(57)【要約】【課題】相反則不軌の影響を低減できるとともに、高速、高密度そして高画質の画像を得る際に、画像の濃度ムラなどの不具合を改善できる構成を備えた光走査装置を提供する。【解決手段】被走査面の全走査線における互いに隣接する走査線を時間的に異なる偏向走査によって形成し、かつ、ｎ本の走査線で副走査方向の最小解像画素を形成する際に被走査面での走査ラインを飛び越えて次の走査を行う飛越走査制御が可能な制御部１００を備え、制御部１００は、ｎ−１個以下の光源を点灯させて走査位置を間引くことで被走査面での画像形成を行う場合に、光源に用いられる面発光レーザーの中央部で画像形成した走査回数と端部で画像形成した走査回数とを比較してその結果に応じて前記面発光レーザーの発光条件を設定することを特徴とする。【選択図】図１２
2010023280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザービームを用いて書込み走査する光走査装置において、
２次元配列された面発光レーザーが用いられる光源と、
前記光源からの複数ビームを偏向手段に導く第１の光学系と、
前記偏向手段からの複数ビームを被走査面に導く第２の光学系とを備え、
被走査面の全走査線における互いに隣接する走査線を時間的に異なる偏向走査によって形成し、かつ、ｎ本の走査線で副走査方向の最小解像画素を形成する際に被走査面での走査ラインを飛び越えて次の走査を行う飛越走査制御が可能な制御部を備え、
前記制御部は、ｎ−１個以下の光源を点灯させて走査位置を間引くことで被走査面での画像形成を行う場合に、光源に用いられる面発光レーザーの中央部で画像形成した走査回数と端部で画像形成した走査回数とを比較し、その結果に応じて前記面発光レーザーの発光条件を設定することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記光源として、２次元配列されたｋ個の面発光レーザーが用いられる場合、
前記偏向手段による１回の走査で形成される走査線の両端の間隔をＬ１、被走査面での全走査線の隣接する間隔をＬ２とすると、
Ｌ１＞（ｋ−１）×Ｌ２
の関係を満たす発光条件を設定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】
前記制御部は、前記ｋ個の発光点によって１回の偏向走査により形成される走査線間隔が不均一となる設定を行うことを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記１回の偏向走査により形成される走査線間隔のうち最も間隔が狭くなる走査線を副走査方向の両端から除外することを特徴とする請求項２または３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記制御部は、通常の走査回数と端部の走査回数が一致するよう調整を行う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。
【請求項６】
前記制御部は、面発光レーザーの中央部で画像形成した走査回数＜端部走査回数の場合に、一走査中の面発光レーザーでの発光位置が隣接するように間引き位置を設定する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。
【請求項７】
前記制御部は、面発光レーザーの中央部で画像形成した走査回数＞端部走査回数の場合に、一走査中の面発光レーザーでの発光位置が離れるように間引き位置を設定する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。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一つに記載の光走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記光走査装置で用いられる光ビーム径に関して、
Ｗｓ  ≦  Ｗｍ  (但し、Ｗｍ：主走査方向のビーム径、Ｗｓ：副走査方向のビーム径)
の条件が設定されていることを特徴とする請求項８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、光走査装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、面発光が可能なレーザーを用いた光走査装置での発光制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、電子写真方式を用いる画像形成装置においては、潜像担持体に対する静電潜像形成を行うための画像情報書込み装置として、半導体レーザー（ＬＤ）を光源（以下、便宜上、ＬＤ光源と称する場合がある）とする光走査装置を用いる構成が多用されている。
【０００３】
ＬＤ光源からのビーム走査光を用いる画像形成装置においては、高解像度、高速印刷出力を得るために、潜像担持体として用いられる感光体を高速回転させる必要がある。これに応じて、ＬＤ光源からのビーム走査光を感光体に結像させる走査露光学系に用いられる走査部材であるポリゴンミラーの回転を上げ、副走査方向の走査周波数を上げる必要がある。
【０００４】
しかし、ポリゴンミラーの回転数は現状、３０，０００回転（ｒｐｍ）前後であり、これ以上の回転数を得るためには、ポリゴンミラーの軸受けの改良等困難な課題がある。しかも、ポリゴンミラーの回転数を上げた場合には、上述した軸受けでの構造的な問題に加えて、風切り音などの騒音の増加や消費電力の増加を招く虞がある。
【０００５】
そこで、従来では、これらの不具合を解消する目的で、ポリゴンミラーの回転数を上げずに、高解像度及び高速印字出力を達成するために、副走査方向に光源を複数並べ、主走査方向１回の走査で複数ビームの走査を行うマルチビーム走査露光方法が採用されている（例えば、特許文献１）。  
この方法によれば、１ビーム光源のみの場合に必要となるポリゴンミラー回転数が２ビーム光源になることで１／２の回転数でよくなり、１ビームの場合には不可能であった露光走査が可能になると共に、１ビームでの露光走査が可能であっても回転に余裕が生じることになる。これにより、感光体の線速を上げることができ、これに応じてポリゴンミラーの回転数を上げて印字の高速出力が可能になる。
【０００６】
マルチビームを用いた走査露光を行う構成としては、光源として、二次元的に配設された複数のＬＤ光源を複数組組み合わせることにより潜像担持体である感光体の潜像形成面で走査されるビーム本数を増やすことにより高速出力を可能にした構成（例えば、特許文献２）、あるいは、１個の半導体レーザーチップ上に複数の発光部が容易に配列できる面発光型レーザー（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ−Ｄｉｏｄｅ）を光源として用いる構成（例えば、特許文献３）がある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２４１４０３号
【特許文献２】特開２００５−２５０３１９号
【特許文献３】特開２００４−２８７２９２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、マルチビーム走査露光を行う際には、特許文献１に開示されているように、相反則不軌による、１ドット（あるいは１ライン）での濃さや太さが異なってしまうという問題がある。この理由は次の通りである。  
ＬＤ光源を複数並べその数をＮとすると、回転するポリゴンミラーの１面で１回の主走査方向の露光が行われるときＮ本のマルチビームラインが同時に感光体上に露光されることになる。一つのビームは通常楕円ビーム形状であり、ビームはお互いに一部オーバーラップしているので感光体上の１点でみると極めて強いパワーが１度に照射されることになり、露光エネルギーが同じであっても、感光体の１点では、同じ露光エネルギーを１回で受ける場合と２回に分けて受ける場合とが生じる。このため、感光体側において、露光エネルギーが同じであっても、潜像形成に対する光−電変化が異なり、上述したドットの濃さや太さが一様でなくなることがある。
【０００９】
上述した相反則不軌に関して説明すると、通常、露光エネルギー＝光パワー（単位時間、単位面積あたりの値）×露光時間であることを前提とした場合、１回の露光ですませる場合と露光を繰り返す場合とで感光体側の光導電性層での帯電電荷の減衰による潜像形成特性に影響する光減衰曲線が異なってしまい、具体的には、露光が繰り返される場合には、１回の露光の場合と違って、ビーム照射後の光導電性層での１ドット単位での表面電位が異なる結果を招く。  
図２３は、露光による静電潜像形成に影響する光減衰曲線（感光体の表面電位と露光エネルギーとの関係を示す線図であり、通常、露光エネルギーに応じた表面電位の変化が得られる。
【００１０】
これに対して、図２４は、上述したマルチビーム露光方式を用いた場合の光減衰曲線であり、同図に示すように、露光エネルギーを同じとした場合で、１回の露光、つまり同時露光が行われた場合（図２４中、破線で示す）と、２回に分けた露光、つまり順次露光が行われた場合（図２４中、実線で示す）とでは、感光体の表面電位低下が異なり、感光体表面での電位の絶対値に関しては、繰り返し露光された場合の方が表面での電位低下が著しい結果となる。このように、マルチビームを用いてドット（あるいはライン）を形成する場合に、相反則不軌が強い感光体であると、複数ビームを同時あるいは順次露光するかによって形成されたドット（あるいはライン）の濃さや太さが異なってしまい、画像ムラと称される不良画像が得られることになる。
【００１１】
画像ムラに関しては、これの周波数の大きさによっては、バンディングもしくはモアレというような濃度ムラとして視認される場合があり、これが不良画像として識別されるという問題を招く。
【００１２】
ここで、視認性に関して説明すると、画像データを濃度、輝度などの分布図と考えた場合、その分布は波として捉えることができる。明暗を交互に繰り返すパターン（波）を考え、その繰り返しを周波数として捉えることができるが、この周波数は一般的に空間周波数（ｓｐａｒｔｉａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）と呼ばれている。  
この空間周波数が低いと明暗パターンの幅は広くなり、逆に空間周波数が高いと明暗パターンの幅は狭くなる。空間周波数とコントラスト（明暗比）の関係を表すものとして  ＭＴＦ  （Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）  があり、画像エッジ部での先鋭さと微細構造再現性を意味する空間周波数ｆと視覚系のコントラスト感度ＭＴＦをグラフ化した、人間の視覚特性が図Ｃに示されている。この場合の空間周波数（ＶＴＦ：ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇｒｅｅ）は、次の式により求められる。  
ＶＴＦ（ｕ）＝５．０５ｅｘｐ（−０．１３８ｕ）｛１−ｅｘｐ（−０．１ｕ）｝
図２５から、高周波側に近づくほど視認（視覚）しづらく、低周波数側では視認しやすいという特性を考慮して画像処理が必要となることが判る。
【００１３】
一方、特許文献１，２に開示されているような構成、つまり複数の光源を備えてマルチビームを用いる構成では、汎用のＬＤを使用できることで部品コストは安価となる反面、光源と光学系、特にカップリングレンズとの間での相対位置関係を複数ビームで安定的に保つことが困難であり、マルチビームによる被走査面上に形成される走査線間隔が不均一となる虞がある。さらに、この方式では、多数の光源を用いる必要があるが、機構的にこの要求を満たすことは困難であり、これによって、高密度、超高速化を実現することが困難なのが現状である。
【００１４】
端面発光型の１次元ＬＤを用いる場合も考えられるが、この場合には、阻止の消費電力が大きくなり、光学特性が劣化する虞がある。
【００１５】
そこで、特許文献３に開示されているような面発光レーザー（垂直共振器型面発光レーザー：ＶＣＳＥＬ）を用いて、２次元集積化を図ることで端面発光型のレーザーに比べて消費電力の低減を可能にし、多くの光源を２次元集積化させることがある。これにより、１回の走査で書き込む副走査方向のビーム数を増加させることが可能となる。
【００１６】
しかし、面発光レーザーを用いて副走査方向のビーム数の増加を図る場合、例えば、１２００ｄｐｉで副走査方向に１０個の面発光レーザーを並べて走査しようとすると、１２００ｄｐｉの書込み最小画素が、２５．４／１２００＝２．１２×１０−２（ｍｍ）に設定し、１０個の面発光レーザーにより書込みを行うと、副走査周波数は、１／（２．１２×１０−２）［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］となる。このため、副走査周波数と、画像周波数とのモアレ画像だけではなく、副走査周波数のムラが人間の視覚度領域にあるため、書き込まれた像自体が直接モアレとして視認されてしまう虞がある。
【００１７】
さらに、マルチビームを用いる走査に際しては、面発光レーザーなどのように、光源が並べられている構成を用いた場合には、レーザー素子間での熱干渉の影響により光源寿命が悪化する問題があり、このため、面発光レーザーの場合には、光源素子間を狭くすることができない。
【００１８】
しかも、素子間の間隔を狭めた場合には、電気配線が困難となり、これに対して素子間隔を広げるために、副走査方向に対しては全光学系での副走査横倍率絶対値を下げるなどの処置が必要となる。しかし、この値を下げると、光利用効率が低下し、高出力化が必要となるが、面発光レーザーでは高出力化が困難なため、光源寿命改善のためには上述した方法は使えないことになる。面発光レーザーでは、低出力時の光応答性が悪いことが知られており、ビーム数を増やす目的で面発光レーザーを用いる場合には解決されなければならない課題が未だ残っているのが現状である。
【００１９】
本発明の目的は、上記従来の光走査装置における問題に鑑み、相反則不軌の影響を低減できるとともに、高速、高密度そして高画質の画像を得る際に、画像の濃度ムラなどの不具合を改善できる構成を備えた光走査装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。  
（１）レーザービームを用いて書込み走査する光走査装置において、
２次元配列された面発光レーザーが用いられる光源と、
前記光源からの複数ビームを偏向手段に導く第１の光学系と、
前記偏向手段からの複数ビームを被走査面に導く第２の光学系とを備え、
被走査面の全走査線における互いに隣接する走査線を時間的に異なる偏向走査によって形成し、かつ、ｎ本の走査線で副走査方向の最小解像画素を形成する際に被走査面での走査ラインを飛び越えて次の走査を行う飛越走査制御が可能な制御部を備え、
前記制御部は、ｎ−１個以下の光源を点灯させて走査位置を間引くことで被走査面での画像形成を行う場合に、光源に用いられる面発光レーザーの中央部で画像形成した走査回数と端部で画像形成した走査回数とを比較し、その結果に応じて前記面発光レーザーの発光条件を設定することを特徴とする光走査装置。
（２）前記制御部は、前記光源として、２次元配列されたｋ個の面発光レーザーが用いられる場合、
前記偏向手段による１回の走査で形成される走査線の両端の間隔をＬ１、被走査面での全走査線の隣接する間隔をＬ２とすると、
Ｌ１＞（ｋ−１）×Ｌ２
の関係を満たす発光条件を設定することを特徴とする（１）に記載の光走査装置。
（３）前記制御部は、前記ｋ個の発光点によって１回の偏向走査により形成される走査線間隔が不均一となる設定を行うことを特徴とする（２）に記載の光走査装置。
（３）前記制御部は、前記１回の偏向走査により形成される走査線間隔のうち最も間隔が狭くなる走査線を副走査方向の両端から除外することを特徴とする（２）または（３）に記載の光走査装置。
（５）前記制御部は、通常の走査回数と端部の走査回数が一致するよう調整を行うことを特徴とする（１）または（２）に記載の光走査装置。
（６）前記制御部は、面発光レーザーの中央部で画像形成した走査回数＜端部走査回数の場合に、一走査中の面発光レーザーでの発光位置が隣接するように間引き位置を設定することを特徴とする（１）または（２）に記載の光走査装置。
（７）前記制御部は、面発光レーザーの中央部で画像形成した走査回数＞端部走査回数の場合に、一走査中の面発光レーザーでの発光位置が離れるように間引き位置を設定することを特徴とする（１）または（２）に記載の光走査装置。
（８）（１）乃至（７）のいずれか一つに記載の光走査装置を用いるｋとを特徴とする画像形成装置。
（９）前記光走査装置で用いられる光ビーム径に関して、
Ｗｓ  ≦  Ｗｍ  (但し、Ｗｍ：主走査方向のビーム径、Ｗｓ：副走査方向のビーム径)
の条件が設定されていることを特徴とする（８）に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、面発光レーザー中央部と端部との間での走査回数を基準として、相反則不軌の影響を低減する飛越走査での発光条件および光量安定化を可能にする間引き走査での発光条件をそれぞれ設定しているので、面発光レーザーの走査場所でのバラツキを低減できるとともに、濃度ムラを目立たなくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面により本発明を実施するための最良の形態について説明する。  
図１は、本発明による光走査装置を用いる画像形成装置を示す図である。同図に示す画像形成装置は、潜像担持体として、図示矢印で示す時計方向に回転可能なドラム状の感光体１を備えている。感光体１の周囲には、回転方向に沿って画像形成処理を実行するための帯電装置２，光走査装置３，現像装置４，転写装置５およびクリーニング装置６が配置されている。
【００２３】
感光体１は、帯電装置２によって例えば、負極性に一様帯電され、光走査装置３からの走査光によって静電潜像が形成される。静電潜像は現像装置４から供給される現像剤に含まれるトナーにより可視像処理されてトナー像となり、転写装置５により給紙装置（図示されず）から繰り出された転写材Ｐに静電転写されると、定着装置７によってトナー像が加熱定着される。
【００２４】
転写後の感光体１は、クリーニング装置６によって転写残トナーが除去され、除電ランプ８により残留電荷を除電されたうえで、再度、帯電装置２による一様帯電を受けて次回の画像形成処理に備えられる。
【００２５】
図１に示す画像形成装置は、単一感光体を用いて単一色の画像を転写材に転写することが前提となっているが、画像形成装置には、複数色のが像形成を行う構成もある。  
図２は、複数色の画像形成を行うための構成を示す図であり、同図に示す画像形成装置は、図１に示した感光体１およびこの周辺に配置されている各装置を備えた作像部が中間転写体として用いられる中間転写ベルト１０の展張面に沿って並置されたタンデム方式の画像形成装置である。なお、図２においては、作像部において形成される画像の色を示す符号であるＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）が、各感光体１につけられている。
【００２６】
図２に示す画像形成装置においては、中間転写ベルト１０が転写材を吸着搬送する部材として用いられ、吸着された転写材を各作像部に向け移動させる過程において各作像部で形成された色画像を順次重畳転写するようになっている。重畳転写されたトナー像を担持した転写材は、定着装置９によりトナー像が加熱定着される。
【００２７】
図１および図２に示した画像形成装置に用いられる光走査装置３は、図３に示す構成を備えている。なお、以下に挙げる部材名において光源をＬＤと表示する場合もあることを前置きしておく。  
図３において、光源２０は二次元配列された半導体レーザーが用いられている。光源２０から射出した光束はカップリングレンズ２１により平行光束となり、アパーチャ２２を経て、シリンドリカルレンズ２３により副走査方向についてポリゴンミラー２４近傍に集束する光束となる。さらにポリゴンミラー２４により偏向され、偏向器側走査レンズ２５と像面側走査レンズ２６により、防塵ガラス２７を経て、像面２８に結像する。また、偏向器と偏向器側レンズとの間に防音ガラスを配備する。
【００２８】
また、光源２０とカップリングレンズ２１は材質がアルミである同一の部材に固定されている。ここで、アパーチャ２２とシリンドリカルレンズ２３との間には、ハーフミラー（光量分割比は感光体に向かうビームの比率を大きくする。例えば、９：１，又は８：２，又は７：３というように設定すれば良い）２９を配備し、反射した側のビームを、結像レンズを介してフォトダイオードにビームを導いている。なお、図３において符号３０は防音ガラスである。
【００２９】
図３に示した光走査装置３において光源１として用いられる半導体レーザーは、面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）で構成されており、二次元集積化が容易であることおよび消費電力に関して端面発光型レーザーに比べて一桁程度低く、より多くの光源を二次元集積できる点で有利となるという利点を用いるようになっている。
【００３０】
本実施形態での光源１に用いられる面発光レーザーは、被走査面の全走査線における互いに隣接する走査線は時間的に異なる偏向走査により形成され、かつ、ｎ本の走査線で副走査方向の最小解像画素を形成する際に被走査面での走査ラインを飛び越えて次の走査を行う飛越走査制御が行われるようになっている。
【００３１】
以下に、光走査に関して、上述した飛越走査を含めた書込み方式、書込み位置に対する画像への影響、つまり、画像の濃度ムラの発生具合についての考察をする。  
図４は、飛越走査を用いた場合の走査位置パターン図であり、素子同士の間隔は１０．６ｕｍ、解像度（１インチ＝２．５４ｃｍあたりの画素数）としては２．５４４［ｕｍ］／１０．６［ｕｍ］≒２４００［ｄｐｉ］である。それが、副走査方向に４０個配列しており、一走査目に走査した走査線の間を２走査面走査し、被走査面としては２倍の４８００ｄｐｉの解像度を有する書込み方式となっている。
【００３２】
飛越走査を行った場合の濃度ムラに関しては、隣接走査と複数のＬＤアレイを用いたマルチビームでの走査とを比較すると、図５に示す結果となる。
【００３３】
図５（Ａ）は、飛越走査によるマルチビームを用いた走査を、そして図５（Ｂ）は隣接走査の場合を示している。図５から、隣接走査と比べて飛越走査は、隣接した走査線の間隔を広げ、複数回走査させることによって画像を形成する方法であることが判る。
次に、各書込み方式における濃度ムラについての評価を実施してみると、図６に示す結果が得られる。評価画像として潜像差がでやすい１２００ｄｐｉ、２ドット横ラインの画像を評価することとした。図６においては、マルチビームでの走査は、１２００ｄｐｉ書込と面発光レーザー（以下、便宜上、ＶＣＳＥＬと表現する場合もある）とでは４８００ｄｐｉと書込解像度が異なるため，評価画像が同じになるよう光源を点灯させることとした。図６からも判るようにマルチビームでの２ドット点灯に対してＶＣＳＥＬは８ドット点灯となる。
この評価画像を露光する際、書込方式、および光源での書込位置（ＶＣＳＥＬの中央部か、端部すなわち走査切り替えが含まれる）によって、図７に示すように、走査回数が異なる。ここで各パターンの縦は副走査位置、横は走査Ｎｏ．である。なお、図７において飛越走査を飛越し走査と表示している。  
図７において、例えば隣接走査では、ＶＣＳＥＬ通常８ライン同時に点灯するが、端部にかかった場合、２走査にまたがる。  
マルチＬＤ（図７において８ｃｈＬＤが該当）も同様に、通常は２ライン同時点灯されるが、端部にかかった場合、２走査に跨った点灯が発生する。  
このことは、走査回数が異なることが原因して相反則不軌による濃度ムラが発生することになる。この濃度ムラは、図２５において説明したように、視覚感度の高い周期で発生することにもなる。
【００３４】
しかし、飛越走査のように走査間隔を広げて複数走査で画像を形成する場合、書込密度が低く複数回走査により画像が形成されているため、ＬＤ端部での発生する濃度ムラが小さくなっている。その比較結果を図８に示す。これはムラの発生している近傍のトナー付着量と、それ以外のトナー付着量の差を比較したものであり、値が小さい＝濃度ムラが少なく、飛越走査が最も濃度ムラの少ない画像ということが確認できた。
ところで、上述した飛越走査方式は、書込密度が低く複数回走査により画像が形成されことで画像ムラが減少する方式ではある。しかし、ＶＣＳＥＬは素子の内部抵抗が大きく、従来の端面発光ＬＤよりも応答速度が遅くなる。  
応答速度が遅いということはパルス変動で露光量を制御する場合に低パルスすなわち低光量時の露光量が不足してしまう虞がある。例えば、ＬＤを被走査面でのＬＤ間隔を１０．６ｕｍピッチになるよう配置し、飛越走査で書き込んだ場合、最終的なＬＤ走査間隔は約５ｕｍ（４８００ｄｐｉ相当の解像度）であり、このようなＬＤ装置で１２００ｄｐｉの画像を形成する場合、４ＬＤで１画素を形成すなわち１つのＬＤ光量を通常のマルチビームの１／４の低光量としなければならず、光量不足になる虞がある。
【００３５】
この問題を解決するために、１画素を形成するＬＤのうち少なくとも１つの発光点を露光させずに他の発光点を点灯することにより発光点での光量を増加させ、光量を確保する方法が考えられる（以下、これを間引き点灯という）。
【００３６】
図９は、間引き点灯を実施した場合の走査位置パターンであり、この場合には、５０％を間引き度合いとして設定して点灯している。  
このような間引き点灯を行った場合には、この方法を採用しない場合と画像比較をした結果、図１０に示す結果が得られる。
【００３７】
発光点の場所（端部を含むものと含まないもの）によって、例えば１２００ｄｐｉ、２ドットライン画像において、図１０に示すような書込みの違いが発生する。ここで各パターンの縦は副走査位置、横は走査Ｎｏ．である。
【００３８】
図１０に示す結果が得られた画像比較において、これらの発光素子の書込位置によるライン画像のトナー付着量を比較してどれだけ差があるかを比較すると、図１１に示す結果が得られる。図１１から明らかなように、間引き点灯による走査を行うことで濃度を向上させていることが判る。
【００３９】
以上の考察から、間引き点灯だと光源の点灯個数が少なく１つあたりの光源での光量が増加しているため、書込密度が高く複数回走査により画像が形成され、画像ムラが増加するためバンディング画像が発生してしまう可能性が考えられる。そこで、これらの課題を解決するには、光源中央部で画像形成した走査回数と光源端部で画像形成する走査回数を比較し、この結果に応じて光源の発光条件を設定制御することが、画像の濃度ムラやバンディングの発生を解消するうえで重要となる。
【００４０】
本実施形態は、このような考察結果に基づき、次に挙げる発光制御を実行することを特徴としているが、その前に本実施形態において用いられる光源の特性について説明する。  光源として用いられ得る面発光レーザーは、主走査方向のビーム径をＷｍとし、副走査方向のビーム径をＷｓとした場合、ＷＳ≦Ｗｍの関係となるビーム形状が用いられる。この理由は次の通りである。  
一般にレーザービームのビーム形状は、主走査方向のビーム径が副走査方向のビーム径よりも細くなる楕円形状である。これに対し面発光レーザーからのビーム形状は、ほぼ円形状となる。このため、開口部の主走査方向の幅と副走査方向の幅とが異なると光量不足をきたし、高速化に対応できないという不具合が生じる。
【００４１】
そこで、本実施形態に用いられる光源は、主走査方向のビーム径を副走査方向のビーム径よりも太くすることにより、開口部での主走査方向の幅と副走査方向での幅との差を低減でき、しかも、カップリング効率（発光点から出射される光パワーに対する開口部出射光パワーとの比）を高めることができることになる。さらに、面発光レーザーを複数ビームとすることにより、高解像度燃えることができる。この場合、隣接する走査線間隔が狭くなるため、副走査方向でのビーム径を隣接する走査線間隔よりも太くでき、これによって画像を埋め尽くしてムラの発生のない画像を得ることができる。
【００４２】
次に本実施形態において実行される発光制御は次の通りある。
（ａ）被走査面の全走査線における互いに隣接する走査線を時間的に異なる偏向走査によって形成し、かつ、ｎ本の走査線で副走査方向の最小解像画素を形成する際に被走査面での走査ラインを飛び越えて次の走査を行う飛越走査が可能な状態で、ｎ−１個以下の光源を点灯させて走査位置を間引くことで被走査面での画像形成を行う場合に、光源に用いられる面発光レーザーの中央部で画像形成した走査回数と端部で画像形成した走査回数とを比較し、その結果に応じて前記面発光レーザーの発光条件を設定する。
（ｂ）光源として、２次元配列されたｋ個の面発光レーザーが用いられる場合に、偏向手段による１回の走査で形成される走査線の両端の間隔をＬ１、被走査面での全走査線の隣接する間隔をＬ２とすると、
Ｌ１＞（ｋ−１）×Ｌ２
の関係を満たす発光条件を設定する。
（ｃ）ｋ個の発光点によって１回の偏向走査により形成される走査線間隔が不均一となる設定を行う。
（ｄ）１回の偏向走査により形成される走査線間隔のうち最も間隔が狭くなる走査線を副走査方向の両端から除外する。
（ｅ）通常の走査回数と端部の走査回数が一致するよう調整を行う。
（ｆ）面発光レーザーの中央部で画像形成した走査回数＜端部走査回数の場合に、一走査中の面発光レーザーでの発光位置が隣接するように間引き位置を設定する。
（ｇ）面発光レーザーの中央部で画像形成した走査回数＞端部走査回数の場合に、一走査中の面発光レーザーでの発光位置が離れるように間引き位置を設定する。
【００４３】
図１２は、上記設定制御を実行するための制御系の構成を示すブロック図であり、同図において制御系は、画像形成装置の画像形成シーケンスプログラムを実行するメインコントローラとしての制御部１００を備え、制御部１００の入力側には、本実施形態と関係する部材として、画素情報を出力可能な外部ＰＣ（パソコン）１０１あるいは画像形成装置に装備されるスキャナ１０２が接続され、出力側には光源として用いられる面発光レーザー１０３の駆動部１０３Ａが接続されている。なお、制御部１００には、図示しないが、画像情報や間引きモードの変更パターンなどの情報を保存しているメモリが設けられている。
【００４４】
制御部１００では、外部ＰＣ１０１あるいはスキャナ１０２による読み取り情報に基づき書込み情報が入力されると、前述した考察結果に基づき、（ａ）〜（ｇ）に挙げた制御を実行する。
【００４５】
図１３は、制御部１００の作用を説明するためのフローチャートであり、同図に示す制御内容は、（ａ）に挙げた内容に相当している。つまり、かっ込みパターンが取得されると、前述した考察の結果から間引きモードが設定され、光源中央部でのパターン書込み走査回数Ｎ１が取得されると光源端部への書込みの判別が行われ、光源端部への書込みが行われる場合には、光源での走査回数Ｎ２を取得して、各走査回数の比較が行われる。走査回数の比較結果において同じ場合には駆動部（図１２中の符号１０３で示す部材）に対して発光信号を出力し、同じでない場合には発光モードを変更して発光信号を出力する。
【００４６】
以上のような実施形態において発明者は光源端部を含む書込み実行時での濃度ムラを観察したところ、図１４，１５に示すように、間引き箇所を走査回数に応じて同じにすることで濃度ムラを低減されることを確認した。
【００４７】
本実施形態によれば、飛越走査および間引き走査を選択制御することにより、安定した光量を用いて画像形成できる。しかも、面発光レーザーにおいて懸念される副走査方向での濃度ムラも低減できるようになる。
【００４８】
次に（ｂ）〜（ｄ）に挙げた制御内容について説明する。  
図１６は、走査線間隔を不均一にした場合の走査位置を示す図であり、同図に示されている走査条件は解像度を４８００ｄｐｉとし、発光点数を４０チャンネルとして、発光点間隔を１ドットおきに配列した場合を示している。
【００４９】
図１６において、いくつかの発光点間隔を他の発光点間隔と異ならせてある。つまり、発光点２１番目は、他の発光点間隔の１ドット間隔に対して２ドットずらして不均一な間隔に設定している。
【００５０】
不均一な間隔設定により、考察において説明した光源での熱特性に配慮した光源配置が可能となり、さらには、相反則不軌の影響を受けることなく走査位置のバラツキをなくして濃度ムラの目立たない操作が可能となる。
【００５１】
図１７は、走査線間隔を不均一にした場合の走査例を示しており、同図において、パターンお建て列は副走査位置であり、横は行Ｎｏ．を示している。同図において、第１面走査、第２面走査、第３面走査と記載してあるのは偏向走査面番号を意味している。また、同図においてパターン１およびパターン２は、ＶＣＳＥＬ飛越走査での間隔不均一を設定した場合を示し、パターン３は、ＶＣＳＥＬ隣接走査を設定した場合を示し、パターン４は、マルチビーム走査を設定した場合を示している。  
図１７に示すように不均一とした場合には、１回の偏向走査により形成される走査線間隔のうち最も間隔が狭くなる走査線は副走査方向の両端にないことにより、並列される走査線間隔が広くなりすぎず、光学特性が確保しやすく、走査位置によるバラツキを低減することができ、濃度ムラを目立たなくすることが可能となる。特に、パターン２で示す飛越し走査は、間隔を狭めているため（２０番目と２１番目との走査線間隔）、並列される走査線間隔が広くなりすぎず、光学特性が確保しやすいという利点がある。
このような不均一制御に際しては、制御部１００において、図１８に示す処理が行われる。  
図１８において、図１３に示した処理と異なる点は、走査回数の違いによる間引き間隔設定である。つまり、走査回数の大小関係においてＮ１＜Ｎ２である場合には発光間隔を狭め、Ｎ１＞Ｎ２である場合には発行間隔を広めるようになっている、この処理による各走査位置の変化は図１９に示すとおりである。
【００５２】
このような処理によりムラの発生している箇所近傍のトナー付着量とそれ以外の箇所でのトナー付着量を観察した結果は、図２０に示すとおりとなった。  
図２０の結果からいえることは、間引き間隔設定によって、走査回数が異なっていても、近接した書込みを行うことで濃度ムラの少ない画像を得られることである。
【００５３】
また、上述したＮ１＞Ｎ２である場合、例えば、基本的に３走査により画像を形成して光源端部での走査回数が２走査となるような場合の書込み条件およびそのときのトナー付着量を実験した結果は図２１，２２に示すとおりである。図２１は、書込み方式における１２００ｄｐｉ、２ドットラインを対象とした走査例を示している。
【００５４】
図２１，２２において、走査回数が異なっても、ＬＤ中央部で画像形成した走査回数＞端部走査回数の場合に、一走査中の発光位置が離れるように間引き点灯を制御することにより濃度ムラの少ない画像を形成することができるということが確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明による光走査装置を用いる画像形成装置の一例を示す模式図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の他の例を示す模式図である。
【図３】本発明による光走査装置に用いられる光学系の構成を示す図である。
【図４】本発明による光装置において実行される飛越走査による走査位置を示すパターン図である。
【図５】図４に示した飛越走査による書込み例を示す図である。
【図６】書込み方式による濃度ムラに関する評価画像を示すパターン図である。
【図７】書込み方式による操作例を説明するためのドットパターン図である。
【図８】図７に示した書込み方式におけるトナー付着量を説明するための図である。
【図９】走査方式の一つである間引き走査を説明するためのドットパターン図である。
【図１０】図９に示した間引き走査の際の間引き点灯有無状態による書込み回数の違いを説明するためのドットパターン図である。
【図１１】図１０に示した間引き点灯有無状態によるトナー付着量の違いを説明するための図である。
【図１２】本発明による光走査装置に用いられる制御系の構成を説明するためのブロック図である。
【図１３】図１２に示した制御系で実行される制御手順を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１３に示した手順による書込み例を説明するためのドットパターン図である。
【図１５】図１４に示した書込み例による場合と一般の間引き走査による書込みによるトナー付着量の違いを説明するための図である。
【図１６】走査線間隔を不均一にした場合の書込み状態を説明するためのドットパターン図である。
【図１７】類別した書込み方式によるドットパターンを示す図である。
【図１８】図１７に示した書込み例のうちで、走査線間隔を不均一にする場合の制御手順を説明するためのフローチャートである。
【図１９】図１８に示した制御手順による書込み状態を説明するためのドットパターン図である。
【図２０】図１８に示した制御手順による書込みで得られるトナー付着量を説明するための図である。
【図２１】図１７に示した書込み例のうちで、走査回数が異なる場合の一つを対象とした書込み例を説明するためのドットパターン図である。
【図２２】図２１に示した書込みによるトナー付着量を説明するための図である。
【図２３】感光体側での書込みによる光減衰状態を説明するための光減衰曲線図である。
【図２４】図２３に示した光減衰曲線に対して相反則不軌が生じた場合の光減衰状態を説明するための光減衰曲線図である。
【図２５】画像ムラに対する視覚感度を説明するための感度と空間周波数との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  感光体
３  光走査装置
１００  制御部
１０１  外部ＰＣ
１０２  スキャナ
１０３  面発光レーザー
１０３Ａ  光源駆動部
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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