｓｉｇ_Ｈを出力するとともに、カウンタ４０３にリセット信号を供給する。

画素クロック生成回路４０５は、比較回路４０４から供給される制御信号ｓｉｇ_Ｌの立ち下り時に１となり、制御信号ｓｉｇ_Ｈの立ち下り時に０となる画素クロック信号ＰＣＬＫを出力する。

以下、この画素クロック信号の生成方法について、図７（Ａ）を用いて説明する。図７（Ａ）には、高周波クロック生成回路４０１により生成された波長がＴであるクロック信号ＶＣＬＫが示されている。クロック信号ＶＣＬＫは１周期毎にカウンタ４０３によりカウントされ、そのカウント値ｃｏｎｔが比較回路４０４に供給される。比較回路４０４は、カウント値ｃｏｎｔと、メモリ４０６に格納された設定値Ｌ及び位相データＨとを比較する。ここでは、デューティー比を５０パーセントとして設定値Ｌの値が３であり、位相データＨＮが７であるとすると、比較回路４０４はカウント値ｃｏｎｔが３になると、制御信号ｓｉｇ＿Ｈを立ち上げ、カウント値ｃｏｎｔが３から変化すると制御信号ｓｉｇ＿Ｈを立ち下げる。そして、カウント値ｃｏｎｔが７になると、制御信号ｓｉｇ＿Ｌを立ち上げ、カウント値ｃｏｎｔが７から変化すると制御信号ｓｉｇ＿Ｈを立ち下げる。画素クロック信号生成回路４０５は、制御信号ｓｉｇ＿Ｈが立ち下がると画素クロック信号ＰＣＬＫを０とし、制御信号ｓｉｇ＿Ｌが立ち下がると画素クロック信号ＰＣＬＫを１とする。上記の動作を繰り返すことにより、画素クロック信号生成回路４０５で、クロック信号ＶＣＬＫが８分周された画素クロック信号ＰＣＬＫが生成される。本実形態では、８分周された画素クロック信号を基本画素クロック信号とし、１／８クロックの分解能で位相変調できるようになっている。

次に、一例として図７（Ｂ）を用いて、画素クロック信号ＶＣＬＫを１／８クロックだけ位相を遅らせた場合を説明する。図７（Ｂ）には、高周波クロック生成回路４０１により生成された波長がＴであるクロック信号ＶＣＬＫと、カウンタ４０３からのカウント値ｃｏｎｔが示されている。ここで、位相データＨＮを６に変更すると、比較回路４０４はカウント値ｃｏｎｔが３になると、制御信号ｓｉｇ＿Ｈを立ち上げ、カウント値ｃｏｎｔが３から変化すると制御信号ｓｉｇ＿Ｈを立ち下げる。そして、カウント値ｃｏｎｔが６になると、制御信号ｓｉｇ＿Ｌを立ち上げ、カウント値ｃｏｎｔが６から変化すると制御信号ｓｉｇ＿Ｈを立ち下げる。画素クロック信号生成回路４０５は、制御信号ｓｉｇ＿Ｈが立ち下がると画素クロック信号ＰＣＬＫを０とし、制御信号ｓｉｇ＿Ｌが立ち下がると画素クロック信号ＰＣＬＫを１とする。上記の動作を繰り返すことにより、画素クロック信号ＰＣＬＫの位相を１／８クロック分だけ遅らせることができる。すなわち、本実施形態では、位相データＬの値を任意に設定することで、ＰＣＬＫを１／８クロックの分解能で位相変調できるようになっている。

図６に戻り、フレームメモリ４０８は、上位装置４１４から供給されるラスター展開された画像データを一時的に格納する。

画像処理回路４０７は、フレームメモリ４０８に格納されたデータを読み出し、レーザアレイ１５２の各発光源ごとの画素データを作成し、発光源それぞれに対応したラインバッファ４１０１〜４１０２８へ供給する。

書込制御回路４１１は、光検出センサ１４１Ａ，１４１Ｂからの信号をモニタし、この信号の立ち下りをトリガ（同期）として、発光源ごとの画素データを読み出し、画素クロック生成回路４０５から供給されるクロック信号ＰＣＬＫに重畳させ、発光源ごとにそれぞれ独立した変調データを生成し光源駆動回路４１３へ供給する。

光源駆動回路４１３は、例えばポリゴンミラー１０４の回転と同期して、後述するようにレーザアレイ１５２のいずれか１つの光源を駆動して、光ビームを光検出センサ１４１Ａ又は１４１Ｂに入射させる。そして、次に、最初に駆動する発光源を選択し、これを基点に書込制御回路４１１から供給された変調データに基づいて発光源を順送りに駆動する。また、光源から射出される光ビームの強度は、常時受光素子１５７を介してモニタされるようになっている。

光軸可変制御回路４１５は、光検出センサ１４１Ａ，１４１Ｂからの信号のパルス幅（オン時間）に基づいて、光ビームの副走査方向のビームスポットの位置ずれを検出し、この位置ずれがキャンセルされるように液晶素子２０３Ａ，２０４Ａを制御する。以下、ビームスポットの副走査方向の位置ずれの検出方法について光検出センサ１４１Ａを代表的にとりあげて説明する。

図８（Ａ）に示されるように、光検出センサ１４１Ａを、副走査方向へ等間隔に配列された光源Ｇ１〜Ｇ７を持つレーザアレイ１５２’を用いて走査する場合を考える。光検出センサ１４１Ａの中心とレーザアレイ１５２’の中心が一致している場合に、レーザアレイ１５２’の光源Ｇ３，光源Ｇ４，光源Ｇ５を順次駆動して光検出センサ１４１Ａを＋Ｙ方向へ走査すると、光検出センサ１４１Ａからは、図８（Ｂ）に示されるような３つの信号が出力される。ここで、信号３は光源Ｇ３を駆動して走査したときの信号であり、信号４は光源Ｇ４を駆動して走査したときの信号であり、信号５は光源Ｇ５を駆動して走査したときの信号である。

上述したように、光検出器１４１Ａの受光面は中心付近の主走査方向の幅が最も大きくなっているため、受光面中心付近を走査した光源に対応する信号のオン時間が最も大きくなる。図８（Ｂ）では、信号４のオン時間ｔ４が、信号３のオン時間ｔ３、及び信号５のオン時間ｔ５よりも大きくなっている。したがって、この場合には光軸可変制御回路４１５は、副走査方向に関し光源Ｇ４の位置と光検出センサ１４１Ａの中心位置がほぼ一致していると判断できる。

一方、図９（Ａ）に示されるように、レーザアレイ１５２’の中心位置が、光検出センサ１４１Ａの中心位置に対し＋Ｚ方向へずれている状態で、レーザアレイ１５２’の光源Ｇ３，光源Ｇ４，光源Ｇ５を順次駆動して光検出センサ１４１Ａを＋Ｙ方向へ走査すると、光検出センサ１４１Ａからは、図９（Ｂ）に示されるような３つの信号が出力される。この場合には信号５のオン時間ｔ５は、信号３のオン時間ｔ３、信号４のオン時間ｔ４よりも大きくなる。したがって、光軸可変制御回路４１５は、副走査方向に関し光源Ｇ５の位置と光検出センサ１４１Ａの中心位置がほぼ一致していると判断できる。

そして、例えばレーザアレイ１５２’の中心に対応する光源Ｇ４と光検出センサ１４１Ａの中心を副走査方向に一致させる制御をする場合には、レーザアレイ１５２’を駆動するか、又は光源からの光ビームを偏向させて、光源Ｇ４からの光ビームが光検出センサ１４１Ａの受光面中心を走査するように光路を補正すればよい。

次に、図１０に示されるように、光源ユニット２０１に設けられたレーザアレイ１５２の１行目の光源Ｇ１〜Ｇ７のうちＧ３，Ｇ４，Ｇ５で光検出センサ１４１Ａを走査する場合について説明する。

レーザアレイ１５２の各光源は相互に隣接する光源に対し距離ｄ隔ててマトリクス状に配置されている。このため、各光源Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５の主走査方向の間隔ｄ・ｃｏｓγを考慮して、光源Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５を順次駆動する必要がある。図１１には光源駆動回路４１３から出力される光源Ｇ３を駆動する駆動信号３，Ｇ４を駆動する駆動信号４，Ｇ５を駆動する駆動信号５が示されている。

図１１に示されるように駆動信号１、駆動信号２、駆動信号３それぞれは、オン時間はＴ０と同一であるが、光源間の距離ｄ・ｃｏｓγに応じたｄｔだけ立ち上がりタイミングがずれることとなる。但しこの場合にも、光源Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５が光検出センサ１４１Ａを走査したときの各信号は、図１１に示されるように光源間の距離ｄ・ｃｏｓγに応じて位相がずれることとなるが、光源Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５に主走査方向の距離がないときと同様の形状となる。

したがって、光軸可変制御回路４１１では、光源Ｇ４の検出信号４の検出時間幅ｔ４と、光源Ｇ３，Ｇ５の検出信号３，４の検出時間幅ｔ３，ｔ５との大きさを比較することで、光源Ｇ４の光検出センサ１４１Ａに対する副走査方向のずれ量を検出することができる。

その結果、例えば走査装置１００においてすべての光検出センサ１４１Ａ〜１４１Ｄからの検出信号４の検出時間幅ｔ４がもっとも長い時間幅となるように、液晶素子２０３Ａ，２０３Ｂを制御することで各色画像の副走査方向のレジストがずれないような走査位置を保持することが可能となる。

なお、光検出センサ１４１Ａの受光面のうち、長方形部分の主走査方向の幅Ｈ１は、光ビームの走査速度（線速）、光検出センサ１４１Ａの感度等により、走査された光ビームの検出が十分可能な幅以上に設定することで、複数光源の同期検知信号を取得することができる。三角形部の主走査方向の幅Ｈ２は、副走査方向に隣り合う光源同士の検出時間幅の差が検出可能な程度に大きくなる程度に大きくすることで、複数光源の副走査位置の検出を精度よく行うことができる。例えば図１１において光源Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５による検出信号の検出時間幅ｔ３，ｔ４，ｔ５の差が十分大きくなるように、三角形部の幅Ｈ２大きくすればよい。これにより、光検出センサ１４１Ａによる複数光源の副走査方向の位置ずれ検出、及び検出信号に基づいた副走査位置ずれ補正が可能となる。

上記のように構成された制御回路４００を有する光走査装置１００では、上位装置４１４からの画像情報を受信すると、画像情報に基づく変調データにより光源ユニット２０１が駆動され、第１ステーション、第２ステーション、第３ステーション、及び第４ステーションで、各色画像成分のトナー像が転写ベルト４０上に重ねあわせて形成される。そして、このトナー像は、図１に示されるように、給紙トレイ６０から取り出された用紙６１に、転写チャージャ４８によって転写され、定着ローラ５０により定着される。このようにして画像が形成された用紙６１は、排紙ローラ５８により排紙され、順次排紙トレイ１２ａにスタックされる。

以上説明したように、本実施形態にかかる光走査装置１００によると、ポリゴンミラー１０４により偏向された光ビームを受光する光検出センサ１４１Ａ，１４１Ｂ，１４１Ｃ，１４１Ｄの受光面は、例えば図８（Ａ）で代表的にとりあげた光検出センサ１４１Ａに示されるように、主走査方向の幅が副走査方向中央部とそれ以外の部分で異なっている。これにより、光ビームが受光面へ入射している時間は、例えば図８（Ｂ）及び図９（Ｂ）に示されるように走査位置が副走査方向中央部とそれ以外の部分で異なることとなる。したがって、光ビームが光検出センサ１４１Ａ，１４１Ｂ，１４１Ｃ，１４１Ｄへ入射する時間の差に基づいて光ビームの副走査方向の位置ずれを検出することが可能となる。そして、例えば走査ごとに検出した光ビームのビームスポットの位置ずれは、図６に示される光源駆動回路４１３により液晶素子２０３Ａ，２０３Ｂが駆動されることにより補正される。したがって、感光ドラム３０Ａ〜３０Ｄの被走査面上でのビームスポットの位置ずれを効果的に低減することが可能となる。

また、光検出センサ１４１Ａ，１４１Ｂ，１４１Ｃ，１４１Ｄからの信号は同期検知信号として書込制御回路４１１へ供給される。これにより、光検出センサ１４１Ａ，１４１Ｂ，１４１Ｃ，１４１Ｄによる主走査方向の同期検知も可能であり、位置ずれを検出するための受光素子を新たに設ける必要もなく、更に、ジョブ中であっても光ビームの位置ずれを検出することが可能であるため、処理を停止することなく走査精度を維持することが可能となる。

また、本実施形態にかかる光走査装置１００では、受光面が図８（Ａ）に示されるように、副走査方向中央部の幅が副走査方向両端部の幅よりも大きい場合について説明したが、これに限らず、副走査方向中央部の幅が副走査方向両端部の幅よりも小さくてもよい。要は、光検出センサの受光面が走査された場合に、副走査方向の位置に応じて光ビームが入射している時間に差が生じるような形状であればよい。

また、本実施形態にかかる光走査装置１００では、図１１に示されるように、各光源を駆動する駆動信号を図１１に示されるように、タイミングをずらして生成したが、光源間の距離ｄ・ｃｏｓγが小さい場合には、同一のタイミング、例えば駆動信号４に基づいて各光源を駆動してもよい。要は、駆動信号の立ち上がり時間Ｔ０が主走査方向に最も離れた光源同士の光検出センサ１４１Ａ，１４１Ｂ，１４１Ｃ，１４１Ｄでの検出時間ずれを含む程度に大きい場合には、同一の駆動信号で各光源を駆動してもよい。この場合、例えば駆動信号４のみを複数光源全ての駆動信号として用いることにより、駆動信号を生成する光源駆動回路４１３の簡略化が可能となる。

また、駆動信号の立ち上がり時間は、例えば画像データを書き込むタイミングクロックであるクロック信号ＰＣＬＫに基づいて生成する方法などがある。

また、本実施形態にかかる光走査装置１００では、光源が２８個形成されているレーザアレイ１５２を用いたが、例えば光源が４〜８個程度と少ない場合には、検出信号の差分量全体が小さくなるため光検出センサの受光面の長方形部の幅ｈ１に対して三角形部の幅ｈ１の幅が小さくても、光検出信号の検出時間幅の比較によりビームスポットの副走査方向の位置ずれ量を検出することが可能となる。一方、光源数が例えば１０以上の場合などには、三角形部の幅ｈ１を長方形部の幅ｈ１より大きくすることで、複数光源の副走査位置ずれの差分を検出可能となる。

また、図８に示されるように、光検出センサ１４１Ａ，１４１Ｂ，１４１Ｃ，１４１Ｄの受光面の主走査方向一端を、主走査方向に対して垂直となるような形状としている。このため、複数光源がこの面を通る場合には、どの光源についても副走査位置が異なる場合であってもその同期検知タイミングは同一となる。したがって、どれか１つの光源の駆動信号によって他の光源の駆動タイミングをはかるようにすることも可能となる。

また、光検出センサの受光面の形状を主走査軸に対して線対称とした場合、副走査方向中央に対して上下方向にずれた光ビームを検出したときの検出信号の検出時間幅は、光ビームの副走査方向中央位置からの位置ずれ量が等しい場合には同等となる。このため副走査方向中央付近での検出時間幅を比較する際に、各光源の位置ずれ量をおよそ見当付けることが可能となる。よって、例えば副走査方向に複数個おきに光源を駆動させ、その時間幅を比較することで副走査方向のおよその位置ずれを検出することが可能となり、検出回数、検出時間の短縮をすることが可能となる。

また、光検出センサ１４１Ａの副走査方向の幅を副走査検知幅ｗｐｄｌ、複数光源の隣り合う副走査方向間隔をｄｌ、複数光源の副走査方向の全光源点灯時の副走査方向間隔をｗｌｄｌとすると、Ｎ個の光源が副走査方向に並んだ場合、ｗｌｄｌ＝ｄｌ×（Ｎ−1)の関係が成り立つ。図１２にはＮ=８の場合の例が示されている。例えば副走査方向に６００ｄｐｉの画素を８つの光源Ｇ１〜Ｇ８で形成するときは、ｄｌは約４２．３μｍ、ｗｌｄｌは約２９６．１μｍ（＝４２．３×７）となる。同様に副走査方向に１２００ｄｐｉの画素を８つの光源Ｇ１〜Ｇ８で形成するときは、ｄｌは約２１．２μｍ、ｗｌｄｌは約１４８．４μｍ（＝２１．２×７）となる。ｗｐｄｌ＞ｗｌｄｌの関係が成り立つとき、光源の副走査方向の位置ずれが発生した場合にもｗｐｄｌ−ｗｌｄｌの範囲内であれば、光検出センサ１４１Ａを全ての光源が走査することができる高精度な副走査方向の位置ずれ検出が可能となる。

例えば、光源が形成されたレーザアレイが取り付け位置で傾きを有する場合、図１２に示されるように、パターンＡ、Ｂ、Ｃのように光源の副走査位置が変わる。傾きが発生した際にも、走査範囲が光検出センサ１４１Ａの副走査方向の範囲内に収まる場合には、全光源からの光ビームが光検出センサ１４１Ａの受光面を走査することになり、光源の副走査位置ずれ量に応じてレーザアレイの傾き補正や、液晶素子を用いたビームの射出軸を傾ける補正により、副走査方向の位置ずれ補正が可能となる。

また、各光源を発光し、光検出センサで検出した信号の時間幅を例えばクロック信号のカウント数などの数値に、副走査位置信号を置き換えて各光源毎に設けたメモリに蓄え、全ての光源を走査した時点でメモリから読み出し、信号比較により副走査位置ずれ量を求めることにより、高精度な副走査位置ずれ検出が可能となる。また複数光源が、同期検知信号及び副走査位置検出信号を得るために一走査時間内で発光する時間を同期検知時間とすると、この同期検知時間内に光検出センサを走査することで、同期検知信号及び副走査位置検出信号を取得することができる。

また、本実施形態にかかる画像形成装置としてのプリンタ１０によると、光走査装置１００を備えている。したがって、ジョブの内容により長い処理時間を要する場合であっても、画像形成装置を１０での処理を停止することなくトナー像の位置ずれが補正される。したがって、生産性の低下を招くことなく、画像品質の向上を図ることが可能となる。

なお、上記実施形態では、液晶素子２０３Ａ，２０３Ｂで、光ビームのビームスポットの補正を行うこととしたが、これに限らず、例えばレーザアレイ１５２の角度を変えることにより補正を行ってもよい。

また、上記実施形態では、本発明の光走査装置１００がプリンタに用いられる場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも好適である。

本発明の一実施形態にかかるプリンタ１０の概略構成を示す図である。 光走査装置１００を示す斜視図である。 光走査装置１００を示す側面図である。 光源ユニット２０１の概略構成を示す斜視図である。 レーザアレイ１５２を示す平面図である。 光走査装置１００の制御回路４００のブロック図である。 図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は画素クロック信号の生成方法を説明するための図である 図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は光検出センサ１４１Ａによる位置ずれの検出方法を説明するための図（その１、その２）である。 図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は光検出センサ１４１Ａによる位置ずれの検出方法を説明するための図（その３、その４）である。 光検出センサ１４１Ａによる位置ずれの検出方法を説明するための図（その５）である。 光検出センサ１４１Ａによる位置ずれの検出方法を説明するための図（その６）である。 光検出センサ１４１Ａによる位置ずれの検出方法の変形例を説明するための図である。

符号の説明

１０…プリンタ、１２…ハウジング、３０Ａ〜３０Ｂ…感光ドラム、４０…転写ベルト、５０…定着ローラ、４５…位置ずれ検出装置、１００…光走査装置、１０４…ポリゴンミラー、１０５，３０５…ｆθレンズ、１０６Ａ，１０６Ｂ，１０８Ａ，１０８Ｂ，３０６Ｃ，３０６Ｄ，３０８Ｃ，３０８Ｄ…反射ミラー、１０７Ａ，１０７Ｂ，３０７Ｃ，３０７Ｄ…トロイダルレンズ、２０１…光源ユニット、２０２…光束分割プリズム、２０２Ａ，２０２Ｂ…液晶素子、２０４Ａ，２０４Ｂ…シリンダレンズ、１４１Ａ，１４１Ｂ，１４１Ｃ，１４１Ｄ、１４２Ａ，１４２Ｂ，１４２Ｃ，１４２Ｄ…光検出センサ、１５２…レーザアレイ、４００…制御回路、４１３…光源駆動回路、４１５…光軸可変制御回路。

Claims (13)

1. 複数の光源から射出された光ビームにより被走査面を走査する光走査装置であって、
   前記被走査面に対して複数の光ビームを走査する走査光学系と；
   前記走査光学系に走査された光ビームを受光する受光面を有する光検出器と；を備え、
   前記光検出器は、その受光面における光ビームが走査される主走査方向の幅が、前記主走査方向に直交する副走査方向中央部とそれ以外の部分で異なり、前記光ビームの主走査方向の同期検知機能と副走査方向の位置ずれ検知機能とを有していること特徴とする光走査装置。
2. 前記受光面は、副走査方向両端部の幅と、副走査方向中央部の幅との差が、前記副走査方向両端部の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記受光面は、副走査方向両端部の幅と、副走査方向中央部の幅との差が、前記副走査方向両端部の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
4. 前記受光面の副走査方向の幅は、前記被走査面の一走査時に走査する副走査方向の最大書き込み幅よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査装置。
5. 前記複数光源から射出される光ビームの各ビームスポットは、前記被走査面上で副走査方向に所定の間隔隔てて形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光走査装置。
6. 前記複数の光源を一走査ごとに順次駆動させることより、前記駆動させた光源からの光ビームを前記検出器に順次入射させ、前記検出器から順次出力される信号の検出時間を比較することにより、前記複数光源から射出される光ビームの副走査方向の位置を検出する処理装置を更に備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の光走査装置。
7. 前記処理装置は、前記検出器から順次出力される信号の検出時間を記憶することを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
8. 前記処理装置は、前記光源を一走査ごとに同一のタイミングで駆動させることを特徴とする請求項６又は７に記載の光走査装置。
9. 前記処理装置は、前記光源を一走査ごとに前記光源の主走査方向の配置位置に応じたタイミングで駆動させることを特徴とする請求項６又は７に記載の光走査装置。
10. 前記処理装置は、前記検出器から順次出力された信号の検出時間に基づいて、前記複数の光源のうち、副走査方向に関し中央にある光源からの光ビームが、前記光検出器の受光面の副走査方向に関する中央位置となるように補正することを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の光走査装置。
11. 前記走査光学系は、前記複数の光源から射出された光ビームを整形する複数の光学素子と、前記複数の光源から射出されたそれぞれの光ビームを一括して偏向する偏向手段とを備え、前記複数の光学素子は単一のハウジングに収容されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光走査装置。
12. 前記光検出器は、前記ハウジング内に収容されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光走査装置。
13. 多色画像に関する情報から得られる各色ごとの潜像に基づいて形成されたトナー像を、記録媒体に重ね合わせて定着させることにより、多色画像を形成する画像形成装置であって、
    請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光走査装置と；
    前記光走査装置により複数色に応じた潜像がそれぞれ形成される複数の感光体と；
    前記感光体の被走査面にそれぞれに形成された潜像を顕像化する現像手段と；
    前記現像手段により顕像化された各色ごとのトナー像を前記記録媒体に重ね合わせて定着させる転写手段と；を備える画像形成装置。

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