JP5387455B2 - 光走査装置及び該光走査装置を備える画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置、及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。

レーザプリンタ、レーザープロッタ、デジタル複写機、普通紙ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等で用いられる電子写真方式の画像形成装置においては、近年、カラー化、高速化が進み、像担持体である感光体を複数（通常は４つ）有するタンデム方式対応の画像形成装置が普及してきている。このタンデム方式の画像形成装置では、記録材を搬送する転写ベルト（または中間転写ベルト）に沿って例えば４つの感光体を並設し、各感光体を帯電手段で帯電した後、書込ユニットで各感光体上に潜像を形成し、各感光体上の潜像を現像手段で色の異なる現像剤（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー）で各々現像して顕像化し、この各色の顕像を転写ベルトで搬送される記録材（または中間転写ベルト）に重ね合わせて転写し、カラー画像を形成する。

また、電子写真方式のカラー画像形成装置としては、感光体を１つのみ有し、色の数だけ感光体を回転して中間転写体に順次顕像（単色トナー画像）を重ね合わせて転写し、中間転写体上にカラー画像を形成した後、記録材に一括して転写するという所謂１ドラム−中間転写方式のものもあるが、この場合には、４色、１ドラムだと、１枚の画像形成ごとに感光体を４回転する必要があり、タンデム方式に比べて生産性が劣る。

このようにタンデム方式の画像形成装置では、１ドラム−中間転写方式に比べて高速化が図れ、カラー画像形成の生産性を向上することができるが、タンデム方式の画像形成装置の場合、光走査装置を用いた書込ユニットで複数の感光体に光書込みを行うために、どうしても光走査装置の光源数が増えてしまい（例えば感光体が４つの場合には、通常４つの光源が必要となる）、それに伴い、部品点数の増加、複数光源間の波長差に起因する色ずれ、コストアップ等の問題が生じてしまう。
また、書込ユニットの故障の原因として半導体レーザの劣化が挙げられる。このため光減数が多くなると、故障の確率が増え、リサイクル性が劣化する。

そこで、タンデム方式の画像形成装置に（書込ユニットとして）用いる光走査装置で光源の数を増やさない工夫がなされた例がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術ではピラミダルミラー又は平板ミラーを用いて、共通の光源からのビームが異なる被走査面を走査するようにしている。しかし、この方法では、光源数は低減できるが、偏向ミラーの面数は最大２面までになり、高速化に対して問題が残る。

また、上記の問題を解決するため、光源からの１本の光束を光束分割手段で副走査方向にずらした２本の光束に分割し、互いに角度をずらして重ねた２枚のポリゴンミラーを同軸に回転させる偏向手段で走査し、相異なる２本の被走査面を走査する構成の光走査装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
この特許文献２に記載の技術では、共通の光源からのビームが異なる被走査面を走査する手段として位相をずらして２段に重ねたポリゴンミラーを用いようとするものであるが、位相をずらしたポリゴンミラーは汎用品ではなく、コストアップが懸念される。また、ポリゴンミラーの加工性も要求され、それぞれの段の面倒れが異なることや面精度も異なることから画像品質の劣化が懸念される。

さらに、上記問題を解決するために、光源からの１本の光束を光束分割手段で主走査方向に分割し、４面の反射面を有する偏向器に開き角９０度を有して入射するように、入射ミラーを介して分割した２本の光束を入射させ、共通の光源からのビームが相異なる被走査面を走査する構成の光走査装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
この特許文献３に記載の技術では汎用の４面の反射面を持つポリゴンミラーを用いることが出来るため前記問題は解決されているが、偏向器に開き角９０度を有して２本の光束が入射するようにするために、偏向器に対し走査画像中心と入射ビームの角度が略４５度に限定される。入射ビームの角度が４５度に限定されると、走査画像中心から入射ビーム側の画像端部まで、画像を走査可能な角度が４５度以内に限定される。すなわち画角が減ってしまうと言える。さらに、入射ビームと画像端部の間で画像書き出しタイミングを検知する同期検知を行うと、さらに画角が減ってしまう。
特に近年、書込ユニット（光走査装置）のコンパクト化のために画角拡大が求められており、上記特許文献３にかかる構成においても画角の減少が問題となっている。

本発明は上記事情を鑑みなされたものであり、高速・高品位な画像出力を維持しつつコストダウンを可能とし、さらに偏向器への光束入射側の同期検知を行いつつ高画角化を達成することができる光走査装置を提供することを目的とし、さらには、その光走査装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

しかして、上記課題を解決するために本発明に係る光走査装置及び該光走査装置を備える画像形成装置は、具体的には下記（１）〜（９）に記載の技術的特徴を有する。
（１）：光源と、該光源から出射された光束を偏向器へ導く入射光学系と、多面の反射面を有し、前記入射光学系により導かれた光束を偏向する偏向器と、該偏向器の回転軸に対し斜めに入射し当該偏向器により偏向された光束を被走査面に導く走査光学系と、前記偏向器により偏向された光束の同期検知を行う同期検知手段と、を備え、前記入射光学系は、前記光源と前記偏向器との間に配設され光束を分割する光束分割手段と、該光分割手段により分割された光束が入射するシリンドリカルレンズと、前記光束分割手段により分割された光束を互いにπ／２の開き角を有するように前記偏向器に入射させる入射ミラーと、を有し、前記同期検知手段は、前記偏向器から前記入射ミラーへ反射され、前記シリンドリカルレンズに入射した光束を受光して同期検知を行う第１の同期検知部を有することを特徴とする光走査装置である。
（２）：前記第１の同期検知部は、前記偏向器から前記入射ミラーへ反射され、前記シリンドリカルレンズに入射し、前記光束分割手段に入射した光束を受光して同期検知を行うことを特徴とする上記（１）に記載の光走査装置である。

（３）：前記第１の同期検知部が前記入射ミラーによって反射された光束を受光して同期検知を行う際に、前記偏向器が有する１の反射面に前記入射光学系により導かれた光束が入射する角度と、当該１の反射面が前記入射ミラーに光束を反射する角度と、がなす角度が、前記偏向器の回転軸に対して垂直な平面内において０°ではないことを特徴とする上記（１）または（２）に記載の光走査装置である。

（２）：前記偏向器が有する多面の反射面は、４面であることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の光走査装置である。

上記（１）乃至（４）に記載の構成によれば、偏向器からの戻り光が、光源にちょうど戻ってくる状態（但し、斜入射なので副走査方向にずれた状態）は、偏向器に向かって入射した光束分割手段によって分離された２つのビーム（光束）が、それぞれ異なる偏向器の反射面で入射ミラーに向かって反射し、さらに入射ミラーで光源側に反射されたビームが光束分離手段で重なって戻ってしまう。すなわち、異なる偏向器の反射面から反射されたビームが重なってしまうため、同期検知することが出来ない。
偏向器からの戻り光が、光源にちょうど戻ってくる状態より、少し偏向器が回転した状態（入射光と反射光のなす角が０ではない状態）であると、異なる反射面からの戻り光も角度差がつくことにより、異なる反射面からの戻り光を分離することが可能となる。
ゆえに、同期検知は、偏向器からの戻り光が光源にちょうど戻ってくる回転角から少し回転した状態で行うことで、同期検知が必要な面のみの戻り光を検知することが可能となる。

（５）：前記偏向器が有する多面の反射面は、４面であり、前記第１の同期検知部は、前記互いにπ／２の開き角を有する光束の中の一方の光束による走査開始端のタイミングを、当該走査開始端となる走査線より５ライン前である前記互いにπ／２の開き角を有する光束の中の他方の光束による同期検知に基づき行うことを特徴とする上記（３）に記載の光走査装置である。

上記（５）に記載の構成によれば、偏向器から入射ミラーへ反射された光束で検知した同期検知から、５ライン描いた後に、同期検知で使用した偏向器の反射面が、同期検知の際に描いたラインが存する被走査面に偏向器を挟んで対向側の被走査面の走査開始位置まで回転する。ゆえに、対向側の同期検知は５ライン前の同期検知を元に行うと正確に同期検知することが可能となる。さらに光源側のみに同期検知板が配置されることで、電装部品が光源側に集約され、走査光学ユニットがコンパクトになる。

（６）：走査開始端から走査終了端までの走査時間から主走査倍率を補正する補正手段を備え、前記同期検知手段は、走査開始端のタイミング及び走査終了端のタイミングを検知し、前記第１の同期検知部は、前記互いにπ／２の開き角を有する光束の中の一方の光束による走査開始端のタイミングと、他方の光束による走査終了端のタイミングと、を検知することを特徴とする上記（１）乃至（５）のいずれか１項に記載の光走査装置である。

上記（６）に記載の構成によれば、上記（１）乃至（４）の構成と同様の理屈（異なる反射面からの戻り光を分離できる）で、対向側の走査終了端の偏向器反射面からの戻り光によるタイミング検知と先端同期を同一の同期検知部で行うことが出来る。換言すると、互いにπ／２の開き角を有する光束の中の一方の光束による走査開始端のタイミングと、他方の光束による走査終了端のタイミングと、を単一の同期検知部で行うことが出来る。後端検知と先端検知を、同一センサを用いることによるコストダウン効果がある。

（７）：前記同期検知手段は、前記偏向器により反射された光束を前記入射ミラーを介さずに受光して同期検知を行う第２の同期検知部を有し、前記偏向器から前記第２の同期検知部までの光路間に減光手段を備えることを特徴とする上記（１）乃至（６）のいずれか１項に記載の光走査装置である。

上記（７）に記載の構成によれば、光源側の同期検知部（第１の同期検知部）に戻ってくる同期光の強度は２度光束分割手段で分割されているので光量が少ない。それに反して、光源と反対側の同期検知部（第２の同期検知部）は光束分割手段で１度分割されているだけなので、相対的に光量が多い。そこで、異なる同期検知部に入る光量を揃えるためにＮＤフィルタで光量を下げる。その結果、光源側の同期検知部（第１の同期検知部）と、反光源側の同期検知部（第２の同期検知部）とで光量を揃えることが可能となる。

（８）：前記光束分割手段から前記第１の同期検知部までの光路間に開口部を備えることを特徴とする上記（１）乃至（７）のいずれか１項に記載の光走査装置である。

上記（８）に記載の構成によれば、光束分割手段で分割された各々の光ビームが、偏向器から戻って、同期検知部（第１の同期検知部）に戻る前に開口部で分離されることにより、精度良く同期検知を行うことが出来る。

（９）：光源からの光束を被走査面である像担持体に照射して潜像を形成する書込ユニットを備えた画像形成装置において、前記像担持体を複数備えてなり、前記書込ユニットで複数の像担持体にそれぞれ形成した潜像を色の異なる現像剤で現像して顕像化する現像手段と、前記複数の像担持体に形成された各色の顕像を直接又は中間転写体を介して記録材に重ね合わせて転写して多色またはフルカラー画像を形成する転写手段と、を備え、前記書込ユニットは、上記（１）乃至（８）のいずれか１項に記載の光走査装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。

上記（９）に記載の構成によれば、走査光学ユニットがコンパクトになった画像形成装置を提供することが可能となる。

本発明によれば、高速・高品位な画像出力を維持しつつコストダウンを可能とし、さらに偏向器への光束入射側の同期検知を行いつつ高画角化を達成することができる光走査装置及び該光走査装置を備える画像形成装置を提供することができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態における構成を示す概略図である。 本発明に係る光走査装置の第１の実施の形態における構成を示す概略斜視図である。 本発明に係る光走査装置における第１の実施の形態における光束分割手段としてのハーフミラーの構成を示す概略図である 分割光による光走査を説明するための図である。 複数色用の露光のタイミングチャートである。 複数色用の露光において色によって露光量を異ならせる場合のタイミングチャートである。 本発明に係る光走査装置の第２の実施の形態における構成を示す概略斜視図である。 ブラックの多面鏡式偏向器７への入射角が−１°の時の反射光を示す模式図である。 本発明に係る光走査装置の第３の実施の形態における構成を示す概略斜視図である。 共通の光源１によりブラックとイエローの露光を行い、なおかつ、有効走査領域において、それぞれ全点灯する場合のタイミングチャートである。

本発明に係る光走査装置は、光源１と、該光源１から出射された光束を偏向器７へ導く入射光学系（２〜５）と、多面の反射面を有し、前記入射光学系により導かれた光束を偏向する偏向器７と、該偏向器７の回転軸に対し斜めに入射し当該偏向器７により偏向された光束を被走査面１１に導く走査光学系（８〜９）と、前記偏向器７により偏向された光束の同期検知を行う同期検知手段１０と、を備え、前記入射光学系（２〜５）は、前記光源１と前記偏向器７との間に配設され光束を分割する光束分割手段４と、該光束分割手段４により分割された光束を互いにπ／２の開き角を有するように前記偏向器７に入射させる入射ミラー２と、を有し、前記同期検知手段１０は、前記偏向器７から前記入射ミラーへ２反射された光束を受光して同期検知を行う第１の同期検知部１０ａを有することを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、光源からの光束を被走査面である像担持体３１に照射して潜像を形成する書込ユニット３０を備え、前記像担持体３１を複数備えてなり、前記書込ユニット３０で複数の像担持体３１にそれぞれ形成した潜像を色の異なる現像剤で現像して顕像化する現像手段４と、前記複数の像担持体３１に形成された各色の顕像を直接又は中間転写体を介して記録材に重ね合わせて転写して多色またはフルカラー画像を形成する転写手段６と、を備え、前記書込ユニット３０は、前記本発明に係る光走査装置を備えることを特徴とする。

次に、本発明に係る光走査装置、及び該光走査装置を備える画像形成装置についてさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１は多色画像形成装置の基本的な構成を示す図である。
図１において符号３１は像担持体（被走査面）としての感光体、２は帯電器、４は現像器（現像手段）、５はクリーニング手段、６は転写用帯電手段（転写手段）、３２は転写ベルト、４０は定着手段、３０は詳細を後述する書込ユニットをそれぞれ示す。また、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは画像の色を表し、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックを示す。
感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋは図１において時計回り方向に回転し、回転順に帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、転写用帯電手段６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、クリーニング手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配備されている。

帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、感光体３１表面を均一に帯電するための帯電装置を構成する帯電部材である。この帯電器２と現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋとの間の感光体３１表面に書込ユニット（光走査装置）３０の光源よりビーム（光束）が照射され、感光体３１に静電潜像が形成されるようになっている。そして、静電潜像に基づき、現像器４により感光体３１面上に異なる色の現像剤で顕像化されたトナー像が形成される。さらに、転写用帯電手段６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにより、記録紙Ｓ（不図示；記録材の一形態である）に各色順次転写トナー像が転写され、最終的に定着手段４０により記録試Ｓに画像が定着される。
なお、本発明に係る画像形成装置は後述する書込ユニット３０に用いられる光走査装置を有する構成であれば良く、図１に示す構成に何ら限定されるものではない。即ち、周知慣用の技術を適宜採用しても良く、例えば中間転写ベルトを備える構成とし、所謂中間転写方式のフルカラー画像形成装置となすこともできる。

次に、前記書込ユニット３０に用いられる光走査装置の構成について具体例を挙げてさらに詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図２は本発明に係る光走査装置の第１の実施の形態における構成を示す概略斜視図である。
図２において符号１、１’は光源としての半導体レーザ（図２では直接見える位置には無いが基板にハンダ付けされている）、３、３’はカップリングレンズ、４は光束分割手段としてのハーフミラー（入射光学系の一部）、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄはシリンドリカルレンズ（入射光学系の一部）、７は偏向器としてのポリゴンミラー、８ａ、８ｂは走査レンズ（走査光学系の一部）、９はミラー（走査光学系の一部）、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは被走査面としての感光体、１２、１２’は開口絞りをそれぞれ示す。
本明細書では、ポリゴンミラー７の回転軸方向を副走査方向、副走査方向及び光軸に直交する方向を主走査方向として説明する。なお、光学的には、主走査方向は感光体１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄそれぞれの軸方向に一致し、副走査方向は感光体１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄそれぞれの周方向に一致する。

半導体レーザ１、１’から出射した各２本の発散光束はカップリングレンズ３、３’により、弱い収束光束、または平行光束、または弱い発散光束に変換される。カップリングレンズ３、３’を出たビーム（光束）は被走査面１１上でのビーム径を安定させるための開口絞り１２を通過し、ハーフミラープリズム４に入射する。ハーフミラー４に入射した共通の光源からのビーム（光束）はそれぞれ２つに分割され、ハーフミラーを出射するビームは全部で４本のビーム（光束）となる。この場合、光源１，１’の配置が副走査方向のみに異なるため、ハーフミラープリズムは共通で使用でき、副走査方向に異なる２本のビームを４本のビームに分割することとなる。

これら４本の光ビーム（光束）はシリンドリカルレンズ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに入射し、これらシリンドリカルレンズの作用により副走査方向へ集光され、多面鏡式偏向器７の偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」として結像する。入射ビームは多面鏡式偏向器７の回転軸に対し斜めに入射される。なお、本実施の形態では、ハーフミラープリズム４、シリンドリカルレンズ５、及び後述する入射ミラー２で入射光学系を構成している。

光源１、１’側からの４本の光ビームは多面鏡式偏向器７の走査結像光学（走査光学系）側へ射出される。
多面鏡式偏向器７は、駆動モータにより図２に示す回転方向（時計回り方向）に回転軸の周りに回転させられるようになっている。
符号８ａ、８ｂは走査レンズ、符号９は光路折り曲げミラーを示し、これらで走査光学系を構成している。また符合１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは光導電性感光体（図１に示す感光体３１に相当する）を示している。

走査レンズ８ａ、光路折り曲げミラー９は、多面鏡式偏向器７のポリゴンミラーにより偏向される２本の光ビームを、対応する光走査位置である光導電性感光体１１に導光して、光スポットを形成する。なお、多面鏡式偏向器７へ入射するビームは回転軸に対して斜めに入射するため、多面鏡式偏向器７から反射され走査レンズ８ａに向かう２本の光ビームは副走査方向に分離され、折り曲げミラーでさらに副走査方向に分離されて、それぞれ対応する感光体１１ａ、１１ｂに導光される。多面鏡式偏向器７を挟んで反対側の２本の光ビームも同様に走査レンズ８ｂ、光路折り曲げミラー９により副走査方向へ分離され、１１ｃ、１１ｄへ導光される。

図３は本発明に係る光走査装置における第１の実施の形態における光束分割手段としてのハーフミラーの構成を示す概略図である。
ハーフミラープリズム４は光束分割手段として働き、４ａがハーフミラー（分離面）となっており、透過光と反射光を１：１の割合で分離（分割）する。ハーフミラーの分離（分割）の割合は１：１で有る必要はなく、他の光学系の条件に合わせて設定してももちろん構わない。

図４は分割光による光走査を説明するための図である。
図４に示すように共通の光源（１あるいは１’）からの入射光は偏向器７の異なる面に入射するようにしており、互いの入射光の角度差を９０°つけている（図４中の入射光ｘ，入射光ｙ）。互いの入射光の角度差が９０°近傍であれば分割された光束が同時に有効走査領域（Ａ，Ｂ）を走査することがない。

例として、図４（ａ）に示す上側の有効走査領域Ａを走査している時（反射光ａが反射光ｂ、反射光ｃの順で走査される時）の図４に示す下側の反射光について説明する。
上側の入射光ｘが反射光ａとなる時は、図４（ｂ）に示すように下側の反射光ａ’は入射光ｘと入射光ｙの角度差が９０°なので有効走査領域Ｂに入らない。偏光器７が回転して上側の入射光ｘが反射光ｂとなる時は、図４（ｃ）に示すように下側の反射光はｂ’となり有効走査領域Ｂに入らない。また、さらに偏光器７が回転して、上側の入射光ｘが反射光ｃとなる時も、図４（ｄ）に示すように下側の反射光はｃ’となり有効走査領域Ｂに入らない。

すなわち、図４（ｂ）から図４（ｃ）を経て図４（ｄ）まで下側の反射光（ａ’〜ｂ’〜ｃ’）は、有効走査領域Ｂに入らないことが分かる。これは、入射光ｘと入射光ｙの角度差が９０°であり、偏光器７の面数が４面であるため、反射光の角度差が必ず９０°になることで、有効走査領域Ａと有効走査領域Ｂとを同時に走査することがなくなるものである。
この上側の入射光（入射光ｘ）が有効走査領域Ａ内を走査している時は、下側の入射光ｙは有効走査領域Ｂ外を走査しており、感光体１１の被走査面上を走査しない構成となっているが、かかる構成は入射光ｘと入射光ｙとの角度差が厳密にπ／２であることを要するものではなく、少しずれていてもかまわない。（図４に示す配置構成から自明である。）
逆に下側の入射光ｙが有効走査領域Ｂ内を走査している時は、上側の入射光ｘは有効走査領域Ａ外を走査しており、感光体１１の被走査面上を走査しないことも上下対称配置となっているため自明である。

光源（１あるいは１’）の変調駆動は上側の入射光ｘが有効走査領域Ａ内を走査している時は対応する色（例えばブラック）の画像情報に基づき光源の変調駆動を行う。さらに、下側の入射光ｙが有効走査領域Ｂ内を走査している時は対応する色（例えばイエロー）の画像情報に光源（１あるいは１’）の変調駆動を行うことで、共通の光源で２色分の画像を走査することが可能となる。

図５は複数色用の露光のタイミングチャートである。図５において縦軸は光量、横軸は時間をそれぞれ表す。
共通の光源（１あるいは１’）によりブラックとイエローの露光を行い、なおかつ、有効走査領域Ａ，Ｂにおいて、それぞれ全点灯する場合のタイムチャートを図５に示す。実線がブラックに相当する部分、点線がイエローに相当する部分を示す。ブラック、イエローにおける、書き出しのタイミングは、有効走査領域Ａ，Ｂ外に配備される同期受光手段で走査ビームを検知することにより決定される。なお、同期受光手段は図示されていないが、通常はフォトダイオードが用いられる。

図６は色によって露光量を異ならせるためのタイミングチャートである。
図５ではブラックの領域とイエローの領域とで、光量を同じに設定しているが、実際には光学素子の透過率、反射率が相対的に異なるため、光源の光量を同じにしてしまうと、感光体１１に到達するビームの光量が異なってしまう。そこで、図６に示すように、異なる感光体１１の被走査面を走査するときに互いの設定光量を異ならせることにより、異なる感光体１１の被走査面上に到達するビーム光量を等しくできる。

通常、画像形成装置に用いる半導体レーザは光量自動制御（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：以下ＡＰＣと称す）を行い、光出力の安定化を図っている。ＡＰＣとは半導体レーザの光出力を受光素子によりモニタし、半導体レーザの光出力に比例する受光電流の検出信号により、半導体レーザの順方向電流を所望の値に制御する方式のことである。

半導体レーザが端面発光半導体レーザの場合、上記受光素子はカップリングレンズに向かって出射する方向と逆方向に出射した光をモニタするフォトダイオードを用いることが多いが、ＡＰＣを行なう際に、余計なゴースト光が入射すると、上記受光素子で検出する光量が増加してしまう。
例えば、上段の反射鏡へのビームの入射角が０°のとき、その反射鏡の反射面が光源方向に正対しているので、この位置でＡＰＣを行なうと、反射ビームが光源に戻り、受光素子で検出する光量が増加してしまう。そこで、入射角が０°であるときはＡＰＣを行なわないように設定しておく。この構成をとることにより、適切な濃度で、濃度むらの少ない画像出力が可能となる。

ここで図２に示す構成例において、同期検知は、光源（１，１’）と反対側は有効走査領域（Ａ，Ｂ）外にフォトダイオード（同期検知センサ）が設置された同期検知板１０ｂ（第２の同期検知部）を置いて走査光を検知することが可能であるが、光源（１，１’）側は有効走査領域（Ａ，Ｂ）近傍に入射光があるため、同期検知センサを設置する余裕がない。
換言すると、ポリゴンミラー７からの偏向光のうち、入射光に遠い側については被走査面（但し、有効走査領域（Ａ，Ｂ）外である。）に至るまでの光路中に同期検知部を設置する空間的余裕があるが、入射光に近い側については被走査面（但し、有効走査領域（Ａ，Ｂ）外である。）に至るまでの光路中に同期検知部を設置する空間的余裕がない。

そこで、本発明では入射ミラー２，２’へ反射する光ビームを利用して同期検知を行う。
具体的には、図２に示す光源１から射出された光ビーム（光束）は、カップリングレンズ３へ入射後、開口絞り１２で整形され、ハーフミラー４でイエロー用の感光体１１ａへ導光される光ビームとブラック用の感光体１１ｄへ導光される光ビームとに分離され、ブラック用の感光体１１ｄへ導光される光ビームはシリンドリカルレンズ５ｃへ入射し、入射ミラー２で反射され、多面鏡式偏向器７へ入射する。多面鏡式偏向器７の反射面への入射角が１°の時、多面鏡式偏向器７からの反射光は入射ミラー２へ戻る。入射ミラー２で再反射された光ビームは入射時と副走査方向にずれた状態でシリンドリカルレンズ５ｄへ入射しハーフミラー４へ戻る。ハーフミラー４へ再入射した光ビームは、副走査方向にずれた状態で光源１’側へ戻る光ビームと、同期検知板１０ａ（第１の同期検知部）へ向かう光ビームに分割される。同期検知板１０ａへ向かう光ビームは開口絞り１２’で同期検知に不要な光ビームをカットされた後、同期検知板１０ａへ入射する。なお、同期検知板１０ａは多面鏡式偏向器７の反射面への入射角０°で戻ってくる光（図２中一点鎖線）よりずれた位置に配置する。

本実施の形態において、光源（１，１’）側で同期検知を行う光ビームが、多面鏡式偏向器７の反射面への入射角が０°である場合に反射されて戻ってくる光でなく、少しずれた１°で戻ってくる光を利用している理由を説明する。
多面鏡式偏向器７への入射角が０°の光の場合、ブラック用の感光体１１ｄへ導光される光ビームの同期検知を行うためには、多面鏡式偏向器７の反射面のうち走査レンズ８ｂに向いた反射面からの反射光を使う必要がある。しかしながら、入射角が０°の場合は走査レンズ８ａに向いた反射面からの反射光も同期検知板１０ａに同時に戻ってきてしまう。

このメカニズムを詳細に説明する。
光源１から射出された光ビーム（光束）は、カップリングレンズ３へ入射後、開口絞り１２で整形され、ハーフミラー４でイエロー用の感光体１１ａへ導光される光ビームとブラック用の感光体１１ｄ導光される光ビームに分離され、ブラック用の感光体１１ｄへ導光される光ビームはシリンドリカルレンズ５ｃへ入射し、入射ミラー２で反射され、多面鏡式偏向器７へ入射する。入射する多面鏡式偏向器７の反射面は、走査レンズ８ｂに向いた面である。
同時にイエロー用の感光体１１ａへ導光される光ビームもシリンドリカルレンズ５ａへ入射し、入射ミラー２’で反射し、多面鏡式偏向器７へ入射する。入射する多面鏡式偏向器７の反射面は、走査レンズ８ａに向いた面である。

入射角が０°の場合、ブラック用の感光体１１ｄへ導光される光ビームも、イエロー用の感光体１１ａへ導光される光ビームも、入射光に対して副走査方向のみにずれた状態で反射されてそれぞれ２および２’の入射ミラーで反射し、シリンドリカルレンズ５ｄ、５ｂへ入射し、ハーフミラー４へ戻ってくる。ハーフミラー４へ戻ってくる光ビームは両者共に同じ位置に戻ってくるためハーフミラー４で分離され光源１’と同期検知板１０ａの方向（図２中一点鎖線）にブラック用の光ビームと、イエロー用の光ビームが重なって戻ってしまう。
すなわち、同期検知板１０ａには入射角０°の場合、ブラック用の光ビームからの（多面鏡式偏向器７の走査レンズ８ｂを向いた面からの）戻り光と、イエロー用の光ビームからの（多面鏡式偏向器７の走査レンズ８ａを向いた面からの）戻り光が重なって入射してしまい、多面鏡式偏向器７の反射面のうち走査レンズ８ｂに向いた反射面からの反射光のみを抽出することが出来ないため、ブラックの同期検知を行えない。

そこで、本実施の形態では入射角を１°とした。入射角を０°からずらすことにより、入射ミラー２，２’へ戻る光ビームの偏向器７の反射面への入射角がブラック側とイエロー側で異なる様になる。そのため、入射ミラー２，２’からの戻り光はハーフミラー４で主走査方向に異なる位置になるために、図２の点線に示すようにブラックとイエローが分離可能となり、走査レンズ８ｂに向いた反射面からの反射光で同期検知を行うことが可能となる。

さらに、同期検知板１０ａ（第１の同期検知部）の前に開口絞り（開口部）１２’を配置しイエローの反射光が同期検知板１０ａに入らないように規制することで、同期検知板１０ａに走査レンズ８ｂに向いた（偏向器７の）反射面からの反射光のみ抽出することが可能となる。

また、図２に示す本実施の形態において光源と反対側に設置されてなる同期検知板１０ｂ（第２の同期検知部）の前にＮＤフィルタ（減光手段）１３を配置している。この同期検知板１０ｂはイエローの画像書き出しタイミングを決めるものである。この同期検知板１０ｂに入射するイエローの光ビームは光源１からの光ビームがハーフミラー４によって１回光量が分割されて入射している。光源１側の同期検知板１０ａに入射する光量は、偏向器７へ入射する時点で、１回光量が分割されており、さらに偏向器７から反射され、入射ミラー２’及びシリンドリカルレンズ５ｂを経て再度ハーフミラー４に入射するため、２回光量が分割されている。そのため、同期検知板１０ｂに入射する光量は分割数が１つ少ないために相対的に多くなる。そのため、本実施の形態ではＮＤフィルタ１３を同期検知板１０ｂの前（且つ、偏向器７の後）に配置して、同期検知板１０ａに入射する光量と等しくなるように揃えている。

なお、以上の説明において、光走査装置におけるブラック及びイエローに関連する構成を詳細に説明したが、マゼンタ及びシアンについても、ブラック及びイエローと同様の技術的思想に基づき本発明を実施できることは言うまでもなく、説明が重複するため詳細は省略する。また、以下に示す実施の形態においても同様とする。

（第２の実施の形態）
図７は本発明に係る光走査装置の第２の実施の形態における構成を示す概略斜視図である。
同期検知板１０ａでブラックの先端検知を行い、ブラックの走査開始タイミングを決定すること、及び同期検知板１０ｂでイエローの先端検知を行い、イエローの走査開始タイミングを決定するのは第１の実施の形態と同様である。
本実施の形態では前記先端検知に加え、ブラックの走査終了端のタイミングは同期検知板１０ｃ（第３の同期検知部）で、イエローの走査終了端のタイミングは同期検知板１０ａ（第１の同期検知部）で検知する。イエローの走査終了端のタイミング検知方法については後に詳述する。

後端検知を行うことにより、先端検知から後端検知までの走査時間Ｔ１を計測し、計測結果に基づいて、基本となる書込周波数ｆ０及び前記Ｔ１を変数とする補正係数を算出するための関数Ｆ（Ｔ１）とからｆ１＝ｆ０×Ｆ（Ｔ１）の式に基づいて、補正書込周波数ｆ１を演算することにより、書込クロック周波数を補正する。この書込クロック補正により、主走査方向の倍率が補正できる。（補正手段）
イエローの走査終了端のタイミング検知は、本実施の形態も第１の実施の形態と同様にブラックの先端同期を多面鏡式偏向器７への入射角が１°の状態で行い、入射角−１°の時にイエローの走査終了端のタイミング検知を行う。

図８にブラックの多面鏡式偏向器７への入射角が−１°の時の反射光の模式図を示す。
図８中の矢印がブラック・イエローの入射光を示し、その他の実線は反射光を示す。図８に示すように、入射光が１°の時（図２に示した例）とちょうど反対で、イエローの反射光が同期検知板１０ａに入ることが分かる。それゆえ、多面鏡式偏向器７の入射角が異なる位置で同期検知を行うことによって、１枚の同期検知板１０ａ（第１の同期検知部）でブラックの後端同期とイエローの先端同期を行うことが可能となる。
また、同期検知板１０ｃ（第３の同期検知部）の前にＮＤフィルタ１３’（減光手段）を配設しているが、第１の実施の形態の理由と同様で、同期検知板１０ａに入射する光量と同期検知板１０ｃに入射する光量を揃えるためである。

（第３の実施の形態）
図９は本発明に係る光走査装置の第３の実施の形態における構成を示す概略斜視図である。
同期検知板１０ａ（第１の同期検知部）でブラックの先端検知を行い、ブラックの走査開始タイミングを決定することは第１の実施の形態と同様である。
本実施の形態ではイエローの先端検知を、ブラックの先端検知の結果を基に行う。
図１０は同期と露光のタイミングチャートである。図１０において縦軸は光量、横軸は時間をそれぞれ表す。
共通の光源１によりブラックとイエローの露光を行い、なおかつ、有効走査領域において、それぞれ全点灯する場合のタイミングチャートを図１０に示す。ポリゴンの面Ｎｏ．は偏向器７の反射面のどの面を利用して光走査しているかを示す。第１の実施の形態で記述したように、ブラック画像とイエロー画像で異なる反射面を利用している。ゆえに、ブラックの先端同期をそのままイエローの先端同期に利用することは出来ない。そこで、イエローの先端同期は、偏向器７の反射面が等しくなる５画像前のブラックの同期検知からカウントしてイエローの画像先端位置を決める。そのようにすることで、同一の反射面からの画像書き出しタイミングを決定することが可能となる。

（図１について）
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ 帯電器
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 現像器
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ クリーニング手段
６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ 転写用帯電手段、
３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋ 感光体
３２ 転写ベルト
４０ 定着手段
３０ 書込ユニット
（図２〜図１０について）
１，１’ 光源
２，２’ 入射ミラー
３，３’ カップリングレンズ
４ ハーフミラー（光束分割手段）
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ シリンドリカルレンズ
７ ポリゴンミラー（偏向器）
８ａ，８ｂ 走査レンズ（走査光学系の一部）
９ ミラー（走査光学系の一部）
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 同期検知板
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 感光体（被走査面）
１２，１２’は 開口絞り
１３ ＮＤフィルタ

特開２００２−２３０８５号公報 特開２００６−２８４８２２号公報 特開２００８−２５７１６９号公報

Claims (9)

1. 光源と、
   該光源から出射された光束を偏向器へ導く入射光学系と、
   多面の反射面を有し、前記入射光学系により導かれた光束を偏向する偏向器と、
   該偏向器の回転軸に対し斜めに入射し当該偏向器により偏向された光束を被走査面に導く走査光学系と、
   前記偏向器により偏向された光束の同期検知を行う同期検知手段と、を備え、
   前記入射光学系は、前記光源と前記偏向器との間に配設され光束を分割する光束分割手段と、該光分割手段により分割された光束が入射するシリンドリカルレンズと、前記光束分割手段により分割された光束を互いにπ／２の開き角を有するように前記偏向器に入射させる入射ミラーと、を有し、
   前記同期検知手段は、前記偏向器から前記入射ミラーへ反射され、前記シリンドリカルレンズに入射した光束を受光して同期検知を行う第１の同期検知部を有することを特徴とする光走査装置。
2. 前記第１の同期検知部は、前記偏向器から前記入射ミラーへ反射され、前記シリンドリカルレンズに入射し、前記光束分割手段に入射した光束を受光して同期検知を行うことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記第１の同期検知部が前記入射ミラーによって反射された光束を受光して同期検知を行う際に、
   前記偏向器が有する１の反射面に前記入射光学系により導かれた光束が入射する角度と、当該１の反射面が前記入射ミラーに光束を反射する角度と、がなす角度が、
   前記偏向器の回転軸に対して垂直な平面内において０°ではないことを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
4. 前記偏向器が有する多面の反射面は、４面であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光走査装置。
5. 前記偏向器が有する多面の反射面は、４面であり、
   前記第１の同期検知部は、前記互いにπ／２の開き角を有する光束の中の一方の光束による走査開始端のタイミングを、当該走査開始端となる走査線より５ライン前である前記互いにπ／２の開き角を有する光束の中の他方の光束による同期検知に基づき行うことを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
6. 走査開始端から走査終了端までの走査時間から主走査倍率を補正する補正手段を備え、
   前記同期検知手段は、走査開始端のタイミング及び走査終了端のタイミングを検知し、
   前記第１の同期検知部は、前記互いにπ／２の開き角を有する光束の中の一方の光束による走査開始端のタイミングと、他方の光束による走査終了端のタイミングと、を検知することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光走査装置。
7. 前記同期検知手段は、前記偏向器により反射された光束を前記入射ミラーを介さずに受光して同期検知を行う第２の同期検知部を有し、
   前記偏向器から前記第２の同期検知部までの光路間に減光手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光走査装置。
8. 前記光束分割手段から前記第１の同期検知部までの光路間に開口部を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光走査装置。
9. 光源からの光束を被走査面である像担持体に照射して潜像を形成する書込ユニットを備えた画像形成装置において、
   前記像担持体を複数備えてなり、
   前記書込ユニットで複数の像担持体にそれぞれ形成した潜像を色の異なる現像剤で現像して顕像化する現像手段と、前記複数の像担持体に形成された各色の顕像を直接又は中間転写体を介して記録材に重ね合わせて転写して多色またはフルカラー画像を形成する転写手段と、を備え、
   前記書込ユニットは、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光走査装置を備えることを特徴とする画像形成装置。