(57)【要約】【課題】光量制御の複雑化を軽減しつつ、濃度ムラを低減することができる光走査装置を提供する。【解決手段】隣接するポリゴンミラー面によって走査される複数の走査ラインのうち、１本のラインが重なるように走査する場合、元の画像データに対し、セレクタ３２４は、Ｎ回目のポリゴンミラー走査ラインとＮ＋１回目のポリゴンミラー走査ラインとが重なる１ラインの画像データ列を画素ごとに振り分ける。メモリ３２１には、画素ごとに振り分けられた画像データ列が、Ｎ回目走査の最終ラインのアドレスとＮ＋１回目走査の１ライン目のアドレスに格納される。そして、メモリ３２１に格納された画像データは、１走査分ずつＰＷＭ生成部３０６に送られ、ＰＷＭ信号に変換される。【選択図】図４
2010181784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を有する光源と、
前記光源から射出された複数の光ビームを主走査方向に走査して像担持体を露光する走査手段と、
前記複数の光ビームによる１走査で形成される複数の走査ラインの一部が、次の周期の走査で形成される複数の走査ラインの一部と重なり合うように、前記像担持体を副走査方向に変位させる駆動手段と、
前記複数の発光素子の点灯を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前後の周期で重なり合う走査ラインが形成される際、前記重なり合う走査ラインを走査可能な複数の光ビームの中から、画素ごとに前記像担持体を露光する光ビームを選択する選択手段を備えたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記走査手段は、前記射出された複数の光ビームを主走査方向に偏向するポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーを回転させるスキャナモータとを備え、
前記スキャナモータの回転速度をＶ１、前記像担持体の副走査方向の移動速度をＶ２、前記光ビームの副走査方向のピッチ間隔をｙ、前記ポリゴンミラーの面数をｘ、１走査中に走査される光ビームの数をｎ、重なる走査ライン数をｍ（１≦ｍ≦ｎ）とした場合、
【数２】
2010181784.tif 000004
の数式を満たし、
前記選択手段は、前記重なり合う走査ラインを走査可能な複数の光ビームの中から、前記画素ごとに前記像担持体を露光する光ビームを選択することを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記走査手段は、前記ポリゴンミラーの隣接する面によって走査される走査ラインが少なくとも１ライン分重なるように、走査することを特徴とする請求項２記載の光走査装置。
【請求項４】
前記選択手段は、同一の画素を走査可能な複数の光ビームを特定する特定手段を備え、前記特定された複数の光ビームの中から、前記像担持体を露光する光ビームを選択し、
前記選択された光ビームで前記像担持体を露光する際、前記制御手段は、前記同一の画素に対応した画像データに基づき、前記発光素子の点灯を制御することを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項５】
前記選択手段は、前記特定された２つの光ビームを１画素ごとに交互に選択することを特徴とする請求項４記載の光走査装置。
【請求項６】
乱数を発生させる乱数発生手段を備え、
前記選択手段は、前記乱数発生手段によって発生した乱数を用いて、前記特定された複数の光ビームの中から、前記像担持体を露光する光ビームを選択することを特徴とする請求項４記載の光走査装置。
【請求項７】
複数の発光素子を有する光源と、
前記光源から射出された複数の光ビームを主走査方向に走査して像担持体を露光する走査手段と、
前記複数の発光素子の点灯を制御する制御手段とを備えた光走査装置の制御方法であって、
前記複数の光ビームによる１走査で形成される複数の走査ラインの一部が、次の周期の走査で形成される複数の走査ラインの一部と重なり合うように、前記像担持体を副走査方向に変位させる駆動ステップと、
前後の周期で重なり合う走査ラインが形成される際、前記重なり合う走査ラインを走査可能な複数の光ビームの中から、画素ごとに前記像担持体を露光する光ビームを選択する選択ステップとを有することを特徴とする光走査装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置は、一定速度で回転している感光体ドラム上に、回転多面鏡（ポリゴンミラー）により光ビームを繰り返し偏向・走査させることで、像担持体である感光体ドラムに静電潜像を形成している。本明細書では、この感光体ドラムの長手方向（軸方向）における走査を主走査と呼び、この主走査により形成された線状の静電潜像を主走査線と呼ぶことにする。
【０００３】
このような画像形成装置では、感光体ドラム上の、光ビームにより形成された主走査線同士の間隔（ピッチ）が一定とならず、濃度ムラが発生するという問題がある。この理由は、一定速度で駆動されている感光体ドラムの回転が実際には一定速度とはならない、いわゆる「回転ムラ」や、あるいは使用する回転多面鏡の各面の倒れ角が加工精度の関係上、均一にならない、いわゆる「面倒れ」があるためである。
【０００４】
近年、複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、高速かつ高画質に画像を形成することが求められ、光ビームを発光する手段として複数の発光点から同時に複数のレーザ光を発光するマルチビームレーザが用いられている。このマルチビーム化により、面倒れにより生じるピッチムラが視認しやすい空間周波数の領域に入ってきており、このことが高画質化にあたって問題視されるようになってきた。
【０００５】
上記の問題を解決するために、次のような技術が知られている。すなわち、特許文献１に記載の光走査装置は、Ｎ回目の主走査を行うｍ本の複数ビームのうちｍ番目のビームと、Ｎ＋１回目の主走査を行うｍ本の複数ビームのうち１番目のビームとが重なる場合、少なくともどちらか一方のビームの光量を変化させる。また、光走査装置は、Ｎ回目の主走査を行う光ビーム内のｍ番目の光ビーム及びＮ＋１回目の主走査を行う光ビーム内の１本目の光ビームのうち、一方が露光でかつ他方が非露光となる場合、この露光に対応する光ビームを維持させることで、濃度ムラを減少させる。
【０００６】
特許文献２に記載の光走査装置は、副走査方向に間隔を空けて並ぶｍ本の光ビーム（但し、ｍ≧３）を、被走査体上で主走査方向に走査させることを繰り返す。そして、この光走査装置は、ｍ本の光ビームによる被走査体上の走査領域における副走査を、次のように行う。光走査装置は、Ｎ回目の主走査において走査領域内における走査位置が副走査方向上流側から第ｍ本目の光ビームと、Ｎ＋１回目の主走査において走査位置が副走査方向上流から第１本目の光ビームとが被走査体上の同一の位置を走査するように、副走査を行う。さらに、光走査装置は、Ｎ回目の主走査における第ｍ本目の光ビームと、Ｎ＋１回目の主走査における第１本目の光ビームとの光量の合計が、各回の主走査におけるそれ以外の光ビームの光量よりも小さくなるように、Ｎ回目の主走査における光量制御を行う。これにより、光走査装置は濃度ムラを減少させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２６８５３４６号公報
【特許文献２】特開２００３−１８２１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の光走査装置には、つぎのような問題があった。前述したように、同一走査ラインを多重露光し、光量の制御によって濃度ムラを減少させる方法では、多重露光する際の光ビームの位置ずれによってスポットが肥大することかあった。図１２は従来における同一走査ラインを多重露光する際の光ビームの位置ずれによってスポットが肥大した例を示す図である。図中、符号ａで示す、黒丸と網点の丸とが重なった部分では、スポットが肥大化している。
【０００９】
このスポットが肥大化した走査線が繰り返されることによって、画像形成領域には、黒筋（黒スジ）が発生し、シャープな画像形成を行うことができなくなるおそれがあった。図１３は黒筋が入った画像形成領域を示す図である。
【００１０】
さらに、光量と除電量の特性が線形関係でなくなり、また環境によっても変化してしまうため、多重露光するラインと多重露光しないラインとで濃度差が生まれる。このため、複雑な制御が必要となった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、光量制御の複雑化を軽減しつつ、濃度ムラを低減することができる光走査装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の光走査装置は、複数の発光素子を有する光源と、前記光源から射出された複数の光ビームを主走査方向に走査して像担持体を露光する走査手段と、前記複数の光ビームによる１走査で形成される複数の走査ラインの一部が、次の周期の走査で形成される複数の走査ラインの一部と重なり合うように、前記像担持体を副走査方向に変位させる駆動手段と、前記複数の発光素子の点灯を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前後の周期で重なり合う走査ラインが形成される際、前記重なり合う走査ラインを走査可能な複数の光ビームの中から、画素ごとに前記像担持体を露光する光ビームを選択する選択手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の光走査装置の制御方法は、複数の発光素子を有する光源と、前記光源から射出された複数の光ビームを主走査方向に走査して像担持体を露光する走査手段と、前記複数の発光素子の点灯を制御する制御手段とを備えた光走査装置の制御方法であって、前記複数の光ビームによる１走査で形成される複数の走査ラインの一部が、次の周期の走査で形成される複数の走査ラインの一部と重なり合うように、前記像担持体を副走査方向に変位させる駆動ステップと、前後の周期で重なり合う走査ラインが形成される際、前記重なり合う走査ラインを走査可能な複数の光ビームの中から、画素ごとに前記像担持体を露光する光ビームを選択する選択ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１に係る光走査装置によれば、前後の周期で重なり合う走査ラインが形成される際、重なり合う走査ラインを走査可能な複数の光ビームの中から、画素ごとに像担持体を露光する光ビームを選択する。これにより、同一の画素を複数回露光することなく画像を形成することができ、光量制御の複雑化を軽減しつつ、濃度ムラを低減することができる。従って、安定した画像形成を行うことができる。
【００１５】
請求項２、３に係る光走査装置によれば、ポリゴンミラーの面倒れによる濃度ムラを軽減することができる。従って、光量制御の複雑化を低減することができる。また、ポリゴンミラーの３面以上の面によって複数の走査ラインが複数重なるように走査する場合においても、同一の画素を複数回露光することなく画像を形成することができる。
【００１６】
請求項４、５に係る光走査装置によれば、複数の光ビームが走査する同一の画素においても、画像データに基づく画像形成を行うことができる。
【００１７】
請求項６に係る光走査装置によれば、乱数を用いて画像データをランダムに振り分けることができ、スクリーン処理（点の数や密度で階調を作り出す処理）された空間周波数との干渉を防ぎ、濃度ムラの視認性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態における光走査装置を搭載した画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】光走査装置の構成を示す図である。
【図３】ＶＣＳＥＬにおける発光素子の配列の一例を示す図である。
【図４】画像形成装置における制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】ＣＰＵ３０１によるレーザ走査の制御手順を示すフローチャートである。
【図６】画像データの読み出し動作を示す図である。
【図７】４つの光ビームを射出する光源を用い、隣接するポリゴンミラー面によって走査される４本の走査ラインのうち、１ラインが重なった場合の走査を示す図である。
【図８】セレクタの動作の一例を示す図である。
【図９】第２の実施形態における、隣接するポリゴンミラー面によって走査される３本の走査ラインのうち、２ラインが重なった場合の走査を示す図である。
【図１０】セレクタの動作の一例を示す図である。
【図１１】第３の実施形態における制御部の構成を示すブロック図である。
【図１２】従来における同一走査ラインを多重露光する際の光ビームの位置ずれによってスポットが肥大した例を示す図である。
【図１３】黒筋が入った画像形成領域を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の光走査装置及びその制御方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の光走査装置は電子写真方式の画像形成装置に搭載される。
【００２０】
［第１の実施形態］
（画像形成装置の構成）
図１は第１の実施形態における光走査装置を搭載した画像形成装置の構成を示す図である。画像形成装置は、記録用紙に原稿画像を出力するプリンタ部１０と、原稿画像のデータを読み取るスキャナ部１１とから主に構成される。また、スキャナ部１１の上部には、自動原稿送り装置１２が設けられている。
【００２１】
この画像形成装置では、ユーザが操作部１４を介してコピーモードなどを設定することにより、オペレーションが可能である。さらに、ユーザは、操作部１４の表示部１４ｂに、画像形成装置の各種設定値や現在のジョブ状況を表示させることができる。また、表示部１４ｂには、画像形成装置内にトラブルが生じた場合にサービスマンコールが表示されたり、ＪＡＭ発生時において装置内に滞留した記録用紙の位置が表示される場合もある。
【００２２】
また、プリンタ部１０には、記録用紙が格納される、給紙段３４、３５、３６、３７が設けられている。ユーザは、用紙サイズに応じて、これらの給紙段３４、３５、３６、３７に自由に記録用紙を振り分ける。また、プリンタ部１０の外部には、大容量のペーパーデッキ１５が接続可能である。記録用紙は、図示しないモータによって駆動される給紙搬送ローラ３８、３９、４０、４１、４２によって画像形成部に搬送される。
【００２３】
スキャナ部１１では、その上面の原稿台に置かれた原稿に、図１の左右方向に移動する光源２１から光が照射される。この照射光は原稿によって反射され、その光学像はミラー２２、２３、２４およびレンズ２５を通してＣＣＤ２６に結像される。ＣＣＤ２６では、結像された光学像が電気信号に変換され、デジタル画像データとなる。この画像データに対し、ユーザの要求に応じて拡大・縮小等の画像変換処理が行われ、画像変換処理後の画像データは、制御部１２０（図２参照）内の画像メモリに格納される。
【００２４】
画像出力時、制御部１２０は、この画像メモリに格納された画像データを呼び出し、デジタル信号からアナログ信号に再変換し、光走査装置１００に出力する。光走査装置１００は、このアナログ信号を用いて、半導体レーザ（光学照射部）１０１によりレーザビーム（光信号）を、スキャナ２７、レンズ１０７およびミラー１０８を介して感光体ドラム１１１上に照射し、感光体ドラム１１１上を走査する。スキャナ２７はポリゴンミラー１０５およびスキャナモータ１０６からなる。
【００２５】
感光体ドラム１１１（像担持体）は、表面に有機光導電体からなる光導電層を有し、コピージョブ中、一定の速度で回転駆動される。感光体ドラム１１１は、トナー（図示せず）が充填されている現像器３３からトナーを付着させられ、その表面に可視画像を形成する。
【００２６】
一方、記録用紙は、給紙段３４、３５、３６、３７から紙搬送路を通って運ばれ、可視画像に合わせて感光体ドラム１１１の下側を通過する。転写帯電器４８によって感光体ドラム１１１上の可視画像は記録用紙に写しとられる（転写される）。未定着の可視画像（未定着画像）を載せた記録用紙は定着ローラ３２と加圧ローラ４３の間に導入される。未定着のトナー画像は定着ローラ３２と加圧ローラ４３によって溶着され、プリンタ部１０の外に排出される。
【００２７】
（光走査装置の構成）
図２は光走査装置の構成を示す図である。光走査装置１００は、光源１０１、コリメータレンズ１０２、開口絞り１０３、シリンドリカルレンズ１０４、ポリゴンミラー１０５、スキャナモータ１０６、トーリックレンズ１０７および回折光学素子１０８を有する。さらに、光走査装置１００は、反射ミラー１０９およびビーム検出センサ（ＢＤセンサ）１１０を有する。また、光走査装置１００には、後述する制御部１２０が設けられる。
【００２８】
光源１０１は、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）である。また、光源１０１は、後述するように、１つの面に複数の発光素子が所定の密度で２次元的に配列された発光源である。この光源１０１を用いることによって、１回の主走査によって複数本の主走査ラインを形成することができる。
【００２９】
このように、複数本の主走査ラインを１回の主走査によって形成できることから、ポリゴンミラー１０５の回転数を低減することができる、あるいは高速に画像を形成することが可能である。さらに、各発光素子がそれぞれ異なる主走査ラインの画像を形成するように、各発光素子を配置することができる。この場合、後述する図３に示すように、それぞれの列の位置を異ならせることによって高密度に主走査ラインを形成することができ、高解像度の画像形成が可能である。本実施形態では、後述するように、制御部１２０によって複数の発光素子の発光が制御される。
【００３０】
コリメータレンズ１０２は、光源１０１から射出された光ビームを略平行光束に変換している。開口絞り１０３は、通過する光ビームの光束を制限する。シリンドリカルレンズ１０４は、副走査方向にのみ所定の屈折力を有しており、開口絞り１０３を通過した光束を副走査断面内でポリゴンミラー１０５の反射面にほぼ線像として結像させる。
【００３１】
ポリゴンミラー１０５は、スキャナモータ１０６により図中矢印Ｃ方向に一定速度で回転し、反射面上に結像したレーザ光を偏向・走査する。
【００３２】
トーリックレンズ１０７は、ｆθ特性を有する光学素子であり、主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する屈折部である。トーリックレンズ１０７の主走査方向の両レンズ面は非球面形状となっている。回折光学素子１０８は、ｆθ特性を有する光学素子であり、主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する長尺の回折部である。
【００３３】
ビーム検出センサ（ＢＤセンサ）１１０は、感光体ドラム１１１の画像が形成される領域外（画像領域外）に相当する位置に設置され、反射ミラー１０９によって反射されたレーザ光を検出する。
【００３４】
つぎに、光走査装置１００における光ビームの光路について説明する。半導体レーザなどの光源１０１から生成された光ビームは、コリメータレンズ１０２、開口絞り１０３、シリンドリカルレンズ１０４を通過し、スキャナモータ１０６により回転駆動されるポリゴンミラー１０５へと入射する。
【００３５】
ポリゴンミラー１０５により反射された光ビームは、トーリックレンズ１０７、回折光学素子１０８を通り、矢印方向Ａ（副走査方向）に回転する感光体ドラム１１１上を、その長手方向である図中矢印Ｂ方向（主走査方向）に走査する。感光体ドラム１１１には、ポリゴンミラー１０５による主走査によって、光源１０１から射出される複数のレーザ光のスポットが軸方向に直線状に移動する。この１回の主走査により、感光体ドラム１１１には、所定の幅を有する帯状の静電潜像が書き込まれる。
【００３６】
感光体ドラム１１１は、制御部１２０により制御される駆動部１１２によって回転駆動され、副走査が行われる。この一連の動作が繰り返されることにより、感光体ドラム１１１には、その回転方向（図中矢印Ａ方向）に順次、静電潜像が形成される。
【００３７】
また、静電潜像を形成する際、反射ミラー１０９によって反射されたレーザ光を検出するビーム検出センサ１１０の検出信号に基づき、ポリゴンミラー１０５の回転と画像データの書き込みとの同期がとられる。
【００３８】
制御部１２０は、画像信号に基づいて光源１０１の発光制御を行う、つまり光源となる複数の発光素子の点灯を制御する発光制御部として機能する。また、本実施形態では、制御部１２０は、スキャナモータ１０６および駆動部１１２の駆動を制御し、主走査および副走査制御を行う。なお、これらの制御は、別の制御部で行うようにしてもよいことは勿論である。
【００３９】
（光源の構成）
光源１０１には、前述したように、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）が用いられる。図３はＶＣＳＥＬにおける発光素子の配列の一例を示す図である。光源１０１であるＶＣＳＥＬでは、光源となる複数の発光素子２０１が２次元に配置される。この例では、６×６個の発光素子２０１が列毎に少しずつずらして配置され、各発光素子２０１の図中左右には、行方向に位置が一致する他の発光素子２０１が存在しないようにされている。
【００４０】
ＶＣＳＥＬの各発光素子２０１から発せられたレーザ光を、図中の左右方向を主走査方向として走査させることにより、感光性部材に複数の主走査ラインの画像を一度に書き込むことができる。
【００４１】
そして、１回の主走査によって書き込める幅（バンド幅）の分だけ副走査方向に感光体ドラム１１１を進めることで、副走査が行われる。このような動作を繰り返すことによって、感光体ドラム１１１への画像あるいは静電潜像の書き込みを行うことができる。
【００４２】
（制御部の構成）
図４は画像形成装置における制御部の構成を示すブロック図である。制御部１２０は、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３１０、ＲＡＭ３１１、副走査方向の速度制御部３０２、ポリゴンモータ制御部３０３、画像処理部３０４、メモリ３０５およびＰＷＭ生成部３０６を有する。
【００４３】
ＣＰＵ３０１には、アドレスバスおよびデータバスを介して、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ３１０、および処理を行うためのデータを格納するＲＡＭ３１１が接続されている。また、画像処理部３０４には、データ制御部３２２、１ライン−複数ライン変換部３２３、セレクタ３２４およびメモリ３２１が設けられている。
【００４４】
ＣＰＵ３０１は、ポリゴンモータ制御部３０３でスキャナモータ１０６の速度を制御し、ポリゴンミラー１０５の回転速度を制御する。また、ＣＰＵ３０１は、副走査方向の速度制御部３０２で駆動部１１２の速度を制御して感光体ドラム１１１の回転速度を制御する。また、ＣＰＵ３０１は、画像処理部３０４で、入力された画像データに対し、後述する処理を行わせ、ＰＷＭ生成部３０６でＰＷＭ信号を生成する。レーザ駆動部３０７は、ＰＷＭ生成部３０６に接続され、ＰＷＭ信号から各レーザの出力信号を生成し、光源１０１を駆動する。そして、ポリゴンミラー１０５によって偏向された光ビームで感光体ドラム１１１の面上に画像が形成される。
【００４５】
上記構成を有する光走査装置におけるＣＰＵ３０１の動作について説明する。図５はＣＰＵ３０１によるレーザ走査の制御手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３１０に書き込まれた制御プログラムに従って動作する。
【００４６】
ここで、ポリゴンミラー１０５の回転速度Ｖ１と感光体ドラム１１１の副走査方向の移動速度Ｖ２の関係は数式１で表される。
【００４７】
【数１】
2010181784.tif 000003
【００４８】
Ｖ１：ポリゴンモータ回転速度
Ｖ２：副走査方向の移動速度
ｙ：副走査方向のレーザピッチ間隔
ｘ：ポリゴンミラー面数
ｎ：１走査中に露光を行うビーム数
ｍ：重なる走査ライン数（１≦ｍ≦ｎの条件を満たす自然数）
ＲＡＭ３１１には、数式（１）の他、ポリゴンミラー１０５の回転速度Ｖ１、感光体ドラム１１１の副走査方向の移動速度Ｖ２、解像度（副走査方向のレーザピッチ間隔）ｙおよびポリゴンミラー１０５の面数ｘのデータが保持されている。また、ＲＡＭ３１１には、１回の主走査によって露光を行うビーム数ｎ、および重なる走査ライン数ｍのデータが保持されている。
【００４９】
ＣＰＵ３０１は、この重なるライン数ｍに応じて、数式（１）の演算結果であるポリゴンミラー１０５の回転速度Ｖ１および感光体ドラム１１１の副走査方向の移動速度Ｖ２のデータをポリゴンモータ制御部３０３および副走査方向の速度制御部３０２に送る。これにより、ポリゴンミラー１０５の回転速度と感光体ドラム１１１の移動速度がＣＰＵ３０１によって制御される。
【００５０】
具体的に、ＣＰＵ３０１は、処理を行うためのデータが格納されているＲＡＭ３１１から、上記各データを呼び出す（ステップＳ１）。ＣＰＵ３０１は、感光体ドラム１１１を駆動する駆動部１１２の回転速度となるプロセススピード（副走査方向の移動速度Ｖ２）のデータを副走査方向の速度制御部３０２に送る（ステップＳ２）。
【００５１】
ＣＰＵ３０１は、ポリゴンミラー１０５を駆動するスキャナモータ１０６のポリゴンミラー回転速度データ（回転速度Ｖ１）をポリゴンモータ制御部３０３に送る（ステップＳ３）。
【００５２】
これにより、前後の周期で異なるポリゴンミラー面で走査される複数の走査ライン（上記バンド幅）のうち１つあるいは複数ラインが重なるように走査される。なお、ステップＳ２における処理は、複数の走査ラインの一部が、次の周期の走査で形成される複数の走査ラインの一部と重なり合うように、像担持体を副走査方向に変位させることの一例である。
【００５３】
ここで、ＲＡＭ３１１には、前述したデータとともに、光源１０１を発光させる光ビーム選択パターン（光ビーム選択信号）も保持されている。
【００５４】
画像処理部３０４は、画像データを格納するメモリ３２１、画像データの入力を制御するデータ制御部３２２、および重なる走査ラインの１ラインデータを複数ラインのラインデータに変換する信号を生成する１ライン−複数ライン変換部３２３を備える。また、画像処理部３０４は、１ライン−複数ライン変換部３２３の信号によってメモリ３２１内のアドレスにデータを振り分けるセレクタ３２４を備える。
【００５５】
ＣＰＵ３０１は、重なる走査ライン数ｍを画像処理部３０４内のデータ制御部３２２に送信する（ステップＳ４）。さらに、ＣＰＵ３０１は、１度に読み込む画像データ量をデータ制御部３２２に送信する（ステップＳ５）。
【００５６】
データ制御部３２２は、ＣＰＵ３０１の制御により、重なる走査ライン数（ｍ）３３１および１度に読み込む画像データ量３３２を受けると、それに応じた量の画像データを外部からの画像データを保持しているメモリ３０５からメモリ３２１に読み込む。その際、データ制御部３２２は、重なるラインのデータのみセレクタ３２４に渡す。
【００５７】
ＣＰＵ３０１は、光ビーム選択信号を１ライン−複数ライン変換部３２３に送信する（ステップＳ６）。重なるラインのデータのみセレクタ３２４に渡されると同時に、１ライン−複数ライン変換部３２３は、ＣＰＵ３０１からの光ビーム選択信号を受けると、そのパルス信号をセレクタ３２４に送る。そして、セレクタ３２４は重なるラインの各画素に対応した画像データをメモリ３２１内のアドレスに振り分ける。この後、ＣＰＵ３０１は本処理を終了する。
【００５８】
図６は画像データの読み出し動作を示す図である。例として、図７に示すように、隣接するポリゴンミラー面によって走査される複数の走査ラインのうち、１本のラインが重なるように走査する場合について説明する。図７は４つの光ビームを射出する光源を用い、隣接するポリゴンミラー面によって走査される４本の走査ラインのうち、１ラインが重なった場合の走査を示す図である。
【００５９】
任意の走査回数Ｎ（Ｎは正の整数）として、元の画像データに対し、セレクタは、Ｎ回目のポリゴンミラー走査ラインとＮ＋１回目のポリゴンミラー走査ラインとが重なる１ラインの画像データ列を画素ごとに振り分ける。そして、図６に示すように、メモリ３２１は、セレクタ３２４によって画素ごとに振り分けられた画像データ列を、Ｎ回目走査の最終ラインのアドレスとＮ＋１回目走査の１ライン目のアドレスに格納する。このように、セレクタ３２４は、１ライン−複数ライン変換部３２３から渡された、光ビーム選択信号に基づくパルス信号に従って、重なり合う走査ラインを走査可能な複数の光ビームの中から、像担持体を露光する光ビームを特定する。
【００６０】
図８はセレクタの動作の一例を示す図である。この例では、セレクタ３２４は、２つのスイッチ４０１、４０２を有し、元の画像データに対して２つのスイッチ４０１、４０２をＯＮまたはＯＦＦに動作させることで、画素ごとに各画素に対応した画像データを振り分ける。
【００６１】
スイッチ４０１、４０２は、ＣＰＵ３０１に格納されている光ビーム選択データをクロックに変換する１ライン−複数ライン変換部３２３からの１ビットの制御信号４２０によって、ＯＮまたはＯＦＦに切り替えられる。このように、画像データの振り分けは、１画素ごとに交互に行われるので、濃度ムラの周期を視認限界以下にすることができる。
【００６２】
画像処理部３０４のメモリ３２１に格納された各画素に対応した画像データは、１走査分ずつＰＷＭ生成部３０６に送られ、ＰＷＭ生成部３０６でＰＷＭ信号に変換される。レーザ駆動部３０７は、このＰＷＭ信号によってレーザを点灯させる。ポリゴンミラー１０５で偏向された光ビームによって感光体ドラム面上には、画像が形成される。この動作が書き込み終了まで繰り返される。
【００６３】
このように、第１の実施形態の光走査装置によれば、複数回の走査で１ラインが形成される際、重なる走査ラインにおける同一画素を複数回露光することなく画像を形成するので、ポリゴンミラーの面倒れによる濃度ムラを軽減することができる。従って、濃度ムラを軽減するための光量制御の複雑化を低減することができる。また、複数の光ビームが走査する同一の画素においても、画像データに応じた画像形成を行うことができる。
【００６４】
なお、本実施形態では、例として、隣接するポリゴンミラー面によって走査される複数の走査ラインのうち、１つのラインが重なるように走査する場合を示したが、本発明はこの場合に限られない。すなわち、１走査中に露光を行う光ビーム数は２つ以上であり、隣接するポリゴンミラー面によって走査される複数の走査ラインのうち、重なるライン数は１つ以上であって、１走査中に露光を行う光ビーム数以下であればよい。
【００６５】
［第２の実施形態］
第２の実施形態では、３面以上のポリゴンミラー面による複数の走査ラインが複数重なるように走査する場合について説明する。光走査装置の構成は前記第１の実施形態と同様であるので、同一の符号を用いることでその説明を省略し、ここでは、前記第１の実施形態と異なる画像処理部における画像データの読み込み動作を示す。
【００６６】
例として、３本の光ビームを射出する半導体レーザを用いて、隣接するポリゴンミラー面によって走査される走査ラインのうち、２ラインが重なる場合について説明する。図９は第２の実施形態における、隣接するポリゴンミラー面によって走査される３本の走査ラインのうち、２ラインが重なった場合の走査を示す図である。
【００６７】
画像処理部３０４内のデータ制御部３２２は、半導体レーザの１走査中に露光を行う光ビーム数、重なるライン数から演算された１度に読み込む画像データ量３３２、および重なるライン数（ｍ）３３１をＣＰＵ３０１から受ける。データ制御部３２２は、それに応じた量の画像データを、外部からの画像データを保持しているメモリ３０５からメモリ３２１に読み込む。
【００６８】
このとき、３つのポリゴン面によって走査ラインが重なるラインのデータのみがセレクタ３２４に渡される。図１０はセレクタの動作の一例を示す図である。セレクタ３２４は、３つのスイッチ５０１、５０２、５０３を有し、１ライン−複数ライン変換部３２３からの２ビットの制御信号により３つのスイッチ５０１、５０２、５０３を切り替える。これにより、画像データは、メモリ３２１内のアドレスに振り分けられ、記憶される。
【００６９】
このように、第２の実施形態の光走査装置によれば、３面以上のポリゴンミラー面による複数の走査ラインが複数重なるように走査する場合においても、同一の画素を複数回露光することなく画像を形成することができる。従って、ポリゴンミラーの面倒れによる濃度ムラを軽減することができ、そのための光量制御の複雑化を低減することができる。
【００７０】
［第３の実施形態］
複数の異なるポリゴンミラー面によって走査される走査ラインが１つあるいは複数重なるよう走査する際、１ライン分の重なるラインのデータを乱数で複数のラインのデータに振り分ける場合について説明する。
【００７１】
光走査装置の構成は、前記第１、第２の実施形態と同様であるので、異なる部分のみ詳しく説明する。図１１は第３の実施形態における制御部の構成を示すブロック図である。制御部１２０には、ＣＰＵ３０１に接続される乱数発生器６０１が設けられている。乱数発生器６０１は乱数を発生させるものである。例えば、走査ラインが１ライン分重なる場合、乱数発生器６０１は、値０と値１をランダムに発生させ、ＣＰＵ３０１に出力する。ＣＰＵ３０１は、値０のときにＮ回目の走査の画像データを、一方、値１のときにＮ＋１回目の走査の画像データをメモリ３２１のアドレスに振り分ける。また、走査ラインが２ライン分重なる場合、乱数発生器６０１は、値０、値１、値２をランダムに発生させ、ＣＰＵ３０１に出力する。ＣＰＵ３０１は、値０のときにＮ回目、値１のときにＮ＋１回目、値２のときにＮ＋２回目の走査の画像データをメモリ３２１のアドレスに振り分ける。
【００７２】
画像処理部３０４内のデータ制御部３２２は、ＣＰＵ３０１からの信号に従って、メモリ３０５に記憶された画像データをメモリ３２１に読み込む。同時に、１ライン−複数ライン変換部３２３は、ＣＰＵ３０１から乱数となる光ビーム選択データを受け取ると、振り分けがランダムになるような制御信号をセレクタ３２４に送る。セレクタ３２４のスイッチがランダムにＯＮまたはＯＦＦになることで、１ライン分の画像データはメモリ３２１内の複数のアドレスに振り分けられる。
【００７３】
なお、本実施形態では、ハードウェアである乱数発生器６０１をＣＰＵ３０１の外部に設けた場合を示したが、ＣＰＵの内部にハードウェアである乱数発生器を設けてもよいし、ソフトウェアで乱数を発生させるようにしてもよい。
【００７４】
このように、第３の実施形態の光走査装置によれば、乱数を用いて画像データをランダムに振り分けることができ、スクリーン処理（点の数や密度で階調を作り出す処理）された空間周波数との干渉を防ぎ、濃度ムラの視認性を低減することができる。
【００７５】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【００７６】
例えば、上記実施形態では、光源として、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を用いた場合を示したが、これに限定されることなく、他のレーザあるいは発光ダイオードアレイなどを用いてもよい。
【００７７】
また、本発明は、光走査装置が搭載される画像形成装置として、印刷装置、印刷機能を有するファクシミリ装置、印刷機能、コピー機能、スキャナ機能等を有する複合機（ＭＦＰ）などに適用してもよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、画像形成装置として、感光体ドラムを使用し、この感光体ドラム上に担持されたトナー像を記録媒体に転写する画像形成装置を例示している。しかし、この転写方式に限定されるものではなく、中間転写体を使用し、この中間転写体にトナー像を転写し、この中間転写体に担持されたトナー像を記録媒体に転写する画像形成装置であってもよい。
【００７９】
また、上記実施形態に記載されている構成部品の形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲は上記例示するもののみに限定されものではない。
【符号の説明】
【００８０】
１２０  制御部
３０１  ＣＰＵ
３０４  画像処理部
３２１  メモリ
３２２  データ制御部
３２３  １ライン−複数ライン変換部
３２４  セレクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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