JPH08313833A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】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ことにある。 【構成】この発明の光走査装置１は、色分解された色成
分に対応するＹ，Ｍ，ＣおよびＢの４本のレーザビーム
Ｌをひとまとめにした状態で偏向する光偏向装置５と、
光偏向装置により偏向された４本のレーザビームを、対
応する画像が形成される第１ないし第４の感光体ドラム
５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) のそれぞれに案内する第１
ないし第３の折返しミラー３３Ｂ，３３Ｙ，３３Ｍ，３
３Ｃ，３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３７Ｙ，３７Ｍおよび
３７Ｃと、それぞれのミラーにより感光体ドラムに向け
て折返された４本のレーザビームに対して所定の角度で
配置された第１ないし第４の平行平板ガラス３９Ｂ，３
９Ｙ，３９Ｍならびに３９Ｃを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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に利用されるマルチビー
ム光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】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レーザ露
光装置すなわち光走査装置が利用されている。

【０００３】一般に、光走査装置は、光源としての半導
体レーザ素子、レーザ素子から出射されたレーザビーム
のビーム径を所定の大きさに絞り込む第１のレンズ群、
第１のレンズ群により絞り込まれたレーザビームを記録
媒体が搬送される方向と直交する方向に連続的に反射す
る光偏向装置、光偏向装置により偏向されたレーザビー
ムを記録媒体の所定の位置に結像させる第２のレンズ群
などを有している。この種の光走査装置としては、適用
される画像形成装置に合わせて、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。

【０００４】マルチビーム光走査装置としては、特開平
５−８３４８５号公報に見られるように、マルチビーム
のビーム数を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ｆθレンズなどを含むレンズ
群をＮセット、ならびに、光偏向装置をＮ／２セット使
用する例がある。すなわち、特開平５−８３４８５号公
報に示されている例では、４レーザビームの場合、レー
ザ素子およびレンズ群が４セット、ならびに、光偏向装
置が２セットが利用される。

【０００５】これとは別に、ｆθレンズを２群用意し、
光偏向装置に近い第１のｆθレンズ群を１セットのみと
して光偏向装置で偏向された全てのレーザビームを入射
させる一方で、光偏向装置から離れた第２のｆθレンズ
群は全てのレーザビームのそれぞれに対応する複数枚と
する例も提案されている。すなわち、この例では、４レ
ーザビームの場合、第２のｆθレンズのみ、４セット利
用される。

【０００６】特願昭６２−２３２３４４号公報には、ｆ
θレンズ群を１組のみとして、ｆθレンズ群の少なくと
も１面のレンズ面にトーリック面を配置したうえで、全
てのレーザビームを同一のｆθレンズに入射させる方法
が示されている。

【０００７】また、特開平５−３４６１２号公報には、
複数のハーフミラーを利用して、４本のレーザビーム
を、実質的に１本のレーザビームとみなすことのできる
レーザビームとして順に重ね合わせて光偏向装置に案内
する方法が示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】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。

【０００９】第１のｆθレンズのみを共通に利用する例
では、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５−８３４８
５号公報に見られる例と同様の不都合が生じる問題があ
る。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】なお、上述したいくつか公報にも示されて
いるが、複数の画像形成部のそれぞれにおいて、レーザ
素子からのレーザビームのそれぞれの主走査線が相互に
平行になるよう案内するためには、ミラーの枚数が増大
されるごとに各ミラーの角度誤差が逓倍されることある
いはハウジングの精度が非常に高くなければならないこ
と、などの理由により、各ミラー相互の角度を確実に調
整しなければならないことが知られている。

【００１３】このことは、調整作業のためのコストを増
大させるばかりでなく、偏向装置回転軸の傾きあるいは
トーリックレンズの光軸回りの傾きなどに代表されるミ
ラーの位置ずれ以外の要因による主走査線の傾きを分離
できないことにより、それらの原因による主走査線の傾
きもミラー位置で調整するために、ますます、その相互
位置が設計値からずれてしまい、像面湾曲などの劣化を
引き起こすことも知られている。

【００１４】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組のみ配置し、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。

【００１５】しかしながら、複数の反射ミラーが、回転
方向あるいは平行移動方向のいづれか一方にのみ移動可
能に配置される場合、ｆθレンズを通過されたのち感光
体ドラムに向かうそれぞれのレーザビームに関し、平行
度ならびにデフォーカス量の双方を同時に調整すること
は、実質的に困難であることが知られてる。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
することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、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少なくとも１つの光学手段
と、この光学手段と前記走査対象物との間に前記複数の
光のそれぞれに対応して配置される反射手段と、この反
射手段により前記走査対象物に向かう光の光路に対して
非垂直に配置された平行平板と、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を有する光走査装置を提供するも
のである。

【００１７】また、この発明によれば、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少なくとも１つ
の光学手段と、この光学手段と前記走査対象物との間に
前記複数の光のそれぞれに対応して配置される反射手段
と、ｎで規定される屈折率が、ｎ≦１．７を満足すると
ともに、前記反射手段により前記走査対象物に向かう光
の光路に対して非垂直に配置された平行平板と、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を有する光走査
装置が提供される。

【００１８】さらに、この発明によれば、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ただ１組の光
学手段と、この光学手段と前記走査対象物との間に前記
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、前記複数の光のそれぞれに対応して前記第１の反
射手段よりも前記走査対象物の側に配置され、前記第１
の反射手段により反射された前記それぞれの光を前記走
査対象物に向けてさらに反射する第２の反射手段と、こ
の第２の反射手段により前記走査対象物に向かう光の光
路に対して非垂直に配置された平行平板と、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を有する光走査装置が
提供される。

【００１９】またさらに、この発明によれば、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少なくと
も１つの光学手段と、この光学手段と前記走査対象物と
の間に、前記走査対象物に向かう前記複数の光のそれぞ
れに対し、所定の角度および所定の光路長を提供可能に
配置され、前記それぞれの光を前記走査対象物の所定の
位置に案内する反射手段と、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
像する結像手段とを有する光走査装置が提供される。

【００２０】さらにまた、この発明によれば、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少なくと
も１つの光学手段と、この光学手段と前記走査対象物と
の間に、前記走査対象物に向かう前記複数の光の少なく
とも１つに対し、前記光学手段からの前記光に対して光
路長の差および内部反射の影響を与えることのないよう
所定の角度で固定されるとともに、前記それぞれの光を
前記走査対象物の所定の位置に案内する反射手段と、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を有する光走
査装置が提供される。

【００２１】

【作用】この発明の光走査装置は、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反
射手段から走査対象物に向かう光の光路に対して非垂直
に配置された平行平板を有することから、光学手段によ
り複数の光のそれぞれに与えられた光学特性を、平行平
板の傾きに応じて、さらに最適な光学特性となるよう、
それぞれの光ごとに調整できる。従って、それぞれの光
が通過される光学手段を１つとした状態で、光学手段を
通過されて走査対象物に案内される光を、それぞれの光
ごとに、微調整可能となる。

【００２２】また、平行平板は、光学手段を通過された
あとの光に対して平行平板の屈折率が影響する程度がお
おむね線形に維持される範囲に形成されることから、平
行平板を、実質的に光学手段の特性を補正することので
きる第２の光学手段として利用可能となる。この平行平
板は、通常、光走査装置と外部との間を気密するために
利用されることから、部品点数を低減できる。さらに、
光学手段は、複数の光に対してただ１組のみ用意される
ことから、光走査装置の大きさを低減できる。

【００２３】またさらに、反射手段は、光学手段から走
査対象物に向かう光に対して光路長を変更可能であっ
て、かつ、光学手段によりそれぞれの光に与えられる光
学特性の一部の特性を補正可能であることから、光学手
段が負担すべき光学特性が低減され、簡単な形状の光学
手段の利用が可能となる。これにより、光学手段を製造
するためのコストが低減される。

【００２４】さらにまた、反射手段の少なくとも１つ
は、光走査装置の所定の位置に、光路長の差および内部
反射の影響を与えることのないよう反射面があらかじめ
所定の位置に固定され、他の反射手段を調整するための
基準となることから、調整に必要なコストが低減され
る。

【００２５】

【実施例】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。

【００２６】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。

【００２７】各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
は、光走査装置１の第３の折返しミラー３７Ｙ，３７
Ｍ，３７Ｃおよび第１の折返しミラー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。

【００２８】それぞれの画像形成部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５
２が配置されている。

【００２９】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。

【００３０】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、印字すべき画像情報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。

【００３１】各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) の周囲の所定の位置には、各感光体ドラム５８
(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の表面に所定の表面電位を提供
する帯電装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃおよび６０Ｂ、各
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６２
Ｂ、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用紙Ｐに、
各感光体ドラム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６
４Ｂ、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) 表面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６８
Ｙ，６８Ｍ，６８Ｃおよび６８Ｂが、各感光体ドラム５
８ (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。

【００３２】なお、光走査装置１の各ミラー３７Ｙ，３
７Ｍ，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。

【００３３】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。

【００３４】用紙カセット７０の一端部であって、テン
ションローラ５４の近傍には、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。

【００３５】レジストローラ７４と第１の画像形成部５
０Ｙ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。

【００３６】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) 。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】図２および図３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ハウジングを取り除いた
状態の概略平面図、ならびに、概略断面図が示されてい
る。なお、図１において既に説明したように、図１に示
したカラーレーザビームプリンタ装置では、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。

【００４０】図２に示されるように、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，５８
Ｃ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。

【００４１】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、３
Ｙ，３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂの順に配置されている。な
お、レーザ素子３Ｂすなわち黒 (Ｂ) 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。

【００４２】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、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。

【００４３】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。

【００４４】偏向前光学系７ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
は、各レーザ素子３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により出射
されるそれぞれのレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) に対し、光偏向装置５により各レーザビーム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) および主走査方向ならびに主走査方向と
直交する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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】それぞれのプラスチックシリンダレンズ１
７ (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。

【００４８】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のそれぞれの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、対応する感
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２
３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返
しミラー２５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。

【００４９】次に、偏向後光学系２１の光学特性を詳細
に説明する。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。

【００５０】第１の結像レンズ２７は、入射面２７_inお
よび出射面２７_raの双方がトーリック面に形成された両
面トーリックレンズである。なお、入射面２７_inならび
に出射面２７_raの副走査方向の合成パワーは、正で、そ
れぞれの面のトーリック回転対称軸の方向は、入射面２
７_inが主走査方向に、また、出射面２７_raが副走査方向
に、それぞれ、規定されている。第２の結像レンズ２９
は、入射面２９_inが回転対称面および出射面２９_raがト
ーリック面に形成された片面トーリックレンズである。
なお、入射面２９_inならびに出射面２９_raの副走査方向
の合成パワーは、負で、出射面２９_raのトーリック回転
対称軸の方向は、主走査方向に規定されている。

【００５１】第３の結像レンズ３１は、入射面３１_inが
トーリック面および出射面３１_raが回転対称面に形成さ
れた片面トーリックレンズである。なお、入射面３１_in
ならびに出射面３１_raの副走査方向の合成パワーは、正
で、入射面３１_inのトーリック回転対称軸の方向は、主
走査方向に規定されている。以下、第１ないし第３の結
像レンズ２７，２９および３１の光学特性を、表１に示
す。

【００５２】

【表１】

【００５３】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の折返しミラー３３Ｙ，
３３Ｍ，３３Ｃおよび３３Ｂ、第１の折返しミラー３３
Ｙ，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
返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよび３５Ｃならびに第３の
折返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃが配置されて
いる。なお、図３ (および図１) に示したように、Ｂす
なわち黒画像に対応するレーザビームＬＢは、第１の折
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の折返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよび３５Ｃな
らびに第３の折返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃ
は、それぞれ、４つのレーザビームに対して３枚配置さ
れる。

【００５４】第１、第２および第３の結像レンズ２７，
２９および３１、及び、第１の折返しミラー３３Ｂは、
光走査装置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。なお、第１の折返しミラー
３３Ｂは、ミラーの表面すなわちガラスなどの支持部材
に反射部材としての金属などが蒸着されている面と接触
される。これにより、それぞれのミラーに入射されるレ
ーザビームは、ミラーの支持部材の厚さおよび支持部材
による屈折ならびに内部反射の影響を受けることなく、
光路長を正確に設定できる。これに対して、第１の折返
しミラー３３の残りすなわちミラー３３(Ｙ，Ｍおよび
Ｃ) 、第２の折返しミラー３５ (Ｙ，ＭおよびＣ) なら
びに第３の折返しミラー３５ (Ｙ，ＭおよびＣ) は、そ
れぞれ、図１３を用いて後述するように、角度および位
置を変更可能に形成された固定部材に、反射面すなわち
ガラスなどの本体部材に、たとえば、アルミニウムなど
の反射部材が塗布あるいは蒸着されている側が接触され
るとともに、背面すなわち本体部材側から所定の圧力で
固定部材に圧接されることで、反射面の位置が変動しな
いよう固定されている。

【００５５】第３の折返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび
３７Ｃ、及び、第１の折返しミラー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、３７
Ｙ，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) が光走査装置１から
出射される位置には、さらに、光走査装置１の内部を防
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。

【００５６】この防塵ガラス３９Ｙ，３９Ｍ，３９Ｃお
よび３９Ｂは、それぞれ、図３に示されるように、対応
するミラー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ＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよ
びＬＢのそれぞれの主光線と非垂直に交わるように、所
定の角度で、ハウジング１に固定されている。

【００５７】それぞれのレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣ
およびＬＢは、第３の折返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよ
び３７Ｃ、及び、第１の折返しミラー３３Ｂによって、
おおむね、等間隔で、光走査装置１の外部へ出射され
る。ここで、レーザビームＬＢ(黒) は、第１の折返し
ミラー３３Ｂ、ただ１枚を含む光路を介して光走査装置
１から感光体ドラム５８に向けて出射される。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、偏向後光
学系の第１ないし第３の結像レンズ２７，２９および３
１のそれぞれの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 (主走査線曲りの位相) を、同一の方向にでき
る。また、レーザビームＬＢは、図４を用いて後述する
ように、ミラーブロック１３の通過領域１３Ｂを通過さ
れることから、残りのレーザビームＬ (Ｙ，Ｍおよび
Ｃ) に比較して光路中に含まれる誤差が少なく、残りの
レーザビームＬ (Ｙ，ＭおよびＣ) の平行度を調整する
際の基準として利用できる。

【００５８】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、光走査装置の周辺温度が、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ＰＭ
ＭＡ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。

【００５９】なお、図３ (および図１) に示したよう
に、それぞれのレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬ
Ｂは、副走査方向に関し、光走査装置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Ｌ
Ｃ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。

【００６０】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１
３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。

【００６１】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Ｌ
Ｂ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１３
Ｍ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。

【００６２】それぞれの反射面１３Ｙ，１３Ｍおよび１
３Ｃ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。

【００６３】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１
３ａ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。

【００６４】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１３
Ｂを通過されて、光偏向装置５の各反射面に直接案内さ
れる。

【００６５】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。

【００６６】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５
０％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。

【００６７】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６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 (黒) 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。

【００６８】図５には、水平同期用折返しミラーが詳細
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の折返しミラー面２５Ｙ，２
５Ｍ，２５Ｃおよび２５Ｂ、及び、それぞれのミラー２
５ (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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】次に、再び、図３ (および図１) を参照し
て、光偏向装置５の多面鏡５ａで反射されたそれぞれの
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の傾きと折返しミラ
ー３３Ｂ，３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃとの関係につい
て説明する。

【００７２】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。

【００７３】このとき、レーザビームＬＢは、第１の折
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の折返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよび３
５Ｃに案内され、第２の折返しミラー３５Ｙ，３５Ｍお
よび３５Ｃによって、第３の折返しミラー３７Ｙ，３７
Ｍおよび３７Ｃに向かって反射され、さらに、第３の折
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５
８Ｂおよび５８Ｃのそれぞれに結像される。

【００７４】ところで、図３および図６に示したよう
に、防塵ガラス３９Ｙ，３９Ｍ，３９Ｃおよび３９Ｂ
は、ミラー３３Ｂ、３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃで折り
返されて各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に
向かうそれぞれのレーザビームＬ(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)
の主光線に対して所定の角度すなわち非直角で配置さ
れている。このことから、それぞれのレーザビームＬ
(Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、防塵ガラス３９ (Ｙ，Ｍ，
ＣおよびＢ) を通過されることで、防塵ガラス３９に入
射される際の入射位置の延長線上とは異なる出射位置に
案内される。ここで、防塵ガラス３９ (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) の入射位置と出射位置との間のずれ
は、光偏向装置５の多面鏡５ａによる偏向角が０°の位
置で最小となり、偏向角が増大されるにつれて、次第に
増加される。これにより、それぞれのレーザビームＬ
Ｙ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢとそれぞれの防塵ガラス３９
Ｙ，３９Ｍ，３９Ｃおよび３９Ｂとのなす角を、図７お
よび図８を用いて後述するように、各レーザビームごと
に最適に設定することで、第１ないし第３の結像レンズ
２７，２９および３１を通過される際に、各レーザビー
ムＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に与えられる主走査線の曲
りの大きさの偏差を補正できる。従って、画像形成装置
１００において、４本のレーザビームが重ね合わせられ
ることにより生じる色ずれが低減される。

【００７５】図７および図８は、各レーザビームＬＹ，
ＬＭ，ＬＣおよびＬＢとそれぞれに対応する防塵ガラス
３９Ｙ，３９Ｍ，３９Ｃおよび３９Ｂとのなす角と、各
レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢの主走査線曲
りとの関係を示す光路図である。

【００７６】図７は、防塵ガラス３９ (ここでは、Ｙ，
Ｍ，ＣおよびＢの１つを代表して説明する) すなわち平
行平板を、前段に配置されているミラーから対応する感
光体ドラムに向かうレーザビームのミラーの反射点と感
光体ドラム上の結像位置とを結ぶ線すなわちミラーと感
光体ドラムとの間に平行平板が存在しない場合のレーザ
ビームの光路に対して、角度θだけ傾けた状態を副走査
方向から見た断面図である。

【００７７】図７に示されるように、平行平板 (３９)
の厚さをｄ、平行平板 (３９) の屈折率をｎとすると、
平行平板へ入射するレーザビームの入射角はθで示され
ることから、レーザビームの入射面での屈折角θ´は、
スネルの法則により、 θ´ ＝ ｓｉｎ^-1 (ｓｉｎθ／ｎ) ‥‥‥ (２) と書き表せる。また、レーザビームは、屈折角θで平行
平板から出射される。すなわち、平行平板に入射された
レーザビームは、平行平板を通って入射レーザビームと
平行に出射される。

【００７８】ここで、入射レーザビームと出射レーザビ
ームとの間の距離をΔｘとすると、 Δｘ ＝ ｄ (ｔａｎθ−ｔａｎθ´) ｃｏｓθ ‥‥‥ (３) で示される。

【００７９】図８は、防塵ガラス３９すなわち平行平板
を、前段に配置されているミラーから対応する感光体ド
ラムに向かうレーザビームのミラーの反射点と感光体ド
ラム上の結像位置とを結ぶ線すなわちミラーと感光体ド
ラムとの間に平行平板が存在しない場合のレーザビーム
の光路に対して、角度φだけ傾けた状態を主走査方向か
ら見た断面図である。なお、角度φは、平行平板がレー
ザビームに対して傾けられている量と等価であるが、レ
ーザビームが光偏向装置５の多面鏡５ａにより偏向され
る量すなわちレーザビームの振り角を示している。

【００８０】図８に示されるように、平行平板 (３９)
の厚さをｄ、平行平板 (３９) の屈折率をｎとすると、
平行平板へ入射するレーザビームの入射角はφで示され
ることから、レーザビームの入射面での屈折角φ´は、
スネルの法則により、 φ´ ＝ ｓｉｎ^-1 (ｓｉｎφ／ｎ) ‥‥‥ (４) と書き表せる。また、レーザビームは、屈折角φで平行
平板から出射される。すなわち、平行平板に入射された
レーザビームは、平行平板を通って入射レーザビームと
平行に出射される。

【００８１】このとき、角度φで平行平板に入射したレ
ーザビームが、平行平板内を進む距離ｄ´は、 ｄ´ ＝ ｄ／ｃｏｓφ´ ‥‥‥ (５) で示される。なお、いうまでもなく、ｄ´＞ｄとなる。

【００８２】ここで、図７のｄをｄ´に置き換えて
(２) 式ないし (５) 式を整理すると、 Δｘ ＝ ｄ[tanθ−tan{sin ^-1(sinθ／ｎ)}]cosθ／cos[sin ^-1(sinφ／ｎ)] ‥‥‥ (６) が導きだされる。

【００８３】図９は、 (６) 式に示した距離Δｘと平行
平板の副走査方向の傾き角θとの関係を示すグラフであ
る。なお、図９では、レーザビームの振り角すなわち角
度φの最大値を２５°、平行平板の屈折率ｎを、ｎ＝
１．４７ (ガラスの材質はＢＫ７) 、ならびに、平行平
板の厚さｄを２ミリメートルとしている。

【００８４】図９に示されるように、平行平板を副走査
方向に傾けることにより、入射レーザビームと出射レー
ザビームとの間の平行距離Δｘがおおむね角度θに比例
して増大されることが認められる。このことは、平行平
板を副走査方向に傾ける量と方向を最適化することで、
第１ないし第３の結像レンズ２７，２９および３１によ
りそれぞれのレーザビームに付与される主走査線の曲り
を打ち消すことのできる可能性を示している。

【００８５】図１０は、図３に示した光走査装置１にお
いて、平行平板すなわち防塵ガラス３９ (Ｙ，Ｍ，Ｃお
よびＢ) を、それぞれのレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，Ｃお
よびＢ) に関して副走査方向で±１５°の範囲で傾けた
場合に、主走査線曲りの量が変化する状態を示すグラフ
である。

【００８６】図１０に示されるように、それぞれのレー
ザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)に関して、主走査線
曲りが最小になる傾き角θが存在することが認められ
る。なお、レーザビームＬＹ (イエロー) とレーザビー
ムＬＢ (黒) とは、副走査方向に関して系の光軸Ｏに対
称であるから、レーザビームＬＹのみを表示している。
この場合、レーザビームＬＹとレーザビームＬＢとは、
極性 (方向) が逆向きになることから、光走査装置１に
おいて、防塵ガラス３９Ｙと防塵ガラス３９Ｂとが傾け
られる方向が逆になるが、本実施例では、実質的に極性
が無視できる程度まで改善される。

【００８７】図１１は、図１０に示した主走査線曲りに
関し、平行平板すなわち防塵ガラス３９ (Ｙ，Ｍ，Ｃお
よびＢ) を、それぞれのレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，Ｃお
よびＢ) に関して副走査方向で±３°の範囲で傾けて、
最適な傾き角θを求めたグラフである。なお、図１１
は、実質的に図１０に示したグラフを拡大したと同一で
あるから詳細な説明は省略する。

【００８８】図１１および図１０に示されるように、各
レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢのそれぞれの
主走査線曲りの量を求め、対応する防塵ガラス３９Ｙ，
３９Ｍ，３９Ｃおよび３９Ｂのそれぞれを、ミラーと感
光体ドラムとの間に平行平板が存在しない場合のレーザ
ビームの光路に対して、所定量だけ傾けることで、各レ
ーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢの主走査線曲り
を最小にできる。

【００８９】図１２は、防塵ガラスに適した平行平板の
屈折率との関係を示している。図１２に示されるよう
に、図９ないし図１１を用いて求めた平行平板による主
走査線曲りの補正量は、平行平板の屈折率ｎの増加に対
して次第に増大されるものの非線形増加を示し、ある屈
折率をピークとして以降斬減する。ここで、 (６) 式に
より、補正量が最大となる屈折率ｎを求めると、おおむ
ね１．７となる。ところで、屈折率ｎが１．７を越える
平行平板は、比較的高価であることから、図１２の結果
より、好ましくは、ｎ≦１．７を満足する平行平板を利
用すればよい。以下、表２に、各防塵ガラス３９Ｙ，３
９Ｍ，３９Ｃおよび３９Ｂの傾き角θを示す。

【００９０】

【表２】

【００９１】図１３ (ａ) および図１３ (ｂ) は、副走
査方向の間隔のずれおよび主走査方向の傾きを調整する
ための基準として利用される折返しミラー３３Ｂを除い
た第３の折返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃ、第
２の折返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよび３５Ｃならびに
第１の折返しミラー３３Ｙ，３３Ｍおよび３３Ｃ、すな
わち、光路長および副走査方向の間隔のずれおよび主走
査方向の傾きを調整可能な全ての折返しミラーを、所定
の角度ならびに光路長を満足する位置に支持するミラー
支持機構の一例を示す側面図および概略斜視図である。
なお、ここでは、１つのミラーで代表して説明する。

【００９２】図１３ (ａ) および図１３ (ｂ) に示され
るように、ミラーは、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
定部材１ｂ、固定部材１ｂに対し、対応するミラーを挟
んで対向されるミラー保持部材１ｃ、及び、固定部材１
ｂに一体的に配置され、ミラー保持部材１ｃに向けてミ
ラーを押圧するばね４１により保持される。なお、固定
部材１ｂ、ミラー保持部材１ｃおよびばね４１は、対応
するミラーの主走査方向両端に対をなして形成されてい
る。

【００９３】それぞれのミラー保持部材１ｃの高さ方向
のおおむね中央には、自身の旋回運動によってミラー保
持部材１ｃ内を矢印ＡおよびＢ方向に移動可能であっ
て、ミラーに対向される側に所定の大きさの突起４３ａ
が形成されている止めねじ４３が配置されている。な
お、突起４３ａは、ミラーが矢印ＣおよびＤ方向に回転
されるための支点４３ｆとして機能する１点で、ミラー
の表面すなわちガラスなどの支持部材に反射部材として
の金属などが蒸着されている面と接触される。これによ
り、それぞれのミラーに入射されるレーザビームは、ミ
ラーの支持部材の厚さおよび支持部材による屈折ならび
に内部反射の影響を受けることなく、支点４３ｆ (突起
４３ａ) により管理される位置を反射位置として、光路
長を正確に設定できる。

【００９４】各ミラー保持部材１ｃの止めねじ４３の側
方すなわち高さ方向上下には、自身の旋回運動によって
ミラー保持部材１ｃ内を矢印ＡおよびＢ方向に移動する
ことにより、ミラーを矢印ＡおよびＢ方向に移動させる
一対の傾き調整ねじ４５ａおよび４５ｂが配置されてい
る。

【００９５】図１３ (ａ) および図１３ (ｂ) に示され
るように、ミラーは、止めねじ４３ならびに傾き調整ね
じ４５ａおよび４５ｂが矢印ＡおよびＢ方向のいづれか
に移動されることで、対応するミラーの一端部を、光走
査装置１のハウジングの中間ベース１ａに沿って平行移
動される。また、ミラーは、止めねじ４３の突起４３ａ
とミラーとの接点４３ｆを支点とし、傾き調整ねじ４５
ａおよび４５ｂが相互に逆向きに移動されることで、傾
き調整ねじ４５ａおよび４５ｂの移動量 (繰り出し量)
に対応して回転される。

【００９６】次に、図１３ (ａ) および図１３ (ｂ) に
示した傾き調整機構ならびに平行移動機構を用いて、折
返しミラー３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３５Ｙ，３５Ｍ，
３５Ｃ，３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃの少なくとも３枚
を平行移動または回転させることで光偏向装置５の反射
面と各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) との間
の光路長の最適化および副走査方向の間隔のずれおよび
主走査方向の傾きを最小にするための方法について説明
する。

【００９７】表３ないし表５は、折返しミラー３３Ｙ，
３３Ｍ，３３Ｃ，３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３７Ｙ，３
７Ｍおよび３７Ｃのそれぞれに関し、各ミラーを独立に
副走査方向に関して回転 (光偏向装置の反射面から感光
体ドラムに向かうレーザビームのミラーへの入射角およ
びミラーからの反射角を変化させる) および各ミラーの
主走査方向前側および奥側 (図３において紙面と直交す
る方向で紙面後方を奥側と示す) のそれぞれを独立に平
行移動したときの、像面でのデフォーカス量、副走査方
向の間隔のずれならびに主走査方向の傾きの変化をシミ
ュレーションにより計測した結果を示している。なお、
シミュレーションに用いるレーザビームは、レーザビー
ムの偏向角 (走査角) が最大となる両端部の２本とし、
各ミラーを平行移動する量は、反射面 (表面) 基準で、
０．２ミリメートルとした。

【００９８】表３および表４は、上述した回転および平
行移動を与えるミラーの合計枚数を２枚、及び、回転な
らびに平行移動を与える回数 (調整箇所の合計数) を４
箇所としたときに、像面でのデフォーカス量および副走
査方向の間隔のずれならびに主走査方向の傾きの変化が
目標値になり得る位置を、減衰最小自乗法により解を求
める方法で検索した結果を示している。なお、表３およ
び表４に示した例は、それぞれ、第１のミラー３３Ｙ，
第２のミラー３５Ｙおよび第３のミラー３７Ｙについて
示しているが、残りの色に対応するミラーについても自
由度が同一であるから、実質的に同一の解が得られるこ
とになる。また、減衰最小自乗法は、レンズの自動設計
などに利用される手法の１つであって、たとえば、共立
出版株式会社より刊行されている「レンズ設計法」第１
３１頁ないし第１３７頁などに示されている。

【００９９】

【表３】

【０１００】

【表４】

【０１０１】表３および表４に示されるように、回転お
よび平行移動を与えるミラーの合計枚数を２枚ならびに
調整箇所の合計数を４箇所としたときに、 ａ) 第１のミラーの前側および奥側ならびに第２のミラ
ーの前側を平行移動して、第２のミラーを回転させたと
き、 ｂ) 第１のミラーを回転させ、第１のミラーの前側およ
び奥側ならびに第３のミラーの奥側を平行移動したと
き、 ｃ) 第１のミラーの前側および奥側ならびに第３のミラ
ーの奥側を平行移動して、第３のミラーを回転させたと
き、 ｄ) 第３のミラーを回転させ、第１のミラーの奥側なら
びに第３のミラーの前側および奥側を平行移動したと
き、 ｅ) 第２のミラーを回転させ、第２のミラーの奥側なら
びに第３のミラーの前側および奥側を平行移動したと
き、及び、 ｆ) 第３のミラーを回転させ、第２のミラーの奥側なら
びに第３のミラーの前側および奥側を平行移動したと
き、 の６つの条件において、デフォーカス量および副走査方
向の間隔のずれならびに主走査方向の傾きの変化を目標
値に設定可能な位置を提供できることが認められる。

【０１０２】表５は、上述した回転および平行移動を与
えるミラーの合計枚数を３枚ならびに回転あるいは平行
移動を与える回数 (としたときに、像面でのデフォーカ
ス量および副走査方向の間隔のずれ，主走査方向の傾き
の変化が目標値になり得る位置を、減衰最小自乗法によ
り解を求める方法で検索した結果を示している。

【０１０３】

【表５】

【０１０４】表５に示されるように、調整箇所の合計数
を３箇所とした場合には、デフォーカス量および副走査
方向の間隔のずれならびに主走査方向の傾きの変化を目
標値に設定できる位置は、存在しないことが認められ
る。

【０１０５】図１４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。

【０１０６】画像制御部１１０は、画像制御ＣＰＵ１１
１、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１１
５Ｂ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。

【０１０７】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、たと
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、たとえば、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。

【０１０８】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，１１
４Ｍ，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８
０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) １
１９Ｙ，１１９Ｍ，１１９Ｃおよび１１９Ｂなどが接続
されている。

【０１０９】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、たとえば、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、ＡＳ
ＩＣなどに集積されている。レジスト補正演算装置１１
７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、ＡＳ
ＩＣ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として利用可能な素子として、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。

【０１１０】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。

【０１１１】次に、図１および図１４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５
２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。

【０１１２】以下、第１に、レジスト補正 (調整) モー
ドについて説明する。図１５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。

【０１１３】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) 。

【０１１４】レジスト補正モードでは、それぞれの画像
形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ)により、搬送ベルト
５２の副走査方向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。

【０１１５】それぞれのテスト画像１７８ (Ｙ，Ｍ，Ｃ
およびＢ) および１８０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、Ｒ
ＯＭ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。

【０１１６】主走査方向Ｖに沿って距離を置いた一対の
テスト画像１７８および１８０は、搬送ベルト５２の移
動にともなって副走査方向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。

【０１１７】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，５０
Ｃ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。

【０１１８】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初期状態では、Ｒ
ＯＭ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Ｖ
ｓｙｎｃが出力される。

【０１１９】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。

【０１２０】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。続いて、それぞれのデータ制御部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。

【０１２１】各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) 上で現像された４色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。

【０１２２】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、１
７８Ｙと１８０Ｙ、１７８Ｍと１８０Ｍ、１７８Ｃと１
８０Ｃ、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のそれぞ
れのレーザ素子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。

【０１２３】また、レジスト補正演算装置１１７は、１
組のテストトナー像、たとえば、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、それ
ぞれの画像形成部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。

【０１２４】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、１
７８Ｂ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、この平均値と予め決められ
ている設計値とのずれを算出することで、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のそれ
ぞれのレーザ素子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５
８ (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。

【０１２５】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。

【０１２６】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。

【０１２７】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、たとえば、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。

【０１２８】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。

【０１２９】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１１
５ (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) 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ＶＣＯ１
１９ (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５
８ (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、それぞれの感光体ドラム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。

【０１３０】各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，Ｃおよび
Ｂ) に結像されたそれぞれのレーザビーム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５
８ (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。

【０１３１】各トナー像は、それぞれの感光体ドラム５
８ (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、対応するクリーナ６
６ (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
去されたのち、引き続く画像形成に利用される。

【０１３２】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８
４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。

【０１３３】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。

【０１３４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の光走査
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反射手段から走査対象物に向
かう光の光路に対して非垂直に配置された平行平板を有
することから、光学手段により複数の光のそれぞれに与
えられた光学特性を、平行平板の傾きに応じて、さらに
最適な光学特性となるよう、それぞれの光ごとに調整で
きる。

【０１３５】また、平行平板は、光学手段を通過された
あとの光に対して平行平板の屈折率が影響する程度がお
おむね線形に維持される範囲に形成されることから、平
行平板を、実質的に光学手段の特性を補正することので
きる第２の光学手段として利用可能となる。

【０１３６】さらに、反射手段は、光学手段から走査対
象物に向かう光に対して光路長を変更可能であって、か
つ、光学手段によりそれぞれの光に与えられる光学特性
の一部の特性を補正可能であることから、光学手段が負
担すべき光学特性が低減され、簡単な形状の光学手段の
利用が可能となる。

【０１３７】これにより、それぞれの光が通過される光
学手段を１つとした状態で、光学手段を通過されて走査
対象物に案内される光を、それぞれの光ごとに、微調整
可能となる。また、部品点数が低減される。さらに反射
手段の少なくとも１つは、光走査装置の所定の位置に、
光路長の差および内部反射の影響を与えることのないよ
う反射面があらかじめ所定の位置に固定され、他の反射
手段を調整するための基準となることから、調整に必要
なコストが低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】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２】図１に示したカラー画像形成装置に利用される
光走査装置を第１ないし第３の結像レンズを中心とし
て，主走査方向から見た状態で展開した光路図。

【図３】図１に示したカラー画像形成装置に利用される
光走査装置を光偏向装置の反射面と感光体ドラムとの間
が最小値を示す位置で切断した概略断面図。

【図４】図２および図３に示した光走査装置に利用され
る折返しミラーブロックの概略斜視図。

【図５】図２および図３に示した光走査装置に利用され
る水平同期検出用折返しミラーの概略斜視図。

【図６】図２および図３に示した光走査装置の各レンズ
を通るレーザビームの副走査方向の位置を示す概略断面
図。

【図７】図２および図３に示した光走査装置の平行平板
ガラス部材の副走査方向の傾きと平行平板ガラス部材を
通過されるレーザビームの副走査方向の位置を示す概略
断面図。

【図８】図７に示した平行平板ガラス部材の副走査方向
の傾きと平行平板ガラス部材を通過されるレーザビーム
の主走査方向の距離を示す概略断面図。

【図９】図７に示した平行平板ガラス部材の副走査方向
の傾きと第１ないし第３の結像レンズを通過されたレー
ザビームの主走査線曲りとの関係を示すグラフ。

【図１０】図７に示した平行平板ガラス部材の副走査方
向の傾きと第１ないし第３の結像レンズを通過されたレ
ーザビームの主走査線曲りとの関係を示すグラフ。

【図１１】図７に示した平行平板ガラス部材の副走査方
向の傾きと第１ないし第３の結像レンズを通過されたレ
ーザビームの主走査線曲りとの関係を示すグラフ。

【図１２】図７に示した平行平板ガラス部材の屈折率と
第１ないし第３の結像レンズを通過されたレーザビーム
の主走査線曲りとの関係を示すグラフ。

【図１３】図２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１４】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１５】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、２
１…偏向後光学系、 ２３…水平同期検
出器、２５…水平同期用折返しミラー、 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の折返しミラ
ー、 ３５…第２の折返しミラー、３７…第３
の折返しミラー、 ３９…防塵ガラス、４１…
ばね、 ４３…止めねじ、４５
ａ，４５ｂ…傾き調整ねじ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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
   る少なくとも１つの光学手段と、この光学手段と前記走
   査対象物との間に前記複数の光のそれぞれに対応して配
   置される反射手段と、この反射手段により前記走査対象
   物に向かう光の光路に対して非垂直に配置された平行平
   板と、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、
   を、有する光走査装置。
2. 【請求項２】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
   る少なくとも１つの光学手段と、この光学手段と前記走
   査対象物との間に前記複数の光のそれぞれに対応して配
   置される反射手段と、ｎで規定される屈折率が、ｎ≦
   １．７を満足するとともに、前記反射手段により前記走
   査対象物に向かう光の光路に対して非垂直に配置された
   平行平板と、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、を、有する光走査装置。
3. 【請求項３】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
   るただ１組の光学手段と、この光学手段と前記走査対象
   物との間に前記複数の光のそれぞれに対応して配置され
   る反射手段と、この反射手段により前記走査対象物に向
   かう光の光路に対して非垂直に配置された平行平板と、
   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、を、有す
   る光走査装置。
4. 【請求項４】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
   る少なくとも１つの光学手段と、この光学手段と前記走
   査対象物との間に、前記走査対象物に向かう前記複数の
   光のそれぞれに対し、所定の角度および所定の光路長を
   提供可能に配置され、前記それぞれの光を前記走査対象
   物の所定の位置に案内する反射手段と、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、を、有する光走査装置。
5. 【請求項５】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
   る少なくとも１つの光学手段と、この光学手段と前記走
   査対象物との間に、前記走査対象物に向かう前記複数の
   光の少なくとも１つに対し、前記光学手段からの前記光
   に対して光路長の差および内部反射の影響を与えること
   のないよう所定の角度で固定されるとともに、前記それ
   ぞれの光を前記走査対象物の所定の位置に案内する反射
   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、
   を、有する光走査装置。