JP2011112744A - ビームピッチ調整方法、光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ビームピッチ検出誤差を小さくすることができ、ビームピッチを所定のピッチに調整することができるビームピッチ調整方法と、それを用いた光走査装置を提供する。
【解決手段】本発明のビームピッチ調整方法では、少なくとも被走査面１１０上と光学的に同位置に配置した２次元センサと１１２ａ〜１１２ｃと、２次元センサ内の主走査方向の少なくとも２点で光源１０１を発光させる手段と、２次元センサに入射したビームスポットの位置を算出する手段と、２次元センサを光軸方向を中心に回転させる手段を備え、走査線１１１が２次元センサの水平方向と合うように、光ビームの点灯タイミングを変えて２次元センサ内での主走査方向の少なくとも２点間のビームスポット検出位置を測定し、ビームスポット検出位置の副走査方向の座標が少なくとも２点で略同等となるように２次元センサを回転調整するので、ビームピッチ検出誤差を小さくすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光走査装置のビームピッチ調整方法と、そのビームピッチ調整方法を用いた光走査装置、および、その光走査装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関し、さらには複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する多色画像形成装置、もしくは、光走査装置を主走査方向に直列に配備し、主走査の走査領域を分割して走査するカラー複写機、カラーファクシミリ、カラープリンタ、広幅複写機、広幅プリンタなどの画像形成装置に関する。

光源からの光ビームを回転多面鏡等の偏向手段で走査し、被走査面上に結像光学系により結像する光走査装置と、この光走査装置を潜像の書込み装置として用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置が知られている。
このような画像形成装置のうち、例えば特許文献１（特開２００２−３４１２７３号公報）等に示されるタンデム方式による多色画像形成装置においては、各色に対応した感光体ドラムを転写体の搬送方向に沿って配列し、各色の画像形成ステーションで形成したトナー像を、転写体で搬送される記録媒体に重ね合わせて転写することでカラー画像を形成しており、１パスでカラー画像が形成できるので高速化が可能である。

一方、光走査装置を高速化する手段としてマルチビーム走査装置が提案されている。マルチビーム走査装置は、複数のビームを一括で走査し、隣接する複数のラインを同時に記録することができ、偏向手段であるポリゴンスキャナの回転速度を上げずに高速化が可能となる。

また、特許文献２（特開２００３−２１１７２８号公報）には、２次元アレイ素子(面発光型半導体レーザアレイ：ＶＣＳＥＬ)を用いて一括走査することで、複数ラインを同時に形成する方式が提案されている。２次元アレイ素子を用いることで、数十ビーム以上にまで発光源を増やすことができるので、単位画素をｎ×ｎの複数ドットのマトリクス構成とすることにより、感光体上での副走査ピッチを記録密度の１／ｎにでき、より高精細な画像記録が行える。

このような２次元アレイ素子から発せられた光ビームはカップリング光学系によりビーム形状を整形した後、ポリゴンスキャナにより偏向走査され、結像光学系を通して被走査面にビームスポット形状が作られ等速走査される。これら複数ビームのビームピッチは、光源ユニットのγ回転によって調整され、その調整状態は２次元センサによりモニタされる。

一般的に書込み光学系は主走査の倍率と副走査の倍率が異なっている。例えば、主副に０．４ｍｍのピッチを持つ光源に対して、主走査倍率４倍、副走査倍率１倍の光学系を通したときのビームスポットのピッチは主１．６ｍｍ、副０．４ｍｍとなる。
この光学系で副走査ピッチを１μｍの分解能で調整しようとすると、
ｔａｎ^−１（０．００１／１．６）＝０．０３５°＝２．１’
となり、組みつけによる調整では不可能であった。

また、主走査の倍率と副走査の倍率が異なっているため、
（１）２次元センサのγ方向のずれによりピッチにずれが生じる、
（２）副走査方向の隣接するビームピッチを調整しても総合（最遠）のビームピッチが合わなくなる、
という問題がある。
さらに、２次元センサのＸ方向を走査線と合わせてピッチ調整を行っても、像高により走査線の傾きがあり、調整ピッチが像高によりばらついてしまうという問題点があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ビームピッチ検出誤差を小さくすることができ、ビームピッチを所定のピッチに調整することができるビームピッチ調整方法を提供することを目的とし、さらには、そのビームピッチ調整方法を用いた光走査装置と、その光走査装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第１の解決手段は、複数の発光部を持つ光源からの光ビームを偏向手段により走査し、被走査面上に結像光学系により結像する光走査装置のビームピッチ調整方法であって、少なくとも前記被走査面上と光学的に同位置に配置した２次元センサと、前記２次元センサ内の主走査方向の少なくとも２点で光源を発光させる手段と、前記２次元センサに入射したビームスポットの位置を算出する手段と、前記２次元センサを光軸方向を中心に回転させる手段とを備え、走査線が前記２次元センサの水平方向と合うように、前記光ビームの点灯タイミングを変えて前記２次元センサ内での主走査方向の少なくとも２点間のビームスポット検出位置を測定し、前記ビームスポット検出位置の副走査方向の座標が少なくとも２点で略同等となるように前記２次元センサを回転調整することを特徴とする（請求項１）。

本発明の第２の解決手段は、２次元配列された複数の発光部を持つ光源を有する光源ユニットからの光ビームを偏向手段により走査し、被走査面上に結像光学系により結像する光走査装置のビームピッチ調整方法において、第１の解決手段のビームピッチ調整方法を用いるとともに、前記光源ユニットを光軸方向を中心にして回転する手段と、副走査方向の光学倍率を可変する手段とを備え、前記光源ユニットを回転することにより隣接する発光部の副走査ビームピッチを調整し、さらに副走査方向の光学倍率を可変し、最も離れている発光部間のビームピッチを調整することを特徴とする（請求項２）。

本発明の第３の解決手段は、第１または第２の解決手段のビームピッチ調整方法において、複数像高で前記２次元センサを主走査方向に移動させて、走査線の像高での傾きを算出する手段を備え、各像高の走査線傾きによる、像高間のピッチばらつきが最小となるような狙い値にピッチ調整することを特徴とする（請求項３）。

本発明の第４の解決手段は、複数の発光部を持つ光源からの光ビームを偏向手段により走査し、被走査面上に結像光学系により結像する光走査装置において、第１乃至第３のうちの何れか一つの解決手段のビームピッチ調整方法でピッチ調整をしたことを特徴とする（請求項４）。

本発明の第５の解決手段は、画像形成装置であって、第４の解決手段の光走査装置を備え、該光走査装置により像担持体上に静電潜像を形成するとともに、該静電潜像をトナーで現像し、シート状記録媒体に転写することにより画像を得ることを特徴とする（請求項５）。
また、本発明の第６の解決手段は、画像形成装置であって、第４の解決手段の光走査装置を備え、該光走査装置により複数の像担持体上に静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色のトナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を、転写体上に担持さたシート状記録媒体、または中間転写体に、順次重ねて転写することにより、カラー画像を得ることを特徴とする（請求項６）。

第１の解決手段のビームピッチ調整方法では、少なくとも前記被走査面上と光学的に同位置に配置した２次元センサと、前記２次元センサ内の主走査方向の少なくとも２点で光源を発光させる手段と、前記２次元センサに入射したビームスポットの位置を算出する手段と、前記２次元センサを光軸方向を中心に回転させる手段とを備え、走査線が前記２次元センサの水平方向と合うように、前記光ビームの点灯タイミングを変えて前記２次元センサ内での主走査方向の少なくとも２点間のビームスポット検出位置を測定し、前記ビームスポット検出位置の副走査方向の座標が少なくとも２点で略同等となるように前記２次元センサを回転調整することにより、複数像高を移動しビームピッチを調整するに当たり、２次元センサの水平方向を、センシングする各像高の主走査線と同一方向に調整することになるので、２次元センサの回転によるビームピッチ検出誤差を小さくすることができる。

第２の解決手段のビームピッチ調整方法では、第１の解決手段のビームピッチ調整方法を用いるとともに、前記光源ユニットを光軸方向を中心にして回転する手段と、副走査方向の光学倍率を可変する手段とを備え、前記光源ユニットを回転することにより隣接する発光部の副走査ビームピッチを調整し、さらに副走査方向の光学倍率を可変し、最も離れている発光部間のビームピッチを調整することにより、書込み光学系の主副の倍率が違っていてもチャンネル間のビームピッチを所定のピッチに略均等に調整することができる。

第３の解決手段のビームピッチ調整方法では、第１または第２の解決手段の効果に加え、複数像高で前記２次元センサを主走査方向に移動させて、走査線の像高での傾きを算出する手段を備え、各像高の走査線傾きによる、像高間のピッチばらつきが最小となるような狙い値にピッチ調整して、像高間のピッチバランスを取ることにより、像高間による極端なピッチ差をなくすことができる。

第４の解決手段の光走査装置では、第１乃至第３のうちの何れか一つの解決手段のビームピッチ調整方法でピッチ調整をしたことにより、像高間による極端なピッチ差をなくして安定した画像を得ることができる。

第５の解決手段の画像形成装置では、第４の解決手段の光走査装置を備え、該光走査装置により像担持体上に静電潜像を形成するとともに、該静電潜像をトナーで現像しシート状記録媒体に転写することにより、安定した高画質な画像を得ることができる。

第６の解決手段の画像形成装置では、第４の解決手段の光走査装置を備え、該光走査装置により複数の像担持体上に静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を、転写体上に担持されたシート状記録媒体、または中間転写体に、順次重ねて転写することにより、色ずれの少ない安定した高画質なカラー画像を得ることができる。

本発明の一実施例を示す図であって、光走査装置の構成例と、２次元センサの配置位置の例を示す図である。 光源ユニットの一例を示す斜視図である。 被走査面上に投影された光ビームの一例を示す図である。 ２次元センサによる副走査ピッチの調整方法の説明図である。 ２次元センサによる走査線の傾きθの測定方法の説明図である。 ピッチ調整の工程を示すフローチャートである。 走査線の曲がりと、走査線ピッチの調整方法の説明図である。 本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。 本発明の別の実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図示の実施例に基いて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例を示す図であって、光走査装置の構成例と、２次元センサの配置位置の例を示す図である。
光源ユニット１０４を構成する複数の発光部を持つ光源（例えば２次元アレイ素子（面発光型半導体レーザアレイ：ＶＣＳＥＬ）からなる光源）１０１から発光された光ビームはカップリングレンズ１０２、アパーチャ１０３を通して出射され、ズームレンズ１０５、シリンドリカルレンズ１０６を通して偏向手段である光偏向器（図示の例では２段のポリゴンミラー）１０７により一括走査される。この走査ビームは走査レンズ１０８ａ、１０８ｂ、折り返しミラー１０９ａ〜１０９ｃなどの結像光学系を通して被走査面１１０上にビームスポットの像を結ばせる。通常、被走査面１１０とは感光体であるが、本実施例ではビームピッチ調整のモニタとして、被走査面上と光学的に同位置に２次元センサ（ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサなど）１１２ａ〜１１２ｃを配置している。２次元センサ１１２ａ〜１１２ｃは、図示しないステージなどにより移動が可能となっている。図１では３台の２次元センサ１１２ａ〜１１２ｃが配置されているが、ステージに乗せた１台の２次元センサを走査の方向（主走査方向）に移動させるようにしても良い。なお、本実施例では副走査方向（被走査面上の主走査方向に直交する方向）の光学倍率を調整する手段としてズームレンズ１０５を使っているが、例えば、プリズムなどを使っても良い。

図２は光源ユニット１０４の一例を示す斜視図である。２次元配列された複数の発光部を持つ光源１０１はプリント基板に実装されている。そして、このプリント基板が固定されたアルミニウムまたは樹脂のハウジングに、カップリングレンズ１０２とアパーチャ１０３が保持され光源ユニット１０４を形成する。光源１０１から発せられた光ビームはカップリングレンズ１０２を通してアパーチャ１０３から出射される。光源ユニット１０４は両端のアームを、モータやギヤ、カム、リンク等からなる図示しない駆動機構で上下することにより、出射された光ビームを、光軸方向を中心にして回転（γ回転と言う）させることができるようになっている。

図３は被走査面１１０上に投影された光ビームの一例を示している。本実施例では、光源１０１は２次元配列された９個の発光部を有しており、被走査面１１０上に投影された光ビームの個数は９個である。これらの光ビームにより均一に被走査面上に潜像を形成するには、これらのビームの隣り合うチャンネルのビームピッチは所定のピッチに揃っている必要がある。そのためには、光源ユニット１０４からの出射ビームを光軸方向にγ回転させて隣接ピッチを調整する。しかしながら、書込み光学系の光学倍率は主・副走査方向で同じではない。したがって、２ｃｈ−３ｃｈ間の副走査ピッチを所定のピッチに合わせても、３ｃｈ−４ｃｈ間の副走査ピッチは所定のピッチにならない。

そこで本実施例では、図１に示すように、これらのピッチ調整は２次元センサ１１２（１１２ａ〜１１２ｃ）でモニタして行なうようにしている。図６にピッチ調整の工程をフローチャートで示す。
まず、２次元センサ１１２の水平方向を光ビームの主走査方向の走査線と一致させる（Ｓ１）。光学倍率が主・副走査方向で異なる場合、２次元センサ１１２の光軸を中心とした回転（γ回転）により、副走査ピッチが変わってくるために、この調整を行う。調整方法を図４をもとに説明する。

図４において、正方形の方眼を有する領域は２次元センサの画面（受光領域）であり、紙面の左右方向（Ｘ方向）は光ビームの主走査方向、紙面の上下方向（Ｙ方向）は副走査方向である。
図４に示すように、任意チャンネルの発光部の点灯を２次元センサ１１２の左右両端の２点で行い、それら両端の位置で検出した副走査方向の座標（図４中のＹ座標）が略同じくなるように２次元センサ１１２をγ回転させて調整する。

次に、隣接チャンネルの副走査方向のビームピッチを測定する（Ｓ２）。この測定方法は、例えば、図３において、２次元センサ１１２のセンサ領域内でｃｈ２とｃｈ３を同時に点灯させ、そのＹ座標の差をｃｈ２およびｃｈ３の副走査ビームピッチｐ２−３とする。２次元センサ１１２のセンサアレイピッチは数ミクロンピッチと粗いので、検出ビーム位置は、例えばビーム強度分布から重心位置を求め、その座標位置をビーム位置としても良い。また、ｃｈ２とｃｈ３と、センサ領域内で１チャンネルずつ発光部を点灯させ、それぞれの検出ビーム位置座標を求め、それらのＹ座標の差をｃｈ２およびｃｈ３の副走査ビームピッチｐ２−３としてもよい。この場合、ｃｈ２とｃｈ３の発光部の点灯は同じポリゴンミラー面で行うとポリゴンミラーの面倒れの影響等を小さくすることができる。また、いずれの場合も計測は複数回行ってその平均を取ることによって、計測ばらつきを平準化して精度を上げることができる。

測定したｃｈ２とｃｈ３の副走査ビームピッチｐ２−３が所定のピッチになっているかを判定する（Ｓ３）。
もし、所定のピッチになっていないようなら光源ユニット１０４をγ回転させる（Ｓ４）。このように、Ｓ２からＳ４を繰り返して、ｃｈ２とｃｈ３の副走査ビームピッチｐ２−３を所定のピッチに合わせる。
ｐ２−３が所定のピッチになったら、副走査方向で一番離れているチャンネルｃｈ１とｃｈ９の副走査ビームピッチｐ１−９を、前記ｃｈ２、ｃｈ３のピッチと同様の方法で測定する（Ｓ５）。

一般に主・副走査方向の光学倍率が異なっているので、光源ユニット１０４のγ回転によって、
ｐ１−９≠８×ｐ２−３
であり、各チャンネル間のビームピッチが揃わなくなる。
そこで、ｃｈ１とｃｈ９の副走査ビームピッチｐ１−９が所定のピッチとなっているかを判定する（Ｓ６）。もし、所定のピッチになっていないようなら、ズームレンズ１０５で倍率調整を行う（Ｓ７）。そして、Ｓ３に戻り、再度隣接チャンネルのピッチの調整を行う。もし、Ｓ６において所定のピッチになっている場合にはピッチ調整を終了する。
このようなピッチ調整を行った時、一般的に走査線１１１には図７に示すような曲がりが発生するので、ピッチ調整した主走査方向の位置（像高）と他の像高ではビームピッチが異なる。このため、ピッチを各像高において平準化する必要がある。

図７において、像高ａ_１、ａ_０、ａ_２の走査線曲がりが、それぞれθ_１、θ_０、θ_２、本来のピッチをＰとする時、狙いの走査線ピッチＰ’を例えば次式となるように調整すればよい。
Ｐ’＝Ｐ（ｃｏｓθ_１＋ｃｏｓθ_２＋ｃｏｓθ_３）／３
その時、像高ａ_１、ａ_０、ａ_２と、走査線ピッチＰ_１、Ｐ_０、Ｐ_２が、それぞれ、
Ｐ_１＝ Ｐ’／ｃｏｓθ_１
Ｐ_０＝ Ｐ’／ｃｏｓθ_０
Ｐ_２＝ Ｐ’／ｃｏｓθ_２
となる。

また、走査線１１１の傾きθの測定の仕方を図５により説明する。
図５において、正方形の方眼を有する領域は２次元センサの画面（受光領域）であり、紙面の左右方向（Ｘ方向）は光ビームの主走査方向、紙面の上下方向（Ｙ方向）は副走査方向である。
まず、２次元センサ１１２の画面左端で光ビームのＹ方向（副走査方向）の位置Ｙ１を測定する。つぎに、光ビームの発光タイミングを変えずに光ビームを２次元センサ１１２の右端にΔＸ移動させて光ビームのＹ方向の位置Ｙ２を測定する。図６のＳ１で走査線１１１は２次元センサ１１２の水平方向に合わせてあるはずであるから、走査線の傾きθは次式のように表される。
θ＝ｔａｎ^−１（（Ｙ２−Ｙ１）／ΔＸ）

従って、走査線の像高での傾きθを上記の式より算出し、各像高の走査線傾きによる、像高間のピッチばらつきが最小となるような狙い値にピッチ調整して、像高間のピッチバランスを取ることにより、像高間による極端なピッチ差をなくすことができる。

以上説明したように、本実施例のビームピッチ調整方法では、少なくとも被走査面１１０上と光学的に同位置に配置した２次元センサ１１２（１１２ａ〜１１２ｃ）と、２次元センサ内の主走査方向の少なくとも２点で光源を発光させる手段（図示しない光源駆動回路等）と、２次元センサ１１２に入射したビームスポットの位置を算出する手段（図示しない制御部のマイクロコンピュータ等）と、２次元センサ１１２を光軸方向を中心にγ回転させる手段（図示しないステージ等）とを備え、走査線が２次元センサ１１２の水平方向と合うように、光ビームの点灯タイミングを変えて２次元センサ内での主走査方向（図４のＸ方向）の少なくとも２点間のビームスポット検出位置を測定し、ビームスポット検出位置の副走査方向の座標（図４のＹ座標位置）が少なくとも２点で略同等となるように２次元センサ１１２を回転調整することにより、複数像高を移動しビームピッチを調整するに当たり、２次元センサ１１２の水平方向を、センシングする各像高の主走査線と同一方向に調整することになるので、２次元センサ１１２の回転によるビームピッチ検出誤差を小さくすることができる。

また、本実施例では、光源ユニット１０４を光軸方向を中心にしてγ回転する手段（モータやギヤ、カム、リンク等からなる図示しない駆動機構）と、副走査方向の光学倍率を可変する手段（例えばズームレンズ）１０５とを備え、光源ユニット１０４をγ回転することにより隣接する発光部の副走査ビームピッチを調整し、さらに副走査方向の光学倍率をズームレンズ１０５で可変し、最も離れている発光部間のビームピッチを調整することにより、書込み光学系の主・副走査方向の倍率が違っていてもチャンネル間のビームピッチを所定のピッチに略均等に調整することができる。

さらに本実施例では、複数像高で前記２次元センサ１１２を主走査方向に移動させて、走査線の像高での傾きを算出する手段（図示しない制御部のマイクロコンピュータ等）を備え、各像高の走査線傾きによる、像高間のピッチばらつきが最小となるような狙い値にピッチ調整して、像高間のピッチバランスを取ることにより、像高間による極端なピッチ差をなくすことができる。
そして本実施例の光走査装置１００では、以上のようなビームピッチ調整方法でピッチ調整をしたことにより、像高間による極端なピッチ差をなくして安定した画像を得ることができる。

次に、以上のようなビームピッチ調整方法でピッチ調整をした光走査装置を備えた画像形成装置の実施例について説明する。
図８は、本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構成図であり、レーザプリンタの一構成例を示している。
このレーザプリンタは、光走査装置１００、像担持体である感光体ドラム１３０、帯電装置（帯電チャージャ、帯電ローラ等）１３１、現像ローラ１３２ａを有する現像装置１３２、転写装置（転写チャージャ、転写ローラ等）１３３、除電ユニット１３４、クリーニング装置（クリーニングブレード等）１３５、トナーカートリッジ１３６、給紙コロ１３７、給紙トレイ１３８、レジストローラ対１３９、定着装置（定着ローラ対等）１４１、排紙ローラ１４２、及び排紙トレイ１４３などを備えている。

帯電装置１３１、現像装置１３２の現像ローラ１３２ａ、転写装置１３３、除電ユニット１３４及びクリーニング装置（クリーニングブレード等）１３５は、それぞれ感光体ドラム１３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１３０の回転方向に関して、帯電装置１３１→現像装置１３２→転写装置１３３→除電ユニット１３４→クリーニング装置１３５の順に配置されている。

感光体ドラム１３０の表面には、感光層が形成されている。ここでは、感光体ドラム１３０は、図１における面内で時計回り（図中の矢印方向）に回転するようになっている。
帯電装置１３１は、感光体ドラム１３０の表面を均一に帯電させる。
光走査装置１００は、帯電装置１３１で帯電された感光体ドラム１３０の表面に、上位装置（例えばパーソナルコンピュータ等）からの画像情報に基づいて変調された光を照射する。これにより、感光体ドラム１３０の表面では、画像情報に対応した静電潜像が感光体ドラム１３０の表面に形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１３０の回転に伴って現像ローラ１３２ａの方向に移動する。なお、光走査装置１００の構成やビームピッチ調整方法は前述した通りである。

トナーカートリッジ１３６にはトナーが格納されており、該トナーは現像装置１３２に供給される。
現像装置１３２の現像ローラ１３２ａは、感光体ドラム１３０の表面に形成された静電潜像にトナーカートリッジ１３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着された潜像（以下では、便宜上「トナー像」とも言う）は、感光体ドラム１３０の回転に伴って転写装置１３３の方向に移動する。

給紙トレイ１３８にはシート状記録媒体である記録紙１４０が格納されている。この給紙トレイ１３８の近傍には給紙コロ１３７が配置されており、該給紙コロ１３７は、記録紙１４０を給紙トレイ１３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１３９に搬送する。該レジストローラ対１３９は、転写装置１３３の近傍に配置され、給紙コロ１３７によって取り出された記録紙１４０を一旦保持するとともに、該記録紙１４０を感光体ドラム１３０の回転に合わせて感光体ドラム１３０と転写装置１３３との間隙に向けて送り出す。

転写装置１３３には、感光体ドラム１３０の表面上のトナーを電気的に記録紙１４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１３０の表面のトナー像が記録紙１４０に転写される。ここでトナー像が転写された記録紙１４０は、定着装置１４１に送られる。
この定着装置１４１では、定着ローラ対（加熱ローラと加圧ローラ）により熱と圧力とが記録紙１４０に加えられ、これによってトナー像が記録紙１４０上に定着される。ここでトナー像が定着された記録紙１４０は、排紙ローラ１４２を介して排紙トレイ１４３に送られ、排紙トレイ１４３上に順次スタックされる。

除電ユニット１３４は、トナー像転写後の感光体ドラム１３０の表面を除電する。
クリーニング装置１３５は、感光体ドラム１３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。なお、除去された残留トナーは、図示しないリサイクル機構により現像装置１３２に戻され、再度利用されるようになっている。残留トナーが除去された感光体ドラム１３０の表面は、帯電装置１３１の位置に戻り、次の画像形成工程の待機状態となる。

なお、図８は画像形成装置の一例としてレーザプリンタの構成例を示しているが、この画像形成装置の上部に画像読取部（イメージスキャナ）を設置すればデジタル複写機として用いることができ、さらに通信機能を設けて通信回線（電話回線、光回線等）と接続することにより、ファクシミリやデジタル複合機として用いることができる。

以上のような構成の画像形成装置において、本発明では前述したようなビームピッチ調整方法でピッチ調整をした光走査装置１００を備えているので、この光走査装置１００により感光体ドラム１３０上に静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を現像装置１３２のトナーで現像し、記録紙１４０に転写することにより、安定した高画質な画像を得ることができる。

次に図９は、本発明の別の実施例を示す画像形成装置の概略構成図であり、カラー画像に対応した、複数の感光体ドラムを備えるタンデム型のカラープリンタの一構成例を示している。
このタンデム型のカラープリンタは、ブラック（Ｋ）用の感光体ドラム１３０Ｋ、帯電装置１３１Ｋ、現像装置１３２Ｋ、転写装置１３３Ｋ、及びクリーニング装置１３５Ｋと、シアン（Ｃ）用の感光体ドラム１３０Ｃ、帯電装置１３１Ｃ、現像装置１３２Ｃ、転写装置１３３Ｃ、及びクリーニング装置１３５Ｃと、マゼンダ（Ｍ）用の感光体ドラム１３０Ｍ、帯電装置１３１Ｍ、現像装置１３２Ｍ、転写装置１３３Ｍ、及びクリーニング装置１３５Ｍと、イエロー（Ｙ）用の感光体ドラム１３０Ｙ、帯電装置１３１Ｙ、現像装置１３２Ｙ、転写装置１３３Ｙ、及びクリーニング装置１３５Ｙと、光走査装置１０００と、複数のローラ１５１ａ，１５１ｂに張架された転写ベルト１５０と、シート状の記録媒体（記録紙）を収納する給紙トレイ１６１と、給紙・搬送手段（給紙コロ１６２、分離ローラ１６３、搬送ローラ１６４，１６５、レジストローラ対１６６）と、定着装置（定着ローラ対等）１６７などを備えている。

この構成例の場合には、光走査装置１０００は、ブラック用の発光部、シアン用の発光部、マゼンダ用の発光部、イエロー用の発光部を備えており、一つの光偏向器（ポリゴンミラー等）により、各発光部からの光ビームを各感光体ドラム１３０Ｋ〜１３０Ｙに向けて振り分けて走査する構成となっている。
そして、ブラック用の発光部からの光はブラック用の走査結像光学系を介して感光体ドラム１３０Ｋに照射され、シアン用の発光部からの光はシアン用の走査結像光学系を介して感光体ドラム１３０Ｃに照射され、マゼンダ用の発光部からの光はマゼンダ用の走査結像光学系を介して感光体ドラム１３０Ｍに照射され、イエロー用の発光部からの光はイエロー用の走査結像光学系を介して感光体ドラム１３０Ｙに照射されるようになっている。
なお、各色毎に図１に示すような光走査装置１０００を備える構成としても良い。

各感光体ドラム１３０Ｋ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｙは、時計回り（図９中の矢印の方向）に回転し、回転順にそれぞれ帯電装置１３１Ｋ、１３１Ｃ、１３１Ｍ、１３１Ｙ、現像装置１３２Ｋ、１３２Ｃ、１３２Ｍ、１３２Ｙ、転写装置１３３Ｋ、１３３Ｃ、１３３Ｍ、１３３Ｙ、クリーニング装置１３５Ｋ、１３５Ｃ、１３５Ｍ、１３５Ｙが配置されている。各帯電装置１３１Ｋ、１３１Ｃ、１３１Ｍ、１３１Ｙは、対応する感光体ドラム１３０Ｋ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｙの表面を均一に帯電する。この帯電装置１３１Ｋ、１３１Ｃ、１３１Ｍ、１３１Ｙによって帯電された感光体ドラム表面に光走査装置１０００により光が照射され、感光体ドラム１３０Ｋ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｙに各色に対応する静電潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像装置１３２Ｋ、１３２Ｃ、１３２Ｍ、１３２Ｙにより感光体ドラム表面に各色のトナー像が形成される。さらに、給紙トレイ１６０から給紙コロ１６２と分離ローラ１６３により一枚ずつ給紙され、搬送ローラ１６４，１６５、レジストローラ対１６６を介して転写ベルト１５０上に搬送された記録紙１６１に、各感光体ドラムに対応する転写装置１３３Ｋ、１３３Ｃ、１３３Ｍ、１３３Ｙにより、各色のトナー像が重ね合わせて転写される。トナー像が転写された記録紙１６１は、定着装置１６７に送られ、定着ローラ対（加熱ローラと加圧ローラ）により熱と圧力とが記録紙１６１に加えられ、これによってトナー像が記録紙１６１上に定着される。ここでトナー像が定着された記録紙１６１は、図示しない排紙ローラ等を介して図示しない排紙トレイに送られ、排紙トレイ上に順次スタックされる。一方、トナー像転写後の各感光体ドラム１３０Ｋ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｙの表面に残ったトナー（残留トナー）は、クリーニング装置１３５Ｋ、１３５Ｃ、１３５Ｍ、１３５Ｙにより除去される。

なお、図９は画像形成装置の一例としてタンデム型のカラープリンタの構成例を示しているが、この画像形成装置の上部に画像読取部（イメージスキャナ）を設置すればデジタルカラー複写機として用いることができ、さらに通信機能を設けて通信回線（電話回線、光回線等）と接続することにより、カラーファクシミリやデジタルカラー複合機として用いることができる。
また、図９の例では、各感光体ドラム１３０Ｋ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｙに形成された各色のトナー像を記録紙１６１に直接転写する構成としたが、転写ベルト１５０を中間転写体（中間転写ベルト）として、各感光体ドラム１３０Ｋ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｙに形成された各色のトナー像を、一旦、中間転写ベルト上に重ね合わせて一次転写してカラートナー像を形成した後、中間転写ベルト上のカラートナー像を記録紙に二次転写する構成としても良い。

以上のような構成のカラー画像形成装置において、本発明では前述したようなビームピッチ調整方法でピッチ調整をした光走査装置１０００を備えているので、この光走査装置１０００により複数の感光体ドラム１３０Ｋ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｙ上に静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を各感光体ドラム毎に対応する現像装置１３２Ｋ、１３２Ｃ、１３２Ｍ、１３２Ｙにより異なる色トナーで現像し、各感光体ドラム１３０Ｋ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｙに形成されたトナー像を、転写ベルト１５０上に担持された記録紙１６１（または中間転写ベルト）に、順次重ねて転写することにより、色ずれの少ない安定した高画質なカラー画像を得ることができる。

なお、前述の本発明の光走査装置は、図８に示した画像形成装置や、図９に示したカラー画像形成装置の他、光走査装置を主走査方向に直列に配備し、主走査の走査領域を分割して走査するカラー複写機、カラーファクシミリ、カラープリンタや、広幅複写機、広幅プリンタなどの画像形成装置に用いることができる。

１００、１０００：光走査装置
１０１：光源
１０２：カップリングレンズ
１０３：アパーチャ
１０４：光源ユニット
１０５：ズームレンズ
１０６：シリンドリカルレンズ
１０７：光偏向器（ポリゴンミラー）
１０８ａ，１０８ｂ：走査レンズ
１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃ：折り返しミラー
１１０：被走査面
１１１：走査線
１１２（１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ）：２次元センサ
１３０、１３０Ｋ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｙ：感光体ドラム（像担持体）
１３１、１３１Ｋ、１３１Ｃ、１３１Ｍ、１３１Ｙ：帯電装置
１３２、１３２Ｋ、１３２Ｃ、１３２Ｍ、１３２Ｙ：現像装置
１３３、１３３Ｋ、１３３Ｃ、１３３Ｍ、１３３Ｙ：転写装置
１３４：除電ユニット
１３５、１３５Ｋ、１３５Ｃ、１３５Ｍ、１３５Ｙ：クリーニング装置
１３６：トナーカートリッジ
１３７、１６２：給紙コロ
１３８、１６０：給紙トレイ
１３９、１６６：レジストローラ対
１４１、１６７：定着装置
１４２：排紙ローラ
１４３：排紙トレイ
１５０：転写ベルト

特開２００２−３４１２７３号公報 特開２００３−２１１７２８号公報

Claims (6)

1. 複数の発光部を持つ光源からの光ビームを偏向手段により走査し、被走査面上に結像光学系により結像する光走査装置のビームピッチ調整方法であって、
   少なくとも前記被走査面上と光学的に同位置に配置した２次元センサと、前記２次元センサ内の主走査方向の少なくとも２点で光源を発光させる手段と、前記２次元センサに入射したビームスポットの位置を算出する手段と、前記２次元センサを光軸方向を中心に回転させる手段とを備え、走査線が前記２次元センサの水平方向と合うように、前記光ビームの点灯タイミングを変えて前記２次元センサ内での主走査方向の少なくとも２点間のビームスポット検出位置を測定し、前記ビームスポット検出位置の副走査方向の座標が少なくとも２点で略同等となるように前記２次元センサを回転調整することを特徴とするビームピッチ調整方法。
2. ２次元配列された複数の発光部を持つ光源を有する光源ユニットからの光ビームを偏向手段により走査し、被走査面上に結像光学系により結像する光走査装置のビームピッチ調整方法において、
   請求項１に記載のビームピッチ調整方法を用いるとともに、前記光源ユニットを光軸方向を中心にして回転する手段と、副走査方向の光学倍率を可変する手段とを備え、前記光源ユニットを回転することにより隣接する発光部の副走査ビームピッチを調整し、さらに副走査方向の光学倍率を可変し、最も離れている発光部間のビームピッチを調整することを特徴とするビームピッチ調整方法。
3. 請求項１または請求項２に記載のビームピッチ調整方法において、
   複数像高で前記２次元センサを主走査方向に移動させて、走査線の像高での傾きを算出する手段を備え、各像高の走査線傾きによる、像高間のピッチばらつきが最小となるような狙い値にピッチ調整することを特徴とするビームピッチ調整方法。
4. 複数の光源からの光ビームを偏向手段により走査し、被走査面上に結像光学系により結像する光走査装置において、
   請求項１乃至３のうちの何れか一つに記載のビームピッチ調整方法でピッチ調整をしたことを特徴とする光走査装置。
5. 請求項４に記載の光走査装置を備え、該光走査装置により像担持体上に静電潜像を形成するとともに、該静電潜像をトナーで現像し、シート状記録媒体に転写することにより画像を得ることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項４に記載の光走査装置を備え、該光走査装置により複数の像担持体上に静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色のトナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を、転写体上に担持さたシート状記録媒体、または中間転写体に、順次重ねて転写することにより、カラー画像を得ることを特徴とする画像形成装置。

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