JP4619576B2 - 走査光学装置とそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光源から出射して偏向器により偏向した複数の光束をそれぞれ走査光学系により複数の走査線とし、その各走査線の光学特性を測定するための複数の光学特性測定手段を備え、上記複数の走査線により走査して形成した各画像を１枚のシートに多重印刷可能にするタンデム方式の走査光学装置とそれを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置には、それぞれ回転する各感光体に、その各感光体にそれぞれ対応させて独立して設けた複数の書き込み手段を有する走査光学装置により、複数の異なった色の画像に対応する走査線で書き込みを行なってそれぞれ静電潜像を形成し、その各静電潜像を複数の顕像化手段により対応する色のトナーで顕像化して、その顕像化したトナー像を記録媒体（転写材）上に重ね合わせて転写することによりカラー画像を得るようにしたデジタルカラー複写機等のデジタルカラー画像形成装置がある。
このようなデジタルカラー画像形成装置で用いる書き込み手段は、例えば半導体レーザ等の光源から書き込み用のビーム（光束）を出射し、そのビームを書き込みレンズ等からなる光学部品を介して走査線とし、その走査線により被走査体である感光体を走査することにより、その感光体上に画像情報に対応した静電潜像を形成している。
【０００３】
このような書き込み手段に設けられている光学部品のレンズは、そのレンズの内部の不均一性や、面形状の製造上における部品精度のバラツキ、さらには温度変化による形状変化等により、ビームの主走査方向の各位置でビームスポット径が異なってしまったり、光量等の光学特性が異なってしまったりすることがある。
このような主走査方向の各位置での光学特性等の異なりは、単色の画像形成装置の場合においても画像の歪みやむらの原因となるため問題であるが、特にカラー画像形成装置の場合には、色調（色味）に違いが生じてカラー画像の品質を著しく低下させてしまうので、特に重要であった。
【０００４】
そのため、カラー画像の品質を高く維持するためには、主走査方向の複数の箇所で走査線の光学特性を測定し、その測定結果から主走査方向の各位置において光学特性が大きく異ならないように補正する必要があった。
また、従来のビームを使用して書き込みを行なう走査光学装置を有する画像形成装置には、例えば特開平６−３２０７８６号公報に記載されているように、レーザ光の画像領域外となる走査領域の一方の端部に第１のレーザ光検出センサを設けると共に、その走査領域の他方の端部に第２のレーザ光検出センサを設け、その第１のレーザ光検出センサがレーザ光を検出してから第２のレーザ光検出センサがレーザ光を検出するまでの時間あるいはクロックのカウント数を基にして、補正書込周波数を演算して書き込みクロック周波数を補正するようにしたものもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特開平６−３２０７８６号公報に記載のものは、走査領域の一方の端部側に設けた第１のレーザ光検出センサと、その走査領域の他方の端部側に設けた第２のレーザ光検出センサとを使用して書き込みクロック周波数を補正する構成であるため、その走査領域の両端部付近における実像高と理想像高の差を０（零）にすることはできても、その第１のレーザ光検出センサと第２のレーザ光検出センサとの中間部についてまでは補正できないという欠点があった。
そのため、その中間部における実像高と理想像高との差が大きくなってしまうため、それによりカラー画像の場合には画像に色ずれが生じてしまったり、色調（色味）が実際のものと違ってしまったりして、カラー画像の品質が低下しやすいという問題点があった。
【０００６】
このような問題は、例えば第１のレーザ光検出センサと第２のレーザ光検出センサとの中間部にもレーザ光検出センサを設けて、その中間部に設けたレーザ光検出センサの検出信号を基にして実像高と理想像高の差が小さくなるように補正すれば改善はできるはずであるが、このようにすれば中間部に配設するレーザ光検出センサがレーザ光の走査領域内に位置するようになってしまう。したがって、その場合にはレーザ光検出センサが、感光体ドラムに向かう走査光（光束）を遮ってしまうようになるため、所望の画像を感光体ドラム上に書き込むことができなくなる。
そこで、従来の画像形成装置では、製造時にのみ走査領域の略中央部について実像高と理想像高の差を検出し、その差を小さくするように補正したりしている。
【０００７】
しかしながら、この方法の場合には画像形成装置が置かれている環境温度の変化に伴って走査光学装置の光学系レンズが変形することにより光学特性が変化したり、長期間の使用により光学特性が経時的に変化したりすると、それまでは対応することができないという問題点があった。
また、上述した特開平６−３２０７８６に記載のものでは、２つのレーザ光検出センサがレーザ光を検出した時間差から書込周波数を補正するようにしているため、レーザ光の走査速度が一定で理想速度からずれているときには補正を行なうことができるが、走査速度が場所によって異なる場合にはあまり精度の高い補正ができないということがあった。
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、走査領域の全域に亘って実像高と理想像高との差が極端に大きな場所ができたりしないようにして、カラー画像を形成したときでも画像に色ずれが生じにくいようにすると共に、色調（色味）も悪くなったりしないようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、光源から出射された光束を回転部材により偏向する偏向器と、その偏向器により偏向された複数の光束をそれぞれ結像光学系を介して複数の走査線とする走査光学系と、その各走査線の光学特性を測定するために上記各走査線をそれぞれ検知する複数の光学特性測定手段とを備え、その複数の走査線により走査して形成した各画像を１枚の記録媒体に多重印刷可能にするタンデム方式の走査光学装置を、次のように構成する。
すなわち、上記光学特性測定手段を、上記各走査線のそれぞれ走査領域内の一端部周辺の所定位置へ向かう光束を検知する第１の光学特性測定手段と、上記各走査線のそれぞれ走査領域内の他端部周辺の所定位置へ向かう光束を検知する第２の光学特性測定手段と、上記第１の光学特性測定手段と第２の光学特性測定手段との間に少なくとも１個設けた第３の光学特性測定手段とにより構成し、その３つの光学特性測定手段の検知信号を基にして上記光源から出射する光束を変調するように構成する。
さらに、上記第１，第２，第３の各光学特性測定手段を全て同一の取付部材に固定し、その取付部材を上記偏向器の回転部材の回転方向に移動可能に支持する。
【０００９】
また、その走査光学装置において、上記３つの光学特性測定手段のうち少なくとも上記第３の光学特性測定手段に対応する上記走査光学系と該走査光学系により走査される被走査体との間に走査線に対して反射面を傾けて反射部材を設けると共に、その反射部材をそこに入射した光束の一部を透過させる性質を有するハーフミラーとし、上記反射部材により反射された光束を上記第３の光学特性測定手段が検知し、上記反射部材を透過した光束が上記被走査体に至るようにするとよい。
上記ハーフミラーは、光束を反射させる側の面以外の面に反射防止膜をコートすると効果的である。
あるいは、上記第３の光学特性測定手段に対応する上記走査光学系とその走査光学系により走査される被走査体との間に走査線に対して反射面を傾けた姿勢に設けられてそこに入射して反射した光束を上記第３の光学特性測定手段に導く反射部材と、上記走査光学系から上記被走査体に向かう光束を上記反射部材が遮らないようにその反射部材を退避位置に移動させる反射部材移動手段とを設けるようにしてもよい。
【００１０】
また、上記複数の被走査体にそれぞれ対応する上記第１の光学特性測定手段と第２の光学特性測定手段と第３の光学特性測定手段のそれぞれ互いに主走査方向に直交して光束の出射方向に沿う方向に対向する各光学特性測定手段を、上記主走査方向に直交して光束の出射方向に沿う方向に引いた直線上に位置するようにそれぞれ配置し、その主走査方向に間隔を置いて複数本形成される上記各直線が略平行になるようにするとよい。
上記第１，第２，第３の各光学特性測定手段は、入射する光束の入射時期を検知する手段にしてもよいし、入射する光束の位置を検知する手段にしてもよい。
さらに、上記いずれかの走査光学装置を備えた画像形成装置も提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施形態である走査光学装置の基本的な光学系を同一平面上に展開して示す説明図、図２は同じくその走査光学装置を備えた画像形成装置の作像部を示す構成図である。
図１に示す走査光学装置１は、光源となる半導体レーザ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄからそれぞれ出射されたレーザによる光束を偏向するポリゴンモータ２３とポリゴンミラー（回転部材）２４とからなる偏向器４と、その偏向器４により偏向された複数の光束をそれぞれ結像光学系を介してそれぞれ走査線とする走査光学系となる走査レンズ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄと、その各走査線の光学特性を測定するために各走査線をそれぞれ検知する複数の光学特性測定手段１５Ａ_１〜１５Ａ_４，１５Ｂ_１〜１５Ｂ_４，１５Ｃ_１〜１５Ｃ_４とを備えており、その複数の走査線により図２に示す被走査体である感光体ドラム９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ上をそれぞれ走査して形成した各画像を１枚の記録媒体（シート）に多重印刷可能にするタンデム方式の走査光学装置である。
【００１２】
そして、各光学特性測定手段１５Ａ_１〜１５Ａ_４，１５Ｂ_１〜１５Ｂ_４，１５Ｃ_１〜１５Ｃ_４を、それぞれ光束の入射時期を検知する光検知手段としている。
この走査光学装置１は、各走査線ごとに対応する光学特性測定手段を上述したようにそれぞれ３つで構成し、その第１の光学特性測定手段となる光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ａ_３，１５Ａ_２，１５Ａ_４で各走査線の走査領域内の書き込み開始側の一端部周辺の所定位置へ向かう光束を検知し、第２の光学特性測定手段となる光学特性測定手段１５Ｂ_１，１５Ｂ_３，１５Ｂ_２，１５Ｂ_４で各走査線の走査領域内の他端部周辺の所定位置へ向かう光束を検知し、上記第１の光学特性測定手段と第２の光学特性測定手段との間にそれぞれ第３の光学特性測定手段となる光学特性測定手段１５Ｃ_１，１５Ｃ_３，１５Ｃ_２，１５Ｃ_４を、走査領域の走査方向の略中間の位置にそれぞれ配置している。
【００１３】
そして、この走査光学装置１は、各走査線ごとに上記の３つの光学特性測定手段の検知信号を基にして、４つの半導体レーザ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄからそれぞれ出射するレーザ光を、後述する内容に変調するようにしている。
なお、各走査線に対応する第３の光学特性測定手段をそれぞれ１個ずつ設けた場合の例について説明したが、その第３の光学特性測定手段は各走査線ごとに２個以上設けるようにしてもよい。
また、図１では各走査レンズ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄから各光学特性測定手段１５Ａ_１〜１５Ａ_４，１５Ｂ_１〜１５Ｂ_４，１５Ｃ_１〜１５Ｃ_４までの間のミラーの図示を全て省略している(ミラーは図２を参照)。
【００１４】
この走査光学装置１は、半導体レーザ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄからそれぞれ出射したレーザ光による発散光束を、カップリングレンズ２Ａ〜２Ｄによりカップリングして、副走査方向のみにパワーを有する結像光学系であるシリンドリカルレンズ３Ａ〜３Ｄによりポリゴンミラー２４の反射点の近傍に線像として結像する。なお、この線像は反射点から多少離れた位置に結像するようにしてもよい。
その光束は、ポリゴンミラー２４により反射されて走査レンズ５Ａを通り、図２に示すように折り返しミラー６Ａ，７Ａ，８Ａにより反射されて防塵ガラスを兼ねる反射部材であるミラー１６Ａ（説明を後述するが、ハーフミラーであって一部の光を透過する性質を有する）を通して感光体ドラム９Ａに結像される。
また、走査レンズ５Ｂを通った光束は、折り返しミラー６Ｂ，７Ｂ，８Ｂにより反射されて同様に防塵ガラスを兼ねるミラー１６Ｂを通して感光体ドラム９Ｂに結像される。
【００１５】
さらに、走査レンズ５Ｃを通った光束は、折り返しミラー６Ｃ，７Ｃ，８Ｃにより反射されて防塵ガラスを兼ねるミラー１６Ｃを通して感光体ドラム９Ｃに結像される。さらにまた、走査レンズ５Ｄを通った光束は、折り返しミラー６Ｄ，７Ｄ，８Ｄにより反射されて防塵ガラスを兼ねるミラー１６Ｄを通して感光体ドラム９Ｄに結像される。
その際、各感光体ドラム９Ａ〜９Ｄの表面は、図示しない帯電装置によりそれぞれ所定の電位に帯電されている。したがって、その各感光体ドラム９Ａ〜９Ｄの帯電面が露光されて、そこに各色（シアン，マゼンタ，イエロー，ブラック）に対応する潜像が形成され、その各潜像が各色に対応する図示しない現像装置により現像されて各色のトナー像となる。
その感光体ドラム９Ａ〜９Ｄ上に形成された各トナー像は、転写ベルト１１上に吸着されて図２で左方に搬送される記録媒体に順次重ね合わされて転写される。
【００１６】
なお、各光束ごとに設ける上述した走査レンズは、その各光束ごとに複数設けるようにしてもよい。また、図２に示したように上下方向に近接する走査レンズ５Ａ，５Ｃ及び走査レンズ５Ｂ，５Ｄを上下方向に重ねてそれぞれ一体化し、それらを１つのレンズとしてもよい。
また、この走査光学装置１では、上下２段に配置したポリゴンミラー２４により、走査線（光束）を図１に示すように左右に２本ずつ振り分けるようにしているが、その走査線の総数をさらに増やしたり、振り分ける走査線の数を変えるようにすることもできる。
【００１７】
ところで、この走査光学装置１は、図２に示したように、走査光学系の各折り返しミラー８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄとその各走査光学系により走査される被走査体である感光体ドラム９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄとの間に走査線に対して反射面を例えば略４５度傾けて反射部材であるミラー１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄをそれぞれ設けている。
そして、その各ミラー１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄを、そこに入射した光束の一部を透過させる性質を有するハーフミラーとし、そのミラー１６Ａにより反射された一部の光束を光学特性測定手段１５Ｃ_１が検知し、ミラー１６Ｂにより反射された一部の光束を光学特性測定手段１５Ｃ_２が検知するようにしている。
【００１８】
また、ミラー１６Ｃにより反射された一部の光束を光学特性測定手段１５Ｃ_３が検知し、ミラー１６Ｄにより反射された一部の光束を光学特性測定手段１５Ｃ_４が検知するようにしている。
また、各ミラー１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄをそれぞれ透過した光束は、感光体ドラム９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄにそれぞれ至る。さらに、主走査方向の両側に位置する各光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ｂ_１と、１５Ａ_２，１５Ｂ_２と、１５Ａ_３，１５Ｂ_３と、１５Ａ_４，１５Ｂ_４は、それぞれ書込領域の外の主走査方向の両側で、装置の固定部に固定されている。
そして、その各光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ｂ_１，１５Ａ_２，１５Ｂ_２，１５Ａ_３，１５Ｂ_３，１５Ａ_４，１５Ｂ_４には、各ミラー１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄにより反射された光束がそれぞれ入射するが、その各光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ｂ_１，１５Ａ_２，１５Ｂ_２，１５Ａ_３，１５Ｂ_３，１５Ａ_４，１５Ｂ_４に光束を導くミラーは書込領域外に位置するため、その部分はハーフミラーを使用せずに全面反射のミラーを使用するとよい。
【００１９】
なお、各光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ｂ_１，１５Ｃ_１，１５Ａ_２，１５Ｂ_２，１５Ｃ_２，１５Ａ_３，１５Ｂ_３，１５Ｃ_３，１５Ａ_４，１５Ｂ_４，１５Ｃ_４としては、例えばＰＤ等の光束の入射時期を検知することができる光検知手段を使用する。
また、この各光学特性測定手段としては、ビーム径測定装置や光量測定装置を使用するようにしてもよい。そして、各光学特性測定手段としてビーム径測定装置を使用した場合には、その各ビーム径測定装置が測定したビーム径の測定結果に応じて、シリンドリカルレンズの位置を調整することにより補正を行なう。
また、各光学特性測定手段として光量測定装置を使用した場合には、その各光量測定装置が測定した光束の光量測定結果に応じて、半導体レーザのパワー（ＬＤパワー）を調整することにより補正を行なう。
このように、各光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ｂ_１，１５Ｃ_１，１５Ａ_２，１５Ｂ_２，１５Ｃ_２，１５Ａ_３，１５Ｂ_３，１５Ｃ_３，１５Ａ_４，１５Ｂ_４，１５Ｃ_４は、光検知手段，ビーム径測定装置，光量測定装置のいずれを使用するようにしても補正ができるので、形成する画像がフルカラーであっても色ずれが生じにくく、色調（色味）も良好な高画質のカラー画像が得られる。
【００２０】
次に、この走査光学装置１を有する画像形成装置が行なう書き込みを開始させる時間の補正について説明する。
設計上における１走査の画素数をＮとすると、その画素数Ｎは、書込周波数をｆ_０、走査開始位置周辺の所定位置へ向かう光束を検知する各光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ａ_３，１５Ａ_２，１５Ａ_４が光束を検知してから、走査終了位置周辺の所定位置へ向かう光束を検知する各光学特性測定手段１５Ｂ_１，１５Ｂ_３，１５Ｂ_２，１５Ｂ_４が光束を検知するまでの理想時間をＴ_１とすると、１走査の画素数Ｎは下記となる。
Ｎ＝ｆ_０×Ｔ_１
【００２１】
ここで、走査光学系を構成するレンズは、製作上のバラツキや環境温度、更には取付誤差等により設計値に対して誤差が生じるので、それにより走査開始位置周辺の所定位置へ向かう光束を検知する各光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ａ_３，１５Ａ_２，１５Ａ_４がそれぞれ光束を検知してから、走査終了位置周辺の所定位置へ向かう光束を検知する各光学特性測定手段１５Ｂ_１，１５Ｂ_３，１５Ｂ_２，１５Ｂ_４が光束をそれぞれ検知するまでの実時間をＴ_１′とすると、その実時間Ｔ_１′は理想時間をＴ_１と異なる。
したがって、次式のような関係となり、その結果において形成される画像が間延びしたり、逆に寸詰まりになったりする。
Ｎ≠ｆ_０×Ｔ_１′
そこで、書込周波数ｆ_０の代わりに、その書込周波数ｆ_０に補正を加えた補正書込周波数ｆ_１＝ｆ_０×Ｔ_１′／Ｔ_１を使用するようにすれば、設計上における１走査の画素数Ｎは、次に示す関係式が成り立つ。
Ｎ＝ｆ_１×Ｔ_１′
【００２２】
さらに、この走査光学装置１では、前述したように第３の光学特性測定手段となる光学特性測定手段１５Ｃ_１，１５Ｃ_２，１５Ｃ_３，１５Ｃ_４を、走査領域の走査方向の略中間の位置にそれぞれ配置している。
そこで、走査開始位置周辺の所定位置へ向かう光束を検知する各光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ａ_３，１５Ａ_２，１５Ａ_４が光束を検知してから、走査領域の走査方向の略中間の位置へ向かう光束を検知する各光学特性測定手段１５Ｃ_１，１５Ｃ_３，１５Ｃ_２，１５Ｃ_４が光束を検知するまでの理想時間をＴ_２、その実時間をＴ_２′とし、各光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ａ_３，１５Ａ_２，１５Ａ_４が光束を検知してから、その光束が画像形成領域（描画領域）に書き込みを開始するまでの理想時間（設計上の時間）をｔ_１としたとき、この走査光学装置１では、走査開始位置周辺の所定位置へ向かう光束を各光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ａ_３，１５Ａ_２，１５Ａ_４が検知してからその各光束が画像形成領域に書き込みを開始するまでの時間ｔ_２を、次式で求めた時間としている。
ｔ_２＝ｔ_１×Ｔ_１／Ｔ_１′−（Ｔ_２′−Ｔ_２）／２
ここで、Ｔ_１／Ｔ_１′は、理想時間ｔ_１の間に走査光学系を構成するレンズが、前述したような製作上のバラツキや環境温度の変化により変形したりして走査線の走査スピードが変化した分を補正するための補正値である。
【００２３】
このような補正を加えることで、従来の走査光学装置に見られるように走査領域の両端側にそれぞれ光学特性測定手段を設け、その一方の光学特性測定手段が光束を検出してから他方の光学特性測定手段が光束を検出するまでの時間を基にして書き込みを開始する時間を補正する場合に比べで、理想時間と実時間の差を大幅に小さくすることができる。
すなわち、図３を使用して説明すると、従来の走査領域の両端側にそれぞれ光学特性測定手段を設け、その一方の光学特性測定手段が光束を検出してから他方の光学特性測定手段が光束を検出するまでの理想時間をＴ_１、その実時間をＴ_１′とし、基本となる書込周波数をｆ_０としたとき、補正書込周波数ｆ_１を、ｆ_１＝ｆ_０×Ｔ_１′／Ｔ_１とする方法の場合には、補正前に理想値に対して図３に実線で示すようなずれがあったときには、走査領域の主走査方向の両端を同図に破線で示すように補正して実像高の理想像高に対するずれを０（Δ＝０）にすると、最大のずれ量は主走査方向の略中間部でΔとなる。
【００２４】
これに対し図２で説明した画像形成装置では、走査開始位置周辺の所定位置へ向かう光束を各光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ａ_３，１５Ａ_２，１５Ａ_４が検知してからその各光束が画像形成領域に書き込みを開始するまでの時間ｔ_２を、前述したようにｔ_２＝ｔ_１×Ｔ_１／Ｔ_１′−（Ｔ_２′−Ｔ_２）／２で求めた時間にしている。
すなわち、各光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ａ_３，１５Ａ_２，１５Ａ_４が光束をそれぞれ検知してから、その光束が画像形成領域（描画領域）に書き込みを開始するまでの理想時間（設計上の時間）ｔ_１に、走査光学系のレンズの変形等によって変わる走査スピードの変化分を補正する補正値Ｔ_１／Ｔ_１′を掛け、そこから各光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ａ_３，１５Ａ_２，１５Ａ_４が光束を検知してからその光束を各光学特性測定手段１５Ｃ_１，１５Ｃ_３，１５Ｃ_２，１５Ｃ_４が検知するまでの実時間をＴ_２′からその理想時間をＴ_２を引いた値を２で割って半分とした値を差し引いた時間にしている。
【００２５】
それにより、図３に一点鎖線で示すように、実像高の理想像高に対するずれの最大ずれ量を、走査領域の主走査方向の両端部と略中間部で共にΔ／２にすることができる。したがって、従来の光学特性測定手段を走査領域の両端近傍にのみに置いた場合の図３に破線で示した特性曲線における最大ずれ量Δに対して半分にすることができる。
そのため、この走査光学装置１を有する画像形成装置によれば、走査領域の全域に亘って実像高と理想像高との差が極端に大きな場所ができないようにすることができるので、フルカラー画像を形成したときでも画像に色ずれが生じにくい。また、色調（色味）もよくなる。
そして、この画像形成装置が有する走査光学装置１は、図２に示したように走査光学系の各折り返しミラー８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄからそれぞれ感光体ドラム９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄに向かう走査線の光路上にミラー１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄをそれぞれ位置させているが、それらはいずれも入射した光束の一部を透過させる性質を有するハーフミラーであるため、それらのミラーを画像形成中であっても走査線の光路上から退避させる必要がない。
【００２６】
したがって、そのミラー１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄを移動させる移動機構を必要としない分だけ構成を簡単にすることができる。
また、ハーフミラーであるミラー１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄは、光束を反射させる側の面（図２で上側の面）以外の面に反射防止膜をコートしている。
したがって、その各ミラー１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄにそれぞれ入射した光束を反射側の光と透過側の光とに確実に分割することができ、反対側の反射防止膜をコートした面により各光学特性測定装置１５Ａ_１〜１５Ａ_４，１５Ｂ_１〜１５Ｂ_４，１５Ｃ_１〜１５Ｃ_４に入り込むノイズを防ぐことができる。さらに、画像形成のために各感光体ドラム９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄに向かう光束の光量が増大するので、半導体レーザパワーを抑えることができるため、消費電力を低減することができる。
【００２７】
図４はこの発明による走査光学装置を備えた画像形成装置の他の例を示す図２と同様な構成図であり、図２と対応する部分には同一の符号を付してある。
この画像形成装置は、各色に対応する走査線（光束）を第３の光学特性測定手段１５Ｃ_１，１５Ｃ_２，１５Ｃ_３，１５Ｃ_４にそれぞれ導く反射部材であるミラー３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄを、専用の防塵ガラス２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと別にそれぞれ設け、その各ミラー３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄを全面反射のミラーにすると共に、各感光体ドラム９Ａ〜９Ｄに画像形成時にそれぞれ向かう光束を各ミラー３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄが遮らないようにするため、それらのミラーを図４に仮想線で示す退避位置に移動させる図示しない反射部材移動手段（例えばソレノイドを使用した直線移動機構）をそれぞれ設けるようにした点が、図１及び図２で説明した実施形態と異なる。
【００２８】
各ミラー３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄは全面反射のミラーであるため、そこに入射した光は入射方向には透過しないので、画像形成時（画像の描画中）にミラー３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄが図４に実線で示す位置にあると感光体ドラム９Ａ〜９Ｄにそれぞれ向かう走査線が、それらのミラーによって遮られて感光体ドラム９Ａ〜９Ｄまで到達しなくなる。
そこで、この画像形成装置では、光学特性測定から画像形成（描画）に移る迄の間に上記の各移動装置（１つの移動装置で４つのミラーを連動させて移動する構成にしてもよい）をそれぞれ駆動させて、ミラー３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄを図４に仮想線で示す退避位置にそれぞれ移動させる。
なお、図４では説明の簡略化の都合上、４個の感光体ドラム９Ａ〜９Ｄにそれぞれ向かう４本の各走査線ごとに１個ずつのミラー３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄを図示しているが、実際にはその各走査線ごとにミラー３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄは３個ずつ設けてあり、そのうち走査領域の略中央に位置して各光学特性測定手段１５Ｃ_１，１５Ｃ_２，１５Ｃ_３，１５Ｃ_４に対応するミラーのみが、図４に仮想線で示した退避位置に移動装置により移動されるようになっている。
そして、画像形成が終了すると、所定のタイミングで、その走査領域の略中央に位置するミラー３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄを、図４に実線で示した位置にそれぞれ戻す。
なお、この画像形成装置においても、図１乃至図３で説明した画像形成装置と同様な各光束の書込開始タイミングの補正を行なう。
【００２９】
ところで、上述した各画像形成装置の走査光学装置における各光学特性測定手段として、例えば２次元ＣＣＤ等の入射光束の位置を検知するものを用いることもできる。
その場合には、各２次元ＣＣＤの中心近傍に光源からの光束が導かれるようにし、実際に光束が検出された位置と理想位置との差から光束の主走査方向のずれ量を測定する。
そして、各光束の書込開始タイミングの補正は、走査開始位置周辺の所定位置へ向かう光束を検知する２次元ＣＣＤからなる光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ａ_２，１５Ａ_３，１５Ａ_４と、走査終了位置周辺の所定位置へ向かう光束を検知する２次元ＣＣＤからなる光学特性測定手段１５Ｂ_１，１５Ｂ_３，１５Ｂ_２，１５Ｂ_４とでずれがなくなるように書込周波数を補正する。
次に、書込周波数を固定のまま、走査領域の中央近傍へ向かう光束を検知する２次元ＣＣＤからなる光学特性測定手段１５Ｂ_１，１５Ｂ_２，１５Ｂ_３，１５Ｂ_４のずれ量（図３で説明した理想像高に対する実像高のずれ量）がそれぞれ半分になるように、書込開始タイミングを補正することによって全書込幅に渡って主走査方向のずれを小さく抑える（図３に仮想線で示したずれを示す線を参照）。
【００３０】
図５はこの発明による走査光学装置の実施形態の特徴を示す図１と同様な説明図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施形態による走査光学装置は、第１の各光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ａ_２，１５Ａ_３，１５Ａ_４と第２の各光学特性測定手段１５Ｂ_１，１５Ｂ_２，１５Ｂ_３，１５Ｂ_４と、第３の各光学特性測定手段１５Ｃ_１，１５Ｃ_２，１５Ｃ_３，１５Ｃ_４の全てを同一の取付部材３１に固定し、その取付部材３１をポリゴンミラー２４の回転方向である矢示Ａ方向に移動可能に支持している。
それにより、転写ベルト１１が図５の矢示Ａ方向に傾いて取り付けられることにより走査光学系に対して傾いてしまったときには色ずれが発生してしまうが、この実施の形態によれば、そのようなときには転写ベルト１１の傾きに合わせて取付部材３１を矢示Ａ方向に移動させて傾けるようにすれば、上述した色ずれを防止することができる。
【００３１】
また、この走査光学装置では、複数の感光体ドラムにそれぞれ対応する第１の光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ａ_２，１５Ａ_３，１５Ａ_４と第２の各光学特性測定手段１５Ｂ_１，１５Ｂ_２，１５Ｂ_３，１５Ｂ_４と、第３の各光学特性測定手段１５Ｃ_１，１５Ｃ_２，１５Ｃ_３，１５Ｃ_４のそれぞれ互いに主走査方向に直交して光束の出射方向に沿う方向に対向する光学特性測定手段１５Ａ_１，１５Ｂ_２，１５Ａ_３，１５Ｂ_４と、光学特性測定手段１５Ｂ_１，１５Ａ_２，１５Ｂ_３，１５Ａ_４と、光学特性測定手段１５Ｃ_１，１５Ｃ_２，１５Ｃ_３，１５Ｃ_４とを、主走査方向に直交して光束の出射方向に沿う方向に引いた直線Ｌ_１，Ｌ_２，Ｌ_３上にそれぞれ位置するように配置している。そして、その各直線Ｌ_１，Ｌ_２，Ｌ_３が略平行になるようにしている。
このようにすることにより、同じ主走査位置に対応する各走査光学系の光学特性測定手段は同一の直線上に位置し、しかも転写ベルト１１は図２に示すようにローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃによって張装されて回動することにより、その転写ベルト１１は蛇行しないので、各光学特性測定手段の調整を容易に行なうことができる。
【００３２】
なお、上記各走査光学装置における光学特性測定手段は、例えばエリアセンサのようにそこに入射する光束の位置を検知する手段であってもよい。
そのエリアセンサを用いたときには、理想状態では各エリアセンサの中心近傍に光束が当たるように光源が発光するように変調をかけ、各エリアセンサが検知した光検知位置の理想位置からのずれ量から、主走査方向の書込位置のずれを求める。
ところで、図２と図４にそれぞれ示した４色対応のカラーの画像形成装置は、共に転写ベルト１１上に記録媒体を乗せ、その記録媒体に直接各色のトナー像を順次転写していくタイプであった。
これに対し、この発明は図６（図２及び図４と対応する部分には同一の符号を付してある）に示すように、各色のトナー像を一旦転写ベルト（中間転写ベルト）１１上の正確な位置に順次重ね合わせるように転写していき、その４色重ね合わせのトナー像を記録媒体Ｐに一括転写するタイプの装置にも適用することができる。
なお、各感光体ドラム９Ａ〜９Ｄ上にそれぞれトナー像が形成されるまでのプロセスは、図２で説明した画像形成装置と同様である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、次に記載する効果を奏する。
請求項１〜７の走査光学装置及び請求項８の画像形成装置によれば、各走査線のそれぞれ走査領域内の一端部周辺の所定位置へ向かう光束を検知する第１の光学特性測定手段と、上記各走査線のそれぞれ走査領域内の他端部周辺の所定位置へ向かう光束を検知する第２の光学特性測定手段と、上記第１の光学特性測定手段と第２の光学特性測定手段との間に設けた第３の光学特性測定手段とを設け、その３つの光学特性測定手段の検知信号を基にして光源から出射する光束を変調するようにしたので、走査領域の中央部についても実像高と理想像高との差を小さくするように補正することができるため、走査領域の全域に亘って実像高と理想像高との差が極端に大きな場所ができないようにすることができる。それにより、カラー画像を形成したときでも画像に色ずれが生じにくくなり、色調（色味）もよくなる。
さらに、第１，第２，第３の各光学特性測定手段を全て同一の取付部材に固定し、その取付部材を偏向器の回転部材の回転方向に移動可能に支持したので、記録媒体を搬送する搬送系が偏向器の回転部材の回転方向に傾いて取り付けられているときであっても、その搬送系の傾きに合わせて取付部材を上記回転方向に移動させて傾ければ、カラー画像における色ずれを防止することができる。
【００３４】
請求項２の走査光学装置によれば、第３の光学特性測定手段に光束を導く反射部材をハーフミラーとしているので、そのハーフミラーを画像形成中であっても走査線の光路から退避させる必要がないため、その反射部材を移動させる手段を必要としない分だけ構成を簡単にすることもできる。また、コストアップを抑えることができると共に装置の大型化も回避することもできる。
請求項３の走査光学装置によれば、第３の光学特性測定手段に対応する走査光学系とその走査光学系により走査される被走査体との間に走査線に対して反射面を傾けた姿勢に反射部材を設けることにより、その反射部材が走査領域内に位置するようになっても、反射部材は画像形成時には反射部材移動手段により退避位置に移動させることができるので、画像形成のための走査線の遮光を防止して、色ずれが生じにくく色調の良好な画像を形成することもできる。
【００３５】
請求項４の走査光学装置によれば、反射部材として使用するハーフミラーは光束を反射させる側の面以外の面に反射防止膜をコートしているので、その反射防止膜のある面側から光学特性測定装置に入り込むノイズを防ぐことができる。それにより、画像形成のために被走査体に向かう光束の光量が増大するので、半導体レーザパワーを抑えることができ、その結果消費電力を低減することもできる。
【００３６】
請求項５の走査光学装置によれば、同じ主走査位置に対応する各走査光学系の光学特性測定手段は同一の直線上に位置するため、各光学特性測定手段の調整を容易に行なうことができる。
請求項６の走査光学装置によれば、上記第１，第２，第３の各光学特性測定手段は入射する光束の入射時期を検知する手段であり、請求項７の走査光学装置によれば、上記第１，第２，第３の各光学特性測定手段は入射する光束の位置を検知する手段であるので、共に高い精度で走査光の光学特性をそれぞれ測定し、その測定結果を基にして光源から出射する光束を変調することができる。したがって、カラー画像の色ずれを防止することができると共に、良好な色調（色味）が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施形態である走査光学装置の基本的な光学系を同一平面上に展開して示す説明図である。
【図２】 同じくその走査光学装置を備えた画像形成装置の作像部を示す構成図である。
【図３】 補正前と補正後の理想像高に対する実像高のずれ量を示す線図である。
【図４】 この発明による走査光学装置を備えた画像形成装置の他の例を示す図２と同様な構成図である。
【図５】 この発明による走査光学装置の実施形態の特徴を示す図１と同様な説明図である。
【図６】 転写ベルト上に各色のトナー像を重ね合わせた４色重ね合わせのトナー像を記録媒体に一括転写するタイプの画像形成装置の作像部を示す構成図である。
【符号の説明】
１：走査光学装置 ３Ａ，２Ｂ，３Ｃ，３Ｄ：シリンドリカルレンズ（結像光学系）
４：偏向器 ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ：走査レンズ（走査光学系）
９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ：感光体ドラム（被走査体）
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ：半導体レーザ（光源）
１５Ａ_１，１５Ａ_２，１５Ａ_３，１５Ａ_４，１５Ｂ_１，１５Ｂ_２，１５Ｂ_３，１５Ｂ_４，１５Ｃ_１，１５Ｃ_２，１５Ｃ_３，１５Ｃ_４：光学特性測定手段
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ：ミラー（反射部材）
２４：ポリゴンミラー（回転部材） ３１：取付部材
３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ：ミラー（反射部材）

Claims (8)

1. 光源から出射された光束を回転部材により偏向する偏向器と、その偏向器により偏向された複数の光束をそれぞれ結像光学系を介して複数の走査線とする走査光学系と、その各走査線の光学特性を測定するために前記各走査線をそれぞれ検知する複数の光学特性測定手段とを備え、その複数の走査線により走査して形成した各画像を１枚の記録媒体に多重印刷可能にするタンデム方式の走査光学装置において、
   前記光学特性測定手段を、前記各走査線のそれぞれ走査領域内の一端部周辺の所定位置へ向かう光束を検知する第１の光学特性測定手段と、前記各走査線のそれぞれ走査領域内の他端部周辺の所定位置へ向かう光束を検知する第２の光学特性測定手段と、前記第１の光学特性測定手段と第２の光学特性測定手段との間に少なくとも１個設けた第３の光学特性測定手段とにより構成し、その３つの光学特性測定手段の検知信号を基にして前記光源から出射する光束を変調するようにし、
   前記第１，第２，第３の各光学特性測定手段は全て同一の取付部材に固定されていて、該取付部材を前記偏向器の回転部材の回転方向に移動可能に支持したことを特徴とする走査光学装置。
2. 請求項１記載の走査光学装置において、前記３つの光学特性測定手段のうち少なくとも前記第３の光学特性測定手段に対応する前記走査光学系と該走査光学系により走査される被走査体との間に走査線に対して反射面を傾けて反射部材を設けると共に、該反射部材をそこに入射した光束の一部を透過させる性質を有するハーフミラーとし、前記反射部材により反射された光束を前記第３の光学特性測定手段が検知し、前記反射部材を透過した光束が前記被走査体に至るようにしたことを特徴とする走査光学装置。
3. 請求項１記載の走査光学装置において、前記第３の光学特性測定手段に対応する前記走査光学系と該走査光学系により走査される被走査体との間に走査線に対して反射面を傾けた姿勢に設けられてそこに入射して反射した光束を前記第３の光学特性測定手段に導く反射部材と、前記走査光学系から前記被走査体に向かう光束を前記反射部材が遮らないように該反射部材を退避位置に移動させる反射部材移動手段とを設けたことを特徴とする走査光学装置。
4. 前記ハーフミラーは、光束を反射させる側の面以外の面に反射防止膜をコートしていることを特徴とする請求項２記載の走査光学装置。
5. 前記複数の被走査体にそれぞれ対応する前記第１の光学特性測定手段と第２の光学特性測定手段と第３の光学特性測定手段のそれぞれ互いに主走査方向に直交して光束の出射方向に沿う方向に対向する各光学特性測定手段を、前記主走査方向に直交して光束の出射方向に沿う方向に引いた直線上に位置するようにそれぞれ配置し、その主走査方向に間隔を置いて複数本形成される前記各直線が略平行になるようにしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の走査光学装置。
6. 前記第１，第２，第３の各光学特性測定手段は、入射する光束の入射時期を検知する手段であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の走査光学装置。
7. 前記第１，第２，第３の各光学特性測定手段は、入射する光束の位置を検知する手段であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の走査光学装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の走査光学装置を備えた画像形成装置。

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