JP5121026B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

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。

レーザプリンタやデジタル複写機などの画像形成装置では、感光体の表面に潜像を形成するための光走査装置を備えている。

通常、光走査装置では、光源及び駆動回路が含まれる光源ユニット、偏向器前光学系、偏向器（ポリゴンスキャナ）、走査レンズ、及び折り返しミラー等が、ハウジングの内部に収容されている。

ところで、ハウジングの内部温度が局所的に上昇すると、ハウジングが変形することが考えられる。このハウジングの変形は、光学部材等の位置関係を変化させ、画像品質を低下させるおそれがある。

そこで、偏向器の発熱によるハウジングの変形を低減する方法が提案された（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

本発明は、第１の観点からすると、光束により被走査面を主走査方向に走査する光走査装置であって、光源と；前記光源からの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系と；底板及び複数の側板を有し、前記偏向器及び前記走査光学系がその内部に収容される光学ハウジングと；前記光学ハウジングを支持する支持部材と；を備え、前記支持部材は、前記光学ハウジングにおける主走査方向の端部を摺動可能に支持する少なくとも１つの支持機構を有し、前記底板における前記偏向器がその上に配置される位置と、該位置を通り前記走査光学系の光軸に平行な方向に関する前記底板の少なくとも一方の端部とが前記支持部材に固定されていることを特徴とする光走査装置である。

これによれば、高コスト化を招くことなく、偏向器の発熱による光学ハウジングの変形を従来よりも小さくすることができる。

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が含まれる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、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することができる。

本発明の第１の実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。 図１における光走査装置の概略構成を説明するための斜視図である。 図１における光走査装置の概略構成を説明するための平面図である。 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。 図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、いずれも液晶偏向素子を説明するための図である。 偏向器側走査レンズの光学面形状を説明するための図である。 像面側走査レンズの光学面形状を説明するための図である。 光走査装置における主要な光学素子の位置関係を説明するための図である。 図８における具体例を説明するための図である。 光学的に像面に略平行な面を説明するための図である。 光検知センサの概略構成を説明するための図である。 図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）は、いずれも図１１の光検知センサの動作を説明するための図である。 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。 副走査ずれ量とΔｈとの関係を説明するための図である。 ポリゴンミラーの発熱による光学ハウジング内の温度の不均一性を説明するための図である。 従来の光学ハウジングの変形を説明するための図（その１）である。 従来の光学ハウジングの変形を説明するための図（その２）である。 従来の走査レンズの変形を説明するための図である。 第１の実施形態における光学ハウジングの支持板への支持を説明するための図である。 図１９における位置Ｂ１でのねじ止めを説明するための図である。 図１９における位置Ｃ１での弾性部材による支持を説明するための図である。 ねじ止めの効果を説明するための図（その１）である。 ねじ止めの効果を説明するための図（その２）である。 第１の実施形態における支持機構の変形例１を説明するための図である。 第１の実施形態における支持機構の変形例２を説明するための図である。 第１の実施形態における支持機構の変形例３を説明するための図である。 本発明の第２の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２７における光走査装置の概略構成を説明するための図（その１）である。 図２７における光走査装置の概略構成を説明するための図（その２）である。 図２７における光走査装置の概略構成を説明するための図（その３）である。 図２７における光走査装置の概略構成を説明するための図（その４）である。 第２の実施形態における光学ハウジングの支持板への支持を説明するための図である。 従来の走査線曲がりを説明するための図である。 従来の色ずれを説明するための図である。 第２の実施形態における支持機構の変形例１を説明するための図である。 第２の実施形態における支持機構の変形例２を説明するための図である。 第２の実施形態における支持機構の変形例３を説明するための図である。

《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図２３に基づいて説明する。図１には、第１の実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。

このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングブレード１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。

通信制御装置１０５０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。

感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、図１における矢印方向に回転するようになっている。

帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングブレード１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電チャージャ１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングブレード１０３５の順に配置されている。

帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。

光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面に、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束を照射する。これにより、感光体ドラム１０３０の表面には、画像情報に対応した潜像が形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。

トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ１０３２に供給される。

現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６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した潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。

給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、該給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。該レジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、該記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。

転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面のトナーを電気的に記録紙１０４０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１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。

定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。

除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。

クリーニングブレード１０３５は、感光体ドラム１０３０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１０３０の表面は、再度帯電チャージャ１０３１に対向する位置に戻る。

次に、前記光走査装置１０１０の構成について説明する。

この光走査装置１０１０は、図２及び図３に示されるように、偏向器側走査レンズ１１ａ、像面側走査レンズ１１ｂ、３枚の折り返しミラー（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）、ポリゴンミラー１３、光源１４、カップリングレンズ１５、開口板１６、シリンドリカルレンズ１７、光検知センサ１８、２枚の光検知用ミラー（１９ａ、１９ｂ）、液晶偏向素子２０及び走査制御装置２２（図２及び図３では図示省略、図１３参照）などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング２１（図２では不図示、図３参照）の中の所定位置に組み付けられている。

なお、本明細書では、ＸＹＺ３次元直交座標系において、感光体ドラム１０３０の長手方向に沿った方向をＹ軸方向、各走査レンズ（１１ａ、１１ｂ）の光軸に沿った方向をＸ軸方向として説明する。また、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。

そして、カップリングレンズ１５の光軸に沿った方向をＷ方向、光源１４における主走査対応方向をＭ方向とする。

光源１４は、一例として図４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、Ｚ軸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。

光源１４は、２次元アレイ１００の各発光部を個別に駆動する不図示の駆動回路を有している。そして、２次元アレイ１００及び駆動回路は、不図示の制御基板に実装されている。

図３に戻り、カップリングレンズ１５は、光源１４から射出された光束を略平行光とする。

開口板１６は、開口部を有し、カップリングレンズ１５を介した光束のビーム径を規定する。

液晶偏向素子２０は、開口板１６の開口部を通過した光束の光路上に配置され、印加電圧に応じて、入射光をＺ軸方向に関して偏向することができる。この液晶偏向素子２０は、２枚の透明なガラス板の間に液晶が封入された構成であり、一例として図５（Ａ）に示されるように、一方のガラス板の表面の上下に電極が形成されている。この電極間に電位差が与えられると、一例として図５（Ｂ）に示されるように、Ｚ軸方向に関して電位の傾斜が発生し、それに応じて液晶の配向が変化し、その結果、Ｚ軸方向に関して屈折率の傾斜が発生する。これにより、プリズムと同様に光の射出軸をＺ軸方向に関してわずかに傾けることができる。なお、液晶としては誘電異方性を有するネマティック液晶等が用いられる。

図３に戻り、シリンドリカルレンズ１７は、Ｚ軸方向に強いパワーを有し、液晶偏向素子２０を介した光束をポリゴンミラー１３の偏向反射面近傍でＺ軸方向に関して結像する。また、シリンドリカルレンズ１７は、各走査レンズと共同し、Ｚ軸方向に関して面倒れ補正系を構成している。

光源１４とポリゴンミラー１３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。本実施形態では、偏向器前光学系は、カップリングレンズ１５と開口板１６と液晶偏向素子２０とシリンドリカルレンズ１７とから構成されている。

ポリゴンミラー１３は、４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー１３は、Ｚ軸方向に平行な軸の周りに等速回転し、シリンドリカルレンズ１７からの光束を偏向する。

偏向器側走査レンズ１１ａは、ポリゴンミラー１３で偏向された光束の光路上に配置されている。

像面側走査レンズ１１ｂは、偏向器側走査レンズ１１ａを介した光束の光路上に配置されている。

像面側走査レンズ１１ｂを介した光束は、さらに折り返しミラー１２ａ、折り返しミラー１２ｂ、及び折り返しミラー１２ｃを介して感光体ドラム１０３０の表面に照射され、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１３の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。また、感光体ドラム１０３０の回転方向が「副走査方向」である。

偏向器側走査レンズ１１ａ及び像面側走査レンズ１１ｂの各面（入射側の面、射出側の面）は次の（１）式及び次の（２）式で表現される非球面である。ここで、ＸはＸ軸方向の座標、ＹはＹ軸方向の座標を示す。また、入射面の中央をＹ＝０とする。Ｃ_ｍ０はＹ＝０における主走査対応方向の曲率を示し、曲率半径Ｒ_ｍの逆数である。ａ_００，ａ_０１，ａ_０２，・・・は主走査対応方向の非球面係数である。また、Ｃｓ（Ｙ）はＹに関する副走査対応方向の曲率、Ｒ_ｓ０は副走査対応方向の光軸上の曲率半径、ｂ_００，ｂ_０１，ｂ_０２，・・・は副走査対応方向の非球面係数である。なお、光軸は、Ｙ＝０で副走査対応方向における中央の点を通る軸をいう。

偏向器側走査レンズ１１ａの各面（入射側の面（第１面）、射出側の面（第２面））におけるＲ_ｍ、Ｒ_ｓ０及び各非球面係数の値の一例が図６に示されている。

像面側走査レンズ１１ｂの各面（入射側の面（第３面）、射出側の面（第４面））におけるＲ_ｍ、Ｒ_ｓ０及び各非球面係数の値の一例が図７に示されている。

ポリゴンミラー１３と感光体ドラム１０３０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、走査光学系は、偏向器側走査レンズ１１ａと像面側走査レンズ１１ｂと３枚の折り返しミラー（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）とから構成されている。

また、偏向器前光学系及び走査光学系の主な光学素子の位置関係が図８に示されている。そして、図８における符号ｄ１〜ｄ１１の具体的な値（単位：ｍｍ）の一例が図９に示されている。

また、シリンドリカルレンズ１７からの光束の射出方向と、ポリゴンミラー１３の偏向反射面により感光体ドラム１０３０の表面における像高０の位置（図８における符号ｐ０の位置）へ向けて反射される光束の進行方向とのなす角（図８におけるθｒ）は６０度である。

図３に戻り、ポリゴンミラー１３で偏向され、走査光学系を介した光束のうち、画像形成に関与しない光束の一部は、同期検知用光束として、２枚の光検知用ミラー（１９ａ、１９ｂ）を介して光検知センサ１８に入射する。光検知センサ１８における同期検知用光束の入射位置は、ポリゴンミラー１３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。

光検知センサ１８は、一例として図１０に示されるように、その受光面が光学的に像面（設計上の像面）に略平行となるように配置されている。これにより、同期検知用光束は感光体ドラム１０３０の延長上を移動することと等価になり、同期検知用光束に対する走査光学系のリニアリティ（走査等速性）を確保しておけば、光検知センサ１８を通過する同期検知用光束の移動速度を、感光体ドラム１０３０の画像形成領域での走査速度と同じにすることができ、検知精度を向上させることができる。

なお、図１０における符号１８´は、２枚の光検知用ミラー（１９ａ、１９ｂ）がないと仮定したときの光検知センサ１８の位置を示している。

また、光検知センサ１８の受光面の法線方向は、同期検知用光束の入射方向に対して傾斜している（図１０参照）。これにより、光検知センサ１８の受光面での反射光が光源１４に戻り、光量制御に影響を与えることを回避できる。

光検知センサ１８は、一例として図１１に示されるように、２つの受光部（第１受光部１８_１、第２受光部１８_２）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）１８_３、該アンプ１８_３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）１８_４を有している。この比較器１８_４の出力信号は走査制御装置２２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１８_１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、同期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１８_２は、一例として平行四辺形状の受光部であり、第１受光部１８_１の＋ｍ側に配置されている。そして、第２受光部１８_２の長手方向は、受光面内において第１受光部１８_１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、同期検知用光束が通過する２辺がｍ方向に対して傾斜している。

アンプ１８_３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１８_３の出力信号レベルは低くなる。

前記基準レベルＶｓは、同期検知用光束が受光素子で受光されたときのアンプ１８_３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同期検知用光束を受光したときに、比較器１８_４での判断結果が変化し、それに応じて比較器１８_４の出力信号が変化する。

光検知センサ１８は、感光体ドラム１０３０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、同期検知用光束が、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１２（Ａ）参照）。そして、このときに、同期検知用光束が第１受光部１８_１で検知されてから第２受光部１８_２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１２（Ｂ）参照）。なお、便宜上、このときの光検知センサ１８における同期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２１内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２１の変形等により、感光体ドラム１０３０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、同期検知用光束も、感光体ドラム１０３０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１２（Ｃ）に示されるように、光検知センサ１８における同期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１２（Ｃ）参照）は、次の（３）式から求めることができる。ここで、ΔＴは、比較器１８_４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１２（Ｄ）参照）、Ｖは同期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１０３０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（ここでは、Ｚ軸方向と同じ）のずれ量と相関関係がある。

Δｈ＝（Ｖ／ｔａｎθ）×ΔＴ ……（３）

また、第１受光部１８_１が同期検知用光束を受光したときの、比較器１８_４の出力信号における立下りタイミングは、ｓ方向における同期検知用光束の入射位置の影響を受けない（図１２（Ｂ）及び図１２（Ｄ）参照）。そこで、第１受光部１８_１が同期検知用光束を受光したときの、比較器１８_４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。

走査制御装置２２は、一例として図１３に示されるように、ＣＰＵ２１０、フラッシュメモリ２１１、ＲＡＭ２１２、液晶素子駆動回路２１３、ＩＦ（インターフェース）２１４、画素クロック生成回路２１５、画像処理回路２１６、フレームメモリ２１７、ラインバッファ２１８_１〜２１８_４０、及び書込制御回路２１９などを有している。なお、図１３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２１５は、画素クロック信号を生成する。

フレームメモリ２１７は、ＣＰＵ２１０によってラスター展開された画像データ（以下、便宜上「ラスターデータ」と略述する）を一時的に格納する。

画像処理回路２１６は、フレームメモリ２１７に格納されているラスターデータを読み出し、所定の中間調処理などを行った後、発光部毎のドットデータを作成し、発光部それぞれに対応したラインバッファ２１８_１〜２１８_４０へ出力する。

書込制御回路２１９は、光検知センサ１８の出力信号に基づいて、第１受光部１８_１が同期検知用の光束を受光したときの、比較器１８_４の出力信号における立下りを監視する。そして、該立下りを検知すると、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、ラインバッファ２１８_１〜２１８_４０から各発光部のドットデータを読み出し、画素クロック生成回路２１５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。ここで生成された変調データは、光源１４の駆動回路に出力される。

フラッシュメモリ２１１には、ＣＰＵ２１０にて解読可能なコードで記述された各種プログラムが格納されている。

ＲＡＭ２１２は、作業用のメモリである。

ＣＰＵ２１０は、フラッシュメモリ２１１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１０１０の全体を制御する。

例えば、ＣＰＵ２１０は、所定のタイミング毎に、光検知センサ１８の出力信号に基づいて、前記ずれ量Δｈを求め、感光体ドラム１０３０の表面での光束の副走査方向に関する位置ずれ量（以下、便宜上「副走査ずれ量」と略述する）がほぼ０となるように、液晶偏向素子２０の印加電圧を決定する。なお、ずれ量Δｈと副走査ずれ量とは、一例として図１４に示されるように線形の関係にあり、副走査ずれ量と印加電圧との関係は予め求められ、フラッシュメモリ２１１に格納されている。また、図１４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。

また、ＣＰＵ２１０は、副走査ずれ量が感光体ドラム１０３０における走査線の間隔の１／２以上の場合は、副走査ずれ量が低減されるように画像データをシフトする。すなわち、画像データを１走査分及びそれ以上前へずらしたり、１走査分及びそれ以上後へずらしたりする。

液晶素子駆動回路２１５は、ＣＰＵ２１０で決定された印加電圧を液晶偏向素子２０に印加する。

ＩＦ（インターフェース）２１４は、プリンタ制御装置１０６０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）２１４を介して供給される。

光学ハウジング２１は、底板及び複数の側板を有する容体であり、支持板を介してプリンタ筐体１０４４に固定されている。

ところで、ポリゴンミラー１３が発熱すると、その熱は、ポリゴンミラー１３を中心に同心円状に伝熱し、光学ハウジング２１に不均一な温度分布が生じる（図１５参照）。光学ハウジング２１におけるポリゴンミラー１３に近い部分は熱の影響を大きく受けるため伸び量が大きく、ポリゴンミラー１３から遠い部分は伝熱量が少ないため伸び量は小さい。このように、ポリゴンミラー１３からの距離により伸び量が異なるため、光学ハウジング２１は非対称に伸びることとなる。

仮に、一例として図１６に示されるように、光学ハウジング２１の四隅の固定部２１Ａが支持板にネジ止めされていると、一例として図１７に示されるように、光学ハウジング２１に変形を生じる。その結果、光学ハウジング２１の内部に配置されている光学部材もそれらの取り付け姿勢が変化する。なお、図１７では、わかりやすくするため、変形を誇張して示している。

すなわち、光学ハウジング２１におけるＹ軸方向の端部が固定されていると、走査レンズや折り返しミラーでは、長手方向の両端部は固定されているためそる形になり、固定されていない中央部はＺ軸方向に位置がずれる。一方、ポリゴンミラー１３の偏向反射面は変形しないため、ポリゴンミラー１３で偏向された光束の偏向面がＸＹ面に平行である。なお、偏向面とは、ポリゴンミラー１３の偏向反射面で偏向された光束が経時的に形成する光線束面のことをいう（特開平１１−２０２２５２参照）。

そこで、ポリゴンミラー１３の偏向反射面で偏向された光束は、一例として図１８に示されるように、走査レンズの母線からずれた位置に入射することとなり、その結果、感光体ドラム１０３０の表面における走査線曲がりが生じる。

そこで、本第１の実施形態では、一例として図１９に示されるように、光学ハウジング２１の底板におけるポリゴンミラー１３がその上に配置される位置（位置Ａ）と、該位置Ａを通りＸ軸方向に関する底板の両端部（位置Ｂ１、Ｂ２）とが固定されるとともに、Ｙ軸方向の各端部におけるＸ軸方向の両端部（位置Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）を摺動可能に支持している。

上記位置Ａは、ねじ３１Ｃによってねじ止めされている。

上記位置Ｂ１及び位置Ｂ２は、一例として図２０に示されるように、段付ねじ３１Ｄによってねじ止めされている（図２０参照）。上記位置Ｂ１及び位置Ｂ２には、段付きねじ３１Ｄの段の部分に対し共通の穴径で加工された丸穴が形成されている。上記位置Ｂ１及び位置Ｂ２の少なくとも一方は、光学ハウジング２１を支持板３１Ａに組み付ける際の基準位置である。

上記位置Ｃ１〜Ｃ４は、一端がネジ３１Ｃによって支持板３１Ａに固定されている弾性部材３１Ｂによって−Ｚ方向に付勢されている（図２１参照）。これにより、光学ハウジング２１のＹ軸方向の両端部は、Ｙ軸方向に関して自由な伸縮が可能である。

このように、光学ハウジング２１におけるＹ軸方向の両端部を摺動自在な自由端とし、自由に伸び縮みできる構成としているため、光学ハウジング２１の変形を自由膨張の変形のみに近づけることができ、光学ハウジング２１のＺ軸方向の変形を低減させることができる。光学ハウジング２１の自由膨張のみの変形は、光学素子の変形に対し一番影響を与えない変形であるため、光学特性の劣化を一番少なくすることができる。すなわち、各走査レンズや各折り返しミラーの変形（撓み、そり等）を抑制することができ、その結果、走査線の曲がりや傾きを従来よりも小さくすることができる。

ところで、前述したように、光学ハウジングは、Ｙ軸方向の両端部のみを固定しておくと、温度が上昇すると、中央部が＋Ｚ方向に変形しようとする。すなわち、逆Ｕ字形状に変形しようとする（図１７参照）。特開２００５−８１８１２号公報及び特開２００７−６５００３号公報に開示されている装置では、一例として図２２に示されるように、Ｙ軸方向の両端部を−Ｚ方向に付勢された自由端とし、＋Ｚ方向への変形を緩和させようとしている。この場合、自由端がＹ軸方向に伸びようとすると、−Ｚ方向の付勢力Ｆ１により、光学ハウジングと支持板との間に摩擦力が発生する。この摩擦力が、自由端をＹ軸方向に伸ばそうとする力Ｆ２よりも大きいと、光学ハウジングはＹ軸方向への変形が阻害され、予定していた効果を得ることが困難となる。なお、付勢力Ｆ１は、外部からの振動に対し光学ハウジングを安定して支持する必要があるため、弱くすることができない。

本第１の実施形態では、位置Ａ、位置Ｂ１及び位置Ｂ２をねじ止めしているため、光学ハウジング２１はＭ字形状に変形しようとする。この場合、図２３に示されるように、ねじ止めされている位置と付勢されている位置との間隔が、Ｙ軸方向の両端部間の距離よりも短いため、自由端をＹ軸方向に伸ばそうとする力Ｆ３、Ｆ４は、上記Ｆ２よりも大きくなり、光学ハウジング２１と支持板３１Ａとの間の摩擦力に打ち勝つことができる。

以上の説明から明らかなように、本第１の実施形態に係る光走査装置１０１０では、支持板３１Ａによって支持部材が構成されている。そして、弾性部材３１Ｂとネジ３１Ｃとによって支持機構が構成されている。また、走査制御装置２２によって制御装置が構成されている。

また、ＣＰＵ２１０によるプログラムに従う処理の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって構成することとしても良い。

以上説明したように、本第１の実施形態に係る光走査装置１０１０によると、光源１４と、光源１４からの光束を偏向するポリゴンミラー１３と、ポリゴンミラー１３で偏向された光束を被走査面上に集光する走査光学系と、底板及び複数の側板を有し、ポリゴンミラー１３及び走査光学系がその内部に収容される光学ハウジング２１と、光学ハウジング２１におけるＹ軸方向の両端部を摺動可能に支持する支持機構を有し、底板におけるポリゴンミラー１３がその上に配置される位置と、該位置を通り走査光学系の光軸に平行な方向に関する底板の両端部とが固定されている支持板３１Ａ部材とを備えている。

これにより、高コスト化を招くことなく、ポリゴンミラー１３の発熱による光学ハウジング２１の変形を従来よりも小さくすることができる。

また、熱源であるポリゴンミラー１３が配置される位置が支持板３１Ａにねじ止めされているため、ポリゴンミラー１３で発生した熱の一部を支持板３１Ａを介して光学ハウジング２１外に放熱することができる。これにより、光学ハウジング２１の変形量を低減することが可能となる。

また、ＣＰＵ２１０は、所定のタイミング毎に、副走査ずれ量がほぼ０となるように、液晶偏向素子２０の印加電圧を決定し、液晶素子駆動回路２１５を介して液晶偏向素子２０に印加している。従って、副走査ずれ量を安定して小さくすることが可能となる。

また、光源１４が、２次元アレイ１００を有しているため、同時に複数の走査を行うことが可能となる。

そして、本第１の実施形態に係るレーザプリンタ１０００によると、光走査装置１０１０を備えているため、走査線の曲がりや傾きを従来よりも小さくすることができ、結果として、高品質の画像を形成することが可能となる。また、副走査方向における位置ずれを低減することができ、さらに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１０１０が２次元アレイ１００を有する光源１４を備えているため、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、レーザプリンタ１０００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、上記第１の実施形態では、光学ハウジング２１を３箇所でねじ止め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。例えば、位置Ａと位置Ｂ１との間、及び位置Ａと位置Ｂ２との間の少なくとも一方を、さらにねじ止めしても良い。また、位置Ｂ１及び位置Ｂ２の一方をねじ止めしても良い。

また、上記第１の実施形態において、一例として図２４に示されるように、位置Ａ、位置Ｂ１、位置Ｂ２にそれぞれ対応して支持機構を設けても良い。すなわち、位置Ａを通りＹ軸に平行な仮想線と光学ハウジング２１の端部とが交差する位置（２箇所）と、位置Ｂ１を通りＹ軸に平行な仮想線と光学ハウジング２１のＹ側端部の延長線とが交差する位置（２箇所）と、位置Ｂ２を通りＹ軸に平行な仮想線と光学ハウジング２１のＹ側端部の延長線とが交差する位置（２箇所）とに、支持機構を設けても良い。これにより、光学ハウジング２１の側面のそりを防止することができる。

また、この場合に、一例として図２５に示されるように、前記弾性部材３１Ｂに代えて、３つの弾性部材３１Ｂがねじ止めされる部分で連結され、３箇所同時に支持することができる弾性部材３１Ｂ´を用いても良い。この場合には、弾性部材３１Ｂ´に対する外部からの応力の影響が、均一に３箇所に掛かるため、一つの箇所に集中的に応力が働いたとしても他の場所に逃がすことができる。また、上記摩擦力が均一化し、変形応力に対する抗力のバランスを図ることが可能になる。

さらに、一例として図２６に示されるように、前記弾性部材３１Ｂに代えて、３つの弾性部材３１Ｂが連結され、３箇所同時に支持することができる弾性部材３１Ｂ´´を用いても良い。この場合には、弾性部材の剛性をさらに増やすことができ、弾性部材への外部からの変形応力に対して強くなり、安定して光学ハウジング２１を支持板３１Ａに保持させることが可能となる。

また、上記第１の実施形態では、光学ハウジング２１のＹ側の両端部にそれぞれ支持機構が設けられる場合について説明したが、これに限らず、光学ハウジング２１のＹ側の一方の端部に支持機構が設けられても良い。

また、上記第１の実施形態では、光学ハウジング２１のＹ側の端部に支持機構が２箇所設けら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、光学ハウジング２１のＹ側の端部に支持機構が１箇所設けられても良い。

また、上記第１の実施形態では、光検知センサが、書込の開始情報とずれ量Δｈに関する情報とを含む信号を出力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。例えば、書込の終了を検知するためのセンサが設けられているときには、該センサにずれ量Δｈに関する情報を出力する機能を持たせても良い。また、書込の開始を検知するためのセンサ及び書込の終了を検知するためのセンサの両方に、ずれ量Δｈに関する情報を出力する機能を持たせても良い。この場合には、走査線の曲がり情報を得ることが可能となる。

また、上記第１の実施形態では、前記第１受光部１８_１が長方形状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く、同期検知用光束が通過する２辺がｓ方向に平行な形状であれば良い。

また、上記第１の実施形態では、前記第２受光部１８_２が、平行四辺形状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く、同期検知用の光束が通過する２辺がｍ方向に対して傾斜している形状であれば良い。

また、上記第１の実施形態では、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、上記第１の実施形態において、前記液晶偏向素子２０に代えて、Ｚ軸方向に平行な軸回りに回動可能な非平行平板やガルバノミラーを用いても良い。

また、上記第１の実施形態において、画像データをシフトするのに代えて、駆動対象の発光部を副走査対応方向に関して隣接する他の発光部にシフトしても良い。

なお、上記第１の実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１０００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１０１０を備えた画像形成装置であれば、結果として、高品質の画像を形成することが可能となる。

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。

《第２の実施形態》
以下、本発明の第２の実施形態を図２７〜図３４を用いて説明する。図２７には、第２の実施形態に係るカラープリンタ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個の感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４個のクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４個の帯電チャージャ（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４個の現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４個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、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。

なお、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２７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、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、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、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、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。

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、便宜上「トナー画像」という）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枚づつ取り出し、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。

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２８〜図３１に示されるように、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、４つのコリメートレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ、２２０１ｄ）、４つの開口板（２２０２ａ、２２０２ｂ、２２０２ｃ、２２０２ｄ）、４つの液晶偏向素子（２２０３ａ、２２０３ｂ、２２０３ｃ、２２０３ｄ）、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、４つのｆθレンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）、８つの折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０８ｃ、２１０８ｄ）、４つのトロイダルレンズ（２１０７ａ、２１０７ｂ、２１０７ｃ、２１０７ｄ）、４つの光検知センサ（２２０５ａ、２２０５ｂ、２２０５ｃ、２２０５ｄ）、４つの光検知用ミラー（２２０７ａ、２２０７ｂ、２２０７ｃ、２２０７ｄ）、及び不図示の走査制御装置（走査制御装置２２２２とする）などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング２３００の中の所定位置に組み付けられている。

ｚ軸方向から見ると、光学ハウジング２３００のほぼ中央にポリゴンミラー２１０４が配置され、その＋ｘ側と−ｘ側に、ｆθレンズ、トロイダルレンズ及び折り返しミラーが対称的に配置されている。

各光源は、いずれも前記光源１４と同様な光源であり、各液晶偏向素子は、液晶偏向素子２０と同様な液晶偏向素子である。また、各光検知センサは、前記光検知センサ１８と同様な光検知センサである。

ここでは、光源２２００ｂと光源２２００ｃは、Ｘ軸方向に関して離れた位置に配置されている。そして、光源２２００ａは光源２２００ｂの−Ｚ側に配置されている。また、光源２２００ｄは光源２２００ｃの−Ｚ側に配置されている。

以下では、便宜上、コリメートレンズ２２０１ａ及びコリメートレンズ２２０１ｂの光軸に沿った方向を「ｗ１方向」、光源２２００ａ及び光源２２００ｂにおける主走査対応方向を「ｍ１方向」とする。さらに、コリメートレンズ２２０１ｃ及びコリメートレンズ２２０１ｄの光軸に沿った方向を「ｗ２方向」、光源２２００ｃ及び光源２２００ｄにおける主走査対応方向を「ｍ２方向」とする。なお、光源２２００ａ及び光源２２００ｂにおける副走査対応方向、光源２２００ｃ及び光源２２００ｄにおける副走査対応方向は、いずれもＺ軸方向と同じ方向である。

コリメートレンズ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。

コリメートレンズ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。

コリメートレンズ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。

コリメートレンズ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。

開口板２２０２ａは、開口部を有し、コリメートレンズ２２０１ａを介した光束を整形する。

開口板２２０２ｂは、開口部を有し、コリメートレンズ２２０１ｂを介した光束を整形する。

開口板２２０２ｃは、開口部を有し、コリメートレンズ２２０１ｃを介した光束を整形する。

開口板２２０２ｄは、開口部を有し、コリメートレンズ２２０１ｄを介した光束を整形する。

液晶偏向素子２２０３ａは、開口板２２０２ａの開口部を通過した光束の光路上に配置され、印加電圧に応じて、入射光をＺ軸方向に関して偏向することができる。

液晶偏向素子２２０３ｂは、開口板２２０２ｂの開口部を通過した光束の光路上に配置され、印加電圧に応じて、入射光をＺ軸方向に関して偏向することができる。

液晶偏向素子２２０３ｃは、開口板２２０２ｃの開口部を通過した光束の光路上に配置され、印加電圧に応じて、入射光をＺ軸方向に関して偏向することができる。

液晶偏向素子２２０３ｄは、開口板２２０２ｄの開口部を通過した光束の光路上に配置され、印加電圧に応じて、入射光をＺ軸方向に関して偏向することができる。

シリンドリカルレンズ２２０４ａは、液晶偏向素子２２０３ａを介した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、液晶偏向素子２２０３ｂを介した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、液晶偏向素子２２０３ｃを介した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、液晶偏向素子２２０３ｄを介した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

ポリゴンミラー２１０４は、２段構造の４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、１段目（下段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束がそれぞれ偏向され、２段目（上段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。なお、１段目の４面鏡及び２段目の４面鏡は、互いに位相が４５°ずれて回転し、書き込み走査は１段目と２段目とで交互に行われる。

ここでは、シリンドリカルレンズ２２０４ａ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束はポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ２２０４ｃ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束はポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。

各ｆθレンズはそれぞれ、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って、対応する感光体ドラム面上で光スポットが主走査方向に等速で移動するようなパワーを有する非円弧面形状を有している。

ｆθレンズ２１０５ａ及びｆθレンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置され、ｆθレンズ２１０５ｃ及びｆθレンズ２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置されている。

そして、ｆθレンズ２１０５ａとｆθレンズ２１０５ｂはＺ軸方向に積層され、ｆθレンズ２１０５ａは１段目の４面鏡に対向し、ｆθレンズ２１０５ｂは２段目の４面鏡に対向している。また、ｆθレンズ２１０５ｃとｆθレンズ２１０５ｄはＺ軸方向に積層され、ｆθレンズ２１０５ｃは２段目の４面鏡に対向し、ｆθレンズ２１０５ｄは１段目の４面鏡に対向している。

そこで、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束は、ｆθレンズ２１０５ａ、折返しミラー２１０６ａ、トロイダルレンズ２１０７ａ、及び折返しミラー２１０８ａを介して、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。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｂ、折り返しミラー２１０６ｂ、トロイダルレンズ２１０７ｂ、及び折返しミラー２１０８ｂを介して、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。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｃ、折り返しミラー２１０６ｃ、トロイダルレンズ２１０７ｃ、及び折返しミラー２１０８ｃを介して、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。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｄ、折り返しミラー２１０６ｄ、トロイダルレンズ２１０７ｄ、及び折り返しミラー２１０８ｄを介して、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。

また、シリンドリカルレンズとそれに対応するトロイダルレンズとにより、偏向点とそれに対応する感光体ドラム表面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、ｆθレンズ２１０５ａとトロイダルレンズ２１０７ａと折り返しミラー（２１０６ａ、２１０８ａ）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、ｆθレンズ２１０５ｂとトロイダルレンズ２１０７ｂと折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ）とからＣステーションの走査光学系が構成されている。そして、ｆθレンズ２１０５ｃとトロイダルレンズ２１０７ｃと折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ）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、ｆθレンズ２１０５ｄとトロイダルレンズ２１０７ｄと折り返しミラー（２１０６ｄ、２１０８ｄ）とからＹステーションの走査光学系が構成されている。

光検知センサ２２０５ａには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｋステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ａを介して入射する。

光検知センサ２２０５ｂには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｃステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｂを介して入射する。

光検知センサ２２０５ｃには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｍステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｃを介して入射する。

光検知センサ２２０５ｄには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｙステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｄを介して入射する。

各光検知センサはいずれも、受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。

走査制御装置は、各光検知センサの出力信号に基づいて対応する感光体ドラムでの走査開始タイミングを検出する

光学ハウジング２３００は、底板及び複数の側板を有する容体であり、支持板を介してプリンタ筐体に固定されている。

光学ハウジング２３００は、一例として図３２に示されるように、光学ハウジング２３００の底板におけるポリゴンミラー２１０４がその上に配置される位置（位置ａ）と、該位置ａを通りＸ軸方向に関する底板の両端部（位置ｂ１、ｂ２）とが固定されるとともに、Ｙ軸方向の各端部におけるＸ軸方向の両端部（位置ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）を摺動可能に支持している。

上記位置ａは、上記ねじ３１Ｃと同様なねじ２０３１Ｃによってねじ止めされている。

上記位置ｂ１及び位置ｂ２は、上記ねじ３１Ｄと同様な段付ねじ２０３１Ｄによってねじ止めされている。上記位置ｂ１及び位置ｂ２には、段付きねじ２０３１Ｄの段の部分に対し共通の穴径で加工された丸穴が形成されている。上記位置ｂ１及び位置ｂ２の少なくとも一方は、光学ハウジング２３００を支持板２０３１Ａに組み付ける際の基準位置である。

上記位置ｃ１〜ｃ４は、一端がネジ２０３１Ｃによって支持板２０３１Ａに固定されている弾性部材２０３１Ｂによって−Ｚ方向に付勢されている。これにより、光学ハウジング２３００のＹ軸方向の両端部は、Ｙ軸方向に関して自由な伸縮が可能である。

仮に、光学ハウジング２３００の四隅の固定部２０２１Ａが支持板にネジ止めされていると、ポリゴンミラー２１０４の発熱により、前述したように光学ハウジング２３００に変形を生じる。その結果、光学ハウジング２３００の内部に配置されている光学部材もそれらの取り付け姿勢が変化する。

そこで、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面で偏向された光束は、各走査レンズの母線からずれた位置に入射することとなり、その結果、一例として図３３に示されるように、各感光体ドラムの表面における走査線曲がりが生じる。そして、走査線曲がりの発生方向がポリゴンミラー２１０４を中心にそれぞれの側で逆方向に発生するため、一例として図３４に示されるように、出力画像に大きな色ずれを引き起こす。

本第２の実施形態では、光学ハウジング２３００におけるＹ軸方向の両端部を摺動自在な自由端とし、自由に伸び縮みできる構成としているため、光学ハウジング２３００の変形を自由膨張の変形のみに近づけることができ、光学ハウジング２３００のＺ軸方向の変形を低減させることができる。この場合、各走査レンズや各折り返しミラーの変形（撓み、そり等）を抑制することができ、その結果、各ステーションにおける走査線の曲がりや傾きを従来よりも小さくすることができる。

また、位置ａと位置ｂ１と位置ｂ２とを固定しているため、光学ハウジング２３００は、位置ｂ１と位置ｂ２とを結ぶ仮想線に対し略対称に熱変形を起こす。そして、Ｙ軸方向の両端部が摺動自在であるため、光学ハウジング２３００は、上記仮想線に対し両側に自由に伸び縮みすることができる。すなわち、光学ハウジング２３００は、Ｙ軸方向の＋側と−側とで対称に変形することが可能になる。それにより、走査線の曲がりや傾きを従来よりも小さくすることができる。

本第２の実施形態では、位置ａ、位置ｂ１及び位置ｂ２をねじ止めしているため、光学ハウジング２３００はＭ字形状に変形しようとする。この場合、ねじ止めされている位置と付勢されている位置との間隔が、Ｙ軸方向の両端部間の距離よりも短いため、自由端をＹ軸方向に伸ばそうとする力は、光学ハウジング２３００と支持板２０３１Ａとの間の摩擦力に打ち勝つことができる。

走査制御装置２２２２は、所定のタイミング毎に、各ステーションで、光検知センサの出力信号に基づいて、前記ずれ量Δｈを求め、感光体ドラムの表面での光束の副走査ずれ量がほぼ０となるように、液晶偏向素子の印加電圧を決定する。

また、走査制御装置２２２２は、副走査ずれ量が感光体ドラムにおける走査線の間隔の１／２以上の場合は、副走査ずれ量が低減されるように画像データをシフトする。

以上の説明から明らかなように、本第２の実施形態に係る光走査装置２０１０では、支持板２０３１Ａによって支持部材が構成されている。そして、弾性部材２０３１Ｂとネジ２０３１Ｃとによって支持機構が構成されている。また、走査制御装置２２２２によって制御装置が構成されている。

以上の説明から明らかなように、本第２の実施形態に係る光走査装置２０１０では、光学ハウジング２３００が、上述した第１の実施形態における光学ハウジング２１と同様に、Ｙ軸方向の両端部を摺動可能に支持する支持機構を有し、底板におけるポリゴンミラー２０１４がその上に配置される位置と、該位置を通り走査光学系の光軸に平行な方向に関する底板の両端部とが固定されている支持板２０３１Ａ部材とを備えている。

これにより、高コスト化を招くことなく、ポリゴンミラー２０１４の発熱による光学ハウジング２３００の変形を従来よりも小さくすることができる。

また、熱源であるポリゴンミラー２０１４が配置される位置が支持板２０３１Ａにねじ止めされているため、ポリゴンミラー２０１４で発生した熱の一部を支持板２０３１Ａを介して光学ハウジング２３００外に放熱することができる。これにより、光学ハウジング２３００の変形量を低減することが可能となる。

また、走査制御装置２２２２は、所定のタイミング毎に、各ステーションで、副走査ずれ量がほぼ０となるように、液晶偏向素子の印加電圧を決定し、液晶偏向素子に印加している。従って、副走査ずれ量を安定して小さくすることが可能となる。

また、各光源が、２次元アレイ１００を有しているため、同時に複数の走査を行うことが可能となる。

そして、また、本第２の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、各ステーションで、走査線の曲がりや傾きを従来よりも小さくすることができ、結果として、色すれが減少し、高品質の画像を形成することが可能となる。また、副走査方向における位置ずれを低減することができ、さらに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２次元アレイ１００を有する光源を備えているため、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。

なお、上記第２の実施形態では、光学ハウジング２３００を３箇所でねじ止め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。例えば、位置ａと位置ｂ１との間、及び位置ａと位置ｂ２との間の少なくとも一方を、さらにねじ止めしても良い。また、位置ｂ１及び位置ｂ２の一方をねじ止めしても良い。

また、上記第２の実施形態において、一例として図３５に示されるように、位置ａ、位置ｂ１、位置ｂ２にそれぞれ対応して支持機構を設けても良い。すなわち、位置ａを通りＹ軸に平行な仮想線と光学ハウジング２３００の端部とが交差する位置（２箇所）と、位置ｂ１を通りＹ軸に平行な仮想線と光学ハウジング２３００のＹ側端部の延長線とが交差する位置（２箇所）と、位置ｂ２を通りＹ軸に平行な仮想線と光学ハウジング２３００のＹ側端部の延長線とが交差する位置（２箇所）とに、支持機構を設けても良い。これにより、光学ハウジング２３００の側面のそりを防止することができる。

また、この場合に、一例として図３６に示されるように、前記弾性部材２０３１Ｂに代えて、３つの弾性部材２０３１Ｂがねじ止めされる部分で連結され、３箇所同時に支持することができる弾性部材２０３１Ｂ´を用いても良い。さらに、一例として図３７に示されるように、前記弾性部材２０３１Ｂに代えて、３つの弾性部材２０３１Ｂが連結され、３箇所同時に支持することができる弾性部材２０３１Ｂ´´を用いても良い。

また、上記第２の実施形態では、光学ハウジング２３００のＹ側の両端部にそれぞれ支持機構が設けられる場合について説明したが、これに限らず、光学ハウジング２３００のＹ側の一方の端部に支持機構が設けられても良い。

また、上記第２の実施形態では、光学ハウジング２３００のＹ側の端部に支持機構が２箇所設けら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、光学ハウジング２３００のＹ側の端部に支持機構が１箇所設けられても良い。

以上説明したように、本発明の光走査装置によれば、高コスト化を招くことなく、偏向器の発熱による光学ハウジングの変形を従来よりも小さくするのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成するのに適している。

１１ａ…偏向器側走査レンズ（走査光学系の一部）、１１ｂ…像面側走査レンズ（走査光学系の一部）、１２ａ〜１２ｃ…折り返しミラー（光学系の一部）、１３…ポリゴンミラー（偏向器）、１４…光源、１８…光検知センサ（ビーム検知センサ）、２１…光学ハウジング、２２…走査制御装置（制御装置）、３１Ａ…支持板（支持部材）、３１Ｂ…弾性部材（支持機構の一部）、３１Ｃ…ねじ（支持機構の一部）、１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）、１０１０…光走査装置、１０３０…感光体ドラム（像担持体）、１０５０…通信制御装置（通信装置）、２０００…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）、２０３１Ａ…支持板（支持部材）、２０３１Ｂ…弾性部材（支持機構の一部）、２０３１Ｃ…ねじ（支持機構の一部）、２０８０…通信制御装置（通信装置）、２１０４…ポリゴンミラー（偏向器）、２１０５ａ〜２１０５ｄ…ｆθレンズ（走査光学系の一部）、２１０６ａ〜２１０６ｄ…折り返しミラー（走査光学系の一部）、２１０７ａ〜２１０７ｄ…トロイダルレンズ（走査光学系の一部）、２１０８ａ〜２１０８ｄ…折り返しミラー（走査光学系の一部）、２２００ａ〜２２００ｄ…光源、２２０５ａ〜２２０５ｄ…光検知センサ（ビーム検知センサ）、２２２２…走査制御装置（制御装置）、２３００…光学ハウジング。

特開２００５−８１８１２号公報 特開２００７−６５００３号公報

Claims (13)

1. 光束により被走査面を主走査方向に走査する光走査装置であって、
   光源と；
   前記光源からの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系と；
   底板及び複数の側板を有し、前記偏向器及び前記走査光学系がその内部に収容される光学ハウジングと；
   前記光学ハウジングを支持する支持部材と；を備え、
   前記支持部材は、前記光学ハウジングにおける主走査方向の端部を摺動可能に支持する少なくとも１つの支持機構を有し、前記底板における前記偏向器がその上に配置される位置と、該位置を通り前記走査光学系の光軸に平行な方向に関する前記底板の少なくとも一方の端部とが前記支持部材に固定されていることを特徴とする光走査装置。
2. 前記少なくとも１つの支持機構は、前記底板の少なくとも一方の端部を通り主走査方向に平行な仮想線上に位置することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記光学ハウジングは、前記底板における前記偏向器がその上に配置される位置と、該位置を通り前記走査光学系の光軸に平行な方向に関する前記底板の両端部とが前記支持部材に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
4. 前記支持部材は、前記底板における主走査方向に関する両端部をそれぞれ摺動可能に支持する少なくとも２つの支持機構を有する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. 前記少なくとも２つの支持機構は、前記底板における固定位置に対応して設けられていることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
6. 前記支持機構は、弾性部材を有し、該弾性部材による押圧で前記光学ハウジングを摺動可能に支持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。
7. 前記光学ハウジングにおける主走査方向の少なくとも一方の端部は、複数箇所で摺動可能に支持され、
   前記弾性部材は、前記複数箇所に同時に押圧を印加することを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
8. 前記支持部材に固定される前記底板の少なくとも一方の端部は、前記光学ハウジングを組み付ける際の基準位置とな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. 前記光源は、２次元配列された複数の発光部を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光走査装置。
10. 前記光学ハウジングの内部に収容され、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出するためのビーム検知センサと；
    前記位置ずれが前記被走査面上における走査線間隔の１／２以上のときに、前記位置ずれが低減されるように画像データを１ライン分シフトさせる制御装置と；を更に備えることを特徴とする請求項９に記載の光走査装置。
11. 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が含まれる光束を走査する少なくとも１つの請求項１〜１０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。
12. 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１１に記載の画像形成装置。
13. 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１１又は１２に記載の画像形成装置。

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