JP4012207B2 - 画像形成装置ならびに光走査装置 - Google Patents

Description

この発明は、高速レーザプリンタ装置、複数ドラム方式カラー複写機あるいはデジタルカラー複写機などの画像形成装置、ならびに、この画像形成装置に利用されるマルチビーム光走査装置に関する。

たとえば、複数ドラム方式カラープリンタあるいは複数ドラム方式カラー複写機などの画像形成装置では、色分解された色成分に対応する複数の画像形成部、及び、この画像形成部に、色成分に対応する画像データすなわち複数のレーザビームを提供する光走査装置 (レーザ露光装置) が利用される。

この種の画像形成装置では、各画像形成部のそれぞれに対応して複数の光走査装置が配置される例と、複数のレーザビームを提供可能に形成されたマルチビーム光走査装置が配置される例とが知られている。

従来のマルチビーム光走査装置は、特開平５−８３４８５号公報に見られるように、マルチビームの数をＮとするとき、光源である半導体レーザ素子、シリンダレンズおよびガラスｆθレンズ群をＮセット、及び、ポリゴンミラーをＮ／２枚使用する例がある。従って、４レーザビームの場合にはレーザ素子、シリンダレンズおよびガラスｆθレンズ群が４セット、及び、ポリゴンミラーが２枚が利用される。

特願昭６２−２３２３４４号公報には、ｆθレンズの少なくとも一部のレンズ面がトーリック面に形成されたレンズを共通して利用する例が示されている。この特願昭６２−２３２３４４号には、ｆθレンズのいくつかをプラスチックで形成することで各レンズ面の設計自由度を向上させ、結像位置における収差特性を改善する提案がある。なお、この公報には、各レンズを共通で利用して、それぞれのレンズに全てのレーザビームを通過させる方法も示されている。

特開平５−３４６１２号公報には、ハーフミラーを利用して複数の光源からのレーザビームを一つのポリゴンミラーに入射させる方法が示されている。

ところで、特開平５−８３４８５号公報に見られるマルチビーム光走査装置が利用される場合、複数の光走査装置が利用される場合に比較して、光走査装置に占有される空間の大きさは低減されるものの、光走査装置単体としては、レンズあるいミラーの数が増大することによる部品代および組み立てコストのアップ、または、光走査装置単体としての大きさおよび重さの増大などがある。また、ｆθレンズの形状誤差または固体誤差あるいは取り付け誤差などにより、各色成分ごとのレーザビームの主走査線の曲り、あるいは、ｆθ特性などに代表される結像面における収差特性の偏差が不均一になることが知られている。

一方、第１のｆθレンズを各レーザビームに共通に利用する例では、各レーザビームごとに配置された第２のｆθレンズが示されているが、第２のｆθレンズの形状誤差または固体誤差あるいは取り付け誤差などにより、上記特開平５−８３４８５号公報に見られる例と同様の不都合が生じる。

また、特願昭６２−２３２３４４号公報に見られる例では、形状が最適化されていないトーリック面が配置されているのみであるから、複数のレーザビームのいずれかのレーザビームに主走査線曲りが発生する問題がある。なお、上記特開昭６２−２３２３４４号公報に関連して、走査装置に向かうレーザビームの一部を光軸方向へ制御する例が提案されているが、すべての結像領域で十分に収差特性を補正することは困難である。

さらに、上記特願昭６２−２３２３４４号公報に見られる例では、プラスチックにより形成されたレンズの屈折率の温度の変化による変化量が比較的大きいことから、広範囲に亘る環境条件、特に、温度条件の下では、像面湾曲、主走査線曲りあるいはｆθ特性などの特性が大きく変動する問題がある。この例では、しかしながら、特に副走査方向の全域における色消し、像面湾曲、像面歪曲および横倍率などの諸条件を満足しなければならないため、レンズの枚数が増加される問題がある。同時に、各レーザビームの主走査線の平行度を確保するために、ハウジングの精度を非常に高くしなければならずコストアップとなる。

一方、特開平５−３４６１２号公報に示されている例では、最も多くのハーフミラーを通過されるレーザビームの光強度 (光量) が十分に確保されなければならず、光源が大型されることになる。なお、この種の光走査装置では、１つの走査装置により走査されたレーザビームを分離するための走査装置の後段の光学系が大型化されやすい問題がある。

これらの提案を考慮すると、マルチビーム光走査装置の大きさおよびコストを低減するためには、結像レンズすなわちｆθレンズは、全てのレーザビームに対してただ１つのみ配置し、さらに、ｆθレンズを通過されたのち感光体ドラムに向かうレーザビームの光路すなわちレーザビームを、複数の反射ミラーにより折り曲げることが有益であることが認められる。

しかしながら、感光体ドラムに向かうレーザビームを折り曲げることは、同時に、マルチビーム光走査装置とそれぞれの画像形成部との間の空間を、必要以上に低減する場合がある。このことは、各画像形成部に一体的に配置されるトナーカートリッジの大きさに制限を与えることから、トナー補給の回数またはトナーカートリッジの交換の回数を増大させるという問題がある。

また、マルチビーム光走査装置が利用されるカラー画像形成装置では、カラー画像が形成される頻度に比較して、黒 (ブラック) トナーによる単色画像が形成される頻度が多いことから、特に、黒トナーの補給の回数または黒のトナーカートリッジの交換の回数のみが増大される問題がある。

この発明の目的は、色ずれのないカラー画像を提供できる画像形成装置およびその画像形成装置に適した光走査装置を提供するするとともに、光走査装置のコストを低減可能とすることにある。

この発明は、複数の光を走査対象物に向けて走査する走査手段と、前記複数の光のそれぞれに対して所定の光学特性を与える共通の光学手段と、この光学手段を通過された前記光のうちで前記光学手段の系の光軸を挟んで前記走査対象物から最も離れた位置を通過される第１の光に対応して少なくとも２以上配置され前記第１の光が前記走査対象物に到達されるまでの間に関与される順に１からｉで識別されるｉ個により形成される第１の反射手段と前記光学手段を通過された前記光のうちで前記第１の光と前記系の光軸との間を通過される光のうちで前記第１の光に最も近接した位置を通過される第２の光に対応して少なくとも２以上配置され前記走査対象物に到達されるまでの間に関与される順に１からｊで識別されるｊ個により形成される第２の反射手段とを含み、前記走査手段により走査された前記光を前記走査対象物の所定の位置に結像する結像手段と、前記光学手段により所定の光学特性が与えられた前記複数の光のそれぞれを検出するただ一つの検出器と、角度の異なる複数の反射面を有し、前記検出器へ入射する上流において、前記複数の光のそれぞれを、対応する反射面により、前記光検出器の同一の高さに案内する第３の反射手段と、を有し、前記第２の反射手段のｊ−１からｊへ向かう前記光が前記第１の反射手段のｉ−１とｉ−２との間を通過されるよう、前記第１および第２の反射手段が配置されていることを特徴とする光走査装置を提供するものである。

また、この発明は、第１の画像に対応する第１の光を出射する第１の光源と、第２の画像に対応する第２の光を出射する第２の光源と、前記第１及び第２の光源からそれぞれの光を走査対象物に向けて走査する走査手段と、この走査手段により走査された前記それぞれの光を再び前記第１及び第２の光に分離するとともに、前記第１及び第２の光のそれぞれが前記走査対象物に到達されたときに、前記第１及び第２の光のそれぞれが所定の断面形状を有するよう前記第１及び第２の光のそれぞれに対して所定の光学特性を与える光学手段と、この光学手段を通過された前記光のうちで所定の位置を通過する系の光軸を挟んで前記走査対象物から最も離れた位置を通過される第１の光に対応して少なくとも２以上配置され、前記第１の光が前記走査対象物に到達されるまでの間に関与される順に１からｉで識別されるｉ個により形成される第１の反射手段と、前記光学手段を通過された前記光のうちで前記第１の光と前記系の光軸との間を通過される光のうちで前記第１の光に最も近接した位置を通過される第２の光に対応して少なくとも２以上配置され、前記走査対象物に到達されるまでの間に関与される順に１からｊで識別されるｊ個により形成される第２の反射手段であって、前記第２の反射手段のｊ−１からｊへ向かう前記光が前記第１の反射手段のｉ−１とｉ−２との間を通過するよう配置され、かつ、前記第１の光を入射角と反射角とのなす角が鈍角になるよう反射して前記走査対象物に案内する第２の反射手段と、前記光学手段により所定の光学特性が与えられた前記複数の光のそれぞれを検出するただ一つの検出器と、角度の異なる少なくとも２つの反射面を有し、前記検出器へ入射する上流において、前記複数の光のそれぞれを、対応する反射面により、前記光検出器の同一の高さに案内する第３の反射手段と、を、有する光走査装置を提供するものである。

また、この発明は、像担持体と、前記像担持体に予め関連づけられた所定位置に向けて、複数の光を出射する請求項１または２に記載の光走査装置と、この光走査装置により前記像担持体に形成された潜像に現像剤を供給することで現像剤像を形成する現像装置と、を、有する画像形成装置を提供するものである。

この発明の光走査装置では、光偏向装置の各反射面で反射され、第１ないし第３の結像レンズの系の光軸よりも感光体ドラムから遠のく方向の所定の位置を通過された第１および第２のレーザビームおよびは、それぞれ、第２の折り返しミラーで反射されたあとで、相互に交差し、第３の折り返しミラーにより対応する感光体ドラムに案内されるとともに、第１ないし第３のレンズと感光体ドラムとの間で、第１ないし第３のレンズと感光体ドラムとの間にただ一つ設けられた検出器に入力される。

このことから、色ずれのないカラー画像を提供できる画像形成装置およびその画像形成装置に適した光走査装置において、光走査装置のコストが低減される。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。

以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明する。

図１は、この発明の実施例であるマルチカラー光走査装置が組み込まれる４連ドラム式カラー画像形成装置の正面断面図である。

画像形成装置１００は、色分解された色成分すなわちＹ＝イエロー，Ｍ＝マゼンタ，Ｃ＝シアンおよびＢ＝ブラックごとに画像を形成する第１ないし第４の画像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂを有している。

各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、光走査装置１の第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃおよび第１の折り返しミラー３３Ｂを介して各色成分画像に対応するレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が出射される位置に対応して、光走査装置１の下方に、５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂの順で直列に配置されている。

各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の下方には、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により形成された画像を搬送する搬送ベルト５２が配置されている。

搬送ベルト５２は、図示しないモータにより矢印の方向に回転されるベルト駆動ローラ５６およびテンションローラ５４に掛け渡され、ベルト駆動ローラ５６が回転される方向に所定の速度で回転される。

各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、それぞれ、円筒ドラム状で、矢印の方向に回転可能に形成され、画像に対応する静電潜像が形成される感光体ドラム５８Ｙ，５８Ｍ，５８Ｃおよび５８Ｂを有している。

各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の周囲には、それぞれの感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の表面に所定の電位を提供する帯電装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃおよび６０Ｂ、それぞれの感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の表面に形成された静電潜像を、対応する色が与えられているトナーで現像する現像装置６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃおよび６２Ｂ、搬送ベルト５２を感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) との間に介在させた状態で感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に対向され、搬送ベルト５２または搬送ベルト５２を介して搬送される記録媒体すなわち記録用紙Ｐに感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 上のトナー像を転写する転写装置６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃおよび６４Ｂ、転写装置６４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を介してトナー像が転写されたあとに感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 上に残った残存トナーを除去するクリーナ６６Ｙ，６６Ｍ，６６Ｃおよび６６Ｂ、及び、転写装置６４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を介してトナー像が転写されたあとにそれぞれの感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 上に残った残存電位を除去する除電装置６８Ｙ，６８Ｍ，６８Ｃおよび６８Ｂが、各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の回転方向に沿って順に配置されている。

なお、光走査装置１の各ミラー３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃおよび３３Ｂにより案内されるレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、それぞれ、各帯電装置６０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) と各現像装置６２ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) との間に照射される。

搬送ベルト５２の下方には、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により形成された画像が転写されるための記録媒体すなわち用紙Ｐを収容する用紙カセット７０が配置されている。

用紙カセット７０の一端部であって、テンションローラ５４に近接する側には、用紙カセット７０に収容されている用紙Ｐを (最上部から) １枚ずつ取り出す半月ローラ (送り出しローラ) ７２が配置されている。送り出しローラ７２とテンションローラ５４との間には、カセット７０から取り出された１枚の用紙Ｐの先端と各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、特に、５０Ｂによりそれぞれの感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、特に、５８Ｂに形成されたトナー像の先端とを整合させるためのレジストローラ７４が配置されている。

レジストローラ７４と第１の画像形成部５０Ｙとの間であって、テンションローラ５４の近傍、実質的に、搬送ベルト５２を挟んでテンションローラ５４の外周上には、レジストローラ７２を介して所定のタイミングで搬送される１枚の用紙Ｐに、所定の静電吸着力を提供する吸着ローラ７６が配置されている。なお、吸着ローラ７６の軸線とテンションローラ５４は、平行に配置される。

搬送ベルト５２の一端であって、ベルト駆動ローラ５６の近傍、実質的に、搬送ベルト５２を挟んでベルト駆動ローラ５６の外周上には、搬送ベルト５２あるいは搬送ベルトにより搬送される用紙Ｐ上に形成された画像の位置を検知するためのレジストセンサ７８および８０が、ベルト駆動ローラ５６の軸方向に所定の距離をおいて配置されている (図１は、正面断面図であるから、後方のセンサ８０のみが示されている) 。

ベルト駆動ローラ５６の外周に対応する搬送ベルト５２上には、搬送ベルト５２上に付着したトナーあるいは用紙Ｐの紙かすなどを除去する搬送ベルトクリーナ８２が配置されている。

搬送ベルト５２を介して搬送された用紙Ｐがテンションローラ５６から離脱されてさらに搬送される方向には、用紙Ｐに転写されたトナー像を用紙Ｐに定着する定着装置８４が配置されている。

図２には、この発明の実施例であるマルチビーム光走査装置の概略平面図および概略断面図が示されている。なお、図１に示したカラーレーザビームプリンタ装置では、通常、イエロー＝Ｙ、マゼンタ＝Ｍ、シアン＝Ｃおよびブラック＝Ｂの各色成分ごとに色分解された４種類の画像データと、Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢのそれぞれに対応して各色成分ごとに画像を形成するさまざまな装置が４組利用されることから、同様に、各参照符号にＹ，Ｍ，ＣおよびＢを付加することで、色成分ごとの画像データとそれぞれに対応する装置を識別する。

図２によれば、マルチビーム光走査装置１は、色成分ごとの画像データに対応するレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを発生する光源としての第１ないし第４の半導体レーザ (以下、レーザ素子と示す) ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂ、及び、それぞれのレーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から出射されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を、所定の位置に配置された対象物すなわち画像形成装置１００の第１ないし第４の画像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂのそれぞれの感光体ドラム５８Ｙ，５８Ｍ，５８Ｃおよび５８Ｂに向かって所定の線速度で走査すなわち偏向する走査手段としての光偏向装置５などにより構成される。

それぞれのレーザ素子３Ｙ，３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂは、光偏向装置５に対し、所定の角度で、３Ｙ，３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂの順に配置されている。なお、レーザ素子３ＢすなわちＢ (ブラック) 画像に対応されるレーザ素子は、光偏向装置５の反射面に向けて直接入射可能に配置される。

それぞれのレーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) と光偏向装置５との間には、図３に示すように、レーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) からのレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の断面ビームスポット形状を所定の形状に整える光源側光学系すなわち偏向前光学系７Ｙ，７Ｍ，７Ｃおよび７Ｂが配置されている。

光偏向装置５は、たとえば、８面の平面反射鏡 (面) が正多角形状に配置された多面鏡本体５ａと、多面鏡本体５ａを、一定の速度で所定の方向に回転させるモータ５ｍにより構成される。なお、多面鏡本体５ａは、たとえば、アルミニウム合金により形成される。

偏向前光学系７ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、それぞれのレーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) からのレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に対して、光偏向装置５によってレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が偏向される方向 (以下、主走査方向と示す) および主走査方向と副走査方向の双方に関して所定の収束性を与える有限焦点レンズ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃおよび９Ｂ、それぞれの有限焦点レンズ９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を通過されたそれぞれのレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に、副走査方向に関してのみさらに収束性を与えるハイブリッドシリンダレンズ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃおよび１１Ｂ、及び、それぞれのハイブリッドシリンダレンズ１１ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を通過された４本のレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を光偏向装置５の各偏向面 (反射面) に向かって折り曲げる偏向前折り返しミラーブロック１３などを有している。なお、レーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、有限焦点レンズ９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、ハイブリッドシリンダレンズ１１ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、及び、ミラーブロック１３は、たとえば、アルミニウム合金などによって形成された保持部材１５上に、一体的に配置されている。

有限焦点レンズ９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、それぞれ、非球面ガラスレンズもしくは球面ガラスレンズにＵＶ硬化プラスチックで非球面を貼り合わせたものにより形成される。また、それぞれのレンズは、保持部材１５と実質的に熱膨張率の等しい材質によって形成された図示しない鏡筒あるいはレンズ保持リングを介して保持部材１５上に固定される。

ハイブリッドシリンダレンズ１１ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、それぞれ、プラスチックシリンダレンズ１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃおよび１７Ｂとガラスシリンダレンズ１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃおよび１９Ｂとを含んでいる。

それぞれのプラスチックシリンダレンズ１７ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) とガラスシリンダレンズ１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) とは、副走査方向に関し、実質的に同一の曲率が与えられている。また、各プラスチックシリンダレンズ１７ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、たとえば、ＰＭＭＡ (ポリメチルメタクリル) などの材質により形成される。ガラスシリンダレンズ１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、たとえば、ＳＦＳ１などの材質により形成される。また、それぞれのシリンダレンズ１７および１９は、保持部材１５と実質的に熱膨張率の等しい材質によって形成された図示しない鏡筒 (レンズ保持リング) を介して保持部材１５上に固定される。なお、有限焦点レンズ９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) とハイブリッドシリンダレンズ１１ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、同一の鏡筒により保持されてもよい。

図４には、ミラーブロック１３が詳細に示されている。

図４に示されるように、ミラーブロック１３は、熱膨脹率が小さい材質、たとえば、アルミニウム合金などにより形成されたブロック本体１３ａと、ブロック本体１３ａの所定の面に形成され、画像形成可能な色成分の数すなわち色分解された色の数よりも「１」だけ少ない数だけ配置された複数の反射面１３Ｙ，１３Ｍおよび１３Ｃにより構成される。

再び、図３を参照すれば、光偏向装置５と感光体ドラム５８との間には、光偏向装置５の各反射面により偏向されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を感光体ドラム５８の所定の位置に、おおむね直線状に結像させるための像面側光学系すなわち偏向後光学系２１、偏向後光学系２１を通過されたそれぞれのレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の一部を検知するための水平同期検出器２３、及び、偏向後光学系２１と水平同期検出器２３との間に配置され、偏向後光学系２１を通過された４本のレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の一部を水平同期検出器２３に向かって反射させる水平同期用折り返しミラー２５などが配置されている。なお、水平同期検出器２３および水平同期用折り返しミラー２５は、４本のレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に対して、ただ１組のみ配置される。また、水平同期用折り返しミラー２５は、図５を用いて後述するように、４本のレーザビームのそれぞれを、水平同期検出器２３に順に入射可能に形成されている。

偏向後光学系２１は、広い偏向幅、すなわち光偏向装置５により感光体ドラムに５８に偏向されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の主走査方向の長さ方向の全域で、光偏向装置５の各反射面により偏向された４本のレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に、所定の収差特性を与えるとともに、それぞれのレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の結像面の変動を一定の範囲内に抑えるための第１ないし第３の結像レンズ２７，２９および３１を有している。

偏向後光学系２１の第３の結像レンズすなわち最も感光体ドラム５８に近いレンズ３１と感光体ドラム５８との間には、レンズ３１を通過された４本のレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを感光体ドラム５８に向かって折り曲げる第１の折り返しミラー３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃおよび３３Ｂ、第１の折り返しミラー３３Ｙ，３３Ｍおよび３３Ｃにより折り曲げられたレーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣを、さらに折り返す第２の折り返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよび３５Ｃならびに第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃが配置されている。なお、図２から明らかなように、Ｂ (ブラック) 画像に対応するレーザビームＬＢは、第１の折り返しミラー３３Ｂにより折り返されたのち、他のミラーを経由せずに感光体ドラム５８に案内される。すなわち、第２の折り返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよび３５Ｃならびに第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃは、それぞれ、４レーザビームに対して３枚配置される。また、光偏向装置５の各反射面で反射され、第１ないし第３の結像レンズ２７，２９および３１の系の光軸よりも感光体ドラム５８から遠のく方向を通過された第１および第２のレーザビームＬＹおよびＬＭは、第２の折り返しミラー３５Ｙおよび３５Ｍで反射されたあとで、相互に、交差したのち、第３の折り返しミラー３７Ｙおよび３７Ｍにより対応する感光体ドラム５８Ｙおよび５８Ｍに案内される。ここで、第３の折り返しミラー３７Ｙおよび３７Ｍ、第２の折り返しミラー３５Ｙおよび３５Ｍ、及び、系の光軸よりも感光体ドラム５８から遠のく方向を通過された第１および第２のレーザビームＬＹおよびＬＭのそれぞれには、第１の光ＬＹが感光体ドラム５８Ｙに到達されるまでの間に関与される順に１からｉで識別されるｉ個により形成される第１の反射ミラー群３３Ｙ，３５Ｙおよび３７Ｙと、第１の光ＬＹと系の光軸との間を通過される光のうちで第１の光ＬＹに最も近接した位置を通過される第２の光ＬＭに対応して少なくとも２以上配置され、感光体ドラム５８Ｍに到達されるまでの間に関与される順に１からｊで識別されるｊ個により形成される第２の反射ミラー群３３Ｍ，３５Ｍおよび３７Ｍとを含み、光偏向装置５の各反射面を介して走査された第１および第２のレーザビームＬＹおよびＬＭに関し、第２の反射ミラー群のｊ−１からｊへ向かうレーザビームが第１の反射ミラー群のｉ−１とｉ−２との間を通過可能な関係に配置される。この場合、第１の光ＬＹが第３の反射ミラー３７Ｙに入射される入射角と第３の反射ミラー３７Ｙから出射される出射角とのなす角は、９０°より大きな鈍角に規定される。

第１、第２および第３の結像レンズ２７，２９および３１、第１の折り返しミラー３３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、及び、第２の折り返しミラー３５ (Ｙ，ＭおよびＣ) は、光偏向装置１の中間ベース１ａに一体成型などにより形成されている図示しない複数の固定部材に、それぞれ、接着などにより固定される。また、第３の折り返しミラー３７ (Ｙ，ＭおよびＣ) は、それぞれ、図７を用いて後述するように、中間ベース１ａに一体成型により形成されている固定用リブと傾き調整機構により、副走査方向に関連した少なくとも１方向に関して移動可能に配置される。

第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃ、及び、第１の折り返しミラー３３Ｂと感光体ドラム５８との間であって、それぞれのミラー３３Ｂ、３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃを介して反射された４本のレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が光偏向装置１から出射される位置には、さらに、光偏向装置１内部を防塵するための防塵ガラス３９Ｙ，３９Ｍ，３９Ｃおよび３９Ｂが配置されている。

再び、図２を参照すれば、各レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃ、及び、第１の折り返しミラー３３Ｂによって、おおむね、等間隔で、光偏向装置１の外部へ出射される。すなわち、レーザビームＬＢ (黒) は、第１の折り返しミラー３３Ｂ (１枚のみ) を含む光路により光偏向装置１から出射される。

また、各レーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣは、それぞれ、第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃ (それぞれ３枚) を含む光路により光偏向装置１から出射される。なお、それぞれの光路中のミラーの枚数は、１枚および３枚であるから、奇数に統一されている。このことは、レンズの傾きなどによる像面に到達される各レーザビームＬ (Ｙ，ＭおよびＣ) の主走査線の曲りの方向に、同一の位相 (方向性) を提供できる。

次に、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｙの光学特性を詳細に説明する。

偏向後光学系２１すなわち第１ないし第３の結像レンズ２７，２９および３１は、プラスチック、たとえば、ＰＭＭＡにより形成されることから、 (光偏向装置の) 周辺温度が、たとえば、０°Ｃから５０°Ｃの間で変化することにより、屈折率ｎが、１．４８７６から１．４７８９まで変化することが知られている。この場合、第１ないし第３の結像レンズ２７，２９および３１を通過されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が実際に集光される結像面すなわち副走査方向結像位置は、±１２ｍｍ程度変動してしまう。ここで、偏向後光学系２１に利用されるレンズの材質と同一の材質のレンズを、曲率を最適化した状態で偏向前光学系７に組み込むことによって、温度変化による屈折率ｎの変動に伴って発生する結像面の変動を±０．５ｍｍ程度に抑えることができる。すなわち、偏向前光学系７がガラスレンズで、偏向後光学系２１がＰＭＭＡで形成されたレンズにより構成される従来の光学系に比較して、偏向後光学系２１のレンズの温度変化による屈折率の変化に起因して発生する副走査方向の色収差が補正できる。

なお、図３から明らかなように、それぞれのレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、副走査方向で、光偏向装置１の光軸 (系の光軸) に対して対称に入射されている。すなわち、レーザビームＬＹおよびＬＢは、光軸Ｏを挟んで対称に、多面鏡５ａに入射される。また、レーザビームＬＭおよびＬＣは、同様に、光軸Ｏを挟んで対称に、かつ、レーザビームＬＹおよびＬＢよりも光軸Ｏ側を、多面鏡５ａに案内される。このことは、それぞれのレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に関し、偏向後光学系２１を、副走査方向の２箇所で最適化できることを示している。従って、各レーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の像面湾曲および非点収差などの特性をより向上させたり、偏向後光学系２１のレンズ枚数を低減できる。

図４によれば、ミラーブロック１３は、第１ないし第４のレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを、１つの束のレーザビームＬｏとして光偏向装置５の各反射面に案内するために利用される。詳細には、ミラーブロック１３は、入射させるためにレーザ素子３Ｙから出射されたレーザビームＬＹを折り返して光偏向装置５の各反射面に案内する第１の反射面１３Ｙ、レーザ素子３ＭからのレーザビームＬＭおよびレーザ素子３ＣからのレーザビームＬＣを、それぞれ、光偏向装置５の各反射面に向かって折り返す第２および第３の反射面１３Ｍおよび１３Ｃ、及び、レーザ素子３ＢからのレーザビームＬＢをそのまま光偏向装置５の各反射面に案内する通過領域１３Ｂを有している。

それぞれの反射面１３Ｙ，１３Ｍおよび１３Ｃは、ブロック本体１３ａの各反射面に対応する位置が所定の角度に切り出されたのち、切削面に、たとえば、アルミニウムなどの反射率の高い材質が塗布または蒸着されることにより提供される。なお、ブロック本体１３ａの各反射面に対応する位置は、切削後、研磨により鏡面加工されてもよい。

図４に示したミラーブロックによれば、各反射面１３Ｙ，１３Ｍおよび１３Ｃは、１つのブロック本体１３ａから切り出されることから、各ミラーごとの相対的な傾き誤差が低減される。また、ブロック本体１３ａを、たとえば、ダイカストにより製造することで、精度の高いミラーブロックが提供できる。

なお、レーザ素子３ＢからのレーザビームＬＢは、すでに説明したように、ミラーブロック１３と交わることなく、ブロック本体１３ａ上の通過領域１３Ｂを通過されて、光偏向装置５の各反射面５αないし５εおよび５κないし５μに直接案内される。

ここで、ミラーブロック１３により反射されて光偏向装置５に案内される各レーザビームＬ (Ｙ，ＭおよびＣ) ならびに光偏向装置５に直接案内されるレーザビームＬＢの強度 (光量) について考察する。

従来技術の項ですでに説明したように、特開平５−３４６１２号公報には、２以上のレーザビームを１つの束のレーザビームとして光偏向装置の反射面に入射させる方法として、ハーフミーラにより、レーザビームを、順に、重ねる方法が示されている。しかしながら、複数のハーフミラーが利用されることで、１回の反射および透過 (ハーフミラーを１回通過するごとに) に対し、各レーザから出射されたレーザビームの光量の５０％は無駄となってしまうことは公知である。この場合、ハーフミラーの透過率と反射率を、それぞれ、各レーザビームごとに最適化したとしても、すべてのハーフミラーを通過されるいづれか１つのレーザビームの強度 (光量) は、レーザ素子から出力された光量の約２５％まで低減されてしまう。また、光路中にハーフミラーが光路に傾いて存在すること、及び、各レーザビームが通過するハーフミラーの枚数が異なること、などに起因して、像面湾曲あるいは非点収差など代表される光学特性に、各レーザビームごとに差が生じることが知られている。各レーザビームごとに像面湾曲および非点収差などの特性が異なることは、全てのレーザビームを、同一の有限焦点レンズおよびシリンダレンズのみによりそれぞれの感光体ドラムに結像させることを困難にする。

これに対して、図４に示されているミラーブロック１３によれば、それぞれのレーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣは、光偏向装置５の多面鏡５ａに入射する前段であって、各レーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣが副走査方向に分離している領域 (図３に網かけで示されている) で、通常のミラーによって折り返される。従って、多面鏡５ａにより感光体ドラム５８に向かって供給 (反射) される各レーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の光量は、出射光量のおおむね９０％以上に維持できる。このことは、各レーザの出力を低減できるばかりでなく、感光体ドラム５８に到達される光の収差を均一に補正できるため、レーザビームを小さく絞り、高精細化への対応を可能とする。なお、Ｂ (ブラック) に対応するレーザ素子３Ｂは、ミラーブロック１３の通過領域１３Ｂを通過されて多面鏡５ａに案内されることから、レーザの出力容量が低減できるばかりでなく、反射面で反射されることによる多面鏡５ａへの入射角の誤差が除去される。

図５には、水平同期用折り返しミラーが詳細に示されている。

図５によれば、水平同期用折り返しミラー２５は、それぞれのレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを、主走査方向には水平同期検出器２３に異なるタイミングで反射させるとともに、副走査方向には水平同期検出器２３上で実質的に同一の高さを提供できるよう、主走査方向および副走査方向ともに異なる角度に形成された第１ないし第４の折り返しミラー面２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃおよび２５Ｂ、及び、それぞれのミラー２５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を一体に保持するミラーブロック２５ａを有している。

ミラーブロック２５ａは、たとえば、ガラス入りＰＣ (ポリカーボネイト) などにより成型される。また、各ミラー２５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、所定の角度で成型されたブロック２５ａの対応する位置に、たとえば、アルミニウムなどの金属が蒸着されて形成される。

このようにして、光偏向装置５で偏向された各レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを、１つの検出器２３に入射させることが可能となるばかりでなく、たとえば、検出器が複数個配置される際に問題となる各検出器の感度あるいは位置ずれに起因する水平同期信号のずれが除去できる。なお、水平同期検出器２３には、水平同期用折り返しミラー２５により主走査方向１ラインあたりレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢが合計４回入射されることはいうまでもない。また、ミラーブロック２５ａは、型のミラー面が１つにブロックから切削加工により作成可能に設計され、アンダーカットを必要とせずに、型から抜けるよう工夫されている。

次に、再び、図２を参照して、光偏向装置５の多面鏡５ａで反射されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) と偏向後光学系２１を通って光走査装置１の外部へ出射される各レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢの傾きと折り返しミラー３３Ｂ，３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃとの関係について説明する。

既に説明したように、光偏向装置５の多面鏡５ａで反射され、第１ないし第３のプラスチックレンズ２７，２９および３１により所定の収差特性が与えられた各レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、それぞれ、第１の折り返しミラー３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃおよび３３Ｂを介して所定の方向に折り返される。

このとき、レーザビームＬＢは、第１の折り返しミラー３３Ｂで反射されたのち、そのまま防塵ガラス３９Ｂを通って感光体ドラム５８に案内される。これに対し、残りのレーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣは、それぞれ、第２の折り返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよび３５Ｃに案内され、第２の折り返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよび３５Ｃによって、第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃに向かって反射され、さらに、第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃで反射されたのち、それぞれ、防塵ガラス３９Ｙ，３９Ｍおよび３９Ｃにより、おおむね等間隔でそれぞれの感光体ドラムに結像される。この場合、第１の折り返しミラー３３Ｂで出射されたレーザビームＬＢとレーザビームＬＢに隣り合うレーザビームＬＣも、おおむね等間隔で感光体ドラム５８Ｂおよび５８Ｃのそれぞれに結像される。

ところで、レーザビームＬＢは、レーザ素子３Ｂを出射されたのち、多面鏡５ａと折り返しミラー３３Ｂで反射されるのみで光走査装置１から感光体ドラム５８に向かって出射される。このことから、実質的に折り返しミラー３３Ｂ１枚のみで案内されるレーザビームＬＢが確保できる。

このレーザビームＬＢは、光路中に複数のミラーが存在する場合に、ミラーの数に従って増大 (逓倍) される結像面での像のさまざまな収差特性の変動あるいは主走査線曲がりなどに関し、残りのレーザビームＬ (Ｙ，ＭおよびＣ) を相対的に補正する際の基準光線として有益である。

なお、光路中に複数のミラーが存在する場合には、それぞれのレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢごとに利用されるミラーの枚数を奇数または偶数に揃えることが好ましい。すなわち、図２によれば、レーザビームＬＢに関与するミラーの枚数は、光偏向装置５の多面鏡５ａを除いて１枚 (奇数) 、レーザビームＬＣ，ＬＭおよびＬＹに関与するミラーの枚数は、それぞれ、３枚 (奇数) である。ここで、いづれか１つのレーザビームＬＣ，ＬＭおよびＬＹに関し、第２のミラー３５が省略されたと仮定すれば、第２のミラー３５が省略された光路 (ミラーの枚数は偶数) を通るレーザビームのレンズなどの傾きなどによる主走査線曲がりの方向は、他のレーザビームすなわちミラーの枚数が奇数のレンズなど傾きなどによる主走査線曲がりの方向と逆になり、所定の色を再現する際に有害な問題である色ズレを引き起こす。

従って、４本のレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを重ねて所定の色を再現する際には、各レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢの光路中に配置されるミラーの枚数は、実質的に、奇数または偶数に統一される。

図７は、第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃの支持機構を示す概略斜視図である。

図７によれば、第３の折り返しミラー３７ (Ｙ，ＭおよびＣ) は、それぞれ、光走査装置１の中間ベース１ａの所定の位置に、中間ベース１ａと一体的に形成された固定部４１ (Ｙ，ＭおよびＣ) 、及び、固定部４１ (Ｙ，ＭおよびＣ) に対し、対応するミラーを挟んで対向されるミラー押さえ板ばね４３ (Ｙ，ＭおよびＣ) により保持される。

固定部４１ (Ｙ，ＭおよびＣ) は、各ミラー３７ (Ｙ，ＭおよびＣ) の両端部 (主走査方向) に一対形成されている。一方の固定部４１ (Ｙ，ＭおよびＣ) には、それぞれ、ミラー３７ (Ｙ，ＭおよびＣ) を２点で保持するための２つの突起４５ (Ｙ，ＭおよびＣ) が形成されている。なお、２つの突起４５ (Ｙ，ＭおよびＣ) は、図７に点線で示すように、リブ４６ (Ｙ，ＭおよびＣ) であってもよい。なお、残りの固定部４１ (Ｙ，ＭおよびＣ) には、突起４５ (Ｙ，ＭおよびＣ) で保持されているミラーを、光軸に沿って移動可能に支持する止めねじ４７ (Ｙ，ＭおよびＣ) が配置されている。

図７に示されるように、それぞれのミラー３７ (Ｙ，ＭおよびＣ) は、止めねじ４７ (Ｙ，ＭおよびＣ) が前後進されることで、突起４５ (Ｙ，ＭおよびＣ) を支点として、光軸方向に移動される。なお、この方法では、主走査方向の傾きすなわち主走査線の曲りについては補正可能であるが、副走査方向の間隔のずれについては、対応できない。

このため、副走査方向の間隔のずれについては、図１１を用いて後述する水平書き出しタイミングの変更により対応する。

図８は、図２に示したマルチビーム光走査装置の従来の例を示す概略断面図である。

図８に示したマルチビーム光走査装置と図２に示したマルチビーム光走査装置とを比較すると、図２に示した光走査装置における防塵ガラス３９と感光体ドラム５８との間の距離が図８の距離をαとするとき、おおむね、１．２αに拡大されることが認められる。

図９および図１０は、それぞれ、図２に示したマルチビーム光走査装置の変形例を示す概略断面図である。

図９および図１０において、α´を図２に示した１．２αとすると、図９に示した配置では、感光体ドラム５８Ｂの近傍において、１．７５α´まで、空間が確保される。また、図１０に示した配置では、感光体ドラム５８Ｂの近傍において、１．８α´まで拡大される。なお、１．８α´は、図８に示したαに比較して、２倍よりも大きな空間である。従って、黒 (ブラック) 画像の形成に利用される画像形成部５８Ｂに対して供給可能なトナー (黒トナー) の量は、２倍以上に確保される。

図１１は、図１に示した画像形成装置の画像形成動作を制御する画像制御部の概略ブロック図である。

画像形成装置１００は、画像制御部１１０を有している。

画像制御部１１０は、画像制御ＣＰＵ１１１、タイミング制御部１１３および各色成分に対応するデータ制御部１１５Ｙ，１１５Ｍ，１１５Ｃおよび１１５Ｂなどの複数の制御ユニットを含んでいる。なお、画像制御ＣＰＵ１１１、タイミング制御部１１３および各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、それぞれ、バスライン１１２を介して相互に接続されている。

また、画像制御ＣＰＵ１１１は、バスライン１１２により、画像形成装置１００の機械要素、例えば、モータあるいはローラなどの動作、および、電気的要素、例えば、帯電装置６０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) ，現像装置６２ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) あるいは転写装置６４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に印加される電圧値または電流量などを制御する主制御装置１０１と接続されている。なお、主制御装置１０１には、装置１００をイニシャルするためのイニシャルデータあるいはテストパターンなどが記憶されている図示しないＲＯＭ (リード・オンリ・メモリ) 、入力された画像データあるいはレジストセンサ７８および８０の出力に応じて算出される補正データなどを一時的に記憶するＲＡＭ１０２ (ランダム・アクセス・メモリ) 、及び、後述する調整モードによって求められるさまざまな補正データを記憶する不揮発性メモリ１０３などが接続されている。

タイミング制御部１１３には、各色成分ごとの画像データが記憶される画像メモリ１１４Ｙ，１１４Ｍ，１１４Ｃおよび１１４Ｂ、各画像メモリ１１４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に基づいて、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に向かってレーザビームを照射するために対応するレーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を付勢するレーザ駆動部１１６ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、レジストセンサ７８および８０からの出力に基づいて、レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢにより画像を書き込むタイミングの補正量をレジストセンサ７８および８０からの信号に基づいて演算するレジスト補正演算装置１１７、レジスト補正演算装置１１７からの信号に基づいて、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) および光走査装置１のレーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を動作させるためのさまざまなタイミングを規定するタイミング設定装置１１８、及び、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) ごとの固体誤差および光走査装置１内の各光路の光路長の差に起因するずれを補正する発振周波数可変回路 (ボルテージ・コントロールド・オシレータすなわち電圧制御発振回路、以下、ＶＣＯとする) １１９Ｙ，１１９Ｍ，１１９Ｃおよび１１９Ｂなどが接続されている。

タイミング制御装置１１３は、内部に、補正データを記憶できるＲＡＭ部を含むマイクロプロセッサであって、例えば、個々の仕様に基づいて専用ＩＣ (アプリケーション・スペシフィック・インテグレーテッド・サーキット、以下、ＡＳＩＣとする) などに集積されている。データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、それぞれ、複数のラッチ回路およびＯＲゲートなどを含むマイクロプロセッサであって、同様に、ＡＳＩＣなどに集積されている。レジスト補正演算装置１１７は、少なくとも４組のコンパレータおよびＯＲゲートなどを含むマイクロプロセッサであって、同様に、ＡＳＩＣなどに集積されている。ＶＣＯ１１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、それぞれ、出力される周波数が印加される電圧に応じて変化できる発振回路であって、±３％程度の周波数可変範囲を有する。この種の発振回路としては、調和発振回路、ＬＣ発振回路あるいはシミュレーテッドリアクタンス可変ＬＣ発振回路などが利用される。なお、ＶＣＯ１１９としては、出力波形をサイン波から矩形波に変換する変換器が一体に組み込まれた回路素子も知られている。

なお、各画像メモリ１１４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) には、図示しない外部記憶装置あるいはホストコンピュータなどからの画像データが記憶される。また、光走査装置１の水平同期検出器２３の出力は、水平同期信号発生回路１２１を介して水平同期信号Ｈｓｙｎｃに変換され、各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に入力される。

次に、図１および図１１を参照して、画像形成装置１００の動作を説明する。

画像形成装置１００は、搬送ベルト５２を介して搬送されている用紙Ｐ上に画像を形成する画像形成 (通常) モードと搬送ベルト５２上に直接画像を形成するレジスト補正 (調整) モードとの２つのモードで動作可能である。

以下、レジスト補正 (調整) モードについて説明する。

図１２は、レジスト補正モードを説明するために図１に示されている画像形成装置の搬送ベルトの近傍を抜き出した概略斜視図である。既に説明したように、レジストセンタ７８および８０は、搬送ベルト５２の幅方向すなわち副走査方向Ｈに所定の間隔で配置されている。なお、レジストセンタ７８および８０相互の中心を結ぶ線 (仮想) は、各画像形成部50 (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の軸線におおむね平行に規定される。レジストセンタ７８および８０の中心を結ぶ線は、好ましくは、画像形成部５０Ｂの感光体ドラム５８Ｂに、正確に平行に配置される。

搬送ベルト５２は、ベルト駆動ローラ５４が矢印の方向に回転されることにより、領域５２ａがローラ５４からローラ５６に向かう方向に移動される (以下、この方向を副走査方向Ｈとする) 。レジスト補正モードでは、搬送ベルト５２に、副走査方向Ｈと直交する方向 (以下、この方向を主走査方向Ｖとする) に所定の距離をおいた２組のテスト画像１７８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) および１８０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が形成される。

テスト画像１７８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) および１８０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、ＲＯＭにあらかじめ記憶されているレジスト調整用画像データに対応して形成される。テスト画像１７８および１８０は、搬送ベルト５２の移動に伴なって副走査方向Ｈに沿って移動され、レジストセンサ７８および８０を通過される。この結果、テスト画像１７８および１８０とレジストセンサ７８および８０との間のずれが検出される。なお、レジスト補正モードでは、カセット７０から用紙Ｐを給送する送り出しローラ７２および定着装置８４は、停止されたままである。

詳細には、主制御装置１０１の制御により、第１ないし第４の画像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂが付勢され、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の表面に所定の電位が与えられる。同時に、画像制御部１１０の画像制御ＣＰＵ１１１の制御により光走査装置１の光偏向装置５の多面鏡５ａが所定の速度で回転される。

続いて、画像制御ＣＰＵ１１１の制御によりＲＯＭから取り込まれたテスト画像に対応する画像データが各画像メモリ１１４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に取り込まれる。こののち、タイミング制御部１１３により、タイミング設定装置１１８により設定されたタイミングデータおよびタイミング制御部１１３の内部ＲＡＭに記憶されているレジスト補正データ (内部ＲＡＭにレジスト補正データが記憶されていない場合には、ＲＯＭに記憶されているイニシャルデータが利用される) に基づいてタイミング制御部１１３から垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが出力される。

タイミング制御部１１３により発生された垂直同期信号Ｖｓｙｎｃは、各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) および各ＶＣＯ１１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に供給される。

各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに基づいて、対応するレーザ駆動部１１６ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により光走査装置１の対応するレーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を動作させ、レーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から出射されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が水平同期検出器２３により検知され、水平同期信号発生回路１２１から水平同期信号Ｈｓｙｎｃが出力されてから所定のクロック (レジストセンサ７８および８０からの出力が入力されるまでは、ＲＯＭに記憶されているイニシャルデータが利用される) を計数したのち、画像メモリ１１４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に記憶されている画像データを所定のタイミングで出力する。このとき、各ＶＣＯ１１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) には、ＲＯＭに記憶されているイニシャルデータである発振周波数データが供給される。こののち、各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の制御により、各レーザ駆動部１１６ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から画像データに対応するレーザ駆動信号がレーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に出力され、レーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から画像データに基づいて強度変調されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が出力される。従って、あらかじめ所定の電位に対応されている画像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂの各感光体ドラム５８Ｙ，５８Ｍ，５８Ｃおよび５８Ｂのそれぞれに、テスト画像データに対応する静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃおよび６２Ｂにより、対応する色が与えられているトナーで現像され、４色 (２組) のテストトナー像に変換される。

各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 上の２組のテストトナー像は、転写装置６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃおよび６４Ｂを介して搬送ベルト５２に転写され、レジストセンサ７８および８０に向かって搬送される。２組のテストトナー像がレジストセンサ７８および８０を通過される際に、レジストセンサ７８および８０の位置を基準としたそれぞれのテストトナー像の相対位置すなわちテストトナー像のずれに対応する所定の出力がレジストセンサ７８および８０から出力される。なお、搬送ベルト５２上に形成された２組のテストトナー像は、搬送ベルト５２の回転にともなってさらに搬送され、ベルトクリーナ８２により取り除かれる。

レジストセンサ７８および８０からの各出力は、レジスト補正演算装置１１７に入力され、各テストトナー像のずれの演算に利用される。

レジスト補正演算装置１１７は、副走査方向に所定の距離だけ離れて形成された各色ごとのテストトナー像の対、すなわち、１７８Ｙと１８０Ｙ、１７８Ｍと１８０Ｍ、１７８Ｃと１８０Ｃ、および、１７８Ｂと１８０Ｂごとに、副走査方向の位置のずれを検出したのち、平均値を算出し、この平均値とあらかじめ決められている設計値とのずれ量から垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを出力するタイミングの補正量Ｖｒを規定する。これにより、光走査装置１の各レーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の発光タイミング、すなわち、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が配置された間隔および光走査装置１から出射される各レーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 相互の副走査方向の距離に依存する副走査方向のずれが整合される。

また、レジスト補正演算装置１１７は、１組のテストトナー像、例えば、１７８Ｙ，１７８Ｍ，１７８Ｃおよび１７８Ｂのそれぞれの主走査方向の位置のずれを検出したのち、平均値を算出し、この平均値とあらかじめ決められている設計値とのずれ量から水平同期信号Ｈｓｙｎｃが出力されてから画像データを出力するタイミングの補正量Ｈｒを規定する。これにより、光走査装置１の各レーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から出射されるレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を画像データで強度変調するタイミング、すなわち、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に記録される画像データの主走査方向の書きだし位置が整合される。

レジスト補正演算装置１１７は、さらに、テストトナー像の対、すなわち、１７８Ｙと１８０Ｙ、１７８Ｍと１８０Ｍ、１７８Ｃと１８０Ｃ、および、１７８Ｂと１８０Ｂごとに、主走査方向の位置のずれを検出したのち、平均値を算出し、この平均値とあらかじめ決められている設計値とのずれ量に基づいて、ＶＣＯ１１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から出力される発振周波数の補正量Ｆｒを規定する。これにより、光走査装置１の各レーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に向かって出射される各レーザビームの１クロック当たりの主走査方向の長さ、すなわち、各感光体58 (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に結像される主走査方向の１ラインの長さが整合される。

なお、レジスト補正演算装置１１７により求められたそれぞれの補正量Ｖｒ，ＨｒおよびＦｒは、それぞれ、タイミング制御部１１３内のＲＡＭ部に、一時的に記憶される。この場合、それぞれの補正量Ｖｒ，ＨｒおよびＦｒは、不揮発性ＲＡＭ１０３に記憶されてもよい。また、これらの補正動作は、図示しないコントロールパネルにより補正モードの選択が指示されたとき、画像形成装置１００の図示しない電源スイッチがオンされたとき、あるいは、図示しないカウンタなどによりカウントされるプリント枚数が所定枚数に達したときなどのあらかじめ決められたタイミングで実行される。

次に、画像形成 (通常) モードについて説明する。

図示しない操作パネルあるいはホストコンピュータから画像形成開始信号が供給されることで、主制御装置１０１の制御により各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) がウォームアップされるとともに、画像制御ＣＰＵ１１１の制御により光走査装置１の光偏向装置５の多面鏡５ａが所定の回転速度で回転される。

続いて、主制御装置１０１の制御により、外部記憶装置あるいはホストコンピュータもしくはスキャナ (画像読取装置) からプリントすべき画像データがＲＡＭ１０２に取り込まれる。ＲＡＭ１０２に取り込まれた画像データの一部 (あるいは全部) は、画像制御部１１０の画像制御ＣＰＵ１１１の制御により、各画像メモリ１１４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に収納される。また、主制御装置１０１の制御により、所定のタイミング、例えば、タイミング制御部１１３からの垂直同期信号Ｖｓｙｎｃなどを基準として、送り出しローラ７２が付勢され、用紙カセット７０から１枚の用紙Ｐが取り出される。この取り出された用紙Ｐは、レジストローラ７２により各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) による画像形成動作により提供されるＹ，Ｍ，ＣおよびＢの各トナー像とタイミングが整合され、吸着ローラ７４により搬送ベルト５２に密着されて、搬送ベルト５２の回転にともなって、各画像形成部５０に向かって案内される。

一方、用紙Ｐの給送および搬送動作と平行してあるいは同時に、タイミング設定装置１１８により設定されたデータおよびタイミング制御部１１３の内部ＲＡＭから読み出されたレジストデータおよびクロックデータに基づいて、タイミング制御部１１３から垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが出力される。

タイミング制御部１１３により垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが出力されることで、各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により、各レーザ駆動部１１６ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が付勢され、各レーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から主走査方向の１ライン分のレーザビームが各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に照射される。この１ライン分のレーザビームに基づいて水平同期信号発生回路１２１から発生される水平同期信号Ｈｓｙｎｃの入力直後から各ＶＣＯ１１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) のクロック数がカウントされ、各ＶＣＯ１１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) のクロック数が所定値に達した時点で、各画像メモリ１１４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) からプリントすべき画像データが読み出される。続いて、各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の制御により、各レーザ駆動部１１６ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に対し、各レーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から出射される各レーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の強度を変化するために画像データが転送され、各画像形成部50 (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に、ずれのない画像が形成される。この結果、各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に案内される各レーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が、各レーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) までの間の光路の偏差あるいは各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の直径の偏差に起因する像面でのビームスポット径の変動の影響を受けることなく、各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に正確に結像される。

各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に結像された各レーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、予め所定の電位に帯電されている各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の電位を、画像データに基づいて変化させることで、各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に、画像データに対応する静電潜像を形成する。この静電潜像は、各現像装置６２ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により、対応する色を有するトナーにより現像され、トナー像に変換される。

各トナー像は、それぞれの感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の回転にともなって搬送ベルト５２により搬送されている用紙Ｐに向かって移動され、予め決められたタイミングにより、転写装置６４により、搬送ベルト５２上の用紙Ｐに、所定のタイミングで転写される。これにより、用紙Ｐ上で互いに正確に重なりあった４色のトナー像が用紙Ｐに形成される。なお、トナー像が用紙Ｐに転写されたあとの各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、クリーナ６６ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) および除電ランプ６８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により、残存トナーおよび残存電位が除去されて、引き続く画像形成に利用される。

４色のトナー像を静電的に保持した用紙Ｐは、搬送ベルト５２の回転にともなってさらに搬送され、ベルト駆動ローラ５６の曲率と用紙Ｐの直進性との差によって搬送ベルト５２から分離されて、定着装置８４へ案内される。定着装置８４へ導かれた用紙Ｐは、定着装置８４によりそれぞれのトナーが溶融されることにより、カラー画像としてのトナー像が定着されたのち、図示しない排出トレイに排出される。

一方、用紙Ｐを定着装置８４に供給したあとの搬送ベルト５２はさらに回転されつつ、ベルトクリーナ８２により、表面に残った不所望なトナーが除去され、再び、カセット７０から給送される用紙Ｐの搬送に利用される。

以上説明したように、この実施例の光走査装置は、光学手段と走査対象物との間に複数の光のそれぞれに対応して配置される第１の反射手段と、複数の光のそれぞれに対応して第１の反射手段よりも走査対象物の側に配置され、第１の反射手段により反射されたそれぞれの光を相互に交差させたのち走査対象物に向けてさらに反射する第２の反射手段とを含む結像手段を有することから、光走査装置の厚さを低減できる。

また、この実施例の光走査装置の結像手段は、複数の光のそれぞれに対応して第１の反射手段よりも走査対象物の側に配置され、第１の反射手段により反射されたそれぞれの光の少なくとも１つを、入射角と反射角とのなす角が鈍角になるよう反射して走査対象物に案内する第２の反射手段を含むことから、入射角と反射角とのなす角が鈍角になるよう反射される光以外の光に対する第２の反射手段の位置が入射角と反射角とのなす角が鈍角になるよう反射される光に対応する第２の反射手段の位置に比較して、走査対象物から離れた位置に規定される。

この発明の実施例であるカラー画像形成装置の概略断面図。 図１に示したカラー画像形成装置に利用される光走査装置の概略断面図。 図１に示した光走査装置の偏向前光学系部分を展開した光路図。 図１に示した光走査装置の偏向前折り返しミラーブロックの概略斜視図。 図１に示した光走査装置の水平同期検出用折り返しミラーの概略斜視図。 図１に示した光走査装置の偏向後光学系の各レンズを通るレーザビームの位置を示す概略断面図。 図１に示した光走査装置の出射ミラーの調整機構を示す概略斜視図。 図２に示した光走査装置の比較例としての従来例を示す概略断面図。 図２に示した光走査装置の変形例を示す概略断面図。 図２に示した光走査装置の変形例を示す概略断面図。 図１に示した画像形成装置の制御部を示す概略ブロック図。 図１に示した画像形成装置の副走査方向のタイミングを整合する方法を示す概略斜視図。

符号の説明

１…マルチビーム光走査装置、３…半導体レーザ素子、５…光偏向装置、７…偏向前光学系、９…有限焦点レンズ、１１…ハイブリッドシリンダレンズ、１３…ミラーブロック、１５…保持部材、１７…プラスチックシリンダレンズ、１９…ガラスシリンダレンズ、２１…偏向後光学系、２３…水平同期検出器、２５…水平同期用折り返しミラー、２７…第１の結像レンズ、２９…第２の結像レンズ、３１…第３の結像レンズ、３３…第１の折り返しミラー、３５…第２の折り返しミラー、３７…第３の折り返しミラー、３９…防塵ガラス、４１…固定部、４３…ミラー押さえ板ばね、４５…突起、４７…止めねじ。

Claims (3)

1. 複数の光を走査対象物に向けて走査する走査手段と、
   前記複数の光のそれぞれに対して所定の光学特性を与える共通の光学手段と、この光学手段を通過された前記光のうちで前記光学手段の系の光軸を挟んで前記走査対象物から最も離れた位置を通過される第１の光に対応して少なくとも２以上配置され前記第１の光が前記走査対象物に到達されるまでの間に関与される順に１からｉで識別されるｉ個により形成される第１の反射手段と前記光学手段を通過された前記光のうちで前記第１の光と前記系の光軸との間を通過される光のうちで前記第１の光に最も近接した位置を通過される第２の光に対応して少なくとも２以上配置され前記走査対象物に到達されるまでの間に関与される順に１からｊで識別されるｊ個により形成される第２の反射手段とを含み、前記走査手段により走査された前記光を前記走査対象物の所定の位置に結像する結像手段と、
   前記光学手段により所定の光学特性が与えられた前記複数の光のそれぞれを検出するただ一つの検出器と、
   角度の異なる複数の反射面を有し、前記検出器へ入射する上流において、前記複数の光のそれぞれを、対応する反射面により、前記光検出器の同一の高さに案内する第３の反射手段と、
   を有し、
   前記第２の反射手段のｊ−１からｊへ向かう前記光が前記第１の反射手段のｉ−１とｉ−２との間を通過されるよう、前記第１および第２の反射手段が配置されていることを特徴とする光走査装置。
2. 第１の画像に対応する第１の光を出射する第１の光源と、
   第２の画像に対応する第２の光を出射する第２の光源と、
   前記第１及び第２の光源からそれぞれの光を走査対象物に向けて走査する走査手段と、
   この走査手段により走査された前記それぞれの光を再び前記第１及び第２の光に分離するとともに、前記第１及び第２の光のそれぞれが前記走査対象物に到達されたときに、前記第１及び第２の光のそれぞれが所定の断面形状を有するよう前記第１及び第２の光のそれぞれに対して所定の光学特性を与える光学手段と、
   この光学手段を通過された前記光のうちで所定の位置を通過する系の光軸を挟んで前記走査対象物から最も離れた位置を通過される第１の光に対応して少なくとも２以上配置され、前記第１の光が前記走査対象物に到達されるまでの間に関与される順に１からｉで識別されるｉ個により形成される第１の反射手段と、
   前記光学手段を通過された前記光のうちで前記第１の光と前記系の光軸との間を通過される光のうちで前記第１の光に最も近接した位置を通過される第２の光に対応して少なくとも２以上配置され、前記走査対象物に到達されるまでの間に関与される順に１からｊで識別されるｊ個により形成される第２の反射手段であって、前記第２の反射手段のｊ−１からｊへ向かう前記光が前記第１の反射手段のｉ−１とｉ−２との間を通過するよう配置され、かつ、前記第１の光を入射角と反射角とのなす角が鈍角になるよう反射して前記走査対象物に案内する第２の反射手段と、
   前記光学手段により所定の光学特性が与えられた前記複数の光のそれぞれを検出するただ一つの検出器と、
   角度の異なる少なくとも２つの反射面を有し、前記検出器へ入射する上流において、前記複数の光のそれぞれを、対応する反射面により、前記光検出器の同一の高さに案内する第３の反射手段と、
   を、有する光走査装置。
3. 像担持体と、
   前記像担持体に予め関連づけられた所定位置に向けて、複数の光を出射する請求項１または２に記載の光走査装置と、
   この光走査装置により前記像担持体に形成された潜像に現像剤を供給することで現像剤像を形成する現像装置と、
   を、有する画像形成装置。

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