(57)【要約】【課題】高コスト化を招くことなく、高い精度の光走査を安定して行うことができる光走査装置を提供する。【解決手段】  ２つの光源、該２つの光源からの光束が個別に入射する２つの液晶素子（１６Ａ、１６Ｂ）を有する液晶光学デバイス１６、液晶光学デバイス１６に印加される電圧を制御する走査制御装置を備えている。各液晶素子は、２つの入力端子（Ｔ１、Ｔ２）、及び該２つの入力端子に印加される電圧の差に応じて、Ｚ軸方向に関して屈折率変化を生じる液晶層を有している。そして、走査制御装置は、各液晶素子に対して、射出される光束の光路を曲げるときには、２つの入力端子に互いに異なる実効電圧を印加し、射出される光束の光路を曲げないときには、２つの入力端子に同じ実効電圧を印加する。【選択図】図６
2010217351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束により被走査面を主走査方向に走査する光走査装置であって、
少なくとも１つの光源と；
前記少なくとも１つの光源からの光束を前記被走査面上に集光するとともに、前記被走査面上の光スポットを主走査方向に移動させる光学系と；
前記少なくとも１つの光源と前記被走査面との間の光束の光路上に配置され、２つの入力端子と、該２つの入力端子に印加される電圧の差に応じて、主走査方向に直交する副走査方向に関して、屈折率変化を生じる液晶層とを有する少なくとも１つの液晶素子と；
前記少なくとも１つの液晶素子に対して、入射した光束の光路を曲げて射出するときには、該曲げの大きさ及び方向に応じて前記２つの入力端子に互いに異なる実効電圧を印加し、入射した光束の光路を曲げないで射出するときには、前記２つの入力端子に同じ実効電圧を印加する制御装置と；を備える光走査装置。
【請求項２】
前記光学系は、所定の周波数のクロック信号から生成された駆動信号によって駆動され、前記少なくとも１つの光源からの光束を偏向する偏向器を有し、
前記制御装置は、前記クロック信号に基づいて前記少なくとも１つの液晶素子に印加する電圧信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの光源は、２つの光源であり、
前記少なくとも１つの液晶素子は、各光源にそれぞれ対応する２つの液晶素子であり、
前記被走査面上における走査線間隔として、互いに異なる第１の走査線間隔及び第２の走査線間隔の一方が選択され、
前記２つの光源の副走査方向に関する間隔は、前記第１の走査線間隔に対応し、
前記制御装置は、前記第１の走査線間隔が選択されたときに、前記２つの液晶素子の各入力端子に同じ実効電圧を印加し、前記第２の走査線間隔が選択されたときに、前記第１の走査線間隔と前記第２の走査線間隔の差に基づいて、前記２つの液晶素子の少なくとも一方の前記２つの入力端子に互いに異なる実効電圧を印加することを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの光源は、２つの光源であり、
前記少なくとも１つの液晶素子は、前記２つの光源の一方からの光束が入射する１つの液晶素子であり、
前記被走査面上における走査線間隔として、互いに異なる第１の走査線間隔及び第２の走査線間隔の一方が選択され、
前記２つの光源の副走査方向に関する間隔は、前記第１の走査線間隔に対応し、
前記制御装置は、前記第１の走査線間隔が選択されたときに、前記１つの液晶素子の各入力端子に同じ実効電圧を印加し、前記第２の走査線間隔が選択されたときに、前記第１の走査線間隔と前記第２の走査線間隔の差に基づいて、前記１つの液晶素子の前記２つの入力端子に互いに異なる実効電圧を印加することを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの光源は、２つの光源であり、
前記少なくとも１つの液晶素子は、各光源にそれぞれ対応する２つの液晶素子であり、
前記被走査面上における走査線間隔として、互いに異なる第１の走査線間隔及び第２の走査線間隔、並びに前記第１の走査線間隔と前記第２の走査線間隔の間の第３の走査線間隔のうちのいずれかが選択され、
前記２つの光源の副走査方向に関する間隔は、前記第３の走査線間隔に対応し、
前記制御装置は、前記第３の走査線間隔が選択されたときに、前記２つの液晶素子の各入力端子に同じ実効電圧を印加し、前記第１の走査線間隔が選択されたときに、前記第１の走査線間隔と前記第３の走査線間隔の差に基づいて、前記２つの液晶素子の少なくとも一方の前記２つの入力端子に互いに異なる実効電圧を印加し、前記第２の走査線間隔が選択されたときに、前記第２の走査線間隔と前記第３の走査線間隔の差に基づいて、前記２つの液晶素子の少なくとも一方の前記２つの入力端子に互いに異なる実効電圧を印加することを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記第３の走査線間隔は、前記第１の走査線間隔と前記第２の走査線間隔の中間の走査線間隔であり、
前記第１の走査線間隔が選択されたときに前記２つの液晶素子の少なくとも一方の前記２つの入力端子に印加される実効電圧の差の絶対値は、前記第２の走査線間隔が選択されたときに前記２つの液晶素子の少なくとも一方の前記２つの入力端子に印加される実効電圧の差の絶対値と等しいことを特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記被走査面上における走査線間隔を検出する間隔検出センサを更に備え、
前記制御装置は、前記間隔検出センサの出力信号に基づいて、前記２つの液晶素子に印加する実効電圧を調整することを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記２つの入力端子に同じ実効電圧が印加されるときの実効電圧は、前記２つの入力端子に互いに異なる実効電圧が印加されるときの２つの実効電圧の平均の実効電圧と等しいことを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの光源は、垂直共振器型の面発光レーザを含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの像担持体と；
前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報に応じて変調された光束を走査する少なくとも１つの請求項１〜９のいずれか一項に記載の光走査装置と；を備える画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像情報は、多色の画像情報であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、光束により被走査面を走査する光走査装置、及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真の画像記録では、レーザを用いた画像形成装置が広く用いられている。この場合、画像形成装置は光走査装置を備え、感光性を有するドラムの軸方向（主走査方向）に偏向器（例えば、ポリゴンミラー）を用いてレーザ光を走査しつつ、ドラムを副走査方向に回転させて潜像を形成する方法が一般的である。
【０００３】
また、近年、画像形成装置には、画像の高密度化及び画像出力の高速化が求められている。上記高密度化と高速化を両立させる方法の一つとして、複数の光束で同時に被走査面を走査するいわゆるマルチビーム化が考えられた。
【０００４】
そして、複数の光源を用いてマルチビーム化を実現するためには、被走査面上に形成される複数の光スポットの副走査方向に関する間隔（以下では、便宜上、「ビームピッチ」ともいう）の調整が必要である。ビームピッチの調整方法としては、複数の光源が含まれる光源ユニットを、光束の射出方向に平行な軸回りに回転する方法や、ビームピッチ調整用の光学素子を用いる方法（例えば、特許文献１参照）などが提案されている。
【０００５】
また、高密度化に対しては、被走査面上における光スポットのビーム径の小径化が必要であり、いくつかの方法が提案されている（例えば、特許文献２〜特許文献４参照）。
【０００６】
ところで、ビームピッチの調整手段として、液晶素子を用いることが提案されている（例えば、特許文献５参照）。液晶素子は、低電圧駆動、無発熱、無騒音、無振動、小型／軽量等の優れた特徴を有しているため、ビームピッチの調整に適している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１の観点からすると、光束により被走査面を主走査方向に走査する光走査装置であって、少なくとも１つの光源と；前記少なくとも１つの光源からの光束を前記被走査面上に集光するとともに、前記被走査面上の光スポットを主走査方向に移動させる光学系と；前記少なくとも１つの光源と前記被走査面との間の光束の光路上に配置され、２つの入力端子と、該２つの入力端子に印加される電圧の差に応じて、主走査方向に直交する副走査方向に関して、屈折率変化を生じる液晶層とを有する少なくとも１つの液晶素子と；前記少なくとも１つの液晶素子に対して、入射した光束の光路を曲げて射出するときには、該曲げの大きさ及び方向に応じて前記２つの入力端子に互いに異なる実効電圧を印加し、入射した光束の光路を曲げないで射出するときには、前記２つの入力端子に同じ実効電圧を印加する制御装置と；を備える光走査装置である。
【０００８】
これによれば、高コスト化を招くことなく、高い精度の光走査を安定して行うことが可能となる。
【０００９】
本発明は、第２の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報に応じて変調された光束を走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；を備える画像形成装置である。
【００１０】
これによれば、本発明の光走査装置を備えているため、結果として、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を安定して形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２】図１における光走査装置の概略構成を示す図である。
【図３】光源ユニットを説明するための図である。
【図４】光源ユニットの光学ハウジングへの取り付け状態を説明するための図である。
【図５】光源ユニットの調整後におけるビームピッチを説明するための図である。
【図６】液晶光学デバイスを説明するための図である。
【図７】液晶素子の構成を説明するための図である。
【図８】図８（Ａ）は、液晶素子の透明電極を説明するための図であり、図８（Ｂ）は、液晶素子の有効領域を説明するための図である。
【図９】液晶素子における２０℃での印加される実効電圧とリタデーションの関係（電圧−位相変調特性）を説明するための図である。
【図１０】各入力端子に同じ電位の電圧が印加されたときの液晶分子の状態を説明するための図である。
【図１１】各入力端子に異なる電位の電圧が印加されたときの液晶分子の状態を説明するための図である。
【図１２】各入力端子に異なる電位の電圧が印加されたときの電位分布を説明するための図である。
【図１３】各入力端子に異なる電位の電圧が印加されたときの屈折率分布を説明するための図である。
【図１４】（Ｖ１−Ｖ２）とΔｚとの関係を説明するための図である。
【図１５】液晶光学デバイスにおける電圧信号の配線を説明するための図である。
【図１６】ホルダを説明するための図である。
【図１７】光学的に像面に略平行な面を説明するための図である。
【図１８】光検知センサの概略構成を説明するための図である。
【図１９】光検知センサにおける検知用光束Ａの移動経路Ａを説明するための図である。
【図２０】移動経路Ａのときの光検知センサの出力信号を説明するための図である。
【図２１】光検知センサにおける検知用光束Ｂの移動経路Ｂ説明するための図である。
【図２２】移動経路Ｂときの光検知センサの出力信号を説明するための図である。
【図２３】光検知センサの出力信号における各検知用光束の時間差Δｔを説明するための図である。
【図２４】副走査対応方向に関する各検知用光束の入射位置の差Ｐｓを説明するための図である。
【図２５】走査制御装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図２６】図２６（Ａ）〜図２６（Ｃ）は、それぞれ解像度が６００ｄｐｉのときの走査制御装置の出力信号を説明するためのタイミングチャートである。
【図２７】図２７（Ａ）〜図２７（Ｃ）は、それぞれ解像度が１２００ｄｐｉのときの走査制御装置の出力信号を説明するためのタイミングチャートである。
【図２８】図２８（Ａ）及び図２８（Ｂ）は、それぞれ解像度が１２００ｄｐｉのときの各液晶素子での光束の曲がりを説明するための図である。
【図２９】解像度を６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉに切り替えるときの各光スポットの移動を説明するための図である。
【図３０】液晶光学素子の変形例１を説明するための図である。
【図３１】変形例１の液晶光学素子を用い、解像度を６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉに切り替えるときの光スポットの移動を説明するための図（その１）である。
【図３２】変形例１の液晶光学素子を用い、解像度を６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉに切り替えるときの光スポットの移動を説明するための図（その２）である。
【図３３】解像度を１２００ｄｐｉから６００ｄｐｉに切り替えるときの各光スポットの移動を説明するための図である。
【図３４】液晶光学デバイスにおける電圧信号の配線の変形例を説明するための図である。
【図３５】解像度を６００ｄｐｉから２４００ｄｐｉに切り替えるときの各光スポットの移動を説明するための図である。
【図３６】解像度を１２００ｄｐｉから２４００ｄｐｉに切り替えるときの光スポットの移動を説明するための図である。
【図３７】カラープリンタの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図２９を用いて説明する。図１には、一実施形態に係るレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。
【００１３】
このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。
【００１４】
通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００１５】
感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、図１における矢印方向に回転するようになっている。
【００１６】
帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングユニット１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電チャージャ１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングユニット１０３５の順に配置されている。
【００１７】
帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。
【００１８】
光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面を、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束により走査し、感光体ドラム１０３０の表面に画像情報に対応した潜像を形成する。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。
【００１９】
トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ１０３２に供給される。
【００２０】
現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。
【００２１】
給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、該給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。該レジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、該記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。
【００２２】
転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。
【００２３】
定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。
【００２４】
除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。
【００２５】
クリーニングユニット１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電チャージャ１０３１に対向する位置に戻る。
【００２６】
ここでは、レーザプリンタ１０００は、出力画像の解像度として、６００ｄｐｉ及び１２００ｄｐｉに対応可能であり、ユーザがいずれかを選択することができる。そして、選択された解像度は、プリンタ制御装置１０６０から光走査装置１０１０に通知されるようになっている。なお、デフォルトの解像度は、６００ｄｐｉに設定されているものとする。
【００２７】
次に、前記光走査装置１０１０の構成について説明する。
【００２８】
この光走査装置１０１０は、一例として図２に示されるように、偏向器側走査レンズ１１ａ、像面側走査レンズ１１ｂ、ポリゴンミラー１３、２つの光源（１４ａ、１４ｂ）、２つのカップリングレンズ（１５ａ、１５ｂ）、液晶光学デバイス１６、シリンドリカルレンズ１７、光検知センサ１８、光検知用ミラー１９、及び走査制御装置３０（図２では図示省略、図２５参照）などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング２５（図示省略）の所定位置に組み付けられている。
【００２９】
なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、シリンドリカルレンズ１７の光軸に沿った方向をＸ軸方向、ポリゴンミラー１３の回転軸に平行な方向をＺ軸方向として説明する。また、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。
【００３０】
光源１４ａ及び光源１４ｂは、いずれも発振波長が６５５ｎｍの半導体レーザである。ここでは、各光源から射出される光束は直線偏光であり、その振動方向はＺ軸方向に平行となるように設定されている。
【００３１】
カップリングレンズ１５ａは、光源１４ａから射出された光束を略平行光とする。また、カップリングレンズ１５ｂは、光源１４ｂから射出された光束を略平行光とする。
【００３２】
２つの光源（１４ａ、１４ｂ）と２つのカップリングレンズ（１５ａ、１５ｂ）は、一例として図３に示されるように、円筒部２１ａを有するベース部材２１に所定の位置関係で保持され、ユニット化されている。以下では、このユニットを「光源ユニット」という。
【００３３】
光源ユニットは、一例として図４に示されるように、円筒部２１ａが、光学ハウジング２５の円形の開口部に挿入されている。そして、光源ユニットは、Ｘ軸に平行な軸回りに回動が可能である。この回動により、感光体ドラム１０３０上に形成される光源１４ａから射出された光束による光スポット（Ｓｐａという）と光源１４ｂから射出された光束による光スポット（Ｓｐｂという）の副走査方向に関する間隔（ビームピッチあるいは走査線間隔）を所望の値に調整することができる。ここでは、光源ユニットは、一例として図５に示されるように、ビームピッチが４２．３［μｍ］となるように、調整されている。このビームピッチは、出力画像の解像度として６００ｄｐｉに対応している。なお、光源ユニットは、調整後、締結ネジあるいはスプリング部材等によって光学ハウジング２５に保持、固定されている。
【００３４】
液晶光学デバイス１６は、一例として図６に示されるように、２つの液晶素子（１６Ａ、１６Ｂ）を有している。液晶素子１６Ａと液晶素子１６Ｂは、同じ構造の液晶素子であり、ここでは、液晶素子１６Ｂは、液晶素子１６ＡをＸ軸に平行な軸回りに１８０度回転させた状態と同じ姿勢で、液晶素子１６Ａの−Ｙ側に配置されている。
【００３５】
そこで、代表として、液晶素子１６Ａの構造、作用について説明する。
【００３６】
液晶素子１６Ａは、一例として図７に示されるように、液晶層１６８が配向膜（１６５、１６６）及び透明電極（１６３、１６４）を介して２枚のガラス基板（１６１、１６２）で挟持されている。そして、各ガラス基板の周縁部は、シール材で密封され、いわゆるセル構造となっている。
【００３７】
液晶層１６８の厚さ（Ｘ軸方向の長さ）は、数［μｍ］〜数十［μｍ］程度である。ここでは、液晶層として、ネマティック型の液晶分子がホモジニアスに配列された液晶層を用いている。
【００３８】
液晶層１６８の＋Ｘ側にある透明電極１６４は、グラウンドに接続されている。
【００３９】
液晶層１６８の−Ｘ側にある透明電極１６３は、一例として図８（Ａ）に示されるように、それぞれＹ軸方向を長手方向とし、Ｚ軸方向に沿って配列された複数のストライプ電極１６３ａ、及び各ストライプ電極の＋Ｙ側端部と接続され所定の抵抗値を有する細線電極１６３ｂを有している。
【００４０】
そして、細線電極１６３ｂの−Ｚ側端部に入力端子Ｔ１が、＋Ｚ側端部に入力端子Ｔ２が接続されている。また、この場合の有効領域が、一例として図８（Ｂ）に示されている。なお、有効領域とは、外部からの電気信号により駆動され、入射光の位相を変調することが可能な領域をいう。
【００４１】
各入力端子に印加される電圧は、周波数が数百Ｈｚから数ｋＨｚ程度で、直流成分をもたない交流電圧である。そして、以下では、入力端子Ｔ１に印加される交流電圧の実効値をＶ１、入力端子Ｔ２に印加される交流電圧の実効値をＶ２という。
【００４２】
液晶素子における２０℃での印加される実効電圧とリタデーションの関係（電圧−位相変調特性）の一例が図９に示されている。
【００４３】
（１）各入力端子に電圧が印加されていないとき
【００４４】
Ｖ１＝０［Ｖ］、Ｖ２＝０［Ｖ］のとき、液晶層１６８の液晶分子は、Ｚ軸方向に対してほぼ平行な配向状態を示す（図７参照）。通常は、応答性を良好にするため、配向膜の作用により液晶分子がＺ軸方向に対してわずかにＸ軸方向に傾斜するように設定されている。すなわち、液晶分子はＺ軸方向に対して完全に平行ではない。なお、液晶分子のＺ軸方向に対するＸ軸方向への傾斜角は「配向角」と呼ばれている。
【００４５】
各入力端子に電圧が印加されると、液晶層１６８の液晶分子は、印加電圧に応じた配向角を有する配向状態を示す。
【００４６】
（２）各入力端子に同じ電位の電圧が印加されたとき
【００４７】
Ｖ１＝１．５［Ｖ］、Ｖ２＝１．５［Ｖ］のときの液晶分子の配向状態が図１０に示されている。なお、図１０では、便宜上、液晶分子は、液晶層１６８の厚さ方向（ここでは、Ｘ軸方向）に関して同じ配向角としている。しかしながら、実際は、配向膜付近の液晶分子は配向膜の影響により図７に示される配向角を保っており、配向膜から離れるにつれて、すなわち液晶層１６８の厚さ方向における中央に近づくにつれて、配向角が大きくなる。
【００４８】
この場合、液晶層１６８では、Ｚ軸方向に関して電位が一様であるため、液晶素子１６Ａに入射した光束は、その光路が曲げられることなく透過する。
【００４９】
（３）各入力端子に異なる電位の電圧が印加されたとき
【００５０】
Ｖ１＝１．７［Ｖ］、Ｖ２＝１．３［Ｖ］のときの液晶分子の配向状態が図１１に示されている。
【００５１】
この場合、液晶層１６８では、有効領域の＋Ｚ側端部と−Ｚ側端部との間に、直線的な電位勾配（図１２参照）が生じ、該電位勾配に従って液晶分子の配向状態が変化する。そして、電位勾配に応じて、有効領域の＋Ｚ側端部と−Ｚ側端部との間に、位相差Δφに相当する屈折率分布（屈折率勾配）が生じる（図１３参照）。そこで、液晶素子１６Ａに入射した光束は、Ｚ軸方向に関して、その光路が電位勾配に応じた角度（以下では、「偏向角」ともいう）だけ曲げられる。なお、Ｚ軸方向に関する有効領域の幅をＨ、有効領域におけるＺ軸方向の両端部間の位相差をΔφとすると、偏向角θは、ｔａｎθ＝Δφ／Ｈで表される。
【００５２】
ところで、出力画像の解像度を１２００ｄｐｉにするには、ビームピッチを２１．２［μｍ］とする必要がある。ビームピッチを４２．３［μｍ］から２１．２［μｍ］にするには、副走査方向に関して、Ｓｐａを＋１０．６［μｍ］移動させ、Ｓｐｂを−１０．６［μｍ］移動させる必要がある。
【００５３】
感光体ドラム表面での光スポットの副走査方向の移動量をΔｚ、Ｚ軸方向に関する有効領域の幅をＨ、ポリゴンミラー１４と感光体ドラム１０３０との間の光路上にある光学系の副走査対応方向に関する倍率をｍ、シリンドリカルレンズ１７の焦点距離をＦｃｙｌ、有効領域におけるＺ軸方向の両端部間の位相差をΔφとすると、次の（１）式の関係がある。
【００５４】
Δφ＝（Δｚ×Ｈ）／（ｍ×Ｆｃｙｌ）  ……（１）
【００５５】
Ｈ＝２．０［ｍｍ］、ｍ＝１．５倍、Ｆｃｙｌ＝１００［ｍｍ］とすると、光スポットを副走査方向に＋１０．６［μｍ］移動させるためには、入射光束の波長λ（ここでは、６５５ｎｍ）を単位として、Δφ＝０．２２［λ］となる位相分布（勾配）を発生させる必要がある。
【００５６】
例えば、液晶素子１６Ａが、（Ｖ１−Ｖ２）＝１．０［Ｖ］のときに、Δφ＝０．５５［λ］となる特性を有している場合に、Δφ＝０．２２［λ］の位相差を得るには、（Ｖ１−Ｖ２）＝０．４［Ｖ］とすれば良い。
【００５７】
同様に、光スポットを副走査方向に−１０．６［μｍ］移動させるためには、Δφ＝−０．２２［λ］となる位相分布（勾配）を発生させる必要がある。
【００５８】
液晶素子１６Ａにおける（Ｖ１−Ｖ２）とΔｚとの関係が図１４に示されている。
【００５９】
また、Ｘ軸方向に平行に光束が液晶素子１６Ａに入射し、液晶層１６８の屈折率をｎ１、配向膜１６５の屈折率をｎ２とすると、液晶層１６８と配向膜１６５の界面でのフレネル反射の反射率ｒは、次の（２）式で示される。そこで、液晶層１６８の光透過率ｔは、ｔ＝１−ｒである。
【００６０】
ｒ＝｜（ｎ１−ｎ２）／（ｎ１＋ｎ２）｜  ……（２）
【００６１】
一例として、ｎ１＝１．４８（ｎｏ：常光屈折率）〜１．８０（ｎｅ：異常光屈折率）、ｎ２＝１．８０の場合について説明する。各入力端子に電圧が印加されてなく、ｎ１＝１．６６のときは、光透過率ｔ＝１−｜（１．６６−１．８０）／（１．６６＋１．８０）｜＝０．９５９となる。一方、各入力端子に電圧が印加され、ｎ１＝１．５０のときは、光透過率ｔ＝１−｜（１．５０−１．８０）／（１．５０＋１．８０）｜＝０．９０９となる。すなわち、この場合は、各入力端子に電圧が印加されると、光透過率は５％程度低下する。
【００６２】
図１５には、液晶光学デバイス１６における配線パターンが示されている。ここでは、一例として、各液晶素子の入力端子Ｔ１に同じ電圧Ｖ１が印加され、各液晶素子の入力端子Ｔ２に同じ電圧Ｖ２が印加されるように配線部材が配線されている。
【００６３】
そして、液晶光学デバイス１６は、一例として図１６に示されるように、ホルダ２２に保持されて、光学ハウジング２５に取り付けられている。
【００６４】
このホルダ２２には、液晶素子１６Ａを透過した光束を整形するための開口部（開口部２２Ａという）、及び液晶素子１６Ｂを透過した光束を整形するための開口部（開口部２２Ｂという）が形成されている。
【００６５】
図２に戻り、シリンドリカルレンズ１７は、ホルダ２２の開口部２２Ａを通過した光束及び開口部２２Ｂを通過した光束を、それぞれポリゴンミラー１３の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。すなわち、線像を形成する。
【００６６】
各光源とポリゴンミラー１３との間の光路上に配置される光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器前光学系は、２つのカップリングレンズ（１５ａ、１５ｂ）と液晶光学デバイス１６とシリンドリカルレンズ１７とから構成されている。
【００６７】
ポリゴンミラー１３は、一例として内接円の半径が１８ｍｍの６面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー１３は、Ｚ軸方向に平行な軸の周りを等速回転しながら、シリンドリカルレンズ１７からの光束を偏向する。
【００６８】
偏向器側走査レンズ１１ａは、ポリゴンミラー１３で偏向された光束の光路上に配置されている。
【００６９】
像面側走査レンズ１１ｂは、偏向器側走査レンズ１１ａを介した光束の光路上に配置されている。そして、この像面側走査レンズ１１ｂを介した光束が感光体ドラム１０３０の表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１３の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。また、感光体ドラム１０３０の回転方向が「副走査方向」である。
【００７０】
ポリゴンミラー１３と感光体ドラム１０３０との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、走査光学系は、偏向器側走査レンズ１１ａと像面側走査レンズ１１ｂとから構成されている。なお、偏向器側走査レンズ１１ａと像面側走査レンズ１１ｂの間の光路上、及び像面側走査レンズ１１ｂと感光体ドラム１０３０の間の光路上の少なくとも一方に、少なくとも１つの折り返しミラーが配置されても良い。
【００７１】
光検知センサ１８には、ポリゴンミラー１３で偏向され、走査光学系を介した光束のうち画像情報の書き込み開始前の光束の一部が、検知用光束として、光検知用ミラー１９を介して入射する。光検知センサ１８における検知用光束の入射位置は、ポリゴンミラー１３の回転に伴って、主走査対応方向（ここでは、便宜上、ｍ方向とする）に移動する。
【００７２】
光検知センサ１８は、一例として図１７に示されるように、その受光面が光学的に像面（設計上の像面）に略平行となるように配置されている。これにより、検知用光束は、主走査方向に関して感光体ドラム１０３０の延長上を移動することと等価になり、検知用光束に対する走査光学系のリニアリティ（走査等速性）を確保しておけば、光検知センサ１８を通過する検知用光束の移動速度を、感光体ドラム１０３０の画像形成領域（有効走査領域）での走査速度と同じにすることができ、検知精度を向上させることができる。
【００７３】
なお、図１７における符号１８´は、光検知用ミラー１９がないと仮定したときの光検知センサ１８の位置を示している。
【００７４】
また、光検知センサ１８の受光面の法線方向は、受光面での反射光が光源に戻らないように、検知用光束の入射方向に対して傾斜している（図１７参照）。これにより、光検知センサ１８の受光面での反射光が、光量制御に影響を与えることを回避できる。
【００７５】
光検知センサ１８は、一例として図１８に示されるように、２つの受光部（第１受光部１８１、第２受光部１８２）を有する受光素子、該受光素子からの受光量に応じた信号（光電変換信号）が入力されるアンプ（ＡＭＰ）１８３、該アンプ１８３の出力信号レベルと予め設定されている基準レベルＶｓとを比較し、その比較結果を出力する比較器（ＣＭＰ）１８４を有している。この比較器１８４の出力信号は走査制御装置３０に供給される。
【００７６】
受光素子の各受光部は、副走査対応方向（ここでは、便宜上、ｓ方向とする）の位置によってｍ方向の互いの間隔が異なっている。
【００７７】
第１受光部１８１は、一例として長方形の受光部であり、長手方向がｓ方向と一致するように配置されている。すなわち、検知用光束が通過する２辺がいずれもｓ方向に平行である。
【００７８】
第２受光部１８２は、一例として平行四辺形の受光部であり、第１受光部１８１の＋ｍ側に配置されている。そして、第２受光部１８２の長手方向は、受光面内において第１受光部１８１の長手方向に対して角度α（０＜α＜９０°）だけ傾斜している。すなわち、検知用光束が通過する２辺がいずれもｍ方向に対して傾斜している。
【００７９】
アンプ１８３では、入力信号の反転及び増幅が行われる。従って、受光素子の受光量が多いほど、アンプ１８３の出力信号レベルは低くなる。
【００８０】
前記基準レベルＶｓは、検知用光束が受光素子で受光されたときのアンプ１８３の出力信号レベル（最低値）よりも若干高いレベルに設定されている。そこで、各受光部のいずれかが検知用光束を受光したときに、比較器１８４での判断結果が変化し、それに応じて比較器１８４の出力信号が変化する。
【００８１】
なお、以下では、便宜上、光源１４ａから射出された光束による検知用光束を「検知用光束Ａ」といい、光源１４ｂから射出された光束による検知用光束を「検知用光束Ｂ」という。
【００８２】
光検知センサ１８の受光素子における検知用光束Ａの入射位置の軌跡の例が図１９に示されている。なお、受光素子における検知用光束Ａの入射位置の移動経路を「経路Ａ」とする。そして、このときの比較器１８４の出力信号が図２０に示されている。ここでは、検知用光束Ａが第１受光部１８１で検知されてから第２受光部１８２で検知されるまでの時間をｔａとする。
【００８３】
また、光検知センサ１８の受光素子における検知用光束Ｂの入射位置の軌跡の例が図２１に示されている。なお、受光素子における検知用光束Ｂの入射位置の移動経路を「経路Ｂ」とする。そして、このときの比較器１８４の出力信号が図２２に示されている。ここでは、検知用光束Ｂが第１受光部１８１で検知されてから第２受光部１８２で検知されるまでの時間をｔｂとする。
【００８４】
そこで、時間ｔｂと時間ｔａの差である時間差Δｔ（図２３参照）は、ｓ方向に関する経路Ａと経路Ｂの差Ｐｓ（図２４参照）に対応することとなる。差Ｐｓは、ビームピッチと相関関係があるため、時間差Δｔからビームピッチを知ることができる。なお、時間差Δｔとビームピッチとの関係は予め実験的あるいは理論的に求められ、走査制御装置３０のフラッシュメモリ２１１（図２５参照）に格納されている。
【００８５】
また、第１受光部１８１が検知用光束を受光したときの、比較器１８４の出力信号における立下りタイミングは、ｓ方向における検知用光束の入射位置の影響を受けない（図２３参照）。そこで、第１受光部１８１が検知用光束を受光したときの、比較器１８４の出力信号における立下りタイミングから書込開始のタイミングを求めることができる。
【００８６】
走査制御装置３０は、一例として図２５に示されるように、ＣＰＵ２１０、フラッシュメモリ２１１、ＲＡＭ２１２、液晶素子駆動回路２１３、ＩＦ（インターフェース）２１４、画素クロック生成回路２１５、画像処理回路２１６、書込制御回路２１９、光源駆動回路２２１、クロック信号生成回路２２２、周波数選択回路２２３、及びポリゴンミラー駆動回路２２４などを有している。なお、図２５における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
【００８７】
ＩＦ（インターフェース）２１４は、プリンタ制御装置１０６０との双方向の通信を制御する通信インターフェースである。上位装置からの画像データは、ＩＦ（インターフェース）２１４を介して供給される。
【００８８】
画素クロック生成回路２１５は、光検知センサ１８の出力信号に基づいて画素クロック信号を生成する。ここで生成された画素クロック信号は、画像処理回路２１６及び書込制御回路２１９に供給される。また、光検知センサ１８の出力信号は、同期信号として書込制御回路２１９に出力される。
【００８９】
画像処理回路２１６は、プリンタ制御装置１０６０を介して上位装置から受信した画像情報をラスター展開するとともに、所定の中間調処理などを行った後、画素クロック信号を基準とした各画素の階調を表す画像データを光源毎に作成する。そして、画像処理回路２１６は、光検知センサ１８の出力信号に基づいて走査開始を検出すると、画素クロック信号に同期して画像データを書込制御回路２１９に出力する。
【００９０】
書込制御回路２１９は、画像処理回路２１６からの画像データ、画素クロック生成回路２１５からの画素クロック信号及び同期信号に基づいて、光源毎にパルス変調信号を生成する。
【００９１】
光源駆動回路２２１は、書込制御回路２１９からのパルス変調信号に基づいて各光源を駆動する。
【００９２】
クロック信号生成回路２２２は、周波数が２０００［Ｈｚ］、振幅が５．０［Ｖ］（バイアス成分：＋２．５［Ｖ］）のクロック信号を生成する。ここで生成されたクロック信号は、周波数選択回路２２３に出力される。
【００９３】
周波数選択回路２２３は、クロック信号生成回路２２２からのクロック信号に基づいて、ＣＰＵ２１０の指示により、所定の周波数のクロック信号をポリゴンミラー駆動回路２２４及び液晶素子駆動回路２１３に出力する。
【００９４】
ポリゴンミラー駆動回路２２４は、周波数選択回路２２３からのクロック信号に基づいて、ポリゴンミラー１３を回転駆動するための駆動信号を生成し、ポリゴンミラー１３に出力する。
【００９５】
液晶素子駆動回路２１３は、周波数選択回路２２３からのクロック信号に基づいて、ＣＰＵ２１０の指示により、電圧Ｖ１を実効電圧とする交流電圧信号ｓ１、及び電圧Ｖ２を実効電圧とする交流電圧信号ｓ２を生成する。ここで生成された各交流電圧信号は、液晶光学デバイス１６に出力される。これにより、液晶光学デバイス１６の各液晶素子の入力端子Ｔ１に実効電圧Ｖ１が印加され、入力端子Ｔ２に実効電圧Ｖ２が印加される。
【００９６】
フラッシュメモリ２１１には、ＣＰＵ２１０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、プログラムの実行に用いられる各種データなどが格納されている。
【００９７】
ＲＡＭ２１２は、作業用のメモリである。
【００９８】
ＣＰＵ２１０は、フラッシュメモリ２１１に格納されているプログラムに従って動作し、光走査装置１０１０の全体を制御する。
【００９９】
ＣＰＵ２１０は、初期化処理において、６００ｄｐｉに対応するクロック信号を出力するように周波数選択回路２２３に指示する。ここでは、周波数が２０００［Ｈｚ］のクロック信号が出力される。
【０１００】
そして、ポリゴンミラー駆動回路２２４では、一例として図２６（Ａ）に示されるように、周波数が２０００［Ｈｚ］で電圧が０．０［Ｖ］〜＋５．０［Ｖ］の駆動信号が生成され、ポリゴンミラー１３に出力される。これにより、ポリゴンミラー１３は、一例として１００００［ｒｐｍ］で回転駆動される。
【０１０１】
また、ＣＰＵ２１０は、液晶素子駆動回路２１３に対し、Ｖ１＝１．５［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ１、及びＶ２＝１．５［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ２の生成を指示する。
【０１０２】
これにより、液晶素子駆動回路２１３では、一例として図２６（Ｂ）に示されるように、周波数が２０００［Ｈｚ］で電圧が−１．５［Ｖ］〜＋１．５［Ｖ］の交流電圧信号ｓ１と、一例として図２６（Ｃ）に示されるように、周波数が２０００［Ｈｚ］で電圧が−１．５［Ｖ］〜＋１．５［Ｖ］の交流電圧信号ｓ２とが生成され、液晶光学デバイス１６に出力される。この場合には、各液晶素子に入射した光束は、光路を曲げられることなく各液晶素子を透過する。そこで、ビームピッチは４２．３［μｍ］となる。
【０１０３】
ＣＰＵ２１０は、プリンタ制御装置１０６０から出力画像の解像度として１２００ｄｐｉが選択されたことの通知を受けると、１２００ｄｐｉに対応するクロック信号を出力するように周波数選択回路２２３に指示する。ここでは、周波数が４０００［Ｈｚ］のクロック信号が出力される。
【０１０４】
そして、ポリゴンミラー駆動回路２２４では、一例として図２７（Ａ）に示されるように、周波数が４０００［Ｈｚ］で電圧が０．０［Ｖ］〜＋５．０［Ｖ］の駆動信号が生成され、ポリゴンミラー１３に出力される。これにより、ポリゴンミラー１３は、一例として２００００［ｒｐｍ］で回転駆動される。
【０１０５】
また、ＣＰＵ２１０は、液晶素子駆動回路２１３に対し、Ｖ１＝１．７［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ１、及びＶ２＝１．３［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ２の生成を指示する。
【０１０６】
これにより、液晶素子駆動回路２１３では、一例として図２７（Ｂ）に示されるように、周波数が４０００［Ｈｚ］で電圧が−１．７［Ｖ］〜＋１．７［Ｖ］の交流電圧信号ｓ１と、一例として図２７（Ｃ）に示されるように、周波数が４０００［Ｈｚ］で電圧が−１．３［Ｖ］〜＋１．３［Ｖ］の交流電圧信号ｓ２とが生成され、液晶光学デバイス１６に出力される。この場合には、各液晶素子に入射した光束は、光路を曲げられて各液晶素子を透過する。
【０１０７】
ここでは、液晶素子１６Ａに入射した光束は、＋Ｚ側に光路が曲げられ（図２８（Ａ）参照）、液晶素子１６Ｂに入射した光束は、−Ｚ側に光路が曲げられる（図２８（Ｂ）参照）。なお、各液晶素子での光束の曲げ角の大きさ（絶対値）は同じである。
【０１０８】
そこで、被走査面上では、図２９に示されるように、副走査方向に関して、光スポットＳｐａは＋１０．６［μｍ］移動し、光スポットＳｐｂは−１０．６［μｍ］移動する。そして、ビームピッチは２１．２［μｍ］となる。このビームピッチは、１２００ｄｐｉに対応するビームピッチである。
【０１０９】
また、ＣＰＵ２１０は、所定のタイミング毎に、光源１４ａ及び光源１４ｂを個別に点灯させ、光検知センサ１８の出力信号に基づいて、前記時間差Δｔを求める。そして、ＣＰＵ２１０は、時間差Δｔからビームピッチを求め、所望のビームピッチであるか否かを判断する。時間差Δｔから求めたビームピッチと所望のビームピッチとの差が許容範囲内でなければ、許容範囲内となるように、液晶素子駆動回路２１３を介して、電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２の少なくとも一方を調整する。
【０１１０】
ところで、各光源の発光パワーは、Ｖ１＝１．５［Ｖ］、Ｖ２＝１．５［Ｖ］の状態で、感光体ドラム表面に照射される光束の光量が所望の光量となるように調整されている。
【０１１１】
光学ハウジング２５は、支持板を介してプリンタ筐体１０４４に固定されている。
【０１１２】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光走査装置１０１０では、ポリゴンミラー１３と走査光学系とによって光学系が構成されている。そして、ポリゴンミラー１３によって偏向器が構成されている。
【０１１３】
また、走査制御装置３０によって制御装置が構成され、光検知センサ１８によって間隔検出センサが構成されている。
【０１１４】
また、ＣＰＵ２１０によるプログラムに従う処理の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって構成することとしても良い。
【０１１５】
以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置１０１０によると、２つの光源（１４ａ、１４ｂ）、光源１４ａからの光束が入射する液晶素子１６Ａと光源１４ｂからの光束が入射する液晶素子１６Ｂを有する液晶光学デバイス１６、該液晶光学デバイス１６を介した各光束を偏向するポリゴンミラー１３、ポリゴンミラー１３で偏向された各光束を感光体ドラム１０３０の表面に集光する走査光学系、液晶光学デバイス１６に印加される電圧を制御する走査制御装置３０を備えている。
【０１１６】
各液晶素子は、２つの入力端子（Ｔ１、Ｔ２）、及び該２つの入力端子に印加される実効電圧の差に応じて、Ｚ軸方向に関して屈折率変化を生じる液晶層１６８を有している。
【０１１７】
そして、走査制御装置３０は、各液晶素子に対して、入射した光束の光路を曲げて射出するときには、該曲げの大きさ及び方向に応じて２つの入力端子に互いに異なる実効電圧を印加し、入射した光束の光路を曲げないで射出するときには、２つの入力端子に同じ実効電圧を印加する。
【０１１８】
この場合には、出力画像の解像度が６００ｄｐｉのときの各液晶素子の光透過率と、出力画像の解像度が１２００ｄｐｉのときの各液晶素子の光透過率との差を、小さくすることができる。そこで、出力画像の解像度の違いによる感光体ドラム１０３０の表面に集光される光束の光量変化を抑制することができる。そして、解像度に応じて光源の発光パワーを異ならせる必要がないため、光源の駆動回路、制御回路を単純化することができる。
【０１１９】
従って、高コスト化を招くことなく、高い精度の光走査を安定して行うことが可能となる。
【０１２０】
また、走査制御装置３０は、クロック信号生成回路２２２で生成された所定の周波数のクロック信号に基づいて、ポリゴンミラー１３を回転駆動するための駆動信号、及び液晶光学デバイス１６の各液晶素子に電圧を印加するための交流電圧信号（ｓ１、ｓ２）を生成している。すなわち、パルス源を共用しているため、電気回路設計の簡易化、部品点数の削減を図ることが可能となる。また、個別にパルス源を設けたときに生じるノイズの影響を考慮する必要がない。さらに、ポリゴンミラー１３に駆動信号が入力されているときに、常時、各液晶素子に電圧を印加することができる。
【０１２１】
また、走査制御装置３０は、所定のタイミング毎に、光検知センサ１８の出力信号に基づいて、ビームピッチを検出し、該検出結果に応じて液晶光学デバイス１６の各液晶素子への印加電圧を調整している。これにより、レーザプリンタ１０００のユーザ先への搬入や設置時の振動、あるいは、ユーザ先での使用時の装置内部の温度変化や経時変動等により、ビームピッチが変化した場合でも、安定的にほぼ所望のビームピッチとすることができる。
【０１２２】
また、解像度が６００ｄｐｉのときに各入力端子に印加されている実効電圧が、解像度が１２００ｄｐｉのときに入力端子Ｔ１に印加されている実効電圧と入力端子Ｔ２に印加されている各実効電圧の中間値と等しい。この場合には、解像度の切替時の印加電圧の変化が小さくなり、解像度の切替による液晶素子の光透過率の変化を更に小さくすることができる。
【０１２３】
また、２つの光源（１４ａ、１４ｂ）を有しているため、同時に複数の光走査を行うことができる。
【０１２４】
また、本実施形態に係るレーザプリンタ１０００によると、光走査装置１０１０を備えているため、結果として、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を安定して形成することが可能である。
【０１２５】
さらに、光走査装置１０１０が２つの光源を備えているため、高速で画像を形成することが可能である。また、形成される画像の高密度化を図ることも可能である。
【０１２６】
また、解像度が１２００ｄｐｉのときのポリゴンミラー１３の回転数を、解像度が６００ｄｐｉのときのポリゴンミラー１３の回転数の２倍としている。そこで、感光体ドラム１０３０の回転数（感光体ドラム表面の周速）を６００ｄｐｉのときと同じにすることができる。これにより、解像度が１２００ｄｐｉのときにおいても、６００ｄｐｉのときと同等の画像出力速度を達成することができる。なお、この場合、１２００ｄｐｉのときに感光体ドラム表面を照射する光束の光量は、６００ｄｐｉのときと同じ光量にする必要がある。
【０１２７】
また、ネットワークを介して、レーザプリンタ１０００と、電子演算装置（コンピュータ等）、画像情報通信システム（ファクシミリ等）等とを接続することにより、１台の画像形成装置で複数の機器からの出力を処理することができる情報処理システムを形成することができる。また、ネットワーク上に複数の画像形成装置を接続すれば、各出力要求から各画像形成装置の状態（ジョブの混み具合、電源が入っているかどうか、故障しているかどうか等）を知ることができ、一番状態の良い（使用者の希望に一番適した）画像形成装置を選択し、画像形成を行うことができる。
【０１２８】
なお、上記実施形態では、デフォルトの解像度が６００ｄｐｉに設定されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、デフォルトの解像度が１２００ｄｐｉに設定されていても良い。
【０１２９】
但し、この場合には、ＣＰＵ２１０は、初期化処理において、１２００ｄｐｉに対応するクロック信号を出力するように周波数選択回路２２３に指示するとともに、液晶素子駆動回路２１３に対し、Ｖ１＝１．７［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ１、及びＶ２＝１．３［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ２の生成を指示する。
【０１３０】
そして、ＣＰＵ２１０は、プリンタ制御装置１０６０から出力画像の解像度として６００ｄｐｉが選択されたことの通知を受けると、６００ｄｐｉに対応するクロック信号を出力するように周波数選択回路２２３に指示するとともに、液晶素子駆動回路２１３に対し、Ｖ１＝１．５［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ１、及びＶ２＝１．５［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ２の生成を指示する。
【０１３１】
また、上記実施形態では、クロック信号生成回路２２２で生成されるクロック信号が、周波数２０００［Ｈｚ］、振幅５．０［Ｖ］（バイアス成分：＋２．５［Ｖ］）の場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１３２】
また、上記実施形態では、（Ｖ１−Ｖ２）＝０．４［Ｖ］とする際に、Ｖ１＝１．７［Ｖ］、Ｖ２＝１．３［Ｖ］とする場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１３３】
また、上記実施形態では、入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２に同じ電位の電圧を印加する際に、Ｖ１＝１．５［Ｖ］、Ｖ２＝１．５［Ｖ］とする場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１３４】
また、上記実施形態では、液晶光学デバイス１６が２つの液晶素子を有する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、液晶光学デバイス１６が前記２つの液晶素子の一方のみを有していても良い。
【０１３５】
例えば、図３０に示されるように、液晶光学デバイス１６が液晶素子１６Ａのみを有する場合に、走査制御装置３０は、プリンタ制御装置１０６０から出力画像の解像度として１２００ｄｐｉが選択されたことの通知を受けると、１２００ｄｐｉに対応するクロック信号を出力するように周波数選択回路２２３に指示するとともに、液晶素子駆動回路２１３に対し、Ｖ１＝１．９［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ１、及びＶ２＝１．１［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ２の生成を指示する。これにより、被走査面上では、図３１に示されるように、副走査方向に関して、光スポットＳｐａが＋２１．２［μｍ］移動する。
【０１３６】
また、液晶光学デバイス１６が液晶素子１６Ｂのみを有しても良い。この場合には、走査制御装置３０は、プリンタ制御装置１０６０から出力画像の解像度として１２００ｄｐｉが選択されたことの通知を受けると、１２００ｄｐｉに対応するクロック信号を出力するように周波数選択回路２２３に指示するとともに、液晶素子駆動回路２１３に対し、Ｖ１＝１．９［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ１、及びＶ２＝１．１［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ２の生成を指示する。これにより、被走査面上では、図３２に示されるように、副走査方向に関して、光スポットＳｐｂが−２１．２［μｍ］移動する。
【０１３７】
また、上記実施形態では、ビームピッチが４２．３［μｍ］となるように、光源ユニットが調整されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１３８】
例えば、ビームピッチが、１２００ｄｐｉに対応するビームピッチである２１．２［μｍ］となるように、光源ユニットが調整されていても良い。
【０１３９】
この場合、ＣＰＵ２１０は、初期化処理において、６００ｄｐｉに対応するクロック信号を出力するように周波数選択回路２２３に指示するとともに、液晶素子駆動回路２１３に対し、Ｖ１＝１．３［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ１、及びＶ２＝１．７［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ２の生成を指示する。これにより、液晶素子１６Ａに入射した光束は、−Ｚ側に光路が曲げられ、液晶素子１６Ｂに入射した光束は、＋Ｚ側に光路が曲げられる。なお、各液晶素子での光束の曲げ角の大きさ（絶対値）は同じである。
【０１４０】
そして、被走査面上では、図３３に示されるように、副走査方向に関して、光スポットＳｐａは−１０．６［μｍ］移動し、光スポットＳｐｂは＋１０．６［μｍ］移動する。これにより、ビームピッチは４２．３［μｍ］となる。このビームピッチは、６００ｄｐｉに対応するビームピッチである。
【０１４１】
また、上記実施形態では、液晶素子１６Ａの入力端子Ｔ１と液晶素子１６Ｂの入力端子Ｔ１に同じ電圧Ｖ１が印加され、液晶素子１６Ａの入力端子Ｔ２と液晶素子１６Ｂの入力端子Ｔ２に同じ電圧Ｖ２が印加される場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１４２】
例えば、図３４に示されるように、各入力端子に個別に電圧が印加されても良い。ここでは、液晶素子１６Ａの入力端子Ｔ１に実効電圧Ｖ１ａが印加され、液晶素子１６Ｂの入力端子Ｔ１に実効電圧Ｖ１ｂが印加され、液晶素子１６Ａの入力端子Ｔ２に実効電圧Ｖ２ａが印加され、液晶素子１６Ｂの入力端子Ｔ２に実効電圧Ｖ２ｂが印加されている。そして、走査制御装置３０の液晶素子駆動回路２１３は、Ｖ１ａに対応する交流電圧信号ｓ１ａ、Ｖ２ａに対応する交流電圧信号ｓ２ａ、Ｖ１ｂに対応する交流電圧信号ｓ１ｂ、及びＶ２ｂに対応する交流電圧信号ｓ２ｂを生成する。
【０１４３】
この場合に、ＣＰＵ２１０は、解像度を６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉに切り替える際に、液晶素子駆動回路２１３に対し、Ｖ１ａ＝１．９［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ１ａ、Ｖ２ａ＝１．１［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ２ａ、Ｖ１ｂ＝１．５［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ１ｂ、Ｖ２ｂ＝１．５［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ２ｂの生成を指示しても良い。
【０１４４】
同様に、ＣＰＵ２１０は、解像度を６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉに切り替える際に、液晶素子駆動回路２１３に対し、Ｖ１ａ＝１．５［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ１ａ、Ｖ２ａ＝１．５［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ２ａ、Ｖ１ｂ＝１．９［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ１ｂ、Ｖ２ｂ＝１．１［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ２ｂの生成を指示しても良い。いずれにおいても、ビームピッチを２１．２［μｍ］とすることができる。
【０１４５】
また、上記実施形態では、光走査装置１０１０が出力画像の解像度として６００ｄｐｉと１２００ｄｐｉに対応している場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、１２００ｄｐｉと２４００ｄｐｉに対応していても良い。
【０１４６】
また、上記実施形態では、光走査装置１０１０が出力画像の解像度として２種類の解像度に対応している場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、光走査装置１０１０が出力画像の解像度として６００ｄｐｉ、１２００ｄｐｉ、２４００ｄｐｉの３種類の解像度に対応していても良い。
【０１４７】
この場合、ＣＰＵ２１０は、解像度が６００ｄｐｉのときに、プリンタ制御装置１０６０から出力画像の解像度として２４００ｄｐｉが選択されたことの通知を受けると、２４００ｄｐｉに対応するクロック信号を出力するように周波数選択回路２２３に指示するとともに、液晶素子駆動回路２１３に対し、Ｖ１ａ＝１．９［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ１ａ、Ｖ２ａ＝１．１［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ２ａ、Ｖ１ｂ＝１．７［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ１ｂ、Ｖ２ｂ＝１．３［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ２ｂの生成を指示する。
【０１４８】
これにより、被走査面上では、図３５に示されるように、副走査方向に関して、光スポットＳｐａが＋２１．２［μｍ］移動し、光スポットＳｐｂが−１０．６［μｍ］移動する。そして、ビームピッチは１０．６［μｍ］となる。このビームピッチは、２４００ｄｐｉに対応するビームピッチである。
【０１４９】
また、この場合、ＣＰＵ２１０は、解像度が１２００ｄｐｉのときに、プリンタ制御装置１０６０から出力画像の解像度として２４００ｄｐｉが選択されたことの通知を受けると、２４００ｄｐｉに対応するクロック信号を出力するように周波数選択回路２２３に指示するとともに、液晶素子駆動回路２１３に対し、Ｖ１ａ＝１．９［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ１ａ、Ｖ２ａ＝１．１［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ２ａ、Ｖ１ｂ＝１．７［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ１ｂ、Ｖ２ｂ＝１．３［Ｖ］に対応する交流電圧信号ｓ２ｂの生成を指示する。
【０１５０】
これにより、被走査面上では、図３６に示されるように、副走査方向に関して、光スポットＳｐａが＋１０．６［μｍ］移動する。そして、ビームピッチは１０．６［μｍ］となる。このビームピッチは、２４００ｄｐｉに対応するビームピッチである。なお、このとき、光スポットＳｐａを移動させるのに代えて、光スポットＳｐｂを−１０．６［μｍ］移動させ、ビームピッチを１０．６［μｍ］としても良い。
【０１５１】
また、上記実施形態では、光検知センサ１８が、書込の開始情報と移動経路の副走査対応方向の位置に関する情報とを含む信号を出力する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、書込の終了を検知するための光検知センサが別に設けられているときには、該光検知センサに移動経路の副走査対応方向の位置に関する情報を出力する機能を持たせても良い。
【０１５２】
また、書込の開始を検知するための光検知センサ及び書込の終了を検知するための光検知センサの両方を設け、２つの光検知センサに、移動経路の副走査対応方向の位置に関する情報を出力する機能を持たせても良い。この場合には、走査線の傾き情報を得ることが可能となる。
【０１５３】
また、書込の開始を検知するための光検知センサ及び書込の終了を検知するための光検知センサの両方を設け、２つの光検知センサでの光検知の時間差から走査速度の変化を検出し、該検出された走査速度の変化に対して、画素クロック信号の基準周波数を再設定することができる。
【０１５４】
また、上記実施形態では、前記第１受光部１８１が長方形の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、検知用光束が通過する２辺がｓ方向に平行な形状であれば良い。
【０１５５】
また、上記実施形態では、前記第２受光部１８２が、平行四辺形の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、検知用の光束が通過する２辺がｍ方向に対して傾斜している形状であれば良い。
【０１５６】
また、上記実施形態において、２つの光源（１４ａ、１４ｂ）は、それぞれ垂直共振器型の面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）であっても良い。
【０１５７】
また、上記実施形態では、光走査装置１０１０が２つの光源を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、光走査装置１０１０が１つの光源あるいは３つ以上の光源を有しても良い。
【０１５８】
また、上記実施形態において、前記２つの光源（１４ａ、１４ｂ）に代えて、複数の発光部を有する半導体レーザアレイを含む１つの光源を用いても良い。この場合に、半導体レーザアレイとして、垂直共振器型の面発光レーザアレイを用いることができる。
【０１５９】
また、光検知センサ１８の出力信号から、感光体ドラム１０３０の表面での光スポットの副走査方向の位置ずれ量（以下では、「副走査ずれ量」と略称する）を検出することができる。そして、対応する液晶素子で光束の光路を曲げることによって、副走査ずれ量を小さくすることができる。
【０１６０】
例えば、感光体ドラム１０３０の表面における光スポット位置が設計上の位置のときに、検知用光束が第１受光部１８１で検知されてから第２受光部１８２で検知されるまでの時間を予め求め、基準時間ｔｓとしてフラッシュメモリ２１１に格納しておく。
【０１６１】
次に、所定のタイミング毎に、光源を点灯させ、検知用光束が第１受光部１８１で検知されてから第２受光部１８２で検知されるまでの時間を求め、基準時間ｔｓとの差Δｔを算出する。この差Δｔは、光検知センサ１８における検知用光束の移動経路の基準経路からのずれ量Δｈと、次の（３）式の関係がある。ここで、Ｖは検知用光束の移動速度（走査速度）である。そして、ずれ量Δｈは、副走査ずれ量と相関関係がある。
【０１６２】
Δｈ＝（Ｖ／ｔａｎα）×Δｔ  ……（３）
【０１６３】
そこで、ＣＰＵ２１０は、所定のタイミング毎に、Δｔがほぼ０となるように、液晶光学デバイス１６への印加電圧を調整すると、感光体ドラム１０３０の表面における光スポット位置を設計上の位置に維持することができる。
【０１６４】
また、上記実施形態では、光検知センサ１８の出力信号に基づいて、ビームピッチを求める場合について説明したが、これに限らず、例えば、図３７に示されるカラープリンタ２０００の場合には、転写ベルト２０８０上に形成されたトナー像(検出パターン)の画素密度を検出し（例えば、特開２００８−０２６７４６号公報、特開２００７−１６４１３７号公報参照）、その検出結果からビームピッチを求めても良い。
【０１６５】
また、上記実施形態において、ビームピッチの変動が小さく、ビームピッチを求める必要がない場合には、前記光検知センサ１８に代えて、書込の開始情報のみを含む信号を出力する光検知センサを用いても良い。
【０１６６】
また、上記実施形態では、解像度に応じてポリゴンミラー１３を回転駆動するための駆動信号の周波数が切り替わる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、解像度が変化してもポリゴンミラー１３を回転駆動するための駆動信号の周波数は一定であっても良い。
【０１６７】
解像度が６００ｄｐｉのときと１２００ｄｐｉのときとでポリゴンミラー１３が同じ回転数で駆動されている場合に、解像度が６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉに切り替わると、感光体ドラムの回転数（すなわち、感光体ドラム表面の周速）を半分にする必要がある。これに伴い、感光体ドラム表面を照射する光束の光量も、半分にする必要がある。
【０１６８】
この場合に、仮に、解像度が６００ｄｐｉのときにＶ１＝０［Ｖ］、Ｖ２＝０［Ｖ］とし、解像度が１２００ｄｐｉのときにＶ１＝１．７［Ｖ］、Ｖ２＝１．３［Ｖ］とすると、解像度の切替により液晶素子の光透過率が変化するため、単純に光源の発光パワーを半分にすると、感光体ドラム表面では光量不足となる。そこで、液晶素子の光透過率の変化を考慮した補正が必要となる（例えば、特許文献５参照）。ここでの補正量は、環境温度などの影響を受けて、ばらつきが大きいため、光量を高い精度で測定するための高価なセンサが必要になる。
【０１６９】
一方、上記実施形態では、解像度が６００ｄｐｉのときにＶ１＝１．５［Ｖ］、Ｖ２＝１．５［Ｖ］とし、解像度が１２００ｄｐｉのときにＶ１＝１．７［Ｖ］、Ｖ２＝１．３［Ｖ］としているため、解像度の切替による液晶素子の光透過率の変化は非常に小さい。従って、液晶素子の光透過率の変化を考慮した補正は、ほとんど不要である。なお、仮に液晶素子の光透過率の変化を考慮した補正を行う場合であっても、予め実験的あるいは計算で求めた補正値（固定値）を用いることができ、光量を高い精度で測定するための高価なセンサは不要である。
【０１７０】
また、上記実施形態における、電位差（Ｖ１−Ｖ２）と光スポットの移動距離Δｚとの関係は一例であり、これに限定されるものではない。
【０１７１】
また、上記実施形態では、画像形成装置がレーザプリンタ１０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、光走査装置１０１０を備えた画像形成装置であれば良い。
【０１７２】
例えば、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。
【０１７３】
また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。
【０１７４】
また、例えば、図３７に示されるように、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ２０００であっても良い。
【０１７５】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、ブラック用の「感光体ドラムＫ１、帯電装置Ｋ２、現像装置Ｋ４、クリーニングユニットＫ５、及び転写装置Ｋ６」と、シアン用の「感光体ドラムＣ１、帯電装置Ｃ２、現像装置Ｃ４、クリーニングユニットＣ５、及び転写装置Ｃ６」と、マゼンタ用の「感光体ドラムＭ１、帯電装置Ｍ２、現像装置Ｍ４、クリーニングユニットＭ５、及び転写装置Ｍ６」と、イエロー用の「感光体ドラムＹ１、帯電装置Ｙ２、現像装置Ｙ４、クリーニングユニットＹ５、及び転写装置Ｙ６」と、光走査装置２０１０と、転写ベルト２０８０と、定着ユニット２０３０などを備えている。
【０１７６】
各感光体ドラムは、図３７中の矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転方向に沿って帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットがそれぞれ配置されている。
【０１７７】
各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。この帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置２０１０により光走査が行われ、各感光体ドラムに潜像が形成される。
【０１７８】
そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、転写ベルト２０８０上の記録紙に各色のトナー像が順次転写され、最終的に定着ユニット２０３０により記録紙に画像が定着される。
【０１７９】
光走査装置２０１０は、前記液晶光学デバイス１６と同様な液晶光学デバイス、及び前記走査制御装置３０と同様な走査制御装置を色毎に有している。従って、前記光走査装置１０１０と同様な効果を得ることができる。
【０１８０】
そして、カラープリンタ２０００は、前記レーザプリンタ１０００と同様な効果を得ることができる。
【０１８１】
また、このカラープリンタ２０００において、光走査装置を１色毎に設けても良いし、２色毎に設けても良い。
【０１８２】
また、上記実施形態では、光走査装置１０１０がプリンタに用いられる場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも用いることができる。特に、コピーモードでの出力画像の解像度とプリンタモードでの出力画像の解像度とが異なる複合機には好適である。
【産業上の利用可能性】
【０１８３】
以上説明したように、本発明の光走査装置によれば、高コスト化を招くことなく、高い精度の光走査を安定して行うのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を安定して形成するのに適している。
【符号の説明】
【０１８４】
１１ａ…偏向器側走査レンズ（光学系の一部）、１１ｂ…像面側走査レンズ（光学系の一部）、１３…ポリゴンミラー（偏向器）、１４ａ…光源、１４ｂ…光源、１６…液晶光学デバイス、１６Ａ…液晶素子、１６Ｂ…液晶素子、１８…光検知センサ（間隔検出センサ）、３０…走査制御装置（制御装置）、１６８…液晶層、１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）、１０１０…光走査装置、１０３０…感光体ドラム（像担持体）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、Ｋ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１…感光体ドラム（像担持体）、Ｔ１…入力端子、Ｔ２…入力端子。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１８５】
【特許文献１】特開平９−１３１９２０号公報
【特許文献２】特開平３−１１６１１２号公報
【特許文献３】特開平５−１９１９０号公報
【特許文献４】特開２００１−１６６２３７号公報
【特許文献５】特開２００４−２１２５０１号公報
【図１】
2010217351.tif 000003
【図２】
2010217351.tif 000004
【図４】
2010217351.tif 000005
【図５】
2010217351.tif 000006
【図９】
2010217351.tif 000007
【図１２】
2010217351.tif 000008
【図１３】
2010217351.tif 000009
【図１４】
2010217351.tif 000010
【図１６】
2010217351.tif 000011
【図１７】
2010217351.tif 000012
【図１８】
2010217351.tif 000013
【図１９】
2010217351.tif 000014
【図２０】
2010217351.tif 000015
【図２１】
2010217351.tif 000016
【図２２】
2010217351.tif 000017
【図２３】
2010217351.tif 000018
【図２４】
2010217351.tif 000019
【図２５】
2010217351.tif 000020
【図２６】
2010217351.tif 000021
【図２７】
2010217351.tif 000022
【図２９】
2010217351.tif 000023
【図３０】
2010217351.tif 000024
【図３１】
2010217351.tif 000025
【図３２】
2010217351.tif 000026
【図３３】
2010217351.tif 000027
【図３５】
2010217351.tif 000028
【図３６】
2010217351.tif 000029
【図３７】
2010217351.tif 000030
【図３】
2010217351.tif 000031
【図６】
2010217351.tif 000032
【図７】
2010217351.tif 000033
【図８】
2010217351.tif 000034
【図１０】
2010217351.tif 000035
【図１１】
2010217351.tif 000036
【図１５】
2010217351.tif 000037
【図２８】
2010217351.tif 000038
【図３４】
2010217351.tif 000039