(57)【要約】【課題】被走査面上での複数の光束における光学特性のばらつきを小さくすることができる光走査装置を提供する。【解決手段】  それぞれ少なくとも主走査対応方向に関して互いに離間している２つの発光部（Ｌ１、Ｌ２）を有する４つの光源、各光源からの複数の光束の光路上に配置されたアナモフィックレンズ２２０４、該アナモフィックレンズ２２０４を介した複数の光束が入射する偏向反射面を有し、該偏向反射面を副走査方向に平行な軸回りに振動させて、アナモフィックレンズ２２０４を介した複数の光束を偏向する振動ミラー２１０４を備えている。そして、アナモフィックレンズ２２０４は、各光源の２つの発光部から射出された２つの光束が、いずれも偏向反射面における変曲点に対応する部分が含まれる領域に入射するように、各光束の光路を変更する。【選択図】図１２
2010197642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの被走査面を光束により主走査方向に走査する光走査装置であって、
少なくとも主走査方向に関して互いに離間している複数の発光部を有する光源装置と；
前記光源装置からの複数の光束の光路上に配置された光学系と；
前記光学系を介した複数の光束が入射する偏向反射面を有し、該偏向反射面を主走査方向に直交する軸回りに振動させて、前記光学系を介した複数の光束を偏向する振動ミラーと；を備え、
前記偏向反射面は、前記振動時に、前記軸方向からみたときに少なくとも１つの変曲点をもつ曲線状に変形し、
前記光学系は、主走査方向に関して、前記複数の発光部の少なくとも一部の発光部から射出された光束の光路を変更し、前記複数の光束が、いずれも前記偏向反射面における前記変曲点に対応する部分が含まれる領域に入射させる光学素子を含むことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記光学素子は、主走査方向に関して光学的な正のパワーを有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】
前記光学素子は、前記複数の光束の主光線方向を互いに平行に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】
前記曲線は、前記軸に対して略奇関数で表され、
主走査方向に関して、前記複数の発光部における両端の発光部から射出された各光束は、前記軸に対し、対称な位置に入射することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記光学系は、複数の発光部から射出された各光束を発散光束とするカップリング光学系を含み、
前記光学素子は、前記カップリング光学系を介した各光束を主走査方向に関して平行光束とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記光源装置は、画像情報を画素クロック信号に同期させて前記複数の発光部をそれぞれ駆動する駆動装置を有し、
前記駆動装置は、前記複数の光束の前記被走査面での主走査方向に関する位置に応じて前記画素クロック信号の周波数をそれぞれ異ならせることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記光源装置は、画像情報を画素クロック信号に同期させて前記複数の発光部をそれぞれ駆動する駆動装置を有し、
前記駆動装置は、前記複数の光束の前記被走査面での主走査方向に関する位置に応じて前記画素クロック信号の位相をそれぞれ異ならせることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項８】
少なくとも１つの像担持体と；
前記少なくとも１つの像担持体を画像情報に応じて変調された光束により走査する少なくとも１つの請求項１〜７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９】
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、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、被走査面を光束により走査する光走査装置、及び前記光走査装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光偏向器などの偏向手段で偏向させた光束を被走査面に微小なスポット光として結像させ、被走査面上を主走査方向に等速走査させる光走査装置が知られており、レーザビームプリンタ、レーザビームプロッタ、ファクシミリ、デジタル複写機等の画像形成装置の潜像形成手段に用いられている。
【０００３】
この光走査装置は、レーザ光源から射出されたレーザ光を光偏向器で偏向反射することによって像担持体等の被走査面上を走査させ、これと同時に、上記レーザ光を画像信号に応じて強度変調（例えばオン、オフ）させることにより、被走査面に画像を書き込むようになっている。
【０００４】
特許文献１には、マイクロミラーを光偏向器に用いた光走査装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、光偏向器に等速回転する回転多面鏡（ポリゴンミラー）を用いた光走査装置において、複数の光束を偏向反射面上で主走査方向に交差させている例が開示されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１の観点からすると、少なくとも１つの被走査面を光束により主走査方向に走査する光走査装置であって、少なくとも主走査方向に関して互いに離間している複数の発光部を有する光源装置と；前記光源装置からの複数の光束の光路上に配置された光学系と；前記光学系を介した複数の光束が入射する偏向反射面を有し、該偏向反射面を主走査方向に直交する軸回りに振動させて、前記光学系を介した複数の光束を偏向する振動ミラーと；を備え、前記偏向反射面は、前記振動時に、前記軸方向からみたときに少なくとも１つの変曲点をもつ曲線状に変形し、前記光学系は、主走査方向に関して、前記複数の発光部の少なくとも一部の発光部から射出された光束の光路を変更し、前記複数の光束が、いずれも前記偏向反射面における前記変曲点に対応する部分が含まれる領域に入射させる光学素子を含むことを特徴とする光走査装置である。
【０００７】
なお、本明細書では、偏向反射面での光束のビーム径は開口板によって規定される大きさをいう。
【０００８】
これによれば、被走査面上での複数の光束における光学特性のばらつきを小さくすることができる。
【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つの像担持体を画像情報に応じて変調された光束により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、高品質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラー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説明するための図（その１）である。
【図３】図１における光走査装置の概略構成を説明するための図（その２）である。
【図４】図１における光走査装置の概略構成を説明するための図（その３）である。
【図５】光源ユニットＬＵ１を説明するための図である。
【図６】光源ユニットＬＵ２を説明するための図である。
【図７】各光源の発光部を説明するための図である。
【図８】駆動装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図９】振動ミラーの偏向反射面の変形を説明するための図（その１）である。
【図１０】振動ミラーの偏向反射面の変形を説明するための図（その２）である。
【図１１】従来の光走査装置を説明するための図である。
【図１２】アナモフィックレンズの作用の第１の例を説明するための図である。
【図１３】アナモフィックレンズの作用の第２の例を説明するための図である。
【図１４】画素クロック信号における周波数変更を説明するための図である。
【図１５】画素クロック信号における位相シフトを説明するための図である。
【図１６】振動ミラーの偏向反射面の別の変形を説明するための図である。
【図１７】図１６に対応したアナモフィックレンズを説明するための図である。
【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１７に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係るカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【００１３】
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、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電チャージャ（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。
【００１４】
なお、本明細書では、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。
【００１５】
通信制御装置２０８０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。
【００１６】
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転するものとする。
【００１７】
感光体ドラム２０３０ａ、帯電チャージャ２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。
【００１８】
感光体ドラム２０３０ｂ、帯電チャージャ２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。
【００１９】
感光体ドラム２０３０ｃ、帯電チャージャ２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。
【００２０】
感光体ドラム２０３０ｄ、帯電チャージャ２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。
【００２１】
各帯電チャージャは、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。
【００２２】
光走査装置２０１０は、上位装置からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて、各色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の構成については後述する。
【００２３】
トナーカートリッジ２０３４ａにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ａに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｂにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｂに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｃにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｃに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｄにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｄに供給される。
【００２４】
各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（以下、便宜上「トナー画像」という）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。
【００２５】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００２６】
給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚づつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。
【００２７】
定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次スタックされる。
【００２８】
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラム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の表面は、再度対応する帯電チャージャに対向する位置に戻る。
【００２９】
次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。
【００３０】
光走査装置２０１０は、一例として図２〜図４に示されるように、２つの光源ユニット（ＬＵ１、Ｌｕ２）、入射ミラー２２１０、アナモフィックレンズ２２０４、振動ミラー２１０４、第１走査レンズ２１０５、４つの第２走査レンズ（２１０７ａ、２１０７ｂ、２１０７ｃ、２１０７ｄ）、７つの折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０８ｃ）、４つの光検知センサ（２２０５ａ（不図示）、２２０５ｂ、２２０５ｃ（不図示）、２２０５ｄ、）、４つの光検知用集光レンズ（２２０７ａ（不図示）、２２０７ｂ、２２０７ｃ（不図示）、２２０７ｄ）、及び不図示の走査制御装置などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング２３００（図２及び図３では図示省略、図４参照）の所定位置に組み付けられている。
【００３１】
なお、以下では、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。
【００３２】
また、便宜上、Ｚ軸方向からみたときに、光源ユニットＬＵ１から射出される光束の主光線の進行方向を「ｗ１方向」、光源ユニットＬＵ２から射出される光束の主光線の進行方向を「ｗ２方向」とする。また、光源ユニットＬＵ１における主走査対応方向を「ｍ１方向」、光源ユニットＬＵ２における主走査対応方向を「ｍ２方向」とする。なお、光源ユニットＬＵ１及び光源ユニットＬＵ２における副走査対応方向は、いずれもＺ軸方向と同じ方向である。
【００３３】
光源ユニットＬＵ１は、一例として図５に示されるように、２つの光源（２２００ａ、２２００ｂ）、２つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ）、２つの開口板（２２０２ａ、２２０２ｂ）を有している。
【００３４】
カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから射出された光束の光路上に配置され、該光束を弱発散光束とする。
【００３５】
カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから射出された光束の光路上に配置され、該光束を弱発散光束とする。
【００３６】
開口板２２０２ａは、開口部を有し、コリメートレンズ２２０１ａを介した光束を整形する。
【００３７】
開口板２２０２ｂは、開口部を有し、コリメートレンズ２２０１ｂを介した光束を整形する。
【００３８】
開口板２２０２ａの開口部を通過した光束（ＬＢａ）と、開口板２２０２ｂの開口部を通過した光束（ＬＢｂ）が、光源ユニットＬＵ１から射出される。
【００３９】
光源ユニットＬＵ２は、一例として図６に示されるように、２つの光源（２２００ｃ、２２００ｄ）、２つのカップリングレンズ（２２０１ｃ、２２０１ｄ）、２つの開口板（２２０２ｃ、２２０２ｄ）を有している。
【００４０】
カップリングレンズ２２０１ｃは、光源２２００ｃから射出された光束の光路上に配置され、該光束を弱発散光束とする。
【００４１】
カップリングレンズ２２０１ｄは、光源２２００ｄから射出された光束の光路上に配置され、該光束を弱発散光束とする。
【００４２】
開口板２２０２ｃは、開口部を有し、コリメートレンズ２２０１ｃを介した光束を整形する。
【００４３】
開口板２２０２ｄは、開口部を有し、コリメートレンズ２２０１ｄを介した光束を整形する。
【００４４】
開口板２２０２ｃの開口部を通過した光束（ＬＢｃ）と、開口板２２０２ｄの開口部を通過した光束（ＬＢｄ）が、光源ユニットＬＵ２から射出される。
【００４５】
入射ミラー２２１０は、光源ユニットＬＵ１から射出された各光束の光路を、振動ミラー２１０４に向かう方向に折り返す。
【００４６】
アナモフィックレンズ２２０４は、副走査対応方向及び主走査対応方向の両方に光学的パワーを有し、光源ユニットＬＵ２から射出された各光束の光路上、及び光源ユニットＬＵ１から射出され入射ミラー２２１０で折り返された各光束の光路上に配置されている。このアナモフィックレンズ２２０４は、副走査対応方向に関しては、各光束を振動ミラー２１０４の偏向反射面近傍に結像する。
【００４７】
振動ミラー２１０４は、その偏向反射面がＺ軸に平行な軸（以下では、「振動軸」ともいう）回りに振動し、アナモフィックレンズ２２０４を介した複数の光束を偏向する。ここでは、各光源からの複数の光束は、偏向反射面に対して、Ｚ軸方向に関して互いに異なる入射角で入射する。すなわち、斜入射している。そこで、各光源からの複数の光束を、１つの振動ミラーで偏向することができる。これにより、低コスト化を図ることができるとともに、複数の振動ミラーを用いる際に必要不可欠となる、共振振動数や駆動周波数、振幅や振れ角の合わせこみが不要となり、製造工程の短縮化、光学性能の向上を図ることができる。
【００４８】
ここでは、振動ミラー２１０４には、正弦波状の走査特性を有するマイクロミラーが用いられている。
【００４９】
第１走査レンズ２１０５は、振動ミラー２１０４で偏向された複数の光束（ＬＢａ、ＬＢｂ、ＬＢｃ、ＬＢｄ）の光路上に配置されている。
【００５０】
そして、第１走査レンズ２１０５を介した光束ＬＢａは、折返しミラー２１０６ａ、第２走査レンズ２１０７ａ、及び折返しミラー２１０８ａを介して、感光体ドラム２０３０ａに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、振動ミラー２１０４の振動に伴って感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ａ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ａの回転方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「副走査方向」である。
【００５１】
また、第１走査レンズ２１０５を介した光束ＬＢｂは、折返しミラー２１０６ｂ、第２走査レンズ２１０７ｂ、及び折返しミラー２１０８ｂを介して、感光体ドラム２０３０ｂに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、振動ミラー２１０４の振動に伴って感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｂ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「副走査方向」である。
【００５２】
また、第１走査レンズ２１０５を介した光束ＬＢｃは、折返しミラー２１０６ｃ、第２走査レンズ２１０７ｃ、及び折返しミラー２１０８ｃを介して、感光体ドラム２０３０ｃに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、振動ミラー２１０４の振動に伴って感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｃ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「副走査方向」である。
【００５３】
また、第１走査レンズ２１０５を介した光束ＬＢｄは、折返しミラー２１０６ｄ、及び第２走査レンズ２１０７ｄを介して、感光体ドラム２０３０ｄに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、振動ミラー２１０４の振動に伴って感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｄ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「副走査方向」である。
【００５４】
なお、第１走査レンズ２１０５及び各第２走査レンズは、感光体ドラム上の画像形成領域（有効走査領域）の全域で感光体ドラムを走査する速度を均一に保つため、いずれもｆ・ａｒｃｓｉｎ特性を有している。
【００５５】
振動ミラー２１０４と各感光体ドラム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、第１走査レンズ２１０５と第２走査レンズ２１０７ａと折り返しミラー（２１０６ａ、２１０８ａ）とからＫステーションの走査光学系が構成されている。また、第１走査レンズ２１０５と第２走査レンズ２１０７ｂと折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ）とからＣステーションの走査光学系が構成されている。そして、第１走査レンズ２１０５と第２走査レンズ２１０７ｃと折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ）とからＭステーションの走査光学系が構成されている。さらに、第１走査レンズ２１０５と第２走査レンズ２１０７ｄと折り返しミラー２１０６ｄとからＹステーションの走査光学系が構成されている。
【００５６】
光検知センサ２２０５ａには、振動ミラー２１０４で偏向された光束ＬＢａのうち、書き込み開始前の光束の一部が、光検知用集光レンズ２２０７ａを介して入射する。
【００５７】
光検知センサ２２０５ｂには、振動ミラー２１０４で偏向された光束ＬＢｂのうち、書き込み開始前の光束の一部が、光検知用集光レンズ２２０７ｂを介して入射する。
【００５８】
光検知センサ２２０５ｃには、振動ミラー２１０４で偏向された光束ＬＢｃのうち、書き込み開始前の光束の一部が、光検知用集光レンズ２２０７ｃを介して入射する。
【００５９】
光検知センサ２２０５ｄには、振動ミラー２１０４で偏向された光束ＬＢｄのうち、書き込み開始前の光束の一部が、光検知用集光レンズ２２０７ｄを介して入射する。
【００６０】
ここでは、各光検知用集光レンズには、主走査対応方向及び副走査対応方向の両方に関して結像するアナモフィックレンズが用いられている。なお、レイアウト上の制約がある場合には、主走査対応方向のみに関して結像するレンズを用いても良い。
【００６１】
各光検知センサはいずれも、受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。
【００６２】
走査制御装置は、各光検知センサの出力信号に基づいて対応する感光体ドラムでの走査開始タイミングを検出する。また、走査制御装置は、各光検知センサの出力信号に基づいて振動ミラー２１０４の振幅制御を行う。これにより、共振周波数や振幅の経時的な変化が起こった場合にも、振動ミラー２１０４の駆動電圧などを制御することにより振幅を一定に保ち、有効画像形成領域内での走査速度の均一化を図り、安定した画像形成を行うことができる。
【００６３】
各光源は、一例として図７に示されるように、主走査対応方向及び副走査対応方向のいずれに関しても、互いに位置が異なっている２つの発光部（ｃｈ１、ｃｈ２）を有している。そして、各光源ユニットは、それぞれ各発光部を駆動するための駆動装置２２を光源毎に有している。すなわち、各ステーションでは、同時に２本の光束で感光体ドラムを走査することができる。
【００６４】
駆動装置２２は、一例として図８に示されるように、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、及び光源駆動回路２２１などを有している。
【００６５】
画素クロック生成回路２１５は、光検知センサの出力信号に基づいて画素クロック信号ＰＣＬＫを生成する。また、画素クロック生成回路２１５は、光検知センサの出力信号を同期信号として書込制御回路２１９に出力する。
【００６６】
画像処理回路２１６は、走査制御装置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ＰＣＬＫを基準とした各画素の階調を表す画像データを発光部毎に作成する。画像処理回路２１６は、光検知センサ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ＰＣＬＫに同期して画像データを書込制御回路２１９に出力する。
【００６７】
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ＰＣＬＫ及び同期信号に基づいてパルス変調信号を生成する。
【００６８】
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発光部を駆動する。
【００６９】
ところで、振動ミラー２１０４における偏向反射面は、振動時に、一例として図９及び図１０に示されるように、前記振動軸に対して非対称に変形する。なお、図９及び図１０では、分かりやすくするため、変形を誇張している。
【００７０】
ここで、振動軸に対して、図１０における紙面左側の偏向反射面部分をｄｌ（以下では、「部分ｄｌ」と略述する）、紙面左側の偏向反射面部分をｄｒ（以下では、「部分ｄｒ」と略述する）とすると、入射光束に対して部分ｄｌは凸面、部分ｄｒは凹面となる。すなわち、部分ｄｌは光学的な負のパワーを有し、部分ｄｒは光学的な正のパワーを有することとなる。
【００７１】
なお、図９及び図１０に示されている変形は、振動ミラー２１０４が振動しているときの、ある時点での偏向反射面の変形であり、振動の方向によっては、凸面と凹面が逆になることもある。
【００７２】
従って、振動ミラー２１０４で偏向された光束の収束／発散状態に影響を及ぼすこととなる。なお、この場合、振動軸に対して左右で曲率が異なっており、部分ｄｌ及び部分ｄｒそれぞれの領域内では光学的パワーは反転しないので、偏向反射面の変曲点は、振動軸上にただ一つ存在している。そして、偏向反射面の変形は、Ｚ軸方向からみたとき、振動軸に対して略奇関数で表すことができる。
【００７３】
従来の光走査装置では、一例として図１１に示されるように、例えば、光源２２００ｃの２つの発光部（ｃｈ１、ｃｈ２）から射出された各光束は、カップリングレンズでそれぞれ略平行光となり、副走査対応方向にのみ光学的パワーを有するシリンドリカルレンズを介して振動ミラー２１０４の偏向反射面に入射する。なお、シリンドリカルレンズは、副走査対応方向にのみ光学的パワーを有しており、主走査対応方向には光束に対する集光作用を及ぼさないため、図１１では、図示を省略している。また、ここでは、Ｚ軸方向からみたとき、ｃｈ２がｃｈ１の＋ｍ２側に位置しているものとする。
【００７４】
このとき、偏向反射面では、Ｚ軸方向からみたとき、ｃｈ１から射出された光束は変曲点の＋ｍ２側の領域（部分ｄｒ）に入射し、ｃｈ２から射出された光束は変曲点の−ｍ２側の領域（部分ｄｌ）に入射する。なお、以下では、便宜上、ｃｈ１から射出された光束を「ｃｈ１光束」ともいい、ｃｈ２から射出された光束を「ｃｈ２光束」ともいう。
【００７５】
そこで、ｃｈ１光束は、偏向反射面で光学的な正のパワーを及ぼされ、ｃｈ２光束は、偏向反射面で光学的な負のパワーを及ぼされる。そして、振動ミラー２１０４で偏向されたｃｈ１光束は、感光体ドラム２０３０ｃの表面に対してマイナスのデフォーカスになる。一方、振動ミラー２１０４で偏向されたｃｈ２光束は、感光体ドラム２０３０ｃの表面に対してプラスのデフォーカスになる。なお、デフォーカスは、光束が進む方向をプラスと定義している。これにより、ビームスポット径が絞られる範囲の余裕度（ここでは、所望のビームスポット径が得られるＸ軸方向の距離）が減少することになり、光学素子の位置誤差や温度変化などを考慮すると、高いビーム品質を維持できずに画像品質の劣化を招くおそれがあった。
【００７６】
本実施形態に係る光走査装置２０１０では、一例として図１２に示されるように、例えば、光源２２００ｃの２つの発光部（ｃｈ１、ｃｈ２）から射出された各光束は、カップリングレンズ２２０１ｃで弱発散光となり、副走査対応方向及び主走査対応方向の両方に光学的パワーを有するアナモフィックレンズ２２０４を介して振動ミラー２１０４の偏向反射面に入射する。
【００７７】
このとき、偏向反射面では、Ｚ軸方向からみたとき、ｃｈ１光束は変曲点が含まれる領域に入射し、ｃｈ２光束も変曲点が含まれる領域に入射する。すなわち、Ｚ軸方向からみたとき、ｃｈ１光束とｃｈ２光束は、偏向反射面においてｍ２方向に関して互いに近接し、それぞれが変曲点を共有している。
【００７８】
振動ミラー２１０４で偏向された光束の全体の光学的作用は、該光束の偏向反射面での入射領域の平均の光学的パワーに影響される。ここでは、偏向反射面におけるｃｈ１光束が入射する領域及びｃｈ２光束が入射する領域は、いずれも部分ｄｌの一部と部分ｄｒの一部を同時に含んでいるため、光束全体に対する偏向反射面の光学的パワーの作用が、従来よりも軽減される。
【００７９】
また、Ｚ軸方向からみたとき、ｃｈ１光束の主光線の偏向反射面上での入射位置と、ｃｈ２光束の主光線の偏向反射面上での入射位置は、変曲点に対して対称な位置となっている。これにより、偏向反射面の変形形状に起因する光学的作用が、ｃｈ１光束及びｃｈ２光束で、略同等となるため、各光束の被走査面上の光学特性を均一化することができ、光学特性の劣化を最低限に留めることができる。
【００８０】
また、ｃｈ１光束及びｃｈ２光束は、それぞれ平行光状態で偏向反射面に入射している。この場合には、偏向反射面上での偏向点位置の差に起因して各光束間で書込倍率の差や、主走査方向の位置ずれが発生するのを抑制できる。
【００８１】
ところで、ｃｈ１光束及びｃｈ２光束の振動ミラー２１０４への入射角度が互いに異なると、感光体ドラム面上で同じ主走査位置を照射する際の、ｃｈ１光束及びｃｈ２光束の振動ミラー２１０４での偏向角が互いに異なることとなる。
【００８２】
振動ミラーとして正弦波状の走査特性を有するマイクロミラーを用いている場合に、偏向角が異なると偏向時の角速度も異なる。各走査レンズは、同一の感光体ドラムを走査する２つの光束（ｃｈ１光束とｃｈ２光束）では共通しているため、その走査特性の補正機能は略同一である。そこで、感光体ドラム面上における同じ主走査位置で２つの光束（ｃｈ１光束とｃｈ２光束）の走査速度は、互いに異なることとなる。その結果、走査線毎に部分的な倍率誤差が発生し、ドットの疎密のばらつきが起きるおそれがある。
【００８３】
上記ドットの疎密のばらつきが画像品質に悪影響を及ぼす場合には、一例として図１３に示されるように、開口板２２０２ｃとアナモフィックレンズ２２０４の間の光路長を、アナモフィックレンズ２２０４の主走査方向の焦点距離ｆｙと同じにすると良い。これにより、ｃｈ１光束とｃｈ２光束の振動ミラー２１０４への入射角度を同一にすることができる。そこで、ドットの疎密のばらつきを抑制することができる。
【００８４】
また、上記ドットの疎密のばらつきが画像品質に悪影響を及ぼす場合に、上記画素クロック生成回路２１５において、一例として図１４に示されるように、画素クロック信号ＰＣＬＫの周波数を部分的に変更（増減）しても良い。これにより、各光束の振動ミラー２１０４への入射角度が互いに異なる場合であっても、主走査位置の部分的な倍率誤差を低減することができる。なお、周波数の増減のタイミングは必ずしも連続的でなくとも良い。誤差が目立たない範囲でいくつかのドットを同じ周波数の画素クロック信号に同期して描画しても良い。ここでは、各光束に応じた独立の周波数変化をそれぞれの画素クロック信号に与えているが、同一の光束でも、例えば経時変化や、往復走査時の往路と復路とで、それぞれに応じた周波数変化を画素クロック信号に与えて、感光体ドラム表面での光束の主走査方向に関する位置誤差を低減することもできる。
【００８５】
また、上記ドットの疎密のばらつきが画像品質に悪影響を及ぼす場合に、上記画素クロック生成回路２１５において、一例として図１５に示されるように、画素クロック信号ＰＣＬＫの周波数は一定のまま、信号の立ち上がりタイミング（位相）を必要に応じて増減しても良い。
【００８６】
もちろん、主走査方向に関する位置誤差を低減するために、画素クロック信号の周波数を変更する方法と、信号の立ち上がりタイミング（位相）を変更する方法を組み合わせて用いても良い。
【００８７】
なお、主走査方向に関する全幅の倍率が種々の要因により設計値に対して大きく変化した場合は、上記画素クロック生成回路２１５において、画素クロック信号ＰＣＬＫの周波数を一律に調整することにより補正可能である。
【００８８】
ところで、振動ミラー２１０４における偏向反射面が、振動時に、一例として図１６に示されるように、３つの変曲点（ｃ１、ｃ２、ｃ３）を持つような変形をする場合には、一例として図１７に示されるように、偏向反射面上において、ｃｈ１光束及びｃｈ２光束が、いずれも３つの変曲点に対応する領域を含むとともに、Ｚ軸方向からみたとき、変曲点ｃ１と変曲点ｃ３の中間位置に対して対称になるように、アナモフィックレンズ２２０４の光軸を、カップリングレンズ２２０１ｃの光軸に対してＺ軸方向にシフトさせる。
【００８９】
以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置２０１０によると、それぞれ少なくとも主走査対応方向に関して互いに離間している２つの発光部（Ｌ１、Ｌ２）を有する４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、各光源からの複数の光束の光路上に配置されたアナモフィックレンズ２２０４、該アナモフィックレンズ２２０４を介した複数の光束が入射する偏向反射面を有し、該偏向反射面をＺ軸方向に平行な軸回りに振動させて、アナモフィックレンズ２２０４を介した複数の光束を偏向する振動ミラー２１０４を備えている。
【００９０】
そして、アナモフィックレンズ２２０４は、各光源の２つの発光部から射出された２つの光束（ｃｈ１光束、ｃｈ２光束）が、いずれも偏向反射面における変曲点に対応する部分が含まれる領域に入射するように、ｃｈ１光束及びｃｈ２光束の光路を変更する。この場合には、偏向反射面が、振動時に、その振動軸の方向からみたときに少なくとも１つの変曲点をもつ曲線状に変形しても、感光体ドラム表面におけるｃｈ１光束とｃｈ２光束の光学特性のばらつきを小さくすることができる。その結果、感光体ドラム表面での高いビーム品質を維持することができる。
【００９１】
そして、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、光走査装置２０１０を備えているため、高品質の画像を安定して形成することが可能となる。
【００９２】
なお、上記実施形態では、各光源が２つの発光部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。要するに、少なくとも主走査対応方向に関して互いに離間している複数の発光部を有していれば良い。
【００９３】
また、上記実施形態において、前記アナモフィックレンズ２２０４に代えて、副走査対応方向にのみ光学的パワーを有する光学素子と、主走査対応方向にのみ光学的パワーを有する光学素子の２つの光学素子を用いても良い。
【００９４】
また、上記実施形態では、画像形成装置として、複数の感光体ドラムを備えたカラープリンタ２０００の場合について説明したが、これに限らず、例えば１つの感光体ドラムを複数の光束で走査し、単色の画像を形成するプリンタにも適用することができる。
【００９５】
また、上記実施形態では、光走査装置２０１０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好適である。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
以上説明したように、本発明の光走査装置によれば、被走査面上での複数の光束における光学特性のばらつきを小さくするのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高品質の画像を形成するのに適している。
【符号の説明】
【００９７】
２２…駆動装置、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２１０４…振動ミラー、２２００ａ〜２２００ｄ…光源（光源装置の一部）、２２０１ａ〜２２０１ｄ…カップリングレンズ（カップリング光学系）、２２０４…アナモフィックレンズ（光学素子）、Ｌ１…発光部、Ｌ２…発光部。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９８】
【特許文献１】特開２００８−１０２４８７号公報
【特許文献２】特開２００８−２４２４０７号公報
【図１】
2010197642.tif 000003
【図２】
2010197642.tif 000004
【図３】
2010197642.tif 000005
【図４】
2010197642.tif 000006
【図５】
2010197642.tif 000007
【図６】
2010197642.tif 000008
【図７】
2010197642.tif 000009
【図８】
2010197642.tif 000010
【図９】
2010197642.tif 000011
【図１０】
2010197642.tif 000012
【図１１】
2010197642.tif 000013
【図１２】
2010197642.tif 000014
【図１３】
2010197642.tif 000015
【図１４】
2010197642.tif 000016
【図１５】
2010197642.tif 000017
【図１６】
2010197642.tif 000018
【図１７】
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