JP6939480B2 - 光書込装置、および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光書込装置、および画像形成装置に関する。

電子写真方式のフルカラーの画像形成装置は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に対応した感光体ドラムを備え、各感光体ドラムに光書込装置による露光で形成した潜像をトナーで現像することによりトナー画像を形成する。そして、トナー画像を中間転写ベルト上に重ねあわせた後、用紙上に転写してカラー画像を形成する。

この画像形成装置では、小型化の要求から各色で独立した光書込装置とせずに、複数の光源からの光線を単一のポリゴンミラーで偏向して走査する光書込装置が知られている。このような光書込装置においても、色ずれを防止するため、各色の画像形成位置を高精度で一致させる必要がある。そのために、光書込装置の振動や温度変化による熱膨張の影響を考慮してレンズや反射ミラー等の光学素子の保持方法を設定する必要がある。

特許文献１では、１対の走査光学系および光源を互いにポリゴンミラーに対向して配置し、かつ、１対の走査光学系の被走査面の書込幅中心とポリゴンミラーの回転中心が一直線になるように配置した光書込装置が開示されている。

また、特許文献２では、１対の走査光学系および光源を互いにポリゴンミラーに対向した面対称となるように配置し、一方の走査光学系の走査レンズを書き出し側に突き当て、他方の走査光学系の走査レンズを書き終わり側に突き当てる光書込装置が開示されている。

特開２００８−２６４１０号公報 特開２００６−１８４６５０号公報

特許文献１のような構成の場合には、光源および光学系がポリゴンミラーの回転軸に対して点対象に配置されることになる。このような構成の場合、各色の書込開始の位置を揃えやすくジッタ補正に対しては、効果が期待できる。その一方で、振動の影響等で光学素子がねじれた場合には、各色の画像形成位置（レジスト）の違いにより生じるピッチムラが視認しやすくなり、高品質の画像を得ることができないという課題が生じる。

一方で、特許文献２のような構成で、光源および光学系がポリゴンミラーの回転軸に対して面対称に配置した場合には、主走査方向位置における副走査方向のずれのプロファイルが揃うために、上述のピッチムラの視認性に対する効果が期待できる。その一方で、振動の影響等で、光学素子がねじれた場合には、主走査方向の画像形成位置を揃えるジッタ補正が高精度にできないという課題が生じる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高精度のジッタ補正およびピッチムラの抑制を両立可能な光書込装置、および画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

（１）それぞれ１つ以上の光源を有する第１、第２の光源部と、
前記第１、第２の光源部それぞれから出射された光線を偏向する単一のポリゴンミラーと、
光線を反射する１つ以上の反射光学素子および光線を透過する１つ以上の透過光学素子を有し、前記第１の光源部から出射し、前記ポリゴンミラーで偏向された光線を被走査面に結像する第１の走査光学系と、
光線を反射する１つ以上の反射光学素子および光線を透過する１つ以上の透過光学素子を有し、前記第２の光源部から出射し、前記ポリゴンミラーで偏向された光線を被走査面に結像する第２の走査光学系と、
前記第１、第２の光源部から出射する光線のそれぞれに対応して設けられた、書き出しタイミング制御用の複数の第１光検知センサーと、
を備える光書込装置であって、
前記第１、第２の光源部、前記第１、第２の走査光学系、およびこれらを保持するハウジングが、前記ポリゴンミラーの回転軸を含んで走査線に平行な面に対して面対称で構成され、
前記第１、第２の走査光学系において、主走査方向の両端側で保持された前記反射光学素子は、光線の走査の書き出し側と書き終わり側で、位置決め用の保持点の数が異なっており、
光軸方向において、前記ポリゴンミラーの後から前記第１光検知センサーへの分離ミラーの前までに配置された、前記第１、第２の走査光学系の前記反射光学素子において、走査の書き出し側および書き終わり側それぞれで前記保持点の数が同じであり、
前記分離ミラーの後から前記被走査面までに配置された、前記反射光学素子において、前記第１の走査光学系の書き出し側と前記第２の走査光学系の書き終わり側の前記保持点の数が同じであり、かつ、前記第１の走査光学系の書き終わり側と前記第２の走査光学系の書き出し側の前記保持点の数が同じに設定されている、光書込装置。

（２）前記保持点は、前記反射光学素子の光軸方向の位置決め用の保持点であり、主走査方向の一方の端部に２個、他方の端部に１個の前記保持点が設けられている、上記（１）に記載の光書込装置。

（３）第１調整機構をさらに備え、
前記第１調整機構によって、前記分離ミラーの後から前記被走査面までに配置された前記反射光学素子は、２個の前記保持点が設定されている前記一方の端部側で、主走査方向に沿った軸を回転軸とした角度調整が可能である、上記（２）に記載の光書込装置。

（４）前記第１、第２の走査光学系において、主走査方向の両端側で保持された前記透過光学素子は、書き出し側と、書き終わり側で、位置決め用の保持点の数が異なっており、
前記ポリゴンミラーの後から前記分離ミラーの前までに配置された、前記透過光学素子において、前記第１の走査光学系と前記第２の走査光学系で、書き出し側と書き終わり側それぞれで前記保持点の数が同じである、上記（１）から上記（３）のいずれか１つに記載の光書込装置。

（５）前記第１、第２の光源部から出射する光線のそれぞれに対応して設けられ、書き終わりタイミング制御用の複数の第２光検知センサーをさらに備える、上記（１）から上記（４）のいずれか１つに記載の光書込装置。

（６）前記ポリゴンミラーの後から前記分離ミラーの前までに配置された、前記反射光学素子において、書き終わり側に２個の保持点が設定されており、書き出し側に１個の保持点が設定されている、上記（５）に記載の光書込装置。

（７）第２調整機構をさらに備え、
前記第２調整機構によって、前記第１、第２の走査光学系のそれぞれにおいて、前記ポリゴンミラーの後から前記分離ミラーの前までに配置された、少なくとも１つの前記透過光学素子は、主走査方向の端部側を保持する保持点を移動させることで、前記透過光学素子の光軸方向の傾き調整が可能であり、
前記第２調整機構は、前記第１、第２の走査光学系のうち、一方の走査光学系では書き出し側に配置され、他方の走査光学系では書き終わり側に配置されている、上記（１）から上記（６）のいずれか１つに記載の光書込装置。

（８）前記ポリゴンミラーの後から前記分離ミラーの前までに配置された、複数の前記透過光学素子において、前記分離ミラーの直前に配置された前記透過光学素子の副走査方向のパワーが最も大きく設定されている、上記（１）から上記（７）のいずれか１つに記載の光書込装置。

（９）前記分離ミラーの直前に配置された前記透過光学素子から、前記分離ミラーの後の前記反射光学素子までの間において、前記第１の光源から出射する光線の軌跡と、前記第２の光源から出射する光線の軌跡が交差する、上記（１）から上記（８）のいずれか１つに記載の光書込装置。

（１０）前記第１、第２の走査光学系のうち、前記分離ミラーの後の前記反射光学素子への光線の入射角がより鈍角に設定されている一方の走査光学系において、
前記分離ミラーの前の前記反射光学素子の書き終わり側の保持点の数と、前記分離ミラーの後の前記反射光学素子の書き出し側の保持点の数を異ならせている、上記（１）から上記（９）のいずれか１つに記載の光書込装置。

（１１）上記（１）から上記（１０）のいずれか１つに記載の光書込装置と、
前記光書込装置からの光線により露光される感光体を有する画像形成部と、を備える画像形成装置。

本発明によれば、第１、第２の光源部からの光線を単一のポリゴンミラーで偏向する光書込装置において、第１、第２の光源部、第１、第２の走査光学系およびこれらを保持するハウジングが、ポリゴンミラーの回転軸を含んで走査線に平行な面に対して面対称で構成され、第１、第２の走査光学系において、主走査方向の両端側で保持された反射光学素子は、光線の走査の書き出し側と書き終わり側で、位置決め用の保持点の数が異なっており、光軸方向において、ポリゴンミラーの後から書き出しタイミング制御用の第１光検知センサーへの分離ミラーの前までに配置された、第１、第２の走査光学系の反射光学素子において、走査の書き出し側および書き終わり側それぞれで保持点の数が同じであり、分離ミラーの後から被走査面までに配置された、反射光学素子において、第１の走査光学系の書き出し側と第２の走査光学系の書き終わり側の保持点の数が同じであり、かつ、第１の走査光学系の書き終わり側と第２の走査光学系の書き出し側の保持点の数が同じに設定されている、光書込装置とすることで、高精度のジッタ補正およびピッチムラの抑制を両立可能となる。

第１の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 光書込装置の構成を示す側面図である。 光書込装置の上部構成を示す上面図である。 光書込装置の下部構成を示す上面図である。 反射光学素子の保持点の位置、および数を説明する模式図である。 光書込装置の各光学素子を光軸方向に展開して示した模式図である。 第１の実施形態の効果を説明するための模式図であり、図７（ａ）、図７（ｂ）は比較例であり、図７（ｃ）は実施例である。 変形例に係る光書込装置を示す図である。 第２の実施形態に係る光書込装置を示す模式図である。 第３の実施形態に係る光書込装置を示す模式図である。 第１調整機構の構成を示す図である。 走査光学系における各光学素子による光線の副走査方向の屈折状態を示す模式図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。また図面においては、上下方向をＺ方向、画像形成装置の正面、背面方向をＹ方向、これらのＺ、Ｙ方向に直交する方向をＸ方向とする。また、以下に説明する光書込装置において、走査方向（主走査方向）はＹ方向であり、光軸方向はＸＺ平面上にあり、その一部はＸ方向と同じである。

（第１の実施形態）
以下、図１〜図４を参照し、第１の実施形態に係る画像形成装置１および光書込装置１０について説明する。図１は画像形成装置１の全体構成を示す概略図である。図２〜図４は光書込装置１０の構成を示す概略図である。

図１に示すように画像形成装置１は、２つの光書込装置１０、および画像形成部２０を備える。以下、最初に画像形成部２０の構成について説明し、次に光書込装置１０の構成について説明する。

（画像形成部２０）
画像形成部２０は、作像ユニット２１、中間転写ベルト２２、１次転写ローラー２３、および２次転写ローラー２４を備える。

作像ユニット２１は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に対応して複数設けられており、現像するトナーの色が異なる以外は同じ構成である。

各色の作像ユニット２１は、それぞれドラム状の感光体である感光体ドラム２１１、帯電極２１２、現像器２１３、およびクリーニング部２１４を備える。

反時計方向に回転する感光体ドラム２１１は、帯電極２１２で帯電された後、画像信号に基づく光書込装置１０から出射された光線Ｂ（図中において破線矢印で示す）の露光によりその表面に静電潜像が形成される。なお、図１に示す左右２つの光書込装置１０は同等の構成であり、このうち左側の光書込装置１０は、Ｙ、Ｍ色用の感光体ドラム２１１を露光し、右側の光書込装置１０は、Ｃ、Ｋ色用の感光体ドラム２１１を露光する。

感光体ドラム２１１の表面に形成された静電潜像は現像器２１３により現像されトナー画像が形成される。各作像ユニット２１で形成されたトナー画像は、各色の１次転写ローラー２３により、順次、中間転写ベルト２２上で重ねられた後、２次転写ローラー２４により用紙上に転写される。用紙に転写されたトナー画像は、下流側の定着器（図示せず）で加熱、加圧され、用紙の表面に溶融定着される。一方で、感光体ドラム２１１上に転写されずに残った残トナーは、クリーニング部２１４により清掃される。

（光書込装置１０）
上述のようにＣ、Ｋ色用の光書込装置１０と、Ｙ、Ｍ色用の光書込装置１０は同じ構成を備える。図２〜図４においては、Ｃ、Ｋ用の光書込装置１０を代表として説明する。

光書込装置１０は、第１の光源部１１ａ、第２の光源部１１ｂ、ポリゴンミラー（偏光器）１２４、第１の走査光学系１３、第２の走査光学系１４、ＳＯＳ（Ｓｔａｒｔ Ｏｆ Ｓｃａｎ）センサー１５、ハウジング１９、等を備える。第１の走査光学系１３はＣ用の走査光学系であり、第２の走査光学系１４はＫ用の走査光学系であり、それぞれポリゴンミラー１２４で偏向された光線Ｂを被走査面（感光体ドラム２１１）に結像する。

第１の光源部１１ａ、第２の光源部１１ｂは、それぞれ光制御基板１１１、光源１１２で構成される。１回の走査で被走査面に対して同時に複数ラインの露光を行えるように、それぞれの光源部１１ａ、１１ｂに複数（例えば２個または４個）の光源１１２を設けてもよい。

ポリゴンミラー１２４は、軸ｘ１を回転中心として、図３において時計回りに回転する。また、（１）Ｃ用の光源部１１ａ、第１の走査光学系１３を含む複数の光学素子、およびこれらを保持するハウジング１９と、（２）Ｋ用の光源部１１ｂ、第２の走査光学系１４を含む複数の光学素子、およびこれらを保持するハウジング１９とは、軸ｘ１を含んで走査線に平行な面、すなわち軸ｘ１を通る平面（ＹＺ平面）に面対称となるように構成されている。このような構成としていることから、第１の光源部１１ａから出射する光線Ｂ（Ｃ）の走査方向と、第２の光源部１１ｂから出射する光線Ｂ（Ｋ）の走査方向（書き出し方向）は、逆になっている（後述の図６等参照）。

図２〜図４に示すように、２個の光源部１１ａ、１１ｂから出射されたそれぞれの光線Ｂ（Ｃ）、Ｂ（Ｋ）は、コリメータレンズ１２１、ミラー１２２、シリンドリカルレンズ１２３の各光学素子を介して、単一のポリゴンミラー１２４に入射し、偏向される。なお、これらの光学素子１２１〜１２３も軸ｘ１を通る平面（ＹＺ平面）に面対称となるように配置されている。また、光軸方向においてポリゴンミラー１２４よりも後段（下流側）には、第１の走査光学系１３、および第２の走査光学系１４が配置されている。以下においては、「光軸方向においてポリゴンミラーよりも後段」のことを、単に「ポリゴンミラーよりも後」と表現する。同様に「光軸方向において分離ミラーよりも前段（後段）」のことを、単に「分離ミラーよりも前（後）」と表現する。

第１の走査光学系１３は、第１走査レンズ１３１、第１ミラー１３２、第２ミラー１３３、第２走査レンズ１３４、第３ミラー１３５、および分離ミラー１３６を備える。同様に、第２の走査光学系１４は、第１走査レンズ１４１、第１ミラー１４２、第２ミラー１４３、第２走査レンズ１４４、第３ミラー１４５、および分離ミラー１４６を備える。各走査レンズは「透過光学素子」として機能し、各ミラーは「反射光学素子」として機能する。なお、各図において、反射光学素子についてはグレー色で表示している。

図２に示すように、ハウジング１９は、上部ハウジング１９１と下部ハウジング１９２の２層構造である。図３に示すように上部ハウジング１９１内には、光源部１１ａ、１１ｂ、コリメータレンズ１２１、ミラー１２２、シリンドリカルレンズ１２３、ポリゴンミラー１２４、第１走査レンズ１３１、１４１、第１ミラー１３２、１４２が配置されており、これらは上部ハウジング１９１により保持されている。これらの光学素子を通過した光線Ｂ（Ｃ）、Ｂ（Ｋ）は、それぞれハウジング１９内の開口１９８、１９９を通って、下部ハウジング１９２に導かれる。

図２、図４に示すように下部ハウジング１９２内には、第２ミラー１３３、１４３、第２走査レンズ１３４、１４４、第３ミラー１３５、１４５、分離ミラー１３６、１４６、およびＳＯＳセンサー１５が配置されており、これらは下部ハウジング１９２により保持されている。

下部ハウジング１９２に導かれた光線Ｂ（Ｃ）、Ｂ（Ｋ）は、これらの光学素子を通過した後、下部ハウジング１９２の下面に設けられた防塵用のウィンドウｗ（図２参照）を通じて、被走査面である、感光体ドラム２１１（Ｃ）、２１１（Ｋ）の表面を露光する。

また、主走査方向の上流側の端部に設けられた分離ミラー１３６、１４６に入射し、反射した光線Ｂは、それぞれのＳＯＳセンサー１５に導かれる。ＳＯＳセンサー１５はフォトダイオードで構成され「第１光検知センサー」として機能する。ＳＯＳセンサー１５は、書き出しタイミング制御に用いられる。具体的には、光線Ｂの入射タイミングをＳＯＳセンサー１５で検知することで、主走査ラインの書き出しタイミングを制御する。このＳＯＳセンサー１５の位置は、光軸方向において被走査面と等価な位置に配置されている。

（反射光学素子の保持点の数および位置）
図５は、反射光学素子の保持点の位置、および数を説明する模式図である。同図では第３ミラー１３５を例に説明するが他の反射光学素子においても同様の保持点の位置、数に設定されている。

第３ミラー１３５は板状の部材であり、図５に示すように光軸方向の位置決めとして、反射面とは反対側の背面側に、３つの位置決め用の保持点ｐ１が設けられている。第３ミラー１３５は、板バネ等の弾性部材（後述）によりハウジング１９に突出して設けられた突出部に向けて付勢されており、保持点ｐ１において、第３ミラー１３５の背面がこの突出部と接触する。主走査方向の一方の端部に２個、他方の端部に１個の保持点が設けられており、合計３つの保持点ｐ１により、第３ミラーの光軸方向の位置が決まる。

図６は、図２〜図４に示した光書込装置１０の各光学素子を光軸方向に展開して示した模式図である。また同図では、各反射光学素子の保持点ｐ１の数と位置を図５と同様に丸で模式的に示している。

図６に示すようにポリゴンミラー１２４の後の各光学素子、およびこれを保持するハウジング１９は（後述する保持点の数、配置を除いて）、ポリゴンミラー１２４の軸ｘ１を含んで走査線に平行な面（ＹＺ平面）に面対称となるように構成されている。また、第１の走査光学系１３と第２の走査光学系１４では、光線Ｂの走査方向は逆であり、同図において第１の走査光学系１３では上側が書き出し側であり、下側が書き終わり側であるのに対して、第２の走査光学系１４ではその逆である。

また、第１の実施形態においては、図６等から理解出来るように下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の構成を備えている。
（ｉ）第１の走査光学系１３、および第２の走査光学系１４において、両端で保持する全ての反射光学素子は、書き出し側と書き終わり側で、保持点の数が異なっている。具体的には図５で示したように主走査方向の一方の端部に２つの保持点を設けており、他方の端部に１つの保持点を設けている。
（ｉｉ）光軸方向において、ポリゴンミラー１２４で反射した後から、分離ミラー１３６、１４６の前までに配置された反射光学素子、すなわち第１の走査光学系１３のミラー１３２、１３３、および第２の走査光学系１４のミラー１４２、１４３において、書き出し側と書き終わり側で保持点の数が同じである。すなわち、書き出し側の保持点の数はともに１個であり、書き終わり側の保持点の数はともに２個に設定している。このように、ポリゴンミラー１２４での後から、分離ミラー１３６、１４６の前までに配置された反射光学素子および保持点は、ポリゴンミラー１２４の軸ｘ１に対して点対称に配置されている。
（ｉｉｉ）また、分離ミラー１３６、１４６の後から被走査面までに配置された反射光学素子、すなわち第１の走査光学系１３の第３ミラー１３５、および第２の走査光学系１４の第３ミラー１４５において、第３ミラー１３５の書き出し側と、第３ミラー１４５の書き終わり側の保持点の数は同じ１個であり、かつ、第３ミラー１３５の書き終わり側と、第３ミラー１４５の書き出し側の保持点の数を同じ２個に設定している。すなわち、分離ミラー１３６、１４６の後から被走査面までに配置された反射光学素子および保持点は、ポリゴンミラー１２４の軸ｘ１を含んで走査線に平行な面に対して、面対称で配置されている。

（効果）
以下、第１の実施形態の効果について図７を参照し、説明する。図７は、第１の実施形態の効果を説明するための模式図であり、図７（ａ）、図７（ｂ）は比較例であり、図７（ｃ）は第１の実施形態に係る実施例である。これらの図では、熱変形（熱膨張）または振動により走査の始点または終点が振動する様子を示している。各図においては、例えばＣ、Ｋ用の光書込装置では、上の２本の線がＣの走査ラインの振動を示し、下の２本の線がＫの走査ラインの振動を示す。図７（ａ）では比較例として、第１、第２の走査光学系１３、１４の全ての反射光学素子、およびその保持点を、ポリゴンミラー１２４の軸ｘ１を含んで走査線に平行な面に対して面対称で配置した場合の１つの光書込装置における各色（Ｃ、Ｋ（またはＹ、Ｍ））の主走査ラインのプロファイルを模式図に示している。図７（ｂ）では比較例として、第１、第２の走査光学系１３、１４の全ての反射光学素子、およびその保持点を、ポリゴンミラー１２４の軸ｘ１に対して点対称で配置した場合の１つの光書込装置の各色の主走査ラインのプロファイルを模式図に示している。図７（ｃ）では、第１の実施形態の配置、すなわち第１、第２の走査光学系１３、１４の反射光学素子、およびその保持点を上述の構成（ｉ）〜（ｉｉｉ）で配置した場合の１つの光書込装置１０の各色の主走査ラインのプロファイルを模式図に示している。

図７（ａ）の比較例に示すように、面対称で配置した場合にはＳＯＳセンサー１５への光線の入射タイミングがずれてしまい、各色のタイミングがずれる。具体的には、図７（ａ）に示すように熱変形、振動によりねじれた場合に、例えば第２の走査光学系１４の方がねじれの影響が大きく、光線のＳＯＳセンサー１５への入射タイミングがずれることにより、先端タイミングの調整が精度よく行えずにずれてしまう。これにより、色間での主走査方向の位置ずれが生じ、ジッタ補正が正しくできないという問題が生じる。

また、図７（ｂ）の比較例に示すように点対称で配置した場合には以下の問題がある。この比較例では、熱変形、振動によりねじれることで、主走査ラインのスキュー（傾斜）やボウ（副走査方向に弓なりに湾曲したり、凹凸になったりする現象）が大きくなった場合に、各色の主走査ラインの各主走査方向位置における副走査方向のずれのプロファイルが揃わない。例えば図７（ｂ）に示すように、第１の走査光学系１３（Ｙ、Ｃ）と第２の走査光学系１４（Ｍ、Ｋ）の主走査ラインのプロファイルが揃わないためにピッチムラの出方が２色（ＹとＭ、またはＣとＫ）では逆になる。このために、色毎の副走査方向のレジスト調整がうまくいかず、ピッチムラが認識しやすくなるという問題が生じる。

一方で、図７（ｃ）に示すように、実施例においては上述の構成（ｉｉ）のようにポリゴンミラー１２４よりも後で、かつ分離ミラー１３６、１４６よりも前の反射光学素子の保持点を、ポリゴンミラー１２４の軸ｘ１に対して点対称で配置する。この構成により、ＳＯＳセンサー１５への入射タイミングのずれを生じさせずに、高精度でジッタ補正を行える。また、さらに構成（ｉｉｉ）のように、分離ミラー１３６、１４６よりも前の反射光学素子の保持点を、ポリゴンミラー１２４の軸ｘ１に対して面対称で配置することにより、主走査ラインのプロファイルを揃えることができ、ピッチムラの悪化を抑制できる。すなわち、本実施形態においては、高精度のジッタ補正およびピッチムラの抑制を両立可能となる。

（他の効果）
また、図２に示すように、分離ミラー１３６、１４６の直前に配置された透過光学素子と、分離ミラー１３６、１４６の後の反射光学素子との間、すなわち、第２走査レンズ１３４と第３ミラー１３５、および第２走査レンズ１４４と第３ミラー１４５との間において、２つの光線Ｂの軌跡が交差領域ｃ１で交差している。このように光線Ｂの軌跡を交差させることで、光書込装置１０のサイズを小さくしても、第２走査レンズ１３４から第３ミラー１３５までの距離を確保できる。また第３ミラー１３５を被走査面である感光体ドラム２１１に近づけることで、第３ミラー１３５の振動による影響を抑制することができる。

さらに、図２に示すように、第１の走査光学系１３と第２の走査光学系１４との比較では、分離ミラーの後の反射光学素子への光線Ｂの入射角がより鈍角に設定されているのは、第２の走査光学系１４である。すなわち、第３ミラー１３５よりも第３ミラー１４５の方が、光線Ｂの入射角が鈍角に設定されている。そして、図６に示すように、第２の走査光学系１４の方では、各反射光学素子に対する、分離ミラー１４６の前の書き終わり側の保持点の数と、分離ミラー１４６の後の書き出し側の保持点の数を異ならせている。これは入射角が鈍角なミラーの方がより高精度の位置調整が求められるからである。このように、鈍角に設定されている第３ミラー１４５が含まれる第２の走査光学系１４の方で保持点の配置を分離ミラー１４６の前後で変更することにより、ねじれや振動の影響をより抑制できる。

（変形例）
図８は、変形例に係る光書込装置１０を示す図である。同図では、ポリゴンミラー１２４で反射した後から、分離ミラー１３６、１４６の前までに配置された反射光学素子、すなわち第１の走査光学系１３のミラー１３２、１３３、および第２の走査光学系１４のミラー１４２、１４３において、書き出し側と書き終わり側で保持点の数を２個とし、書き終わり側の保持点の数を１個に設定している。このように書き出し側の保持点の数を２個にすることにより、ＳＯＳセンサー１５側への光線のタイミングずれをより抑制することができるので、ジッタ補正をより高精度に行える。

なお、更なる変形例として、図６、または図８で示した構成に対して、分離ミラー１３６、１４６の後から被走査面までに配置された反射光学素子の保持点の数を、書き出し側と書き終わり側で入れ替えてもよい。すなわち、第３ミラー１３５の書き出し側と、第３ミラー１４５の書き終わり側の保持点の数を２個にし、第３ミラー１３５の書き終わり側と、第３ミラー１４５の書き出し側の保持点の数を１個に設定する。このような構成であっても、第１の実施形態または変形例と同様の効果を得ることができる。

（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態に係る光書込装置１０の各光学素子を光軸方向に展開して示した模式図である。図９に示すように第２の実施形態では、ＥＯＳ（Ｅｎｄ Ｏｆ Ｓｃａｎ）センサー１６を設けている。また、同図においては、第１走査レンズ１３１、１４１、および第２走査レンズ１３４、１４４についても保持点の個数を示している。なお、図９以外の対応する模式図では、透過光学素子の保持点の個数の表記については図示を省略しているが、同様の保持点の配置および個数としてもよく、これよりも多い保持点の構成としてもよい。

ＥＯＳセンサー１６は、ＳＯＳセンサー１５と同様の構成を備え「第２光検知センサー」として機能する。ＥＯＳセンサー１６は、書き終わりタイミング制御に用いられるとともに、ＳＯＳセンサー１５と協働することで、主走査方向の倍率調整にも用いられる。具体的には、分離ミラー１３７（および分離ミラー１４７）に入射し、反射した光線Ｂは、ＥＯＳセンサー１６に導かれる。光線Ｂの入射タイミングをＥＯＳセンサー１６で検知することで、主走査ラインの書き終わりタイミングを調整することにより、主走査方向の倍率を調整する。光軸方向において、分離ミラー１３７、１４７は、それぞれＳＯＳセンサー１５用の分離ミラー１３６、１４６に対応する位置に配置されている。またＥＯＳセンサー１６の位置は、光軸方向において被走査面と等価な位置に配置されている。

このように、第２の実施形態においては、ＥＯＳセンサー１６を設けることで、第１の実施形態と同様の効果に加えて、主走査方向の倍率調整を高精度で行える。また、分離ミラーよりも前において、反射光学素子の保持点の数を書き終わり側で２個とし、書き出し側を１個に設定している。このようにＥＯＳセンサー１６側（書き終わり側）の保持点の数を２個にすることで、ＥＯＳセンサー１６へ入射する光線のずれを抑制し、主走査倍率の補正をより高精度で行える。

また、分離ミラーよりも前の各透過光学素子（走査レンズ１３１、１４１、１３４、１４４）については、両端で保持されており、それぞれ書き出し側と書き終わり側で保持点の数が異なっている（上述の構成（ｉ）と同様）。また、第１の走査光学系１３と第２の走査光学系１４のそれぞれの透過光学素子で、書き出し側と書き終わり側で保持点の数が同じである（上述の構成（ｉｉ）と同様）。

このように第２の実施形態で、透過光学素子についても１点保持側の方がねじれや振動の影響を受けやすいため、反射光学素子に対する上述の構成（ｉ）〜（ｉｉｉ）だけでなく、透過光学素子についても同様の構成とすることで、より高精度に、ジッタ補正を行ええる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態の光書込装置１０は、第１調整機構１７、および第２調整機構１８を備える。図１０は、第３の実施形態に係る光書込装置１０を示す模式図であり、図１１は、第１調整機構１７の構成を示す図である。

図１０に示すように、分離ミラーよりも後の反射光学素子、すなわち第３ミラー１３５、および第４ミラー１４５については、２個の保持点を設定している端部側に、第１調整機構１７を設け光軸に対する角度を調整可能としている。

図１１に示すように、第３ミラー１３５の書き終わり側の端部に設けられた第１調整機構１７は、ハウジング１９（下部ハウジング１９２）に設けられた固設ピン１７２を介して保持具１７３が取り付けられている。そして保持具１７３に取り付けられた調整ネジ１７１を回転させることで、調整ネジ１７１は矢印ａ１方向に移動する。調整ネジ１７１の先端１７１ａを矢印ａ１方向に移動させることで、２個の保持点ｐ１のうちの一方の保持点ｐ１の位置が変わる。先端１７１ａをハウジング１９から突出させることで第３ミラー１３５は、矢印ａ２方向に沿って、主走査方向に沿った軸（Ｘ方向）を回転軸として角度が調整される。

なお、図１１においては、調整の刻みを小さくするために調整ネジ１７１は、ミラー１３８の背面に対して斜め方向に移動するように構成しているが、調整方向に沿うように背面に対して垂直方向に移動するよう構成してもよい。また同図に示すように、第３ミラー１３５は、反射面側から背面側の保持点ｐ１に対応するハウジング１９の位置決め座面（突起部分、または先端１７１ａ）に向けて板バネ等の弾性部材ｅ１により付勢される。また同様に副方向（Ｘ方向に直交する方向）においても第３ミラー１３５は、一方の側面側から他方の側面側に設けられたハウジング１９の位置決め座面（保持点ｐ２に対応）に向けて弾性部材ｅ２により付勢される。

また、ポリゴンミラー１２４の後から分離ミラーよりも前までの透過光学素子、すなわち第２走査レンズ１３４、および第２走査レンズ１４４については、主走査方向の端部側を保持する保持点を移動させる第２調整機構１８を設け、光軸方向の傾きを調整可能としている。第２調整機構１８は、第１の走査光学系１３および第２の走査光学系１４のうち、一方の走査光学系では書き出し側に配置され、他方の走査光学系では書き終わり側に配置されている。例えば図１０に示すように、第２調整機構１８は、第１の走査光学系１３では、第２走査レンズ１３４の書き終わり側に、第２の走査光学系１４では、第２走査レンズ１４４の書き出し側に配置されている。より具体的には、第２走査レンズ１３４、１４４も同様の構成により３個の保持点に向けて弾性部材により付勢されることで、位置決めされており、副方向の端部の保持点に対応する位置決め座面を第２調整機構１８により移動させることで、第２走査レンズ１３４、１４４は、光軸を中心としてＹＺ平面内で回転する。これにより光軸方向の傾き調整（スキュー）がなされる。

なお、第３の実施形態においては、第２調整機構１８を、第２走査レンズ１３４、１４４に配置した例を示したが、これに替えて、またはこれとともに第１走査レンズ１３１、１４１に配置してもよい。

このように第３の実施形態においては、第１調整機構１７により分離ミラーよりも後の反射光学素子の角度調整を行える。このようにすることで、ＳＯＳセンサー１５、または、ＳＯＳセンサー１５およびＥＯＳセンサー１６に入射する光線Ｂに影響を与えずに、副走査方向のレジスト調整が可能となる。

また、第３の実施形態では、第２調整機構１８を、第１、第２の走査光学系１３、１４のうち、一方の走査光学系では書き出し側に配置し、他方の走査光学系では書き終わり側に配置している。このようにすることで、画像上での主走査方向における調整側を揃えることができ、第１、第２の走査光学系１３、１４の各色のレジスト位置を揃え易くなる。すなわち高精度でレジスト調整が可能となり、色ズレが視認しにくくなる。

（透過光学素子のパワー）
図１２は、第１の走査光学系１３における各光学素子による光線の副走査方向の屈折状態を示す模式図である。同図では、第１の走査光学系１３を例にするが、第２の走査光学系１４においても同様の構成である。

図１２に示すように、第１の走査光学系１３のポリゴンミラー１２４の後から分離ミラー１３６の前までの光学素子（反射光学素子、透過光学素子）において、分離ミラー１３６の直前に配置した透過光学素子、すなわち第２走査レンズ１３４の副走査方向のパワーを最も大きく設定している。このようにすることで、第２走査レンズ１３４よりも前のミラー１３２、１３３の振動によるピッチムラの影響を抑制することが可能となる。また、ミラー１３５については、上述のように、２つの光線Ｂの軌跡が交差領域ｃ１（図２参照）で交差するような構成とすることで、ミラー１３５を被走査面である感光体ドラム２１１に近づけることで、このミラー１３５の振動による影響を抑制している。

（他の変形例）
以上に説明した光書込装置、およびこれを備えた画像形成装置の構成は、上記の実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、上記の構成に限られず、特許請求の範囲内において、種々改変することができる。また、一般的な光書込装置、または画像形成装置が備える構成を排除するものではない。

例えば、図６等で示した実施形態では、反射光学素子の保持点として一方の端部に２点、他方の端部に１点を設けた例を示したが、これに限られず、これよりも多い保持点で保持するようにしてもよい。また、図１では、２つの光書込装置を設けた例を示したが、１つの書込装置に４つの光源部を設けて、４色分の感光体ドラムの露光を行うようにしてもよい。さらに、第３の実施形態では、第２調整機構１８をそれぞれの走査光学系に対して１つずつ設けた例を示したが、複数設けるようにしてもよい。また、図１では、中間転写ベルト方式の画像形成装置の例を示したが、各感光体ドラムから、転写ベルトにより搬送された用紙上に直接転写する転写ベルト方式の画像形成装置を用いてもよい。

１ 画像形成装置
１０ 光書込装置
２０ 画像形成部
２１ 作像ユニット
２１１ 感光体ドラム
２１２ 帯電極
２１３ 現像器
２１４ クリーニング部
２２ 中間転写ベルト
２３ １次転写ローラー
２４ ２次転写ローラー
１１ａ、１１ｂ 光源部
１２１ コリメータレンズ
１２２ ミラー
１２３ シリンドリカルレンズ
１２４ ポリゴンミラー
１３ 第１の走査光学系
１４ 第２の走査光学系
１３１、１４１ 第１走査レンズ
１３２、１４２ 第１ミラー
１３３、１４３ 第２ミラー
１３４、１４４ 第２走査レンズ
１３５、１４５ 第３ミラー
１３６、１４６ 分離ミラー
１３７、１４７ 分離ミラー
１５ ＳＯＳセンサー
１６ ＥＯＳセンサー
１７ 第１調整機構
１８ 第２調整機構
１９ ハウジング

Claims (11)

1. それぞれ１つ以上の光源を有する第１、第２の光源部と、
   前記第１、第２の光源部それぞれから出射された光線を偏向する単一のポリゴンミラーと、
   光線を反射する１つ以上の反射光学素子および光線を透過する１つ以上の透過光学素子を有し、前記第１の光源部から出射し、前記ポリゴンミラーで偏向された光線を被走査面に結像する第１の走査光学系と、
   光線を反射する１つ以上の反射光学素子および光線を透過する１つ以上の透過光学素子を有し、前記第２の光源部から出射し、前記ポリゴンミラーで偏向された光線を被走査面に結像する第２の走査光学系と、
   前記第１、第２の光源部から出射する光線のそれぞれに対応して設けられた、書き出しタイミング制御用の複数の第１光検知センサーと、
   を備える光書込装置であって、
   前記第１、第２の光源部、前記第１、第２の走査光学系、およびこれらを保持するハウジングが、前記ポリゴンミラーの回転軸を含んで走査線に平行な面に対して面対称で構成され、
   前記第１、第２の走査光学系において、主走査方向の両端側で保持された前記反射光学素子は、光線の走査の書き出し側と書き終わり側で、位置決め用の保持点の数が異なっており、
   光軸方向において、前記ポリゴンミラーの後から前記第１光検知センサーへの分離ミラーの前までに配置された、前記第１、第２の走査光学系の前記反射光学素子において、走査の書き出し側および書き終わり側それぞれで前記保持点の数が同じであり、
   前記分離ミラーの後から前記被走査面までに配置された、前記反射光学素子において、前記第１の走査光学系の書き出し側と前記第２の走査光学系の書き終わり側の前記保持点の数が同じであり、かつ、前記第１の走査光学系の書き終わり側と前記第２の走査光学系の書き出し側の前記保持点の数が同じに設定されている、光書込装置。
2. 前記保持点は、前記反射光学素子の光軸方向の位置決め用の保持点であり、主走査方向の一方の端部に２個、他方の端部に１個の前記保持点が設けられている、請求項１に記載の光書込装置。
3. 第１調整機構をさらに備え、
   前記第１調整機構によって、前記分離ミラーの後から前記被走査面までに配置された前記反射光学素子は、２個の前記保持点が設定されている前記一方の端部側で、主走査方向に沿った軸を回転軸とした角度調整が可能である、請求項２に記載の光書込装置。
4. 前記第１、第２の走査光学系において、主走査方向の両端側で保持された前記透過光学素子は、書き出し側と、書き終わり側で、位置決め用の保持点の数が異なっており、
   前記ポリゴンミラーの後から前記分離ミラーの前までに配置された、前記透過光学素子において、前記第１の走査光学系と前記第２の走査光学系で、書き出し側と書き終わり側それぞれで前記保持点の数が同じである、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の光書込装置。
5. 前記第１、第２の光源部から出射する光線のそれぞれに対応して設けられ、書き終わりタイミング制御用の複数の第２光検知センサーをさらに備える、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の光書込装置。
6. 前記ポリゴンミラーの後から前記分離ミラーの前までに配置された、前記反射光学素子において、書き終わり側に２個の保持点が設定されており、書き出し側に１個の保持点が設定されている、請求項５に記載の光書込装置。
7. 第２調整機構をさらに備え、
   前記第２調整機構によって、前記第１、第２の走査光学系のそれぞれにおいて、前記ポリゴンミラーの後から前記分離ミラーの前までに配置された、少なくとも１つの前記透過光学素子は、主走査方向の端部側を保持する保持点を移動させることで、前記透過光学素子の光軸方向の傾き調整が可能であり、
   前記第２調整機構は、前記第１、第２の走査光学系のうち、一方の走査光学系では書き出し側に配置され、他方の走査光学系では書き終わり側に配置されている、請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の光書込装置。
8. 前記ポリゴンミラーの後から前記分離ミラーの前までに配置された、複数の前記透過光学素子において、前記分離ミラーの直前に配置された前記透過光学素子の副走査方向のパワーが最も大きく設定されている、請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の光書込装置。
9. 前記分離ミラーの直前に配置された前記透過光学素子から、前記分離ミラーの後の前記反射光学素子までの間において、前記第１の光源から出射する光線の軌跡と、前記第２の光源から出射する光線の軌跡が交差する、請求項１から請求項８のいずれか１つに記載の光書込装置。
10. 前記第１、第２の走査光学系のうち、前記分離ミラーの後の前記反射光学素子への光線の入射角がより鈍角に設定されている一方の走査光学系において、
    前記分離ミラーの前の前記反射光学素子の書き終わり側の保持点の数と、前記分離ミラーの後の前記反射光学素子の書き出し側の保持点の数を異ならせている、請求項１から請求項９のいずれか１つに記載の光書込装置。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載の光書込装置と、
    前記光書込装置からの光線により露光される感光体を有する画像形成部と、を備える画像形成装置。
    

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