JPH09179047A - 光走査装置 - Google Patents

光走査装置

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Publication number
JPH09179047A
JPH09179047A JP7340152A JP34015295A JPH09179047A JP H09179047 A JPH09179047 A JP H09179047A JP 7340152 A JP7340152 A JP 7340152A JP 34015295 A JP34015295 A JP 34015295A JP H09179047 A JPH09179047 A JP H09179047A
Authority
JP
Japan
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light
lens
reflecting surface
lights
deflected
Prior art date
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Pending
Application number
JP7340152A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuyuki Fukutome
康行 福留
Takashi Shiraishi
貴志 白石
Masao Yamaguchi
雅夫 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP7340152A priority Critical patent/JPH09179047A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、カラー画像を提供できる画像形成
装置に利用されるマルチビーム光走査装置を、設計の自
由度を高くして低価格に提供することにある。 【解決手段】この発明の光走査装置は、光源と光偏向装
置との間に、副走査方向と直交する方向から見た状態で
副走査方向に対して非平行に配置されたM−1組の反射
面13Bを含み、対応するハイブリッドシリンダレンズ
11Bを通過された光を主走査方向および副走査方向と
直交する方向から見た状態で1本とみなすことができる
よう合成する合成ミラーユニット13を有している。こ
の合成ミラーユニットの反射面により、副走査方向に近
接した複数のレーザビームのいづれかが、隣接するレー
ザビームのためのミラーならびにその保持部により、不
所望に遮られることが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】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号公報に開示されたように、レーザビー
ムが4本の場合、レーザ素子とレンズ群を4組、光偏向
装置を2セット利用した例が提案されている。
【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】また、特願昭62−232344号公報に
は、fθレンズ群を1組のみとし、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】さらに、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】しかしながら、上述し
た公報のいづれに示された例においても、光偏向装置の
近傍では、各レーザビームは、光偏向装置の反射面が回
転される方向と直交する方向に並列に配列される。
【0009】このことから、反射面が回転される方向と
直交する方向の反射面の大きさすなわち反射面が形成さ
れる回転体の厚さが増大される問題がある。ここで、回
転体の厚さは、反射面に向けて案内されるそれぞれのレ
ーザビームと隣接するレーザビームとの間の間隔に依存
することが知られている。
【0010】ところで、上述した公報のいづれに示され
た例においても、光偏向装置の反射面に向けて案内され
る各レーザビームは、各光源から反射面に向かう光路中
で、実質的に1本のレーザビームとみなすことのできる
レーザビームに集約される。しかしながら、複数のレー
ザビームを、光偏向装置の反射面に対して反射面が回転
される方向と直交する方向に並列に入射させる場合、複
数のレーザビームを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に集約するための多くの光学部材
(特に、ミラーあるいはその保持部) により、隣接する
レーザビームが遮られる問題がある。
【0011】このことから、レーザビームを集約するた
めのミラーと隣接するレーザビームの間隔を確保する一
方で、反射面が形成される回転体の厚さを低減しなけれ
ばならない矛盾が生じる。
【0012】そのため、このような光学装置を設計する
場合には、多くの光学部材は、当初から極めて精度よく
配置されるようにしなければならない。
【0013】このため、設計ならびに組み立ての時の自
由度が極めて小さく、装置のコストが増大される問題が
ある。
【0014】この発明の目的は、カラー画像を提供でき
る画像形成装置に利用される厚さの薄いマルチビーム光
走査装置を提供することにある。
【0015】
【問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、N個の発光部材のそれぞれか
ら出射されたそれぞれの光の断面形状を、所定の形状に
変換するN個の第1のレンズと、第1のレンズを通過さ
れたそれぞれの光をM本に合成するM個の合成手段と、
合成手段によりM本に合成されたそれぞれの光を、第1
の方向に収束させるM組の第2のレンズと、第1の方向
と直交する第2の方向から見た状態で第1の方向に対し
て非平行に配置されたM−1組の反射面を有し、第2の
レンズを通過されたそれぞれの光を第1の方向および第
2の方向のそれぞれと直交する第3の方向から見た状態
で1本とみなすことができるよう集約する集約手段と、
を含む偏向前光学系と、第1の方向に沿って回転される
反射面を有し、上記偏向前光学系を出射された光を第1
の方向に沿って偏向する偏向手段と、この偏向手段によ
り偏向された光が偏向されたときの上記偏向手段の反射
面の回転角によらずに等間隔で結像されるよう反射面の
回転角に対応して規定されるパワーを有し、上記偏向手
段により偏向されたM本の光のそれぞれを、所定位置に
結像させる偏向後光学系と、を有することを特徴とする
光走査装置を提供するものである。
【0016】また、この発明は、N個の発光部材のそれ
ぞれから出射されたそれぞれの光の断面形状を、所定の
形状に変換するN個の第1のレンズと、第1のレンズを
通過されたそれぞれの光をM本に合成するM個の合成手
段と、合成手段によりM本に合成されたそれぞれの光
を、第1の方向に収束させるM組の第2のレンズと、第
1の方向と直交する第2の方向から見た状態で第1の方
向に対して非平行に配置されたM−1組の反射面を有
し、第2のレンズを通過されたそれぞれの光を第1の方
向および第2の方向のそれぞれと直交する第3の方向か
ら見た状態で1本とみなすことができるよう集約する集
約手段と、を含む偏向前光学系と、第1の方向に沿って
回転される反射面を有し、上記偏向前光学系を出射され
た光を第1の方向に沿って偏向する偏向手段と、この偏
向手段により偏向された光が偏向されたときの上記偏向
手段の反射面の回転角の大きさにかかわりなく等間隔で
所定の結像位置に結像可能な、反射面の回転角に対応し
て規定されるパワーを有し、上記偏向手段により偏向さ
れたM本の光のそれぞれを、所定位置に結像させる偏向
後光学系と、を有することを特徴とする光走査装置を提
供するものである。
【0017】さらに、この発明は、N個の発光部材のそ
れぞれから出射されたそれぞれの光の断面形状を、所定
の形状に変換するN個の第1のレンズと、第1のレンズ
を通過されたそれぞれの光をM本に合成するM個の合成
手段と、合成手段によりM本に合成されたそれぞれの光
を、第1の方向に収束させるM組の第2のレンズと、第
1の方向と直交する第2の方向から見た状態の形状が少
なくとも1つの角が直角以外の角度に形成されたM−1
組の反射面を有し、第2のレンズを通過されたそれぞれ
の光を第1の方向および第2の方向のそれぞれと直交す
る第3の方向から見た状態で1本とみなすことができる
よう集約する集約手段と、を含む偏向前光学系と、第1
の方向に沿って回転される反射面を有し、上記偏向前光
学系を出射された光を第1の方向に沿って偏向する偏向
手段と、この偏向手段により偏向された光が偏向された
ときの上記偏向手段の反射面の回転角の大きさにかかわ
りなく等間隔で所定の結像位置に結像可能な、反射面の
回転角に対応して規定されるパワーを有し、上記偏向手
段により偏向されたM本の光のそれぞれを、所定位置に
結像させる偏向後光学系と、を有することを特徴とする
光走査装置を提供するものである。またさらに、この発
明は、N=1ないしN=iで示されるN個の発光部材を
含む光源と、この光源のそれぞれの発光部材から出射さ
れたそれぞれの光を、収束光または平行光に変換するN
個の第1のレンズと、M=1ないしM=jで示されるM
個配置され、上記第1のレンズを通過されたそれぞれの
光をM本に合成する合成手段と、この合成手段によりM
本に合成された上記光源からのそれぞれの光を、第1の
方向に収束させるM組の第2のレンズと、第1の方向と
直交する第2の方向から見た状態で第1の方向に対して
非平行に配置されたM−1組の反射面を有し、上記第2
のレンズを通過されたそれぞれの光を第1の方向および
第2の方向のそれぞれと直交する第3の方向から見た状
態で1本とみなすことができるよう集約する集約手段
と、第1の方向に沿って回転される反射面を有し、上記
集約手段により集約された光を第1の方向に沿って偏向
する偏向手段と、この偏向手段により偏向された光が偏
向されたときの上記偏向手段の反射面の回転角によらず
に等間隔で結像されるよう反射面の回転角に対応して規
定されるパワーを有し、上記偏向手段により偏向された
M本の光のそれぞれを、所定位置に結像させる第3のレ
ンズと、を有することを特徴とする光走査装置を提供す
るものである。
【0018】さらにまた、この発明は、N=1ないしN
=iで示されるN個の発光部材を含む光源と、この光源
のそれぞれの発光部材から出射されたそれぞれの光を、
収束光または平行光に変換するN個の第1のレンズと、
M=1ないしM=jで示されるM個配置され、上記第1
のレンズを通過されたそれぞれの光をM本に合成する合
成手段と、この合成手段によりM本に合成された上記光
源からのそれぞれの光を、第1の方向に収束させるM組
の第2のレンズと、第1の方向と直交する第2の方向か
ら見た状態で第1の方向に対して非平行に配置されたM
−1組の反射面を有し、上記第2のレンズを通過された
それぞれの光を第1の方向および第2の方向のそれぞれ
と直交する第3の方向から見た状態で1本とみなすこと
ができるよう集約する集約手段と、第1の方向に沿って
回転される反射面を有し、上記集約手段により集約され
た光を第1の方向に沿って偏向する偏向手段と、この偏
向手段により偏向された光が偏向されたときの上記偏向
手段の反射面の回転角によらずに等間隔で所定の結像位
置に結像可能な、反射面の回転角に対応して規定される
パワーを有し、上記偏向手段により偏向されたM本の光
のそれぞれを、所定位置に結像させる第3のレンズと、
を有することを特徴とする光走査装置を提供するもので
ある。
【0019】またさらに、この発明は、N=1ないしN
=iで示されるN個のレーザ素子を含む光源と、この光
源のそれぞれのレーザ素子から出射されたそれぞれのレ
ーザ光を、収束光または平行光に変換するN個の有限レ
ンズあるいはコリメートレンズからなる第1レンズ群
と、M=1ないしM=jで示されるM個配置され、上記
第1レンズ群のそれぞれのレンズを通過されたそれぞれ
の光をM本に合成する合成手段と、この合成手段により
M本に合成された上記光源からのそれぞれの光を、第1
の方向に収束させるM組のシリンドリカルレンズからな
る第2のレンズ群と、第1の方向と直交する第2の方向
から見た状態で第1の方向に対して非平行に配置された
M−1組の反射面を有し、上記シリンドリカルレンズの
それぞれを通過されたそれぞれの光を第1の方向および
第2の方向のそれぞれと直交する第3の方向から見た状
態で1本とみなすことができるよう集約する集約手段
と、第3の方向に平行な回転軸の回りを回転される反射
面を有し、上記集約手段により集約された光を第1の方
向に沿って偏向する偏向手段と、この偏向手段により偏
向された光が偏向されたときの上記偏向手段の反射面の
回転角の大きさにかかわりなく等間隔で所定の結像位置
に結像可能な、反射面の回転角に対応して規定されるパ
ワーを有し、上記偏向手段により偏向されたM本の光の
それぞれを、所定位置に結像させるレンズを含む第3の
レンズ群と、を有することを特徴とする光走査装置を提
供するものである。
【0020】さらにまた、この発明は、N=1ないしN
=iで示されるN個の発光部材を含む光源と、この光源
のそれぞれの発光部材から出射されたそれぞれの光を、
収束光または平行光に変換するN個の第1のレンズと、
M=1ないしM=jで示されるM個配置され、上記第1
のレンズを通過されたそれぞれの光をM本に合成する合
成手段と、この合成手段によりM本に合成された上記光
源からのそれぞれの光を、第1の方向に収束させるM組
の第2のレンズと、第1の方向と直交する第2の方向か
ら見た状態の形状が少なくとも1つの角が直角以外の角
度に形成されたM−1組の反射面を有し、上記第2のレ
ンズを通過されたそれぞれの光を第1の方向および第2
の方向のそれぞれと直交する第3の方向から見た状態で
1本とみなすことができるよう集約する集約手段と、第
1の方向に沿って回転される反射面を有し、上記集約手
段により集約された光を第1の方向に沿って偏向する偏
向手段と、この偏向手段により偏向された光が偏向され
たときの上記偏向手段の反射面の回転角によらずに等間
隔で結像されるよう反射面の回転角に対応して規定され
るパワーを有し、上記偏向手段により偏向されたM本の
光のそれぞれを、所定位置に結像させる第3のレンズ
と、を有することを特徴とする光走査装置を提供するも
のである。
【0021】またさらに、この発明は、N=1ないしN
=iで示されるN個の発光部材を含む光源と、この光源
のそれぞれの発光部材から出射されたそれぞれの光を、
収束光または平行光に変換するN個の第1のレンズと、
M=1ないしM=jで示されるM個配置され、上記第1
のレンズを通過されたそれぞれの光をM本に合成する合
成手段と、この合成手段によりM本に合成された上記光
源からのそれぞれの光を、第1の方向に収束させるM組
の第2のレンズと、第1の方向と直交する第2の方向か
ら見た状態の形状が少なくとも1つの角が直角以外の角
度に形成されたM−1組の反射面を有し、上記第2のレ
ンズを通過されたそれぞれの光を第1の方向および第2
の方向のそれぞれと直交する第3の方向から見た状態で
1本とみなすことができるよう集約する集約手段と、第
1の方向に沿って回転される反射面を有し、上記集約手
段により集約された光を第1の方向に沿って偏向する偏
向手段と、この偏向手段により偏向された光が偏向され
たときの上記偏向手段の反射面の回転角によらずに等間
隔で所定の結像位置に結像可能な、反射面の回転角に対
応して規定されるパワーを有し、上記偏向手段により偏
向されたM本の光のそれぞれを、所定位置に結像させる
第3のレンズと、を有することを特徴とする光走査装置
を提供するものである。
【0022】さらにまた、この発明は、N=1ないしN
=iで示されるN個のレーザ素子を含む光源と、この光
源のそれぞれのレーザ素子から出射されたそれぞれのレ
ーザ光を、収束光または平行光に変換するN個の有限レ
ンズあるいはコリメートレンズからなる第1レンズ群
と、M=1ないしM=jで示されるM個配置され、上記
第1レンズ群のそれぞれのレンズを通過されたそれぞれ
の光をM本に合成する合成手段と、この合成手段により
M本に合成された上記光源からのそれぞれの光を、第1
の方向に収束させるM組のシリンドリカルレンズからな
る第2のレンズ群と、第1の方向と直交する第2の方向
から見た状態の形状が少なくとも1つの角が直角以外の
角度に形成されたM−1組の反射面を有し、上記シリン
ドリカルレンズのそれぞれを通過されたそれぞれの光を
第1の方向および第2の方向のそれぞれと直交する第3
の方向から見た状態で1本とみなすことができるよう集
約する集約手段と、第3の方向に平行な回転軸の回りを
回転される反射面を有し、上記集約手段により集約され
た光を第1の方向に沿って偏向する偏向手段と、この偏
向手段により偏向された光が偏向されたときの上記偏向
手段の反射面の回転角の大きさにかかわりなく等間隔で
所定の結像位置に結像可能な、反射面の回転角に対応し
て規定されるパワーを有し、上記偏向手段により偏向さ
れたM本の光のそれぞれを、所定位置に結像させるレン
ズを含む第3のレンズ群と、を有することを特徴とする
光走査装置を提供するものである。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を説明する。
【0024】図1は、この発明の実施の形態としてが適
用された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。
【0025】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。
【0026】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。
【0027】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。
【0028】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。
【0029】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。
【0030】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。
【0031】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。
【0032】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。
【0033】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。
【0034】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。
【0035】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) 。
【0036】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。
【0037】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。
【0038】図2には、図1に示したカラー画像形成装
置に利用されるマルチビーム光走査装置が示されてい
る。なお、図1に示したカラー画像形成装置では、通
常、Yすなわちイエロー、Mすなわちマゼンタ、Cすな
わちシアンおよびBすなわちブラック (黒) 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。
【0039】図2に示されるように、マルチビーム光走
査装置1は、光源としてのレーザ素子から出射されたレ
ーザビームを、所定の位置に配置された像面すなわち図
1に示した第1ないし第4の画像形成部50Y,50
M,50Cおよび50Bの感光体ドラム58Y,58
M,58Cおよび58Bのそれぞれの所定の位置に向か
って所定の線速度で偏向する偏向手段としてのただ1つ
の光偏向装置5を有している。なお、以下、光偏向装置
5によりレーザビームが偏向される方向を主走査方向と
示す。
【0040】光偏向装置5は、複数、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、主走査方向に所定の速度で
回転させる図示しないモータとを有している。多面鏡本
体5aは、たとえば、アルミニウムにより形成される。
また、多面鏡5aの各反射面は、多面鏡本体5aが回転
される方向を含む面すなわち主走査方向と直交する面、
すなわち、副走査方向に沿って切り出された切断面に、
たとえば、二酸化ケイ素等の表面保護層が蒸着されるこ
とで提供される。
【0041】光偏向装置5と像面との間には、光偏向装
置5の反射面により所定の方向に偏向されたレーザビー
ムに所定の光学特性を与える第1および第2の結像レン
ズ30aおよび30bからなる2枚組みの偏向後光学系
30、偏向後光学系30の第2の結像レンズ30bから
出射されたそれぞれの合成されたレーザビームL (Y,
M,CおよびB) の個々のビームが、画像が書き込まれ
る領域より前の所定の位置に到達したことを検知するた
めのただ1つの水平同期検出器23、及び、偏向後光学
系21と水平同期検出器23との間に配置され、偏向後
光学系21内の後述する少なくとも一枚のレンズを通過
された2×4本の合成されたレーザビーム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
主・副走査方向共異なる方向へ反射させるただ1組の水
平同期用折り返しミラー25などが配置されている。
【0042】次に、光源としてのレーザ素子と光偏向装
置5との間の偏向前光学系について詳細に説明する。
【0043】光走査装置1は、Ni (iは正の整数) を
満たす第1および第2の2つ (N1=N2=N3=N4
=2) のレーザ素子を含み、色成分に色分解された画像
データに対応するレーザビームを発生する第1ないし第
4の光源3Y,3M,3Cおよび3B (M,Mは正の整
数で、ここでは4) を有している。
【0044】第1ないし第4の光源3Y,3M,3Cお
よび3Bは、それぞれ、Yすなわちイエロー画像に対応
するレーザビームを出射するイエロー第1レーザ3Ya
およびイエロー第2レーザ3Yb、Mすなわちマゼンタ
画像に対応するレーザビームを出射するマゼンタ第1レ
ーザ3Maおよびマゼンタ第2レーザ3Mb、Cすなわ
ちシアン画像に対応するレーザビームを出射するシアン
第1レーザ3Caおよびシアン第2レーザ3Cb、なら
びに、Bすなわちブラック (黒) 画像に対応するレーザ
ビームを出射する黒第1レーザ3Baおよび黒第2レー
ザ3Bbを有している。なお、それぞれのレーザ素子か
らは、互いに対をなす第1ないし第4のレーザビームL
YaおよびLYb,LMaおよびLMb,LCaおよび
LCb、ならびに、LBaおよびLBbが出射される。
【0045】それぞれのレーザ素子3Ya,3Ma,3
Caならびに3Baと光偏向装置5との間には、それぞ
れの光源3Ya,3Ma,3Caならびに3Baからの
レーザビームLYa,LMa,LCaならびにLBaの
断面ビームスポット形状を所定の形状に整える4組みの
偏向前光学系7 (Y,M,CおよびB) が配置されてい
る。
【0046】ここで、イエロー第1レーザ3Yaから光
偏向装置5に向かうレーザビームLYaを代表させて、
偏向前光学系7 (Y) について説明する。
【0047】イエロー第1レーザ3Yaから出射された
発散性のレーザビームは、有限焦点レンズ9Yaにより
所定の収束性が与えられたのち、絞り10Yaにより、
断面ビーム形状が所定の形状に整えられる。絞り10Y
aを通過されたレーザビームLYaは、ハイブリッドシ
リンダレンズ11Yを介して、副走査方向に対しての
み、さらに、所定の収束性が与えられて、光偏向装置5
に案内される。
【0048】有限焦点レンズ9Yaとハイブリッドシリ
ンダレンズ11Yとの間には、ハーフミラー12Yが、
有限焦点レンズ9Yaとハイブリッドシリンダレンズ1
1Yとの間の光軸に対して所定の角度で挿入されてい
る。
【0049】ハーフミラー12Yにおいて、イエロー第
1レーザ3YaからのレーザビームLYaが入射される
面と反対の面には、イエロー第1レーザ3Yaからのレ
ーザビームLYaに対して副走査方向に所定のビーム間
隔を提供可能に配置されたイエロー第2レーザ3Ybか
らのレーザビームLYbが、イエロー第1レーザ3Ya
からのレーザビームLYaに対して副走査方向に所定の
ビーム間隔で入射される。なお、イエロー第2レーザ3
Ybとハーフミラー12Yとの間には、イエロー第2レ
ーザ3YbからのレーザビームLYbに所定の収束性を
与える有限焦点レンズ9Ybおよび絞り10Ybが配置
されている。
【0050】ハーフミラー12Yを介して副走査方向に
所定のビーム間隔を有する実質的に1本のレーザビーム
にまとめられたそれぞれのレーザビームLYaおよびL
Ybは、図8を用いて後述するレーザ合成ミラーユニッ
ト13を通過され、光偏向装置5に案内される。
【0051】以下、同様に、Mすなわちマゼンタに関連
して、マゼンタ第1レーザ3Maとレーザ合成ミラーユ
ニット13との間には、有限焦点レンズ9Ma、絞り1
0Ma、ハイブリッドシリンダレンズ11M、ハーフミ
ラー12M、マゼンタ第2レーザ3Mb、有限焦点レン
ズ9Mbおよび絞り10Mb、Cすなわちシアンに関連
して、シアン第1レーザ3Caとレーザ合成ミラーユニ
ット13との間には、有限焦点レンズ9Ca、絞り10
Ca、ハイブリッドシリンダレンズ11C、ハーフミラ
ー12C、シアン第2レーザ3Cb、有限焦点レンズ9
Cbおよび絞り10Cb、ならびに、Bすなわち黒に関
連して、黒第1レーザ3Baとレーザ合成ミラーユニッ
ト13との間には、有限焦点レンズ9Ba、絞り10B
a、ハイブリッドシリンダレンズ11B、ハーフミラー
12B、黒第2レーザ3Bb、有限焦点レンズ9Bbお
よび絞り10Bbが、それぞれ、所定の位置に配置され
ている。なお、それぞれの光源3 (Y,M,Cおよび
B) 、偏向前光学系7 (Y,M,CおよびB) 、およ
び、レーザ合成ミラーユニット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によ
り、一体的に保持されている。
【0052】有限焦点レンズ9 (Y,M,CおよびB)
aおよび9 (Y,M,CおよびB)bには、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図示し
ないUV硬化プラスチック非球面レンズを貼り合わせた
単レンズが利用される。
【0053】図3は、偏向前光学系7のハーフミラー1
2と光偏向装置5の反射面との間の光路に関し、折り返
しミラーなどを省略した状態で副走査方向から見た部分
断面図である。なお、図3では、1つのレーザビームL
Y (LYa) に対する光学部品のみが代表して示されて
いる。
【0054】ハイブリッドシリンダレンズ11 (Y)
は、副走査方向に対して実質的に等しい曲率を持つPM
MAのシリンダレンズ17 (Y) とガラスのシリンダレ
ンズ19 (Y) とによって形成されている。PMMAの
シリンダレンズ17 (Y) は、空気と接する面がほぼ平
面に形成される。
【0055】また、ハイブリッドシリンダレンズ11
(Y) は、シリンダレンズ17 (Y)とシリンダレンズ1
9 (Y) とが、シリンダレンズ17 (Y) の出射面とシ
リンダレンズ19 (Y) の入射面との間の接着により、
あるいは、図示しない位置決め部材に向かって所定の方
向から押圧されることで、一体に形成される。なお、ハ
イブリッドシリンダレンズ11 (Y) は、シリンダレン
ズ19 (Y) の入射面に、シリンダレンズ17 (Y) が
一体に成型されてもよい。
【0056】プラスチックシリンダレンズ17 (Y) 、
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)
は、たとえば、TaSF21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 (Y) および
19 (Y) は、保持部材15と一体に形成された位置決
め部により、有限焦点レンズ9と正確な間隔で固定され
る。
【0057】以下、表1ないし表3に、偏向前光学系7
の光学的数値データを示す。
【0058】
【表1】
【0059】
【表2】
【0060】
【表3】
【0061】表1ないし表3から明らかなように、それ
ぞれの色成分に対応される有限焦点レンズ9およびハイ
ブリッドシリンダレンズ11は、単体では、どの色成分
に関しても、同一のレンズが利用される。なお、Y (イ
エロー) に対応される偏向前光学系7YおよびB (ブラ
ック) に対応される偏向前光学系7Bは、実質的に、同
一のレンズ配置を有する。また、M (マゼンタ) に対応
される偏向前光学系7MおよびC (シアン) に対応され
る偏向前光学系7Cは、偏向前光学系7Yおよび7Bに
比較して、有限焦点レンズ9とハイブリッドシリンダレ
ンズ11との間隔が広げられている。
【0062】図4には、図3および表1に示した偏向前
光学系7 (Y,M,CおよびB) のそれぞれを、光偏向
装置5の反射面の回転軸に直交する方向(副走査方向)
のそれぞれのレーザ合成ミラーの反射面13Y,13M
および13Cから光偏向装置5に向かうレーザビームL
Y,LMおよびLCが示されている (LYはLYaとL
Yb、LMはLMaとLMb、LCはLCaとLCbか
ら成っている) 。
【0063】図4から明らかなように、それぞれのレー
ザビームLY,LM,LCおよびLBは、光偏向装置5
の反射面の回転軸と平行な方向に、相互に異なる間隔
で、光偏向装置5に案内される。また、レーザビームL
MおよびLCは、光偏向装置5の反射面の回転軸と直交
するとともに反射面の副走査方向の中心を含む面、すな
わち、光走査装置1の系の光軸を含む面を挟んで非対称
に、光偏向装置5の各反射面に案内される。なお、光偏
向装置5の各反射面上でのレーザビームLY,LM,L
CおよびLB相互の間隔は、LY−LM間で3.20m
m、LM−LC間で2.70mm、及び、LC−LB間
で2.30mmである。また、それぞれのレーザビーム
LY,LM,LCおよびLBの断面形状は、光偏向装置
5の各反射面の面倒れの影響を低減する目的で、副走査
方向に収束されている。
【0064】ところで、図4に示されるように、レーザ
ビームLC−LB間の間隔は、光偏向装置5の各反射面
上で2.30mmと、非常に狭く設定されている。従っ
て、図9を用いて後述するレーザ合成ミラーユニット1
3のミラー13Bの形状誤差あるいはミラー保持部13
γの形状誤差もしくはミラー保持部13γにミラー13
Bを固定する際の取り付け誤差等によりミラー13Bが
僅かにレーザビームLC側にずれて固定された場合に
は、レーザビームLCの一部がミラー13Bにより遮ら
れる虞れがある。
【0065】レーザビームLCの一部が遮られた場合、
画像形成部58に案内されるレーザビームの強度が他の
レーザビームの強度に比較して減少されることはあきら
かであり、各色トナーを重ね合わせて得られる色の色再
現性が劣化することはいうまでもなく、また、ミラー1
3Bの一端部によりレーザビームLCの一部が乱反射さ
れた場合には、不所望なゴースト光が生じることにな
る。
【0066】このことから、図8を用いて詳述するレー
ザ合成ミラーユニット13のベース13aならびに各保
持部13α,13βおよび13γは、アルミニウム合金
などの熱膨脹率の小さい材料により一体的に形成され
る。
【0067】図5には、光走査装置1の光偏向装置5か
ら各感光体ドラム58すなわち像面までの間に配置され
る光学部材に関し、光偏向装置5の偏向角が0°の位置
で副走査方向から見た状態が示されている。
【0068】図5に示されるように、偏向後光学系30
の第2の結像レンズ30bと像面との間には、レンズ3
0bを通過された2×4本のレーザビームL (Y,M,
CおよびB) を像面に向かって折り曲げる第1の折り返
しミラー33 (Y,M,CおよびB) 、第1の折り返し
ミラー33Y,33Mおよび33Cにより折り曲げられ
たレーザビームLY,LMおよびLCを、さらに折り返
す第2および第3の折り返しミラー35Y,35Mおよ
び35Cならびに37Y,37Mおよび37Cが配置さ
れている。なお、図5から明らかなように、B (ブラッ
ク) 画像に対応するレーザビームLBは、第1の折り返
しミラー33Bにより折り返されたのち、他のミラーを
経由せずに、像面に案内される。
【0069】第1および第2の結像レンズ30aおよび
30b、第1の折り返しミラー33(Y,M,Cおよび
B) 、及び、第2の折り返しミラー35Y,35Mおよ
び35Cは、それぞれ、光走査装置1の中間ベース1a
に、たとえば、一体成型により形成された図示しない複
数の固定部材に、接着などにより固定される。
【0070】また、第3の折り返しミラー37Y,37
Mおよび37Cは、図11を用いて後述する固定用リブ
と傾き調整機構を介して、ミラー面と垂直方向に関連し
た少なくとも1方向に関し、移動可能に配置される。
【0071】第3の折り返しミラー37Y,37M,3
7Cおよび第1の折り返しミラー33Bと像面との間で
あって、それぞれのミラー33B、37Y,37Mおよ
び37Cを介して反射された2×4=8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内部を防塵するた
めの防塵ガラス39 (Y,M,CおよびB) が配置され
ている。
【0072】次に、ハイブリッドシリンダレンズ11と
偏向後光学系30との間の光学特性について詳細に説明
する。
【0073】偏向後光学系30すなわち2枚組みの第1
および第2の結像レンズ30aおよび30bは、プラス
チック、たとえば、PMMAにより形成されることか
ら、周辺温度が、たとえば、0°Cから50°Cの間で
変化することで、屈折率nが、1.4876から1.4
789まで変化することが知られている。この場合、第
1および第2の結像レンズ30aおよび30bを通過さ
れたレーザビームが実際に集光される結像面、すなわ
ち、副走査方向における結像位置は、±12mm程度変
動してしまう。
【0074】このことから、図3に示した偏向前光学系
7に、偏向後光学系30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組み込む
ことで、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、±0.5ミリメートル (以下、 [m
m] と示す) 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30がプ
ラスチック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30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。
【0075】図6には、図5に示した光偏向装置5と像
面との間を通過する第1ないし第4の合成されたレーザ
ビームL (Y,M,CおよびB) と光走査装置1の副走
査方向の系の光軸との関係を示す光路図である。
【0076】図6に示されるように、光偏向装置5の反
射面で反射された第1ないし第4の合成されたレーザビ
ームL (Y,M,CおよびB) は、それぞれ、第1の結
像レンズ30aと第2の結像レンズ30bとの間で、副
走査方向に関し、系の光軸と交差して、像面に案内され
る。
【0077】図7には、図2に示した偏向前光学系に利
用されるレーザ素子の配列が詳細に示されている。
【0078】図2を用いて既に説明したように、第1な
いし第4の光源3 (Y,M,CおよびB) は、それぞ
れ、2個一組のイエロー第1レーザ3Yaおよびイエロ
ー第2レーザ3Yb、マゼンタ第1レーザ3Maおよび
マゼンタ第2レーザ3Mb、シアン第1レーザ3Caお
よびシアン第2レーザ3Cb、ならびに、黒第1レーザ
3Baおよび黒第2レーザ3Bbを有している。なお、
対をなすそれぞれのレーザは、副走査方向に関し、後述
する像面でのビーム間隔に対応される所定の間隔だけ距
離をおいて配置されている。また、それぞれの対すなわ
ち色成分に対応する組みは、図8を用いて以下に説明す
るレーザ合成ミラーブロック13のそれぞれの反射領域
に対応してあらかじめ規定される副走査方向距離で、副
走査方向から見た状態で、4層に配置されている。
【0079】図8には、2×4本である第1ないし第4
のレーザビームLY,LM,LCおよびLBを、1つの
束のレーザビームとして光偏向装置5の各反射面に案内
すレーザ合成ミラーユニット13が示されている。
【0080】レーザ合成ミラーユニット13は、画像形
成可能な色成分の数 (色分解された色の数) Mよりも
「1」だけ少ない数だけ配置される第1ないし第3のミ
ラー13M,13Cおよび13Bと、それぞれのミラー
13M,13Cおよび13Bを保持する第1ないし第3
のミラー保持部13α,13βおよび13γならびにそ
れぞれの保持部13α,13βおよび13γを支持する
ベース13aにより構成される。なお、ベース13aな
らびにそれぞれの保持部13α,13βおよび13γ
は、熱膨脹率が小さい、たとえば、アルミニウム合金な
どにより一体的に形成されている。
【0081】また、図8に示されるように、光偏向装置
5の各反射面上での間隔が最も小さなレーザビームLB
を反射するミラー13Bは、隣接するレーザビームLC
の主光線とミラー13Bの外形線とが平行になるよう、
ベース13aに対して傾けて配置されている。すなわ
ち、ミラー13Bの外形線をベース13aと平行に配置
した場合のミラー13Bの外形線とレーザビームLCと
の間隔hよりも、ミラー13Bの外形線をレーザビーム
LCの主光線と平行に配置した場合のミラー13Bの外
形線とレーザビームLCとの間隔Hが大きくできる。こ
れにより、他の要素を変更することなく、レーザビーム
LCの一部がミラー13Bにより遮られて不所望に光量
が低減されることが防止できる。また、ミラー13Bの
面積は減少されないことから、ミラー13Bとレーザビ
ームLBの中心とがずれる虞れもない。なお、ミラー1
3Bは、反射面の法線を軸として僅かに回転されてもよ
いことはいうまでもない。
【0082】図9は、図8に示したレーザ合成ミラーユ
ニット13の別の形態を示す概略図である。
【0083】図9に示されるように、光偏向装置5の各
反射面上での間隔が最も小さくなるレーザビームLBを
反射するミラー13Bは、隣接するレーザビームLCが
入射される側の外形線がベース13aに対して所定の角
度で切り取られた形状に形成される。
【0084】すなわち、図8に示した例と同様に、ミラ
ー13Bの外形線をベース13aと平行に配置した場合
のミラー13Bの外形線とレーザビームLCとの間隔h
よりも、ミラー13Bの外形線をレーザビームLCの主
光線と平行に配置した場合のミラー13Bの外形線とレ
ーザビームLCとの間隔Hが大きくできる。
【0085】以上により、ミラー端面からそのミラーで
反射されるビームまでの距離を変えずに、ミラー端面と
隣り合うビームとの間隔をより大きく取ることができ
る。その結果、レーザ合成ミラーユニット13の製造誤
差ならびに組み立て誤差の許容値を大きく取ることがで
き、コストが低減される。
【0086】ところで、光源3Yすなわちイエロー第1
レーザ3Yaとイエロー第2レーザ3Ybから出射され
たレーザビームLYは、既に説明したように、光偏向装
置5の各反射面に直接案内される。この場合、レーザビ
ームLYは、光走査装置1の系の光軸よりもベース13
a側すなわち第1の保持部13αに固定されるミラー1
3Mとベース13aとの間を通過される。
【0087】次に、合成ミラーユニット13のそれぞれ
のミラー13M,13Cおよび13B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LM,LCお
よびLBならびに光偏向装置5に直接案内されるレーザ
ビームLYの強度 (光量) について説明する。
【0088】図8に示されているレーザ合成ミラーユニ
ット13によれば、それぞれのレーザビームLM,LC
およびLBは、光偏向装置5の各反射面に入射する前段
の各レーザビームLM,LCおよびLBが副走査方向に
分離している領域で、通常のミラー (13M,13Cお
よび13B) によって折り返される。従って、各反射面
(13M,13Cおよび13B) で反射されたのち多面
鏡本体5aに向けて供給される各レーザビームL (M,
CおよびB) の光量は、有限焦点レンズ9からの出射光
量のおおむね90%以上に維持できる。各レーザ素子の
出力を低減できるばかりでなく、傾いた平行平板による
収差が発生しないため、像面に到達される光の収差を均
一に補正できる。これにより、それぞれのレーザビーム
を小さく絞ることが可能となり、結果として、高精細化
への対応を可能とする。なお、Y(イエロー) に対応す
るレーザ素子3Yは、合成ミラー13のいづれのミラー
にも関与されることなく、直接、光偏向装置5の各反射
面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、 (合成ミラーにより反射される他のレ
ーザビームに生じる虞れのある) ミラー (13M,13
Cおよび13B) で反射されることによる各反射面への
入射角の誤差が除去される。
【0089】次に、図2および図5を参照して、光偏向
装置5の多面鏡5aで反射されたレーザビームL (Y,
M,CおよびB) と偏向後光学系30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,L
CおよびLBの傾きと折り返しミラー33B,37Y,
37Mおよび37Cとの関係について説明する。
【0090】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2の結像レンズ30a
および30bにより所定の収差特性が与えられた各レー
ザビームLY,LM,LCおよびLBは、それぞれ、第
1の折り返しミラー33Y,33M,33Cおよび33
Bを介して所定の方向に折り返される。
【0091】このとき、レーザビームLBは、第1の折
り返しミラー33Bで反射されたのち、そのまま防塵ガ
ラス39Bを通って感光体ドラム58bに案内される。
これに対し、残りのレーザビームLY,LMおよびLC
は、それぞれ、第2の折り返しミラー35Y,35Mお
よび35Cに案内され、第2の折り返しミラー35Y,
35Mおよび35Cによって、第3の折り返しミラー3
7Y,37Mおよび37Cに向かって反射され、さら
に、第3の折り返しミラー37Y,37Mおよび37C
で反射されたのち、それぞれ、防塵ガラス39Y,39
Mおよび39Cにより、おおむね等間隔でそれぞれの感
光体ドラムに結像される。この場合、第1の折り返しミ
ラー33Bで出射されたレーザビームLBとレーザビー
ムLBに隣り合うレーザビームLCも、おおむね等間隔
で感光体ドラム58Bおよび58Cのそれぞれに結像さ
れる。
【0092】ところで、レーザビームLBは、多面鏡5
aで偏向されたのち折り返しミラー33Bで反射される
のみで光走査装置1から感光体ドラム58に向かって出
射される。このことから、実質的に折り返しミラー33
B1枚のみで案内されるレーザビームLBが確保でき
る。
【0093】このレーザビームLBは、光路中に複数の
ミラーが存在する場合に、ミラーの数に従って増大 (逓
倍) される結像面での像のさまざまな収差特性の変動あ
るいは主走査線曲がりなどに関し、残りのレーザビーム
L (Y,MおよびC) を相対的に補正する際の基準光線
として有益である。
【0094】なお、光路中に複数のミラーが存在する場
合には、それぞれのレーザビームLY,LM,LCおよ
びLBごとに利用されるミラーの枚数を奇数または偶数
に揃えることが好ましい。すなわち、図5に示されるよ
うに、レーザビームLBに関与する偏向後光学系内のミ
ラーの枚数は、光偏向装置5の多面鏡5aを除いて1枚
(奇数) で、レーザビームLC,LMおよびLYに関与
する偏向後光学系内のミラーの枚数は、それぞれ、多面
鏡5aを除いて3枚 (奇数) である。ここで、いづれか
1つのレーザビームLC,LMおよびLYに関し、第2
のミラー35が省略されたと仮定すれば、第2のミラー
35が省略された光路 (ミラーの枚数は偶数) を通るレ
ーザビームのレンズなどの傾きなどによる主走査線曲が
りの方向は、他のレーザビームすなわちミラーの枚数が
奇数のレンズなど傾きなどによる主走査線曲がりの方向
と逆になり、所定の色を再現する際に有害な問題である
色ズレを引き起こす。
【0095】従って、2×4本のレーザビームLY,L
M,LCおよびLBを重ねて所定の色を再現する際に
は、各レーザビームLY,LM,LCおよびLBの光路
中に配置されるミラーの枚数は、実質的に、奇数または
偶数に統一される。
【0096】図10には、水平同期用折り返しミラーが
詳細に示されている。
【0097】図10によれば、水平同期用折り返しミラ
ー25は、それぞれの合成されたレーザビームLY,L
M,LCおよびLBを、主走査方向には水平同期検出器
23に異なるタイミングで反射させるとともに、副走査
方向には水平同期検出器23上で実質的に同一の高さを
提供できるよう、主走査方向および副走査方向ともに異
なる角度に形成された第1ないし第4の折り返しミラー
面25Y,25M,25Cおよび25B、及び、それぞ
れのミラー25 (Y,M,CおよびB) を一体に保持す
るミラーブロック25aを有している。
【0098】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。
【0099】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の同一の検出位置に入射させることが可能
となるばかりでなく、たとえば、検出器が複数個配置さ
れる際に問題となる各検出器の感度あるいは位置ずれに
起因する水平同期信号のずれが除去できる。なお、水平
同期検出器23には、水平同期用折り返しミラー25に
より主走査方向1ラインあたりレーザビームLY,L
M,LCおよびLBが合計4回入射され1つのビームに
つき2回づつの水平同期信号が得ら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。
【0100】図11は、第3の折り返しミラー37Y,
37Mおよび37Cの支持機構を示す概略斜視図であ
る。
【0101】図11によれば、第3の折り返しミラー3
7 (Y,MおよびC) は、それぞれ、光走査装置1の中
間ベース1aの所定の位置に、中間ベース1aと一体的
に形成された固定部41 (Y,MおよびC) 、及び、固
定部41 (Y,MおよびC)に対し、対応するミラーを
挟んで対向されるミラー押さえ板ばね43 (Y,Mおよ
びC) により保持される。
【0102】固定部41 (Y,MおよびC) は、各ミラ
ー37 (Y,MおよびC) の両端部(主走査方向) に一
対形成されている。一方の固定部41 (Y,Mおよび
C) には、それぞれ、ミラー37 (Y,MおよびC) を
2点で保持するための2つの突起45 (Y,Mおよび
C) が形成されている。なお、2つの突起45 (Y,M
およびC) は、図11に点線で示すように、リブ46
(Y,MおよびC) であってもよい。なお、残りの固定
部41 (Y,MおよびC) には、突起45 (Y,Mおよ
びC) で保持されているミラーを、ミラー面に垂直方向
または光軸に沿って移動可能に支持する止めねじ47
(Y,MおよびC) が配置されている。
【0103】図11に示されるように、それぞれのミラ
ー37 (Y,MおよびC) は、止めねじ47 (Y,Mお
よびC) が所定の方向に移動されることで、突起45
(Y,MおよびC) を支点として、ミラー面に垂直方向
または光軸方向に移動される。なお、この方法では、主
走査方向の傾きすなわち主走査線の曲りについては補正
可能であるが、合成されたレーザービームLY、LM、
LCおよびLBの副走査方向の間隔のずれについては、
対応できない。このため、副走査方向の間隔のずれにつ
いては、図12ないし図15を用いて後述するレジスト
補正 (調整) モードによる水平書き出しタイミングの変
更により対応する。
【0104】以下、レジスト補正 (調整) モードについ
て説明する。
【0105】図12は、レジスト補正モードを説明する
ために図1に示されている画像形成装置の搬送ベルトの
近傍を抜き出した概略斜視図である。既に説明したよう
に、レジストセンタ78および80は、搬送ベルト52
の幅方向すなわち主走査方向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5
0Bの感光体58Bに、正確に平行に配置される。
【0106】図13は、レジストセンサ78および80
の概略断面図である (センサ78および80は実質的に
同一であるから78が代表されている) 。
【0107】センサ78 (80) は、ハウジング78a
(80a) 、ハウジング78a (80a) の所定の位置
に配置され、搬送ベルト52上の画像に所定の波長、少
なくとも450,550および600nm近傍の波長、
を含む光を照射する参照光光源78b (80b) 、参照
光光源78b (80b) から発生された光を搬送ベルト
52上の画像上に集束させるとともに、画像により反射
された光を後述のフォトセンサ78d (80d) 上に結
像させる凸レンズ78c (80c) 、及び、凸レンズ7
8c (80c) により集光された画像からの反射光を検
知して電気信号に変換するフォトセンサ78d (80
d) などを含んでいる。
【0108】フォトセンサ78d (80d) は、図14
に詳述するように、図12に示した副走査方向Vに直交
する主走査方向Hに沿って2つに分割された第1および
第2の光検出領域78Aおよび78B (80Aおよび8
0B) を有する領域分割型のピンダイオードを有してい
る。
【0109】なお、光源78b (80b) に利用されて
いる光の波長は、それぞれ、Cすなわちシアン、Yすな
わちイエローおよびMマゼンタの各トナーの吸収スペク
トラム分布のピーク波長であり、各トナーに対する検出
感度を維持するために確保される。また、凸レンズ78
c (80c) の横倍率は、−1である。
【0110】図14は、レジストセンサ78および80
を介して画像の位置が検知できる原理を示す模式図であ
る。
【0111】図14 (a) によれば、レジストセンサ7
8のフォトセンサ78dは、第1および第2の検出領域
78Aおよび78Bの境界部78Cが、搬送ベルト52
上に形成される画像の主走査方向Hに関連する基準位置
Hoと一致するよう配置される。 (同様に、レジストセ
ンサ80のフォトセンサ80dは、第1および第2の検
出領域80Aおよび80Bの境界部80Cが搬送ベルト
52上に形成される画像の主走査方向Hに関連する基準
位置Hdと一致するよう配置される。) なお、画像は、
例えば、B,C,M,Yの順にセンサを通過される (画
像Yは省略されている) 。図14 (b) によれば、凸レ
ンズ78c (80c) の横倍率が−1であるから各ピン
ダイオード78A (80A) および78B (80B) か
ら出力される出力電圧は、主走査方向の設計中心Ho
(Hd) と画像とのずれの方向が反転され、ずれが生じ
た方向と設計中心Ho (Hd) を挟んで反対側のピンダ
イオードで検知される。
【0112】たとえば、画像Bは、主走査方向Hの基準
位置Ho (Hd) に対して、おおむね、線対称であるこ
とから対応するピンダイオード78A (80A) および
78B (80B) からの出力は、おおむね、同一とな
る。一方、画像Cは、主走査方向の基準位置Ho (H
d) を中心として、領域Bの側にずれていることから、
対応するピンダイオード78A (80A) および78B
(80B) からの出力は、A>Bとなる。
【0113】ここで、それぞれの画像BおよびCに対応
するピンダイオードの出力の和すなわちA+B、およ
び、差すなわちA−Bを求め、それぞれを、所定のスレ
ショルドレベルTHでスレショルドすることで、各画像
BおよびCの副走査方向Vの中心および主走査方向Hの
中心が検知できる。すなわち、ピンダイオードの出力の
和 (A+B) がスレショルドレベルTHを越える位置
(例えばTBとTC)を検知することで対応する画像の
副走査方向Vの中心が、また、出力の差 (A−B)のレ
ベルPsの値を検知することで、主走査方向Hの中心
が、それぞれ、検知できる。
【0114】図15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。
【0115】画像形成装置100は、画像制御部110
を有している。
【0116】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。
【0117】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。
【0118】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) に記憶された画像データに基づ
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光源3 (Ya,Y
b,Ma,Mb,Ca,CbおよびBa,Bb) 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からの出力信号に基づいて、
合成されたレーザビームLY,LM,LCおよびLBに
より画像を書き込むタイミングの補正量をレジストセン
サ78および80からの信号に基づいて演算するレジス
ト補正演算装置117、レジスト補正演算装置117か
らの信号に基づいて、各画像形成部50 (Y,M,Cお
よびB) および光走査装置1の光源3の各レーザ3 (Y
a,Yb,Ma,Mb,Ca,CbおよびBa,Bb)
を動作させるためのさまざまなタイミングを規定するタ
イミング設定装置118、及び、各画像形成部50
(Y,M,CおよびB) ごとの固体誤差および光走査装
置1内の各光路の光路長の差に起因するずれを補正する
発振周波数可変回路 (ボルテージ・コントロールド・オ
シレータすなわち電圧制御発振回路、以下、VCOとす
る) 119Y,119M,119Cおよび119Bなど
が接続されている。
【0119】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。
【0120】データ制御部115 (Y,M,Cおよび
B) は、それぞれ、ラインメモリ、複数のラッチ回路お
よびORゲートなどを含むマイクロプロセッサであっ
て、同様に、ASICなどに集積されている。
【0121】レジスト補正演算装置117は、少なくと
も4組のコンパレータおよびORゲートなどを含むマイ
クロプロセッサであって、同様に、ASICなどに集積
されている。
【0122】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、VCO1
19としては、出力波形をサイン波から矩形波に変換す
る変換器が一体に組み込まれた回路素子も知られてい
る。
【0123】なお、各画像メモリ114 (Y,M,Cお
よびB) には、図示しない外部記憶装置あるいはホスト
コンピュータなどからの画像データが記憶される。ま
た、光走査装置1の水平同期検出器23の出力は、水平
同期信号発生回路121を介して水平同期信号Hsyn
c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。
【0124】次に、図1および図15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。
【0125】レジスト補正モードでは、図12に示した
ように、搬送ベルト52に、副走査方向Vと直交する主
走査方向Hに所定の距離をおいた対をなす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。
【0126】一対のテスト画像178 (Y,M,Cおよ
びB) および180 (Y,M,CおよびB) は、ROM
にあらかじめ記憶されているレジスト調整用画像データ
に対応して形成される。テスト画像178および180
は、搬送ベルト52の移動に伴なって副走査方向V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。
【0127】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。
【0128】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 (この場合、内部
RAMにレジスト補正データが記憶されていない場合に
は、ROMに記憶されているイニシャルデータが利用さ
れる) に基づいてタイミング制御部113から垂直同期
信号Vsyncが出力される。
【0129】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。
【0130】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の対応する光源3の各レーザ3Ya,3Yb,
3Ma,3Mb,3Ca,3Cb,3Baおよび3Bb
を動作させ、光源3の各レーザ3 (Y,M,Cおよび
B) aおよび3 (Y,M,CおよびB) 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。
【0131】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。
【0132】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) から画像データに対応するレー
ザ駆動信号が光源3の各レーザ3 (Y,M,Cおよび
B) aおよび3 (Y,M,CおよびB) bに出力され、
画像データに基づいて強度変調されたレーザビームL
(Ya,Yb,Ma,Mb,Ca,CbおよびBa,B
b) が出力される。
【0133】これにより、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5
0Bの各感光体ドラム58Y,58M,58Cおよび5
8B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,6
2M,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。
【0134】各感光体ドラム58 (Y,M,Cおよび
B) 上の2組のテストトナー像は、転写装置64Y,6
4M,64Cおよび64Bを介して搬送ベルト52に直
接転写され、レジストセンサ78および80に向かって
搬送される。
【0135】2組のテストトナー像がレジストセンサ7
8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。
【0136】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。
【0137】レジスト補正演算装置117は、副走査方
向に所定の距離だけ離れて形成された各色ごとのテスト
トナー像の対、すなわち、178Yと180Y、178
Mと180M、178Cと180C、及び、178Bと
180Bごとに、副走査方向の位置のずれを検出したの
ち、平均値を算出し、この平均値とあらかじめ決められ
ている設計値とのずれ量から垂直同期信号Vsyncを
出力するタイミングの補正量Vrを規定する。これによ
り、光走査装置1の各光源3 (Ya,Yb,Ma,M
b,Ca,CbおよびBa,Bb) 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から出射される第1
ないし第4の合成されたレーザビーム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。
【0138】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の各光源3の各レーザ3 (Y,M,Cおよび
B) から出射されるレーザビームL (Y,M,Cおよび
B) を画像データで強度変調するタイミング、すなわ
ち、各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) の各感光
体ドラム58 (Y,M,CおよびB) に記録される画像
データの主走査方向の書きだし位置が整合される。
【0139】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、及び、17
8B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、この算出された平均値とあら
かじめ決められている設計値とのずれ量を求め、このず
れ量に基づいて、VCO119 (Y,M,CおよびB)
から出力される発振周波数の補正量Frを規定する。こ
れにより、光走査装置1の各光源3の各レーザ3 (Y,
M,CおよびB) から各画像形成部50 (Y,M,Cお
よびB) の各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB)
に向かって出射される各レーザビームの1クロック当た
りの主走査方向の長さ、すなわち、各感光体58 (Y,
M,CおよびB) に結像される主走査方向の1ラインの
長さが整合される。
【0140】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。
【0141】なお、上述、調整モードに利用された搬送
ベルト52上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。
【0142】次に、画像形成 (通常) モードについて説
明する。
【0143】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。
【0144】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。
【0145】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。
【0146】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。
【0147】タイミング制御部113により垂直同期信
号Vsyncが出力されると、各データ制御部115
(Y,M,CおよびB) により、各レーザ駆動部116
(Y,M,CおよびB) が付勢され、各光源3の各レー
ザ3 (Y,M,CおよびB) aおよび3 (Y,M,Cお
よびB) 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。
【0148】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。
【0149】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、各光源3から出射され
る各レーザビームL (Y,M,CおよびB) の強度を変
化するために画像データが転送され、各画像形成部50
(Y,M,CおよびB) の各感光体ドラム58 (Y,
M,CおよびB) に、ずれのない画像が形成される。
【0150】この結果、各感光体ドラム58 (Y,M,
CおよびB) に案内される各レーザビームL (Y,M,
CおよびB) が、各光源3の各レーザ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。
【0151】第1ないし第4の画像形成部50 (Y,
M,CおよびB) のそれぞれの感光体ドラム58 (Y,
M,CおよびB) に結像された第1ないし第4の各レー
ザビームL (Y,M,CおよびB) は、予め所定の電位
に帯電されている各感光体ドラム58 (Y,M,Cおよ
びB) の電位を、画像データに基づいて変化させること
で、各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) に、画
像データに対応する静電潜像を形成する。
【0152】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。
【0153】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。
【0154】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に転写されたあとに、各感光体ドラム
58(Y,M,CおよびB) に残った残存トナーは、ク
リーナ66 (Y,M,CおよびB) により除去され、ま
た、各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) に残っ
た残存電位は、除電ランプ68 (Y,M,CおよびB)
により除電されて、引き続く画像形成に利用される。
【0155】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。
【0156】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。
【0157】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の光走査
装置によれば、副走査方向に近接した複数のレーザビー
ムのいづれかが、複数のレーザビームを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に集約するため
のミラーならびにその保持部により、不所望に遮られる
ことが防止される。これにより、各色トナーを重ね合わ
せて得られる色の色再現性が劣化することを防止でき
る。
【0158】また、上記ミラーとその保持部により形成
されるレーザ合成ミラーユニットの製造誤差および組み
立て誤差の許容値を大きく取ることができ、低価格の光
走査装置が提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例であるマルチビーム光走査装
置が利用される画像形成装置の概略断面図。
【図2】図1に示した画像形成装置に組み込まれる光走
査装置の光学部材の配置を示す概略平面図。
【図3】図2に示した光走査装置を第1の光源と光偏向
装置との間の系の光軸に沿って切断した部分断面図。
【図4】図2に示した光走査装置の副走査方向部分断面
であって、光偏向装置に向かう第1ないし第4のレーザ
ビームの状態を示す概略図。
【図5】図2に示した光走査装置を光偏向装置の偏向角
が0°の位置で切断した概略断面図。
【図6】図5に示した光偏向装置の偏向角が0°の位置
で切断した光走査装置のミラーなどを取り除いた光路展
開図。
【図7】図2に示した光走査装置の偏向前光学系の各光
学部材が配置される状態を示す概略平面図。
【図8】図2に示した光走査装置のレーザ合成ミラーユ
ニットを示す平面図および側面図。
【図9】図8に示した光走査装置のレーザ合成ミラーユ
ニットの別の例を示す平面図および側面図。
【図10】図2に示した光走査装置の水平同期検出用折
り返しミラーの概略斜視図。
【図11】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12】図1に示した画像形成装置におけるレジスト
補正の原理を示す概略図。
【図13】図12に示したレジストセンサの概略断面
図。
【図14】図13に示したレジストセンサのレジスト検
知出力を示す模式図。
【図15】図1に示した画像形成装置の画像制御部のブ
ロック図。
【符号の説明】
1…マルチビーム光走査装置、 3 (Y,M,CおよびB) …光源、 3Ya…イエロー第1レーザ、 3Yb…イエロー第2レーザ、 3Ma…マゼンタ第1レーザ、 3Mb…マゼンタ第2レーザ、 3Ca…シアン第1レーザ、 3Cb…シアン第2レーザ、 3Ba…黒第1レーザ、 3Bb…黒第2レーザ、 5…光偏向装置、 7 (Y,M,CおよびB) …偏向前光学系、 9 (Y,M,CおよびB) …有限焦点レンズ、 11 (Y,M,CおよびB) …ハイブリッドシリンダレ
ンズ、 13…レーザ合成ミラーユニット、 15…保持部材、 17 (Y,M,CおよびB) …プラスチックシリンダレ
ンズ、 19 (Y,M,CおよびB) …ガラスシリンダレンズ、 23…水平同期検出器、 25…水平同期用折り返しミラー、 30…偏向後光学系、 30a…第1の結像レンズ、 30b…第2の結像レンズ、 33 (Y,M,CおよびB) …第1の折り返しミラー、 35 (Y,MおよびC) …第2の折り返しミラー、 37 (Y,MおよびC) …第3の折り返しミラー、 39 (Y,M,CおよびB) …防塵ガラス、 41 (Y,MおよびC) …固定部、 43 (Y,MおよびC) …ミラー押さえ板ばね、 45 (Y,MおよびC) …突起、 47 (Y,MおよびC) …止めねじ、 50…画像形成部、 52…搬送ベルト、 54…ベルト駆動ローラ、 56…テンションローラ、 58 (Y,M,CおよびB) …感光体ドラム、 60 (Y,M,CおよびB) …帯電装置、 62 (Y,M,CおよびB) …現像装置、 64 (Y,M,CおよびB) …転写装置、 66 (Y,M,CおよびB) …クリーナ、 68 (Y,M,CおよびB) …除電装置、 70…用紙カセット、 72…送り出しローラ、 74…レジストローラ、 76…吸着ローラ、 82…搬送ベルトクリーナ、 84…定着装置、 100…画像形成装置、 101…主制御装置、 102…RAM、 103…不揮発性メモリ、 110…画像制御部、 111…画像制御CPU、 112…バスライン、 113 (Y,M,CおよびB) …タイミング制御部、 114 (Y,M,CおよびB) …画像メモリ、 115 (Y,M,CおよびB) …データ制御部、 116 (Y,M,CおよびB) …レーザ駆動部、 117 (Y,M,CおよびB) …レジスト補正演算装
置、 118 (Y,M,CおよびB) …タイミング設定装置、 119 (Y,M,CおよびB) …発振周波数可変回路、 121 (Y,M,CおよびB) …水平同期信号発生回
路、 h…ミラー13Bの外形線をベースと平行に配置した場
合のミラー13Bの外形線とレーザビームLCとの間
隔、 H…ミラー13Bの外形線をレーザビームLCの主光線
と平行に配置した場合のミラー13Bの外形線とレーザ
ビームLCとの間隔。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】N個の発光部材のそれぞれから出射された
    それぞれの光の断面形状を、所定の形状に変換するN個
    の第1のレンズと、第1のレンズを通過されたそれぞれ
    の光をM本に合成するM個の合成手段と、合成手段によ
    りM本に合成されたそれぞれの光を、第1の方向に収束
    させるM組の第2のレンズと、第1の方向と直交する第
    2の方向から見た状態で第1の方向に対して非平行に配
    置されたM−1組の反射面を有し、第2のレンズを通過
    されたそれぞれの光を第1の方向および第2の方向のそ
    れぞれと直交する第3の方向から見た状態で1本とみな
    すことができるよう集約する集約手段と、を含む偏向前
    光学系と、 第1の方向に沿って回転される反射面を有し、上記偏向
    前光学系を出射された光を第1の方向に沿って偏向する
    偏向手段と、 この偏向手段により偏向された光が偏向されたときの上
    記偏向手段の反射面の回転角によらずに等間隔で結像さ
    れるよう反射面の回転角に対応して規定されるパワーを
    有し、上記偏向手段により偏向されたM本の光のそれぞ
    れを、所定位置に結像させる偏向後光学系と、を有する
    ことを特徴とする光走査装置。
  2. 【請求項2】N個の発光部材のそれぞれから出射された
    それぞれの光の断面形状を、所定の形状に変換するN個
    の第1のレンズと、第1のレンズを通過されたそれぞれ
    の光をM本に合成するM個の合成手段と、合成手段によ
    りM本に合成されたそれぞれの光を、第1の方向に収束
    させるM組の第2のレンズと、第1の方向と直交する第
    2の方向から見た状態で第1の方向に対して非平行に配
    置されたM−1組の反射面を有し、第2のレンズを通過
    されたそれぞれの光を第1の方向および第2の方向のそ
    れぞれと直交する第3の方向から見た状態で1本とみな
    すことができるよう集約する集約手段と、を含む偏向前
    光学系と、 第1の方向に沿って回転される反射面を有し、上記偏向
    前光学系を出射された光を第1の方向に沿って偏向する
    偏向手段と、 この偏向手段により偏向された光が偏向されたときの上
    記偏向手段の反射面の回転角の大きさにかかわりなく等
    間隔で所定の結像位置に結像可能な、反射面の回転角に
    対応して規定されるパワーを有し、上記偏向手段により
    偏向されたM本の光のそれぞれを、所定位置に結像させ
    る偏向後光学系と、を有することを特徴とする光走査装
    置。
  3. 【請求項3】N個の発光部材のそれぞれから出射された
    それぞれの光の断面形状を、所定の形状に変換するN個
    の第1のレンズと、第1のレンズを通過されたそれぞれ
    の光をM本に合成するM個の合成手段と、合成手段によ
    りM本に合成されたそれぞれの光を、第1の方向に収束
    させるM組の第2のレンズと、第1の方向と直交する第
    2の方向から見た状態の形状が少なくとも1つの角が直
    角以外の角度に形成されたM−1組の反射面を有し、第
    2のレンズを通過されたそれぞれの光を第1の方向およ
    び第2の方向のそれぞれと直交する第3の方向から見た
    状態で1本とみなすことができるよう集約する集約手段
    と、を含む偏向前光学系と、 第1の方向に沿って回転される反射面を有し、上記偏向
    前光学系を出射された光を第1の方向に沿って偏向する
    偏向手段と、 この偏向手段により偏向された光が偏向されたときの上
    記偏向手段の反射面の回転角の大きさにかかわりなく等
    間隔で所定の結像位置に結像可能な、反射面の回転角に
    対応して規定されるパワーを有し、上記偏向手段により
    偏向されたM本の光のそれぞれを、所定位置に結像させ
    る偏向後光学系と、を有することを特徴とする光走査装
    置。
  4. 【請求項4】N=1ないしN=iで示されるN個の発光
    部材を含む光源と、 この光源のそれぞれの発光部材から出射されたそれぞれ
    の光を、収束光または平行光に変換するN個の第1のレ
    ンズと、 M=1ないしM=jで示されるM個配置され、上記第1
    のレンズを通過されたそれぞれの光をM本に合成する合
    成手段と、 この合成手段によりM本に合成された上記光源からのそ
    れぞれの光を、第1の方向に収束させるM組の第2のレ
    ンズと、 第1の方向と直交する第2の方向から見た状態で第1の
    方向に対して非平行に配置されたM−1組の反射面を有
    し、上記第2のレンズを通過されたそれぞれの光を第1
    の方向および第2の方向のそれぞれと直交する第3の方
    向から見た状態で1本とみなすことができるよう集約す
    る集約手段と、 第1の方向に沿って回転される反射面を有し、上記集約
    手段により集約された光を第1の方向に沿って偏向する
    偏向手段と、 この偏向手段により偏向された光が偏向されたときの上
    記偏向手段の反射面の回転角によらずに等間隔で結像さ
    れるよう反射面の回転角に対応して規定されるパワーを
    有し、上記偏向手段により偏向されたM本の光のそれぞ
    れを、所定位置に結像させる第3のレンズと、を有する
    ことを特徴とする光走査装置。
  5. 【請求項5】N=1ないしN=iで示されるN個の発光
    部材を含む光源と、 この光源のそれぞれの発光部材から出射されたそれぞれ
    の光を、収束光または平行光に変換するN個の第1のレ
    ンズと、 M=1ないしM=jで示されるM個配置され、上記第1
    のレンズを通過されたそれぞれの光をM本に合成する合
    成手段と、 この合成手段によりM本に合成された上記光源からのそ
    れぞれの光を、第1の方向に収束させるM組の第2のレ
    ンズと、 第1の方向と直交する第2の方向から見た状態で第1の
    方向に対して非平行に配置されたM−1組の反射面を有
    し、上記第2のレンズを通過されたそれぞれの光を第1
    の方向および第2の方向のそれぞれと直交する第3の方
    向から見た状態で1本とみなすことができるよう集約す
    る集約手段と、 第1の方向に沿って回転される反射面を有し、上記集約
    手段により集約された光を第1の方向に沿って偏向する
    偏向手段と、 この偏向手段により偏向された光が偏向されたときの上
    記偏向手段の反射面の回転角によらずに等間隔で所定の
    結像位置に結像可能な、反射面の回転角に対応して規定
    されるパワーを有し、上記偏向手段により偏向されたM
    本の光のそれぞれを、所定位置に結像させる第3のレン
    ズと、を有することを特徴とする光走査装置。
  6. 【請求項6】N=1ないしN=iで示されるN個のレー
    ザ素子を含む光源と、 この光源のそれぞれのレーザ素子から出射されたそれぞ
    れのレーザ光を、収束光または平行光に変換するN個の
    有限レンズあるいはコリメートレンズからなる第1レン
    ズ群と、 M=1ないしM=jで示されるM個配置され、上記第1
    レンズ群のそれぞれのレンズを通過されたそれぞれの光
    をM本に合成する合成手段と、 この合成手段によりM本に合成された上記光源からのそ
    れぞれの光を、第1の方向に収束させるM組のシリンド
    リカルレンズからなる第2のレンズ群と、 第1の方向と直交する第2の方向から見た状態で第1の
    方向に対して非平行に配置されたM−1組の反射面を有
    し、上記シリンドリカルレンズのそれぞれを通過された
    それぞれの光を第1の方向および第2の方向のそれぞれ
    と直交する第3の方向から見た状態で1本とみなすこと
    ができるよう集約する集約手段と、 第3の方向に平行な回転軸の回りを回転される反射面を
    有し、上記集約手段により集約された光を第1の方向に
    沿って偏向する偏向手段と、 この偏向手段により偏向された光が偏向されたときの上
    記偏向手段の反射面の回転角の大きさにかかわりなく等
    間隔で所定の結像位置に結像可能な、反射面の回転角に
    対応して規定されるパワーを有し、上記偏向手段により
    偏向されたM本の光のそれぞれを、所定位置に結像させ
    るレンズを含む第3のレンズ群と、を有することを特徴
    とする光走査装置。
  7. 【請求項7】N=1ないしN=iで示されるN個の発光
    部材を含む光源と、 この光源のそれぞれの発光部材から出射されたそれぞれ
    の光を、収束光または平行光に変換するN個の第1のレ
    ンズと、 M=1ないしM=jで示されるM個配置され、上記第1
    のレンズを通過されたそれぞれの光をM本に合成する合
    成手段と、 この合成手段によりM本に合成された上記光源からのそ
    れぞれの光を、第1の方向に収束させるM組の第2のレ
    ンズと、 第1の方向と直交する第2の方向から見た状態の形状が
    少なくとも1つの角が直角以外の角度に形成されたM−
    1組の反射面を有し、上記第2のレンズを通過されたそ
    れぞれの光を第1の方向および第2の方向のそれぞれと
    直交する第3の方向から見た状態で1本とみなすことが
    できるよう集約する集約手段と、 第1の方向に沿って回転される反射面を有し、上記集約
    手段により集約された光を第1の方向に沿って偏向する
    偏向手段と、 この偏向手段により偏向された光が偏向されたときの上
    記偏向手段の反射面の回転角によらずに等間隔で結像さ
    れるよう反射面の回転角に対応して規定されるパワーを
    有し、上記偏向手段により偏向されたM本の光のそれぞ
    れを、所定位置に結像させる第3のレンズと、を有する
    ことを特徴とする光走査装置。
  8. 【請求項8】N=1ないしN=iで示されるN個の発光
    部材を含む光源と、 この光源のそれぞれの発光部材から出射されたそれぞれ
    の光を、収束光または平行光に変換するN個の第1のレ
    ンズと、 M=1ないしM=jで示されるM個配置され、上記第1
    のレンズを通過されたそれぞれの光をM本に合成する合
    成手段と、 この合成手段によりM本に合成された上記光源からのそ
    れぞれの光を、第1の方向に収束させるM組の第2のレ
    ンズと、 第1の方向と直交する第2の方向から見た状態の形状が
    少なくとも1つの角が直角以外の角度に形成されたM−
    1組の反射面を有し、上記第2のレンズを通過されたそ
    れぞれの光を第1の方向および第2の方向のそれぞれと
    直交する第3の方向から見た状態で1本とみなすことが
    できるよう集約する集約手段と、 第1の方向に沿って回転される反射面を有し、上記集約
    手段により集約された光を第1の方向に沿って偏向する
    偏向手段と、 この偏向手段により偏向された光が偏向されたときの上
    記偏向手段の反射面の回転角によらずに等間隔で所定の
    結像位置に結像可能な、反射面の回転角に対応して規定
    されるパワーを有し、上記偏向手段により偏向されたM
    本の光のそれぞれを、所定位置に結像させる第3のレン
    ズと、を有することを特徴とする光走査装置。
  9. 【請求項9】N=1ないしN=iで示されるN個のレー
    ザ素子を含む光源と、 この光源のそれぞれのレーザ素子から出射されたそれぞ
    れのレーザ光を、収束光または平行光に変換するN個の
    有限レンズあるいはコリメートレンズからなる第1レン
    ズ群と、 M=1ないしM=jで示されるM個配置され、上記第1
    レンズ群のそれぞれのレンズを通過されたそれぞれの光
    をM本に合成する合成手段と、 この合成手段によりM本に合成された上記光源からのそ
    れぞれの光を、第1の方向に収束させるM組のシリンド
    リカルレンズからなる第2のレンズ群と、 第1の方向と直交する第2の方向から見た状態の形状が
    少なくとも1つの角が直角以外の角度に形成されたM−
    1組の反射面を有し、上記シリンドリカルレンズのそれ
    ぞれを通過されたそれぞれの光を第1の方向および第2
    の方向のそれぞれと直交する第3の方向から見た状態で
    1本とみなすことができるよう集約する集約手段と、 第3の方向に平行な回転軸の回りを回転される反射面を
    有し、上記集約手段により集約された光を第1の方向に
    沿って偏向する偏向手段と、 この偏向手段により偏向された光が偏向されたときの上
    記偏向手段の反射面の回転角の大きさにかかわりなく等
    間隔で所定の結像位置に結像可能な、反射面の回転角に
    対応して規定されるパワーを有し、上記偏向手段により
    偏向されたM本の光のそれぞれを、所定位置に結像させ
    るレンズを含む第3のレンズ群と、を有することを特徴
    とする光走査装置。
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