JP2011257572A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安定して高精度の光走査を行うことができる光走査装置を提供する。
【解決手段】 ４つの光源と、回転軸まわりに回転される偏向反射面を有し、各光源からの光束が回転軸に直交する面に対して傾斜した方向から入射され、該光束を偏向するポリゴンミラー２１０４と、ポリゴンミラー２１０４で偏向された光束を４つの感光体ドラム（２０３０ａ〜２０３０ｄ）の表面に個別に集光する４つの走査光学系と、４つの感光体ドラムに対応して設けられた４つのセンサアレイ（２１１１ａ〜２１１１ｄ）と、４つのセンサアレイに対応して設けられた４つの補正光学素子（２１１２ａ〜２１１２ｄ）などを備えている。各センサアレイは、主走査方向に沿って配置された６つの光検知センサを有している。また、４つの補正光学素子は、各センサアレイの前段にそれぞれ配置され、検知用光束の光路を各光検知センサの有効領域に向かう光路に変える。
【選択図】図９

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、光束により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。

電子写真の画像記録では、レーザ光を用いたプリンタやデジタル複写機などの画像形成装置が広く用いられている。この画像形成装置は光走査装置を備え、感光性を有するドラム（以下、「感光体ドラム」ともいう）の軸方向に偏向器（例えば、ポリゴンミラー）を用いてレーザ光を走査しつつ、感光体ドラムを回転させ、感光体ドラムの表面（被走査面）に潜像を形成する方法が一般的である。

画像形成装置では、光走査装置からの光束（走査光束）が感光体ドラムの表面に照射される際に、所定の位置からずれた位置に照射されると、形成される画像の品質低下を招くおそれがある。

そこで、例えば、特許文献１には、転写体に記録された検出パターンより、走査ラインの曲がり及び傾きを含む各々のレジストずれを、主走査方向に沿った３箇所以上の位置で検出する検出手段と、走査ラインの傾き及び走査ラインの曲がりを補正する走査軌跡可変手段を備えた画像形成装置が開示されている。

また、特許文献２には、書き込み開始位置検知用ビームスポット位置検知手段と、書き込み終端位置検知用ビームスポット位置検知手段と、光学素子をビームの副走査方向に矯正してビームによる走査線の曲がりを補正する走査線曲がり補正手段と、光学素子の全体を傾けて走査線の傾きを補正する走査線傾き補正手段とを有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が開示されている。そして、画像形成装置は、傾き検知手段として、転写ベルトの非通紙領域に形成されるテストパターンを読み取るフォトセンサを有している。

また、特許文献３には、光学素子の副走査方向に関する位置を調整するための光学素子副走査位置調整機構が設けられた光走査装置と、転写搬送ベルト上のトナーマークに対応した検知センサとを備える画像形成装置が開示されている。

また、特許文献４には、被走査面上に結像される光束を射出する光源手段とは別の調整用光源を用い、該調整用光源から射出され結像光学系を介した光束の集光位置を検出し、該集光位置に基づく位置情報より、光源手段又は入射光学系の少なくとも一方の位置を調整して、光源手段から射出した光束の主走査方向の集光位置が調整されている光走査装置が開示されている。

ところで、光走査装置の光学ハウジングは、稼働中に内外からの熱に起因して変形することがあり、その光学ハウジングの変形により、稼働中に被走査面上での副走査方向に関する光スポットの位置ずれを生じるおそれがあった。

しかしながら、特許文献１〜４に開示されている装置では、光スポットの位置ずれを精度良くリアルタイムで求めるのは困難であった。

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、安定して高精度の光走査を行うことができる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、安定して高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明は、第１の観点からすると、被走査面を光束により主走査方向に走査する光走査装置であって、光源と；回転軸まわりに回転される偏向反射面を有し、前記光源からの光束が前記回転軸に直交する面に対して傾斜した方向から入射され、該光束を偏向する偏向器と：前記偏向器で偏向された光束を前記被走査面上に集光する走査光学素子を含む走査光学系と；主走査方向に沿って配置され、検知用光束を受光して前記被走査面上に集光される光束の副走査方向に関する位置ずれを検知する複数の光検知センサと；前記複数の光検知センサの前段に配置され、前記検知用光束の光路を各光検知センサの有効領域に向かう光路に変える補正光学素子と；を備える光走査装置である。

これによれば、安定して高精度の光走査を行うことが可能となる。

本発明は、第２の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報に応じて変調された光束を走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；を備える画像形成装置である。

これによれば、本発明の光走査装置を備えているため、結果として、安定して高品質の画像を形成することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。 図１における位置ずれ検出器を説明するための図である。 位置検出センサの配置を説明するための図である。 トナーパッチを説明するための図である。 ＬＥＤからの照明光の軌跡を説明するための図である。 位置検出センサの出力信号を説明するためのタイミングチャートである。 図１における光走査装置を説明するための図（その１）である。 図１における光走査装置を説明するための図（その２）である。 図１における光走査装置を説明するための図（その３）である。 各光源に含まれる２次元アレイを説明するための図である。 センサアレイにおける各光検知センサの配置位置を説明するための図（その１）である。 センサアレイにおける各光検知センサの配置位置を説明するための図（その２）である。 光検知センサの概略構成を説明するための図である。 図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、それぞれ光検知センサの動作を説明するための図（その１）である。 図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、それぞれ光検知センサの動作を説明するための図（その２）である。 副走査ずれ量とΔｈとの関係を説明するための図である。 斜入射による検知用光束の軌跡曲がりを説明するための図である。 補正光学素子の作用を説明するための図（その１）である。 補正光学素子の作用を説明するための図（その２）である。 補正光学素子の作用を説明するための図（その３）である。 走査制御装置の構成を説明するためのブロック図である。 補正光学素子の変形例１を説明するための図である。 補正光学素子の変形例２を説明するための図である。 図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）は、それぞれ補正光学素子の変形例３を説明するための図である。 変形例３の補正光学素子における局所的な変形を説明するための図である。 補正光学素子による検知用光束の曲げ量を説明するための図である。 光走査装置の変形例を説明するための図である。 センサアレイにおける各光検知センサの配置位置の変形例を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図２１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カラープリンタ２０００の概略構成が示されている。

このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電チャージャ（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、位置ずれ検出器２２４５及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。

ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。

通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。

各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転するものとする。

感光体ドラム２０３０ａの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ａの回転方向に沿って、帯電チャージャ２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、クリーニングユニット２０３１ａが配置されている。

感光体ドラム２０３０ａ、帯電チャージャ２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｂの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向に沿って、帯電チャージャ２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、クリーニングユニット２０３１ｂが配置されている。

感光体ドラム２０３０ｂ、帯電チャージャ２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｃの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向に沿って、帯電チャージャ２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、クリーニングユニット２０３１ｃが配置されている。

感光体ドラム２０３０ｃ、帯電チャージャ２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｄの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向に沿って、帯電チャージャ２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、クリーニングユニット２０３１ｄが配置されている。

感光体ドラム２０３０ｄ、帯電チャージャ２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。

各帯電チャージャは、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。

光走査装置２０１０は、上位装置からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて、各色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の構成については後述する。

なお、各感光体ドラムにおいて、画像情報が書き込まれる領域は、有効走査領域あるいは画像形成領域と呼ばれている。

トナーカートリッジ２０３４ａにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ａに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｂにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｂに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｃにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｃに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｄにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｄに供給される。

各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（以下では、「トナー画像」ともいう）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。

給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここでカラー画像が転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。

定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次スタックされる。

各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電チャージャに対向する位置に戻る。

位置ずれ検出器２２４５は、転写ベルト２０４０の−Ｘ側に配置されている。

この位置ずれ検出器２２４５は、一例として図２に示されるように、３つの位置検出センサ（２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃ）を有している。

各位置検出センサは、−Ｙ方向に向かって、位置検出センサ２２４５ａ、位置検出センサ２２４５ｂ、位置検出センサ２２４５ｃの順に一列に配置されている。

位置検出センサ２２４５ａは、転写ベルト２０４０の＋Ｙ側端部近傍を照明するＬＥＤ２２４２ａとその反射光を受光するフォトセンサ２２４１ａを有している。位置検出センサ２２４５ｂは、転写ベルト２０４０のＹ軸方向に関する中央部を照明するＬＥＤ２２４２ｂとその反射光を受光するフォトセンサ２２４１ｂを有している。位置検出センサ２２４５ｃは、転写ベルト２０４０の−Ｙ側端部近傍を照明するＬＥＤ２２４２ｃとその反射光を受光するフォトセンサ２２４１ｃを有している。各フォトセンサは、それぞれ受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。

すなわち、一例として図３に示されるように、各感光体ドラムの有効走査領域における主走査方向の両端部近傍に対応する位置に位置検出センサ２２４５ａ及び位置検出センサ２２４５ｃが配置され、各感光体ドラムの有効走査領域における主走査方向の中央部近傍に対応する位置に位置検出センサ２２４５ｂが配置されている。そして、各感光体ドラムの有効走査領域における、位置検出センサ２２４５ａに対応する位置をＹ１、位置検出センサ２２４５ｂに対応する位置をＹ２、位置検出センサ２２４５ｃに対応する位置をＹ３とする。

そして、位置ずれ検出器２２４５を用いた位置ずれ検出処理が行われる際には、転写ベルト２０４０における位置Ｙ１、位置Ｙ２、及び位置Ｙ３に、それぞれ位置検出用のトナーパッチＴＰが形成される。

トナーパッチＴＰは、一例として図４に示されるように、転写ベルト２０４０の進行方向に隣接している第１ライン群と第２ライン群とを有している。第１及び第２ライン群は、いずれも４本のラインパターン（ｐｋ、ｐｃ、ｐｍ、ｐｙ）から構成されている。ラインパターンｐｋは、Ｋステーションで形成されたラインパターンであり、ラインパターンｐｃは、Ｃステーションで形成されたラインパターンである。また、ラインパターンｐｍは、Ｍステーションで形成されたラインパターンであり、ラインパターンｐｙは、Ｙステーションで形成されたラインパターンである。

第１ライン群では、各ラインパターンは、Ｙ軸方向に対して時計方向に４５度傾斜している。一方、第２ライン群では、各ラインパターンは、Ｙ軸方向に対して反時計方向に４５度傾斜している。

ここでは、転写ベルト２０４０の回転に伴って、第１ライン群のラインパターンｐｙ、ラインパターンｐｍ、ラインパターンｐｃ、ラインパターンｐｋ、第２ライン群のラインパターンｐｋ、ラインパターンｐｃ、ラインパターンｐｍ、ラインパターンｐｙの順に、位置検出センサのＬＥＤによって照明されるように配置されている（図５参照）。

位置ずれ検出処理において、位置検出センサから出力される信号が、一例として図６に示されている。ｔｙは、第１ライン群のラインパターンｐｙを検知してから第２ライン群のラインパターンｐｙを検知するまでの時間である。ｔｍは、第１ライン群のラインパターンｐｍを検知してから第２ライン群のラインパターンｐｍを検知するまでの時間である。ｔｃは、第１ライン群のラインパターンｐｃを検知してから第２ライン群のラインパターンｐｃを検知するまでの時間である。ｔｋは、第１ライン群のラインパターンｐｋを検知してから第２ライン群のラインパターンｐｋを検知するまでの時間である。

また、ｔｋｃは、第２ライン群のラインパターンｐｋを検知してから第２ライン群のラインパターンｐｃを検知するまでの時間である。ｔｋｍは、第２ライン群のラインパターンｐｋを検知してから第２ライン群のラインパターンｐｍを検知するまでの時間である。ｔｋｙは、第２ライン群のラインパターンｐｋを検知してから第２ライン群のラインパターンｐｙを検知するまでの時間である。

次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。

光走査装置２０１０は、一例として図７〜図９に示されるように、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、４つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ、２２０１ｄ）、４つの開口板（２２０２ａ、２２０２ｂ、２２０２ｃ、２２０２ｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４、偏向器側走査レンズ２１０５、８枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０８ｃ１、２１０８ｃ２）、４つの像面側走査レンズ（２１０７ａ、２１０７ｂ、２１０７ｃ、２１０７ｄ）、４つのビームスプリッタ（２１１０ａ、２１１０ｂ、２１１０ｃ、２１１０ｄ）、４つのセンサアレイ（２１１１ａ、２１１１ｂ、２１１１ｃ、２１１１ｄ）、４つの補正光学素子（２１１２ａ、２１１２ｂ、２１１２ｃ、２１１２ｄ）、３枚の反射鏡（Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ）、及び走査制御装置３０２２（図７〜図９では図示省略、図２１参照）などを備えている。そして、これらは、不図示の光学ハウジングに取り付けられている。

なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。

各光源は、一例として図１０に示されるように、２次元的に配列された４０個の発光部（ｖ１〜ｖ４０）が１つの基板上に形成された２次元アレイ１００を有している。４０個の発光部は、すべての発光部を副走査対応方向に伸びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等間隔となるように配置されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいう。

また、各発光部は、発振波長が７８０ｎｍ帯の垂直共振器型の面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）である。すなわち、２次元アレイ１００は、いわゆる面発光レーザアレイである。

図７に戻り、カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。以下では、光源２２００ａから射出された光束を「光束ＬＢａ」ともいう。

カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。以下では、光源２２００ｂから射出された光束を「光束ＬＢｂ」ともいう。

カップリングレンズ２２０１ｃは、光源２２００ｃから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。以下では、光源２２００ｃから射出された光束を「光束ＬＢｃ」ともいう。

カップリングレンズ２２０１ｄは、光源２２００ｄから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。以下では、光源２２００ｄから射出された光束を「光束ＬＢｄ」ともいう。

開口板２２０１ａは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ａを介した光束を整形する。

開口板２２０１ｂは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｂを介した光束を整形する。

開口板２２０１ｃは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｃを介した光束を整形する。

開口板２２０１ｄは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｄを介した光束を整形する。

シリンドリカルレンズ２２０４ａは、Ｚ軸方向に関して強い光学的パワーを有し、開口板２２０１ａの開口部を通過した光束を、反射鏡Ｍａを介してポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して集光する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、Ｚ軸方向に関して強い光学的パワーを有し、開口板２２０１ｂの開口部を通過した光束を、反射鏡Ｍｂを介してポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して集光する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、Ｚ軸方向に関して強い光学的パワーを有し、開口板２２０１ｃの開口部を通過した光束を、反射鏡Ｍｃを介してポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して集光する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、Ｚ軸方向に関して強い光学的パワーを有し、開口板２２０１ｄの開口部を通過した光束をポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して集光する。

各シリンドリカルレンズは、一側の面が平面、他側の面がＺ軸方向に関して同一の曲率を有する面であり、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射点までの光路長が互いに等しくなるように配置されている。

各反射鏡は、Ｚ軸方向からみたときに、各光束がＸ軸方向に対して同一の角度でポリゴンミラー２１０４に入射するように配置されている。

光源とポリゴンミラー２１０４との間の光路上に配置される光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。

ここでは、カップリングレンズ２２０１ａと開口板２２０１ａとシリンドリカルレンズ２２０４ａとからＫステーションの偏向器前光学系Ａが構成されている。

また、カップリングレンズ２２０１ｂと開口板２２０１ｂとシリンドリカルレンズ２２０４ｂとからＣステーションの偏向器前光学系Ｂが構成されている。

また、カップリングレンズ２２０１ｃと開口板２２０１ｃとシリンドリカルレンズ２２０４ｃとからＭステーションの偏向器前光学系Ｃが構成されている。

また、カップリングレンズ２２０１ｄと開口板２２０１ｄとシリンドリカルレンズ２２０４ｄとからＹステーションの偏向器前光学系Ｄが構成されている。

ポリゴンミラー２１０４は、Ｚ軸に平行な軸まわりに回転する６面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。すなわち、ポリゴンミラー２１０４は、６つの偏向反射面を有している。

ここでは、光源２２００ａ及び偏向器前光学系Ａは、光束ＬＢａがＸＹ平面に対して＋Ｚ側に角度θａだけ傾斜した方向から偏向反射面に入射するように配置されている。また、光源２２００ｂ及び偏向器前光学系Ｂは、光束ＬＢｂがＸＹ平面に対して＋Ｚ側に角度θｂだけ傾斜した方向から偏向反射面に入射するように配置されている。

また、光源２２００ｃ及び偏向器前光学系Ｃは、光束ＬＢｃがＸＹ平面に対して−Ｚ側に角度θｃだけ傾斜した方向から偏向反射面に入射するように配置されている。また、光源２２００ｄ及び偏向器前光学系Ｄは、光束ＬＢｄがＸＹ平面に対して−Ｚ側に角度θｄだけ傾斜した方向から偏向反射面に入射するように配置されている。

なお、以下では、光束が偏向反射面に入射する際に、ＸＹ平面に対して傾斜した方向から入射することを「斜入射」という。そして、θａ、θｂ、θｃ、θｄを「斜入射角」という。すなわち、光束ＬＢａ、光束ＬＢｂ、光束ＬＢｃ、及び光束ＬＢｄは、偏向反射面に斜入射される。

また、光束が偏向反射面に入射する際に、ＸＹ平面に平行な方向から入射することを「水平入射」という。

そして、各シリンドリカルレンズからの光束は、ポリゴンミラー２１０４における＋Ｘ側に位置する同一の偏向反射面に入射し、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。

偏向反射面に入射した光束ＬＢａは、ＸＹ平面に対して−Ｚ側に角度θａだけ傾斜した方向に反射される。また、偏向反射面に入射した光束ＬＢｂは、ＸＹ平面に対して−Ｚ側に角度θｂだけ傾斜した方向に反射される。

偏向反射面に入射した光束ＬＢｃは、ＸＹ平面に対して＋Ｚ側に角度θｃだけ傾斜した方向に反射される。また、偏向反射面に入射した光束ＬＢｄは、ＸＹ平面に対して＋Ｚ側に角度θｄだけ傾斜した方向に反射される。

偏向器側走査レンズ２１０５は、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置されている。

折り返しミラー２１０６ａ、像面側走査レンズ２１０７ａ、折り返しミラー２１０８ａ、及びビームスプリッタ２１１０ａは、偏向器側走査レンズ２１０５を通過した光束ＬＢａの光路上に配置されている。

折り返しミラー２１０６ｂ、像面側走査レンズ２１０７ｂ、折り返しミラー２１０８ｂ、及びビームスプリッタ２１１０ｂは、偏向器側走査レンズ２１０５を通過した光束ＬＢｂの光路上に配置されている。

折り返しミラー２１０６ｃ、像面側走査レンズ２１０７ｃ、折り返しミラー２１０８ｃ１、折り返しミラー２１０８ｃ２、及びビームスプリッタ２１１０ｃは、偏向器側走査レンズ２１０５を通過した光束ＬＢｃの光路上に配置されている。

像面側走査レンズ２１０７ｄ、折り返しミラー２１０６ｄ、及びビームスプリッタ２１１０ｄは、偏向器側走査レンズ２１０５を通過した光束ＬＢｄの光路上に配置されている。

そこで、ポリゴンミラー２１０４で偏向された光束ＬＢａは、偏向器側走査レンズ２１０５と折り返しミラー２１０６ａと像面側走査レンズ２１０７ａと折り返しミラー２１０８ａを介してビームスプリッタ２１１０ａに入射する。そして、ビームスプリッタ２１１０ａを透過した光束は、感光体ドラム２０３０ａに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ａ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ａの回転方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「副走査方向」である。

ポリゴンミラー２１０４で偏向された光束ＬＢｂは、偏向器側走査レンズ２１０５と折り返しミラー２１０６ｂと像面側走査レンズ２１０７ｂと折り返しミラー２１０８ｂを介してビームスプリッタ２１１０ｂに入射する。そして、ビームスプリッタ２１１０ｂを透過した光束は、感光体ドラム２０３０ｂに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｂ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「副走査方向」である。

ポリゴンミラー２１０４で偏向された光束ＬＢｃは、偏向器側走査レンズ２１０５と折り返しミラー２１０６ｃと像面側走査レンズ２１０７ｃと折り返しミラー２１０８ｃ１と折り返しミラー２１０８ｃ２を介してビームスプリッタ２１１０ｃに入射する。そして、ビームスプリッタ２１１０ｃを透過した光束は、感光体ドラム２０３０ｃに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｃ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「副走査方向」である。

ポリゴンミラー２１０４で偏向された光束ＬＢｄは、偏向器側走査レンズ２１０５と像面側走査レンズ２１０７ｄと折り返しミラー２１０６ｄを介してビームスプリッタ２１１０ｄに入射する。そして、ビームスプリッタ２１１０ｄを透過した光束は、感光体ドラム２０３０ｄに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｄ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「副走査方向」である。

なお、各折り返しミラーは、ポリゴンミラー２１０４から各感光体ドラムに至る各光路長が互いに一致するとともに、各感光体ドラムにおける光束の入射位置及び入射角がいずれも互いに等しくなるように、それぞれ配置されている。

ポリゴンミラー２１０４と各感光体ドラムとの間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器側走査レンズ２１０５と像面側走査レンズ２１０７ａと２枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０８ａ）とビームスプリッタ２１１０ａとからＫステーションの走査光学系が構成されている。

また、偏向器側走査レンズ２１０５と像面側走査レンズ２１０７ｂと２枚の折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ）とビームスプリッタ２１１０ｂとからＣステーションの走査光学系が構成されている。

また、偏向器側走査レンズ２１０５と像面側走査レンズ２１０７ｃと３枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ１、２１０８ｃ２）とビームスプリッタ２１１０ｃとからＭステーションの走査光学系が構成されている。

さらに、偏向器側走査レンズ２１０５と像面側走査レンズ２１０７ｄと折り返しミラー２１０６ｄとビームスプリッタ２１１０ｄとからＹステーションの走査光学系が構成されている。

偏向器側走査レンズ２１０５は、４つの画像形成ステーションで共用されている。この偏向器側走査レンズ２１０５は、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム表面上で光スポットが等速で移動するように、主走査対応方向に関して光学的パワーを持たせた非円弧面形状を有している。

各像面側走査レンズは、副走査対応方向に関して強い光学的パワーを有している。

また、各ステーションでは、シリンドリカルレンズと各走査レンズとにより、対応する感光体ドラム表面とポリゴンミラー２１０４での偏向反射点とを副走査方向に関して共役関係とする面倒れ補正光学系が構成されている。

また、各ステーションでは、偏向器側走査レンズ２１０５と対応する像面側走査レンズとにより結像光学系を構成している。

光学ハウジングは、各感光体ドラムに向かう光束がそれぞれ通過する４つのスリットを有しており、各ビームスプリッタは、スリットが含まれる部分に取り付けられている。すなわち、各ビームスプリッタは、防塵ガラスを兼ねている。これにより、部品点数の減少、及びコストの低減を図ることができる。

ビームスプリッタ２１１０ａで反射された光束は、補正光学素子２１１２ａを介してセンサアレイ２１１１ａに入射する。

ビームスプリッタ２１１０ｂで反射された光束は、補正光学素子２１１２ｂを介してセンサアレイ２１１１ｂに入射する。

ビームスプリッタ２１１０ｃで反射された光束は、補正光学素子２１１２ｃを介してセンサアレイ２１１１ｃに入射する。

ビームスプリッタ２１１０ｄで反射された光束は、補正光学素子２１１２ｄを介してセンサアレイ２１１１ｄに入射する。

ここでは、各センサアレイは、主走査対応方向に沿って等間隔に配置された６つの光検知センサ（１８_１、１８_２、１８_３、１８_４、１８_５、１８_６）を有している（図１１及び図１２参照）。

そこで、ビームスプリッタで反射された光束は、検知用光束として、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って各光検知センサに順に入射する。そして、各光検知センサにおける検知用光束の入射位置は、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って、主走査対応方向（便宜上、「ｍ方向」とする）に移動する。なお、光検知センサ１８_１には、１回の走査における書き込み開始前の検知用光束が入射し、光検知センサ１８_６には、１回の走査における書き込み終了後の検知用光束が入射するようになっている。すなわち、光検知センサ１８_１は、従来のいわゆる先端同期検知センサの機能も有している。また、光検知センサ１８_６は、従来のいわゆる後端同期検知センサの機能も有している。そして、光検知センサ１８_２〜光検知センサ１８_５には、有効走査領域に向かう光束から分離された検知用光束、すなわち、書き込みが行われているときの検知用光束が入射するようになっている。

各光検知センサの受光面の法線方向は、検知用光束の入射方向に対して傾斜している。これにより、各光検知センサの表面での反射光が光源に戻り、光量制御に影響を与えることを回避できる。また、これにより、光検知センサにおけるリードフレームとカバーガラス間での多重反射によるゴースト光をセンサ外へ導き、受光部に至らなくすることができるため、検知精度の低下を抑制することができる。

各光検知センサは、一例として図１３に示されるように、２つの受光部（第１受光部１８ａ、第２受光部１８ｂ）を有する受光素子、該受光素子からの受光量に応じた信号（光電変換信号）を増幅するアンプ（ＡＭＰ）１８ｃ、該アンプ１８ｃの出力信号レベルと予め設定されている基準レベルＶｓとを比較し、その比較結果を出力する比較器（ＣＭＰ）１８ｄを有している。この比較器１８ｄの出力信号は走査制御装置３０２２に供給される。

受光素子の各受光部は、副走査対応方向（便宜上、「ｓ方向」とする）の位置によってｍ方向の互いの間隔が異なっている。

第１受光部１８ａは、一例として長方形状の受光部であり、長手方向がｓ方向と一致するように配置されている。すなわち、検知用光束が通過する２辺がｓ方向に平行である。

第２受光部１８ｂは、一例として平行四辺形状の受光部であり、第１受光部１８ａの＋ｍ側に配置されている。そして、第２受光部１８ｂの長手方向は、受光面内において第１受光部１８ａの長手方向に対して角度θ（０＜θ＜９０°）だけ傾斜している。すなわち、検知用光束が通過する２辺がｓ方向に対して傾斜している。

アンプ１８ｃでは、入力信号の反転及び増幅が行われる。従って、受光素子の受光量が多いほど、アンプ１８ｃの出力信号レベルは低くなる。

前記基準レベルＶｓは、検知用光束が受光素子で受光されたときのアンプ１８ｃの出力信号レベル（最低値）よりも若干高いレベルに設定されている。そこで、各受光部のいずれかが検知用光束を受光したときに、比較器１８ｄでの判断結果が変化し、それに応じて比較器１８ｄの出力信号が変化する。

各光検知センサは、対応する感光体ドラムの表面における光束の入射位置が、設計上の位置のときに、検知用光束が、各受光部のほぼ中央を通過するように調整されている（図１４（Ａ）参照）。そして、このときに、検知用光束が第１受光部１８ａで検知されてから第２受光部１８ｂで検知されるまでの時間は、基準時間Ｔｓとして予め得られている（図１４（Ｂ）参照）。なお、便宜上、このときの各光検知センサにおける検知用光束の入射位置の移動経路、すなわち設計上の移動経路を「経路Ａ」という。

ところで、上記各光学素子を光学ハウジングに取り付ける際の取り付け位置の誤差や、光学ハウジングの変形等により、感光体ドラムに向かう光束の光路が設計上の光路に対して副走査対応方向（ここでは、Ｚ軸方向）にずれることがある。

この場合には、検知用光束も、感光体ドラムに向かう光束と同様に、設計上の光路に対して副走査対応方向（ここでは、ｓ方向）にずれることとなる。

そして、一例として図１５（Ａ）に示されるように、各光検知センサにおける検知用光束の入射位置の移動経路も、経路Ａに対して副走査対応方向にずれる。なお、便宜上、このときの移動経路を経路Ｂという。

そして、このときの移動経路のずれ量Δｈ（図１５（Ａ）参照）は、次の（１）式から求めることができる。

Δｈ＝（Ｖ／ｔａｎθ）×ΔＴ ……（１）

ここで、ΔＴは、比較器１８ｄの出力信号における立下りから次の立下りまでの時間Ｔと前記基準時間Ｔｓとの差であり（図１５（Ｂ）参照）、Ｖは検知用光束の移動速度（走査速度）である。

このずれ量Δｈは、感光体ドラムに向かう光束の光路の設計上の光路に対する副走査対応方向のずれ量（以下では、便宜上、「副走査ずれ量」と略述する）と相関関係がある（図１６参照）。

なお、図１６における係数ｋは、装置固有の値であり、予め求めることができる。例えば、光検知センサ上と感光体ドラム上での光束の副走査方向の位置ずれ量が等しいときはｋ＝１である。しかしながら、ビームスプリッタと光検知センサとの間に光学素子が配置されていたり、光学ハウジングへの組付け時の捻れ変形が生じたりするとｋ≠１となる。

また、第１受光部１８ａが検知用光束を受光したときの、比較器１８ｄの出力信号における立下りタイミングは、ｓ方向における検知用光束の入射位置の影響を受けない。そこで、光検知センサ１８_１の第１受光部１８ａが検知用光束を受光したときの、比較器１８ｄの出力信号における立下りタイミングから書込開始のタイミングを求めることができる。

ところで、光束が偏向反射面に斜入射されると、偏向反射面で偏向された光束もＸＹ面に対して＋Ｚ側あるいは−Ｚ側に傾斜して射出される。そして、偏向反射面で偏向された光束は、傾斜した状態で走査光学系に入射するため、感光体ドラム表面に形成される光スポットの副走査方向に関する位置は、主走査方向に関する位置によって異なることとなる。すなわち、走査線曲がりが発生する。

そこで、ビームスプリッタで反射された光束（検知用光束）も、主走査対応方向（ｍ方向）に関する位置によって副走査対応方向（ｓ方向）に関する位置が変化する。

このとき、仮に、ビームスプリッタとセンサアレイとの間に何も配置されていなければ、一例として図１７に示されるように、センサアレイに入射する検知用光束の入射位置の軌跡もＹ軸に平行な基準線に対して曲がることとなる。なお、以下では、便宜上、検知用光束の入射位置の軌跡の曲がりを「軌跡曲がり」ともいう。

そして、該軌跡曲がりの曲がり量が大きいと、検知用光束が光検知センサの検知領域を外れてしまうことが考えられる。

補正光学素子は、ビームスプリッタと光検知センサとの間に配置され、検知用光束の光路を、光検知センサの有効領域内に向かう光路に変える（図１８参照）。

ここでは、補正光学素子として、透明な平行平板が用いられている。そして、この平行平板は、その法線方向に対して傾斜した方向から検知用光束が入射されるように配置されている。なお、軌跡曲がりの曲がり量は、予め求められ、その大きさに応じて平行平板の傾斜角が決定されている。

そして、補正光学素子による検知用光束の光路の副走査対応方向に関する変化量が、一例として図１９に示されている。なお、以下では、補正光学素子による検知用光束の光路の副走査対応方向に関する変化量を「光路変化量」ともいう。

そこで、ビームスプリッタで反射され、補正光学素子を通過した検知用光束のセンサアレイにおける入射位置の軌跡は、基準線にほぼ平行となる（図２０参照）。この場合は、光検知センサ及びセンサアレイを小型化することができる。

走査制御装置３０２２は、一例として図２１に示されるように、ＣＰＵ３２１０、フラッシュメモリ３２１１、ＲＡＭ３２１２、ＩＦ（インターフェース）３２１４、画素クロック生成回路３２１５、画像処理回路３２１６、書込制御回路３２１９、光源駆動回路３２２１、ＬＥＤ駆動回路３２２３などを有している。なお、図２１における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。

画素クロック生成回路３２１５は、画素クロック信号を生成する。なお、画素クロック信号は、１／８クロックの分解能で位相変調が可能である。

画像処理回路３２１６は、ＣＰＵ３２１０によって色毎にラスター展開された画像データに所定の中間調処理などを行った後、各光源の発光部毎のドットデータを作成する。

書込制御回路３２１９は、画像形成ステーション毎に、光検知センサ１８_１の出力信号に基づいて、第１受光部１８ａが検知用光束を受光したときの、比較器１８ｄの出力信号における立下りを監視する。そして、該立下りを検出すると、書込開始のタイミングを求める。そして、書込開始のタイミングに合わせて、各発光部のドットデータを画素クロック生成回路３２１５からの画素クロック信号に重畳させるとともに、発光部毎にそれぞれ独立した変調データを生成する。

光源駆動回路３２２１は、書込制御回路３２１９からの各変調データに応じて、各光源に各発光部の駆動信号を出力する。

ＬＥＤ駆動回路３２２３は、位置ずれ検出器２２４５を用いた位置ずれ検出処理が行われるときに、ＣＰＵ３２１０から指示され、位置ずれ検出器２２４５の各ＬＥＤを点灯あるいは消灯させるための駆動信号を出力する。

ＩＦ（インターフェース）３２１４は、プリンタ制御装置２０９０との双方向の通信を制御する通信インターフェースである。上位装置からの画像データは、ＩＦ（インターフェース）３２１４を介して供給される。

フラッシュメモリ３２１１には、ＣＰＵ３２１０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、及びプログラムの実行に必要な各種データが格納されている。

ＲＡＭ３２１２は、作業用のメモリである。

ＣＰＵ３２１０は、フラッシュメモリ３２１１に格納されているプログラムに従って動作し、光走査装置２０１０の全体を制御する。

例えば、ＣＰＵ３２１０は、カラープリンタ２０００の立ち上げ時やジョブ間の所定のタイミング等で、位置ずれ検出器２２４５を用いた位置ずれ検出処理を行う（例えば、特開２００８−２７６０１０号公報、特開２００５−２３８５８４号公報参照）。なお、１ジョブにおけるプリント枚数が多い場合には、その間の温度変化によるずれを抑えるために、該ジョブの途中で割り込みをかけて位置ずれ検出処理が行われることもある。

ＣＰＵ３２１０によって行われる位置ずれ検出処理について簡単に説明する。なお、この位置ずれ検出処理は、プリンタ制御装置２０９０側で行われても良い。この場合は、検出結果が、プリンタ制御装置２０９０から走査制御装置３０２２に通知される。

（Ａ）書込制御回路３２１９を介して、上記トナーパッチＴＰを形成し、転写ベルト２０４０上に転写させる。

（Ｂ）予め設定されている時間が経過し、転写ベルト２０４０の走行によってトナーパッチＴＰが位置ずれ検出器２２４５に対向する位置近傍に到達すると、ＬＥＤ駆動回路３２２３を介して位置ずれ検出器２２４５の各ＬＥＤを点灯させる。

（Ｃ）位置ずれ検出器２２４５の各フォトセンサの出力信号に基づいて、位置Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３毎に、ｔｙ、ｔｍ、ｔｃ、ｔｋ、ｔｋｃ、ｔｋｍ、ｔｋｙを求め、ＲＡＭ３２１２に格納する。

（Ｄ）ＬＥＤ駆動回路３２２３を介して位置ずれ検出器２２４５の各ＬＥＤを消灯させる。

（Ｅ）位置Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３毎に、ＲＡＭ３２１２に格納されているｔｙ、ｔｍ、ｔｃ、ｔｋの実測値と予め決定されている基準値（設計値）との差から、各ステーションにおける主走査レジストずれを求める。なお、基準値は一定値である必要はなく、例えば、転写ベルトの速度変動に応じて周期的に変化する値としても良い。

（Ｆ）位置Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３毎に、ＲＡＭ３２１２に格納されているｔｋｃ、ｔｋｍ、ｔｋｙの実測値と予め決定されている基準値（設計値）との差から、Ｋステーションを基準としたときの他の３つのステーション（Ｙステーション、Ｍステーション、Ｃステーション）における副走査レジストずれを求める。なお、主走査レジストずれ及び副走査レジストずれについては、例えば、特許第４１０７５７８号公報に説明されている。

（Ｇ）３つのステーション（Ｙステーション、Ｍステーション、Ｃステーション）について、位置検出センサ２２４５ａの出力信号から得られた副走査レジストずれと、位置検出センサ２２４５ｃの出力信号から得られた副走査レジストずれとの差から、Ｋステーションを基準としたときの走査線の傾きずれを求める。

（Ｈ）３つのステーション（Ｙステーション、Ｍステーション、Ｃステーション）について、３つの位置検出センサの出力信号から得られた副走査レジストずれの平均値を、補正対象の副走査レジストずれとする。

（Ｉ）３つのステーション（Ｙステーション、Ｍステーション、Ｃステーション）について、位置検出センサ２２４５ａの出力信号から得られた主走査レジストずれと、位置検出センサ２２４５ｃの出力信号から得られた主走査レジストずれとから、Ｋステーションを基準としたときの主走査倍率ずれを求める。

（Ｊ）上記各ステーションにおける主走査レジストずれ、Ｋステーションを基準としたときの３つのステーション（Ｙステーション、Ｍステーション、Ｃステーション）における副走査レジストずれ、走査線の傾きずれ、補正対象の副走査レジストずれ、及び主走査倍率ずれを、ＲＡＭ３２１２に保存する。そして、位置ずれ検出処理を終了する。

そして、ＣＰＵ３２１０は、走査線の傾きずれに基づいて、画像データを１走査あるいはそれ以上前へずらしたり、１走査あるいはそれ以上後へずらしたりし、該走査線の傾きずれを補正する。ここでは、各光源が２次元配列されている複数の発光部を有しているため、高密度化されている複数の光束で１画素を形成することができ、画像データをシフトさせても段差等による画質の劣化は小さく、目立たない。

また、ＣＰＵ３２１０は、補正対象の副走査レジストずれに基づいて、該補正対象の副走査レジストずれがほぼ０となるように、ポリゴンミラー１面おき、つまり１走査ラインピッチを単位として副走査方向における書出しタイミングを調整する。

また、ＣＰＵ３２１０は、主走査倍率ずれに基づいて、画素クロックの基準周波数及び同期検知信号に基づく書き込みタイミングを調整し、画像の全幅と書出し位置を各ステーションで揃える。

ところで、走査領域を予め複数の区間に分割し、温度変化に伴って生じる各分割区間毎の倍率変化を予測して重み付けられた位相データが、主走査倍率ずれの大きさ毎にデータテーブルとして、フラッシュメモリ３２１１に格納されている。そこで、ここでは、ＣＰＵ３２１０は、画素クロックの基準周波数を補正するとともに、該データテーブルを参照して、主走査方向の全域にわたって倍率が均一になるようにしている。

さらに、ＣＰＵ３２１０は、上記位置ずれ検出処理に前後して、ステーション毎に、対応するセンサアレイの光検知センサ１８_２〜光検知センサ１８_５の出力信号に基づいて、感光体ドラムの表面での光束の副走査ずれ量をそれぞれ求める。

そして、ＣＰＵ３２１０は、該複数の副走査ずれ量からさらに、Ｋステーションを基準としたときの、他の３つのステーションにおける副走査レジストずれをそれぞれ求める。

そして、ＣＰＵ３２１０は、３つのステーション（Ｙステーション、Ｍステーション、Ｃステーション）について、センサアレイから得られた副走査レジストずれを、位置ずれ検出処理で得られた副走査レジストずれに合致させるための修正係数を求める。ここで得られた各修正係数は、電源投入時からの経過時間と組にして、フラッシュメモリ３２１１に格納される。

次に、画像形成時に、ＣＰＵ３２１０によって行われる走査線の傾きずれ、副走査レジストずれ、及び主走査倍率ずれの補正処理について説明する。

（１）画像形成ステーション毎に、対応するセンサアレイの光検知センサ１８_２〜光検知センサ１８_５の出力信号に基づいて、感光体ドラムの表面での光束の副走査ずれ量をそれぞれ求める。

（２）該複数の副走査ずれ量から、Ｋステーションを基準として、３つのステーション（Ｙステーション、Ｍステーション、Ｃステーション）における副走査レジストずれをそれぞれ求める。

（３）３つのステーション（Ｙステーション、Ｍステーション、Ｃステーション）について、フラッシュメモリ３２１１に格納されている複数組の修正係数と電源投入時からの現在の経過時間とから、現時点での修正係数をそれぞれ予測する。

（４）３つのステーション（Ｙステーション、Ｍステーション、Ｃステーション）について、上記（３）で予測した修正係数を用いて、上記（２）で求めた副走査レジストずれを修正し、新たな副走査レジストずれとする。

これにより、センサアレイの出力信号から得られる各種ずれの精度を向上させることができる。

（５）３つのステーション（Ｙステーション、Ｍステーション、Ｃステーション）について、上記新たな副走査レジストずれを用いて、Ｋステーションを基準として、走査線の傾きずれ及び補正対象の副走査レジストずれをそれぞれ求める。

（６）３つのステーション（Ｙステーション、Ｍステーション、Ｃステーション）ついて、対応するセンサアレイの光検知センサ１８_１の出力信号と光検知センサ１８_６の出力信号とから、主走査倍率ずれを求める。

すなわち、走査線の傾きずれ、補正対象の副走査レジストずれ及び主走査倍率ずれを精度良くリアルタイムで求めることが可能となる。

（７）３つのステーション（Ｙステーション、Ｍステーション、Ｃステーション）について、上記（５）で得られた走査線の傾きずれ及び補正対象の副走査レジストずれ、上記（６）で得られた主走査倍率ずれを前述したようにして補正する。

すなわち、走査線の傾きずれ、補正対象の副走査レジストずれ及び主走査倍率ずれを精度良くリアルタイムで補正することが可能となる。

なお、光学ハウジング内の温度を計測するための温度センサを設け、ＣＰＵ３２１０は、上記（３）において、さらに温度センサの出力信号に加味して、上記修正係数を予測しても良い。

以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置２０１０によると、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）と、回転軸まわりに回転される偏向反射面を有し、各光源からの光束が回転軸に直交する面に対して傾斜した方向から入射され、該光束を偏向するポリゴンミラー２１０４と、ポリゴンミラー２１０４で偏向された光束を４つの感光体ドラム（２０３０ａ〜２０３０ｄ）の表面に個別に集光する４つの走査光学系と、４つの感光体ドラムに対応して設けられた４つのセンサアレイ（２１１１ａ〜２１１１ｄ）と、４つのセンサアレイに対応して設けられた４つの補正光学素子（２１１２ａ〜２１１２ｄ）と、走査制御装置３０２２などを備えている。

各センサアレイは、主走査方向に関して互いに異なる位置に配置された６つの光検知センサ（１８_１、１８_２、１８_３、１８_４、１８_５、１８_６）を有している。そのうち４つの光検知センサ（１８_２、１８_３、１８_４、１８_５）は、ポリゴンミラー２１０４及び対応する走査光学系を介し、対応する感光体ドラムの有効走査領域に集光される光束の一部が入射され、対応する感光体ドラムに集光される光束の副走査方向に関する位置ずれ情報が含まれる信号を出力する。

また、４つの補正光学素子は、対応するセンサアレイの前段にそれぞれ配置され、検知用光束の光路を各光検知センサの有効領域内に向かう光路に変える。

この場合は、各光源からの光束がポリゴンミラー２１０４に斜入射されても、主走査対応方向に沿って配置された６つの光検知センサで、それぞれ検知用光束を受光することができる。そして、ＣＰＵ３２１０で、有効走査領域における走査線の傾きずれ、補正対象の副走査レジストずれ、及び主走査倍率ずれを直接、リアルタイムに求めることができる。

そこで、例えば、環境変化等により感光体ドラムに向かう光束の副走査方向に関する位置が変化しても、ほぼリアルタイムで、有効走査領域における走査線の傾きずれ、副走査レジストずれ、及び主走査倍率ずれを補正することができる。

また、各光検知センサの出力信号から得られた副走査レジストずれは、位置ずれ検出器２２４５を用いた位置ずれ検出処理の結果に基づいて修正されている。これにより、光走査装置での書き込み用光束の位置ずれ量と、転写ベルト上でのトナー画像の位置ずれ量とを略一致させることができる。

さらに、上記修正のための修正係数は、位置ずれ検出器２２４５を用いた位置ずれ検出処理が行われる度に、電源投入からの経過時間に対応付けて保存されており、上記修正の際に、その時点における修正値を予測している。これにより、精度の高い修正を行うことができる。

そこで、光走査装置２０１０は、安定して高精度の光走査を行うことが可能となる。

また、各光源が、面発光レーザアレイ１００を有しているため、１つの感光体ドラムに対して同時に複数の光走査を行うことが可能となる。

そして、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、光走査装置２０１０を備えているため、色ずれを従来よりも小さくすることができる。その結果、安定して高品質の画像を形成することが可能となる。

また、光走査装置２０１０が面発光レーザアレイ１００を有しているため、高速で画像を形成することが可能となる。また、形成される画像の高密度化を図ることが可能となる。

また、ネットワークを介して、カラープリンタ２０００（画像形成装置）と、電子演算装置（コンピュータ等）、画像情報通信システム（ファクシミリ等）等とを接続することにより、１台の画像形成装置で複数の機器からの出力を処理することができる情報処理システムを形成することができる。また、ネットワーク上に複数の画像形成装置を接続すれば、各出力要求から各画像形成装置の状態（ジョブの混み具合、電源が入っているかどうか、故障しているかどうか等）を知ることができ、一番状態の良い（使用者の希望に一番適した）画像形成装置を選択し、画像形成を行うことができる。

なお、上記実施形態では、各センサアレイが６つの光検知センサを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。各センサアレイが、有効走査領域に向かう光束から分離された光束が入射する少なくとも２つの光検知センサを有していれば良い。なお、光検知センサの数が多いほど、検出精度が向上する。

また、上記実施形態において、センサアレイとは別に、同期検知用（先端同期検知用及び後端同期検知用）の光検知センサを設けても良い。

また、上記実施形態において、前記ビームスプリッタに代えて、偏光ビームスプリッタあるいはハーフミラーを用いても良い。

また、上記実施形態では、補正光学素子として、透明な平行平板を用い、該平行平板を光束に対して傾斜させて、光検知センサに入射する検知用光束の光路を変える場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図２２に示されるように、補正光学素子として、入射面及び射出面が主走査対応方向及び副走査対応方向のいずれにも直交する方向に湾曲している透明部材を用いても良い。

また、一例として図２３に示されるように、補正光学素子として、透明な平行平板を用い、該平行平板を主走査対応方向に関して、その一側端部を支持し、入射面及び射出面が主走査対応方向及び副走査対応方向のいずれにも直交する方向に湾曲するように他側端部に押圧Ｆ１が印加された状態で保持しても良い。

また、一例として図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）に示されるように、補正光学素子として、透明な平行平板を用い、該平行平板に、押圧手段と付勢手段とからなる局所変形機構を１箇所あるいは複数箇所に設け、平行平板を局所的に変形させても良い（図２５参照）。この場合は、検知用光束のＷ形状、Ｍ形状及びＳ形状などの軌跡曲がりを補正することが可能である。

また、平行平板を傾斜させることと、平行平板を湾曲させること、及び平行平板を局所的に変形させること、のうちの少なくとも２つを組み合わせて、検知用光束の光路を変えても良い。この場合は、調整可能な軌跡曲がりの形状の自由度が増え、より高い精度の調整が可能になる。ところで、図２６には、平行平板を傾斜させたとき、平行平板を湾曲させたとき、及び平行平板を局所的に変形させたときの検知用光束の光路変化量の一例がそれぞれ示されている。

また、補正光学素子として、三角プリズム、あるいは液晶偏向素子を用いることができる。

また、上記実施形態では、感光体ドラムに向かう光束の一部をビームスプリッタで分割し、該分割された光束を検知用光束とする場合について説明したが、これに限られるものではなく、検知用光束を射出するための光源を前記４つの光源（２２００ａ〜２２００ｄ）とは別に設けても良い。あるいは、前記４つの光源（２２００ａ〜２２００ｄ）における複数の発光部の一部を検知用光束を射出するための発光部としても良い。この場合は、感光体ドラムに向かう光束（書き込み用光束）の光路とは異なる光路で、検知用光束を光検知センサに入射させることができる（図２７参照）。そこで、前記ビームスプリッタは不要となる。

このとき、検知用光束の斜入射角は、書き込み用光束の斜入射角と異なるため、光検知センサ上での位置ずれ量と書き込み用光束の感光体ドラム表面での位置ずれ量は、絶対量としては差がある。しかしながら、検知用光束が通過する光学素子と書き込み用光束が通過する光学素子は共通のため、上記２つの位置ずれ量の間には相関関係がある。そこで、それぞれの位置ずれ量の相対比較を事前に行い、比例係数等の相関係数を求めておき、光検知センサ上での位置ずれ量に該相関係数を掛けることにより、感光体ドラム表面での位置ずれ量に変換することができる。

なお、この場合には、補正光学素子として反射ミラーを用い、該反射ミラーを撓ませることにより、検知用光束の光路を曲げることができる。

また、上記実施形態では、各センサアレイにおいて６つの光検知センサが、主走査対応方向に沿って一列に配置される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、一例として図２８に示されるように、６つの光検知センサは、検知用光束が各光検知センサのほぼ中央を走査するように、副走査対応方向に関しても、互いの位置が異なって配置されても良い。この場合は、検知用光束の光路を変えることなく、位置ずれを検出することができる。そこで、前記補正光学素子は不要である。

また、上記実施形態では、光源１４が４０個の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、光走査装置が一体的に構成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、画像形成ステーション毎に光走査装置が設けられても良いし、２つの画像形成ステーション毎に光走査装置が設けられても良い。

また、上記実施形態では、４つの光源からの光束が同一の偏向反射面で偏向される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、２つの光源からの光束が一側に位置する偏向反射面で反射され、残りの２つの光源からの光束が他側に位置する偏向反射面で反射されるような構成としても良い。

また、上記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタ２０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、光走査装置２０１０を備えた画像形成装置であれば良い。

例えば、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。

また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。

また、上記実施形態では、光走査装置２０１０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。

また、上記実施形態では、感光体ドラムが４つある場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、感光体ドラムを５つあるいは６つ備えていても良い。

本発明の光走査装置によれば、安定して高い精度の光走査を行うのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、安定して高品質の画像を形成するのに適している。

１８_１〜１８_６…光検知センサ、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ，２０３０ｂ，２０３０ｃ，２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２０８０…通信制御装置（通信装置）、２１０４…ポリゴンミラー（偏向器）、２１０５…偏向器側走査レンズ（走査光学系の一部）、２１０７ａ，２１０７ｂ，２１０７ｃ，２１０７ｄ…像面側走査レンズ（走査光学系の一部）、２１１０ａ，２１１０ｂ，２１１０ｃ，２１１０ｄ…ビームスプリッタ、２１１１ａ，２１１１ｂ，２１１１ｃ，２１１１ｄ…センサアレイ、２１１２ａ，２１１２ｂ，２１１２ｃ，２１１２ｄ…補正光学素子、２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄ…光源、３０２２…走査制御装置。

特許第４１０７５７８号公報 特開２００４−２８７３８０号公報 特開２００４−２５８１８２号公報 特開２００８−２７５９６１号公報

Claims (11)

1. 被走査面を光束により主走査方向に走査する光走査装置であって、
   光源と；
   回転軸まわりに回転される偏向反射面を有し、前記光源からの光束が前記回転軸に直交する面に対して傾斜した方向から入射され、該光束を偏向する偏向器と：
   前記偏向器で偏向された光束を前記被走査面上に集光する走査光学素子を含む走査光学系と；
   主走査方向に沿って配置され、検知用光束を受光して前記被走査面上に集光される光束の副走査方向に関する位置ずれを検知する複数の光検知センサと；
   前記複数の光検知センサの前段に配置され、前記検知用光束の光路を各光検知センサの有効領域に向かう光路に変える補正光学素子と；を備える光走査装置。
2. 前記補正光学素子は、平行平板であり、
   該補正光学素子における前記検知用光束が入射する面の法線方向は、前記検知用光束の入射方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記補正光学素子における前記検知用光束の入射面及び射出面は、主走査方向及び副走査方向のいずれにも直交する方向に湾曲していることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
4. 前記補正光学素子は、平行平板であり、主走査方向に関して、該平行平板の一側端部が支持され、他側端部に押圧が印加された状態で保持されていることを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
5. 主走査方向及び副走査方向のいずれにも直交する方向に、前記補正光学素子の少なくとも一部を局所的に変形させる変形機構を備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の光走査装置。
6. 前記検知用光束は、前記偏向器及び前記走査光学系を介し前記被走査面における画像情報が書き込まれる領域に向かう光束の一部が分岐した光束であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光走査装置。
7. 前記光源は、前記被走査面における画像情報が書き込まれる領域に向かう光束を射出する少なくとも１つの発光部と、前記複数の光検知センサに向かう光束を射出する少なくとも１つの発光部とを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光走査装置。
8. 前記光源は、２次元的に配置された複数の発光部を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光走査装置。
9. 少なくとも１つの像担持体と；
   前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報に応じて変調された光束を走査する少なくとも１つの請求項１〜８のいずれか一項に記載の光走査装置と；を備える画像形成装置。
10. 前記画像情報は、多色の画像情報であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記画像情報を含む種々の情報の通信をネットワークを介して外部機器と行う通信装置を、更に備えることを特徴とする請求項９又は１０に記載の画像形成装置。

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