(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行うことができる光走査装置を提供する。【解決手段】  各液晶素子は、１つの有効エリアを含み、該有効エリアに印加されるＶ１（第１の実効電圧）及びＶ２（第２の実効電圧）に応じて、主走査方向に直交する面内で入射光束を偏向する。そして、走査制御装置は、検出された走査線のずれ量Δｚに応じて、有効エリア内における位相差分布曲線の極値数が１となるように、Ｖ１及びＶ２を設定する。この場合は、液晶素子によって感光体ドラムの表面における走査線位置を移動させても、副走査ビームウェスト位置が大きく変化するのを抑制することができる。【選択図】図２６
2011059169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出される光束により被走査面を走査する光走査装置であって、
少なくとも１つの有効エリアを含み、該少なくとも１つの有効エリアに印加される第１及び第２の実効電圧に応じて、前記光束を偏向する液晶素子と；
前記少なくとも１つの有効エリア内における位相差分布曲線の極値数が１となるように、前記第１及び第２の実効電圧を設定する制御装置と；を備える光走査装置。
【請求項２】
前記液晶素子は、２つの有効エリアを含み、
前記第１及び第２の実効電圧が印加されたとき、該２つの有効エリアにおける屈折率勾配は互いに逆向きであ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】
前記被走査面における副走査ビームウェスト位置を調整する調整機構を更に備え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】
前記液晶素子を通過した光束の光路上に配置され、少なくとも副走査方向にパワーを有する光学素子を備え、
前記調整機構は、光束の進行方向に略平行な方向に前記光学素子を移動する移動機構を有することを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記光学素子は、副走査方向にパワーを有するシリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記光源と前記液晶素子との間の光路上に、前記光源からの光束を、平行光束、弱い発散光束、及び弱い収束光束のいずれかとするカップリングレンズを備え、
前記調整機構は、光束の進行方向に略平行な方向に前記カップリングレンズを移動する移動機構を有することを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
【請求項７】
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１〜６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８】
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７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（以下では、「感光体ドラム」という）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、感光体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感光体ドラムの表面を走査するいわゆるマルチビーム化が考えられた。
【０００４】
この場合には、感光体ドラムの表面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）を調整する必要がある。
【０００５】
また、複数の感光体ドラムを備えるタンデム型のカラー画像形成装置においては、感光体ドラム間の相対的な走査線の位置ずれを調整する必要がある。
【０００６】
上記各調整の手段として、液晶素子を用いることが提案された（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。液晶素子は、低電圧駆動、無発熱、無騒音、無振動、小型及び軽量等の優れた特徴を有しているため、ビームピッチ等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、光源から射出される光束により被走査面を走査する光走査装置であって、少なくとも１つの有効エリアを含み、該少なくとも１つの有効エリアに印加される第１及び第２の実効電圧に応じて、前記光束を偏向する液晶素子と；前記少なくとも１つの有効エリア内における位相差分布曲線の極値数が１となるように、前記第１及び第２の実効電圧を設定する制御装置と；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における位置ずれ検出器を説明するための図である。
【図３】位置検出センサの配置を説明するための図である。
【図４】トナーパッチを説明するための図である。
【図５】ＬＥＤからの照明光の軌跡を説明するための図である。
【図６】位置検出センサの出力信号を説明するための図である。
【図７】光走査装置を説明するための図である。
【図８】光源２２００ａに対応する偏向器前光学系を説明するための図である。
【図９】光源２２００ｂに対応する偏向器前光学系を説明するための図である。
【図１０】走査光学系を説明するための図である。
【図１１】液晶素子を説明するための図（その１）である。
【図１２】液晶素子を説明するための図（その２）である。
【図１３】液晶層における印加される実効電圧とリタデーションとの関係を説明するための図である。
【図１４】液晶素子の透明電極を説明するための図である。
【図１５】液晶素子の有効エリアを説明するための図である。
【図１６】Ｐ１、Ｐ２、φ１２を説明するための図である。
【図１７】平行光束が入射したときに液晶素子から射出される光束を説明するための図である。
【図１８】従来例におけるＶ１及びＶ２を説明するための図である。
【図１９】従来例におけるＰ１−Ｐ２間の位相差特性曲線の直線からのずれを説明するための図である。
【図２０】有効エリアの中心部に光束が入射するときの、従来例における透過光束の波面形状を説明するための図である。
【図２１】有効エリアの中心部に入射する光束を説明するための図である。
【図２２】有効エリアの中心部に光束が入射するときの、従来例における透過光束のパワー成分を説明するための図である。
【図２３】有効エリアの中心部からずれた位置に入射する光束を説明するための図である。
【図２４】有効エリアの中心部からずれた位置に光束が入射するときの、従来例における透過光束の波面形状を説明するための図である。
【図２５】有効エリアの中心部からずれた位置に光束が入射するときの、従来例における透過光束のパワー成分を説明するための図である。
【図２６】本実施形態におけるＶ１及びＶ２を説明するための図である。
【図２７】本実施形態におけるＰ１−Ｐ２間の位相差特性曲線の直線からのずれを説明するための図である。
【図２８】有効エリアの中心部に光束が入射するときの、本実施形態における透過光束の波面形状を説明するための図である。
【図２９】有効エリアの中心部に光束が入射するときの、本実施形態における透過光束のパワー成分を説明するための図である。
【図３０】有効エリアの中心部からずれた位置に光束が入射するときの、本実施形態における透過光束の波面形状を説明するための図である。
【図３１】有効エリアの中心部からずれた位置に光束が入射するときの、本実施形態における透過光束のパワー成分を説明するための図である。
【図３２】図３２（Ａ）及び図３２（Ｂ）は、いずれもシリンドリカルレンズの位置を調整するための調整機構を説明するための図である。
【図３３】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３４】メモリに格納されている、Δｚ、偏向角θ、φ１２、Ｖ１及びＶ２のテーブルを説明するための図である。
【図３５】光源が２つの発光部を有する場合を説明するための図である。
【図３６】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３７】２つの発光部に対応して２つの有効エリアを有する液晶素子を説明するための図である。
【図３８】図３８（Ａ）は、各有効エリアの中心部に光束が入射する場合を説明するための図であり、図３８（Ｂ）は、各有効エリアの中心部からずれた位置に光束が入射する場合を説明するための図である。
【図３９】液晶素子を光学ハウジングに保持するためのホルダ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３４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、位置ずれ検出器２２４５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の表面近傍には、感光体ドラム２０３０ａの回転方向に沿って、帯電チャージャ２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、クリーニングユニット２０３１ａが配置されている。
【００１８】
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。
【００１９】
感光体ドラム２０３０ｂの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向に沿って、帯電チャージャ２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、クリーニングユニット２０３１ｂが配置されている。
【００２０】
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。
【００２１】
感光体ドラム２０３０ｃの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向に沿って、帯電チャージャ２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、クリーニングユニット２０３１ｃが配置されている。
【００２２】
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。
【００２３】
感光体ドラム２０３０ｄの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向に沿って、帯電チャージャ２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、クリーニングユニット２０３１ｄが配置されている。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
ところで、各感光体ドラムにおける画像情報が書き込まれる主走査方向の走査領域は「有効走査領域」あるいは「画像形成領域」と呼ばれている。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
位置ずれ検出器２２４５は、転写ベルト２０４０の−Ｘ側に配置されている。
【００３５】
この位置ずれ検出器２２４５は、一例として図２に示されるように、３つの位置検出センサ（２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃ）を有している。
【００３６】
各位置検出センサは、−Ｙ方向に向かって、位置検出センサ２２４５ａ、位置検出センサ２２４５ｂ、位置検出センサ２２４５ｃの順に一列に配置されている。
【００３７】
位置検出センサ２２４５ａは、転写ベルト２０４０を照明するＬＥＤ２２４２ａとその反射光を受光するフォトセンサ２２４１ａを有している。
【００３８】
位置検出センサ２２４５ｂは、転写ベルト２０４０を照明するＬＥＤ２２４２ｂとその反射光を受光するフォトセンサ２２４１ｂを有している。
【００３９】
位置検出センサ２２４５ｃは、転写ベルト２０４０を照明するＬＥＤ２２４２ｃとその反射光を受光するフォトセンサ２２４１ｃを有している。
【００４０】
各フォトセンサは、それぞれ受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。
【００４１】
ここでは、一例として図３に示されるように、Ｙ軸方向に関して、有効走査領域の両端部近傍に対応する各位置に位置検出センサ２２４５ａ及び位置検出センサ２２４５ｃが配置され、有効走査領域の中央部近傍に対応する位置に位置検出センサ２２４５ｂが配置されている。そして、Ｙ軸方向に関して、位置検出センサ２２４５ａの中心位置をＹ１、位置検出センサ２２４５ｂの中心位置をＹ２、位置検出センサ２２４５ｃの中心位置をＹ３とする。
【００４２】
位置ずれ検出器２２４５を用いた位置ずれ検出処理が行われる際には、転写ベルト２０４０における位置Ｙ１、位置Ｙ２、及び位置Ｙ３に、それぞれ位置検出用のトナーパッチＴＰが形成されるように設定されている。
【００４３】
トナーパッチＴＰは、一例として図４に示されるように、転写ベルト２０４０の進行方向に隣接している第１ライン群と第２ライン群とを有している。第１及び第２ライン群は、いずれも４本のラインパターン（ｐｋ、ｐｃ、ｐｍ、ｐｙ）から構成されている。ラインパターンｐｋは、Ｋステーションで形成されたラインパターンであり、ラインパターンｐｃは、Ｃステーションで形成されたラインパターンである。また、ラインパターンｐｍは、Ｍステーションで形成されたラインパターンであり、ラインパターンｐｙは、Ｙステーションで形成されたラインパターンである。
【００４４】
第１ライン群では、各ラインパターンは、Ｙ軸方向に対して時計方向に４５度傾斜している。一方、第２ライン群では、各ラインパターンは、Ｙ軸方向に対して反時計方向に４５度傾斜している。
【００４５】
ここでは、転写ベルト２０４０の回転に伴って、第１ライン群のラインパターンｐｙ、ラインパターンｐｍ、ラインパターンｐｃ、ラインパターンｐｋ、第２ライン群のラインパターンｐｋ、ラインパターンｐｃ、ラインパターンｐｍ、ラインパターンｐｙの順に、位置検出センサのＬＥＤによって照明されるように配置されている（図５参照）。
【００４６】
位置ずれ検出処理において、位置検出センサから出力される信号が、一例として図６に示されている。ｔｙは、第１ライン群のラインパターンｐｙを検知してから第２ライン群のラインパターンｐｙを検知するまでの時間である。ｔｍは、第１ライン群のラインパターンｐｍを検知してから第２ライン群のラインパターンｐｍを検知するまでの時間である。ｔｃは、第１ライン群のラインパターンｐｃを検知してから第２ライン群のラインパターンｐｃを検知するまでの時間である。ｔｋは、第１ライン群のラインパターンｐｋを検知してから第２ライン群のラインパターンｐｋを検知するまでの時間である。
【００４７】
また、ｔｋｃは、第２ライン群のラインパターンｐｋを検知してから第２ライン群のラインパターンｐｃを検知するまでの時間である。ｔｋｍは、第２ライン群のラインパターンｐｋを検知してから第２ライン群のラインパターンｐｍを検知するまでの時間である。ｔｋｙは、第２ライン群のラインパターンｐｋを検知してから第２ライン群のラインパターンｐｙを検知するまでの時間である。
【００４８】
プリンタ制御装置２０９０は、例えば、装置の立ち上げ時やジョブ間等のタイミングで、位置ずれ検出器２２４５を用いた位置ずれ検出処理を行い、Ｋステーションを基準としたときの、Ｃステーション、Ｍステーション、Ｙステーションでの副走査レジストずれ量、走査線の傾きずれ量を求める（例えば、特開２００８−２７６０１０号公報、及び特開２００５−２３８５８４号公報参照）。なお、１ジョブのプリント枚数が多い場合には、その間の温度変化によるずれを抑えるために、途中で割り込みをかけて位置ずれ検出処理が行われることもある。このときに得られた各ずれ量に関する情報は、光走査装置２０１０に通知される。
【００４９】
次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。
【００５０】
光走査装置２０１０は、一例として図７〜図１０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）、２つの光束分割プリズム（２２０３ａ、２２０３ｂ）、４つの液晶素子（２２１１ａ、２２１１ｂ、２２１１ｃ、２２１１ｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４、４つのｆθレンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）、８つの折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０８ｃ、２１０８ｄ）、４つのトロイダルレンズ（２１０７ａ、２１０７ｂ、２１０７ｃ、２１０７ｄ）、４つの光検知センサ（２２０５ａ、２２０５ｂ、２２０５ｃ、２２０５ｄ）、４つの光検知用ミラー（２２０７ａ、２２０７ｂ、２２０７ｃ、２２０７ｄ）、及び走査制御装置３０（図３３参照）などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング２３００（図７〜図９では図示省略、図１０参照）の所定位置に組み付けられている。
【００５１】
また、カップリングレンズ２２０１ａの光軸に沿った方向を「ｗ１方向」、カップリングレンズ２２０１ｂの光軸に沿った方向を「ｗ２方向」とする。さらに、Ｚ軸方向及びｗ１方向のいずれにも直交する方向を「ｍ１方向」、Ｚ軸方向及びｗ２方向のいずれにも直交する方向を「ｍ２方向」とする。
【００５２】
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。
【００５３】
光源２２００ａにおける主走査対応方向は「ｍ１方向」であり、副走査対応方向はＺ軸方向と同じ方向である。また、光源２２００ｂにおける主走査対応方向は「ｍ２方向」であり、副走査対応方向はＺ軸方向と同じ方向である。
【００５４】
光源２２００ａと光源２２００ｂは、Ｘ軸方向に関して離れた位置に配置されている。
【００５５】
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、該光束を略平行光束とする。
【００５６】
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、該光束を略平行光束とする。
【００５７】
開口板２２０２ａは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ａを介した光束を整形する。
【００５８】
開口板２２０２ｂは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｂを介した光束を整形する。
【００５９】
各光束分割プリズムは、入射光束の半分を透過させ、残りを反射するハーフミラー面と、該ハーフミラー面で反射された光束の光路上にハーフミラー面に平行に配置されたミラー面とを有している。すなわち、各光束分割プリズムは、入射光束を互いに平行な２つの光束に分割する。ここでは、光源２２００ａからの光束が光束分割プリズム２２０３ａに入射し、光源２２００ｂからの光束が光束分割プリズム２２０３ｂに入射する。
【００６０】
各液晶素子は、出力画像における色ずれを抑制するのに用いられる。
【００６１】
液晶素子２２１１ａは、光束分割プリズム２２０３ａからの２つの光束のうち−Ｚ側の光束の光路上に配置され、該光束をＺ軸方向及びｗ１方向のいずれにも平行な面内で偏向することができる。
【００６２】
液晶素子２２１１ｂは、光束分割プリズム２２０３ａからの２つの光束のうち＋Ｚ側の光束の光路上に配置され、該光束をＺ軸方向及びｗ１方向のいずれにも平行な面内で偏向することができる。
【００６３】
液晶素子２２１１ｃは、光束分割プリズム２２０３ｂからの２つの光束のうち＋Ｚ側の光束の光路上に配置され、該光束をＺ軸方向及びｗ２方向のいずれにも平行な面内で偏向することができる。
【００６４】
液晶素子２２１１ｄは、光束分割プリズム２２０３ｂからの２つの光束のうち−Ｚ側の光束の光路上に配置され、該光束をＺ軸方向及びｗ２方向のいずれにも平行な面内で偏向することができる。
【００６５】
なお、各液晶素子の構成については後述する。
【００６６】
シリンドリカルレンズ２２０４ａは、液晶素子２２１１ａからの光束の光路上に配置され、該光束をポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００６７】
シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、液晶素子２２１１ｂからの光束の光路上に配置され、該光束をポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００６８】
シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、液晶素子２２１１ｃからの光束の光路上に配置され、該光束をポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００６９】
シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、液晶素子２２１１ｄからの光束の光路上に配置され、該光束をポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００７０】
ポリゴンミラー２１０４は、Ｚ軸に平行な軸回りに回転する２段構造の４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、１段目（下段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束がそれぞれ偏向され、２段目（上段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。なお、１段目の４面鏡及び２段目の４面鏡は、互いに位相が４５°ずれて回転し、書き込み走査は１段目と２段目とで交互に行われる。
【００７１】
ここでは、シリンドリカルレンズ２２０４ａ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束はポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ２２０４ｃ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束はポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。
【００７２】
各ｆθレンズはそれぞれ、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って、対応する感光体ドラム面上で光スポットが主走査方向に等速で移動するようなパワーを有する非円弧面形状を有している。
【００７３】
ｆθレンズ２１０５ａ及びｆθレンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置され、ｆθレンズ２１０５ｃ及びｆθレンズ２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置されている。
【００７４】
そして、ｆθレンズ２１０５ａとｆθレンズ２１０５ｂはＺ軸方向に積層され、ｆθレンズ２１０５ａは１段目の４面鏡に対向し、ｆθレンズ２１０５ｂは２段目の４面鏡に対向している。また、ｆθレンズ２１０５ｃとｆθレンズ２１０５ｄはＺ軸方向に積層され、ｆθレンズ２１０５ｃは２段目の４面鏡に対向し、ｆθレンズ２１０５ｄは１段目の４面鏡に対向している。
【００７５】
そこで、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束は、ｆθレンズ２１０５ａ、折返しミラー２１０６ａ、トロイダルレンズ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、ポリゴンミラー２１０４の回転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。
【００７６】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｂ、折り返しミラー２１０６ｂ、トロイダルレンズ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、ポリゴンミラー２１０４の回転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。
【００７７】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｃ、折り返しミラー２１０６ｃ、トロイダルレンズ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、ポリゴンミラー２１０４の回転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。
【００７８】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｄ、折り返しミラー２１０６ｄ、トロイダルレンズ２１０７ｄ、及び折り返しミラー２１０８ｄ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、ポリゴンミラー２１０４の回転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。
【００７９】
なお、各折り返しミラーは、ポリゴンミラー２１０４から各感光体ドラムに至る各光路長が互いに一致するとともに、各感光体ドラムにおける光束の入射位置及び入射角がいずれも互いに等しくなるように、それぞれ配置されている。また、各折り返しミラーは、それぞれミラー保持部材（図示省略）に保持されて、光学ハウジング２３００に固定されている。
【００８０】
また、シリンドリカルレンズとそれに対応するトロイダルレンズとにより、偏向点とそれに対応する感光体ドラム表面とを副走査方向に共役関係とする面倒れ補正光学系が構成されている。
【００８１】
ポリゴンミラー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、ｆθレンズ２１０５ａとトロイダルレンズ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、ｆθレンズ２１０５ｂとトロイダルレンズ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、ｆθレンズ２１０５ｃとトロイダルレンズ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、ｆθレンズ２１０５ｄとトロイダルレンズ２１０７ｄと折り返しミラー（２１０６ｄ、２１０８ｄ）とからＹステーションの走査光学系が構成されている。
【００８２】
光検知センサ２２０５ａには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｋステーションの走査光学系を介した光束のうち一回の光走査における書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ａを介して入射する。
【００８３】
光検知センサ２２０５ｂには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｃステーションの走査光学系を介した光束のうち一回の光走査における書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｂを介して入射する。
【００８４】
光検知センサ２２０５ｃには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｍステーションの走査光学系を介した光束のうち一回の光走査における書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｃを介して入射する。
【００８５】
光検知センサ２２０５ｄには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｙステーションの走査光学系を介した光束のうち一回の光走査における書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｄを介して入射する。
【００８６】
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。
【００８７】
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
【００８８】
次に、上記各液晶素子の構成について説明する。４つの液晶素子（２２１１ａ、２２１１ｂ、２２１１ｃ、２２１１ｄ）は、いずれも同じように構成されている。そこで、以下では、液晶素子２２１１ａを代表として、液晶素子の構成について説明する。
【００８９】
液晶素子２２１１ａは、一例として図１１に示されるように、有効エリア１６Ａを有している。「有効エリア」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。
【００９０】
なお、開口板２２０２ａの開口部と有効エリア１６Ａとの相対位置のばらつきを考慮し、有効エリア１６Ａの大きさは、開口部の大きさよりも広く設定されている。そこで、有効エリア１６Ａの大きさは、有効エリア１６Ａに入射する光束のビーム径よりも大きい。
【００９１】
ここでは、一例として、有効エリア１６ＡのＺ軸方向の幅Ｈを２．４［ｍｍ］としている。
【００９２】
液晶素子２２１１ａは、一例として図１２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。液晶層１６８の厚さ（ｗ１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。液晶層１６８の＋ｗ１側にある透明電極１６４は、グラウンドに接続されている。
【００９３】
この液晶層１６８は、２０℃では、一例として図１３に示されるような、印加電圧の実効値（実効電圧）とリタデーションとの関係を有している。なお、以下では、便宜上、実効電圧とリタデーションとの関係を示す曲線を、「位相差特性曲線」ともいう。
【００９４】
液晶層１６８の−ｗ１側にある透明電極１６３は、一例として図１４に示されるように、それぞれｍ１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と、Ｚ軸方向を長手方向とし、各ストライプ電極の＋ｍ１側端部と接続され所定の抵抗値を有する細線電極１６３ｂとを有している。
【００９５】
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。
【００９６】
また、複数のストライプ電極１６３ａが含まれる領域が、有効エリア１６Ａである（図１５参照）。
【００９７】
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とする。また、液晶層１６８において、Ｖ１に対応するリタデーションをφ１、Ｖ２に対応するリタデーションをφ２とする（図１６参照）。さらに、位相差特性曲線上におけるＶ１に対応する点をＰ１、Ｖ２に対応する点をＰ２とする（図１６参照）。
【００９８】
細線電極１６３ｂの抵抗値を所定の値（一定値）に設定し、入力端子Ｔ１にＶ１を印加し、入力端子Ｖ２にＶ２を印加すれば、有効エリア１６Ａ内には、副走査対応方向（ここでは、Ｚ軸方向）に、電位勾配を生じさせることができる。このとき、有効エリア１６Ａでは、副走査対応方向の両端に、リタデーションの差φ１２（＝φ１−φ２）が生じる（図１６参照）。
【００９９】
例えば、Ｈ＝２．４［ｍｍ］のときに、Ｖ１＝３．０［Ｖ］、Ｖ２＝２．１［Ｖ］が印加されると、有効エリア１６Ａ内には、（Ｖ１−Ｖ２）／Ｈ＝０．９［Ｖ］／２．４［ｍｍ］＝０．３７５［Ｖ／ｍｍ］の直線的な電位勾配が発生する。このとき、φ１２＝４００［ｎｍ］となる。
【０１００】
ところで、図１６において、実効電圧をＺ軸方向の座標に置き換えると、Ｖ１とＶ２の間の位相差特性曲線の形状は、有効エリア１６Ａの副走査対応方向の全領域に平行光束（平面波）を入射させたときに、液晶素子から射出される光束の波面形状とみなすことができる。図１７には、一例として、Ｖ１＝３．０［Ｖ］、Ｖ２＝２．１［Ｖ］としたときに、入射した平行光束（平面波）が発散光束として射出される様子が模式的に示されている（図１７参照）。
【０１０１】
液晶素子から射出される光束の偏向角θは、次の（１）式で表すことができる。
【０１０２】
ｔａｎθ＝φ１２／Ｈ  ……（１）
【０１０３】
例えば、Ｈ＝２．４［ｍｍ］のときに、Ｖ１＝３．０［Ｖ］、Ｖ２＝２．１［Ｖ］が印加されると、φ１２＝４００［ｎｍ］なので、偏向角θは、θ＝ｔａｎ−１（４００［ｎｍ］／２．４［ｍｍ］）＝０．１６７［ｍｒａｄ］である。
【０１０４】
また、液晶素子による感光体ドラム表面での走査線位置の変化量Δｚは、次の（２）式で求めることができる。ここで、ｍはポリゴンミラーの偏向反射面と感光体ドラム表面までの光学系の副走査対応方向に関する倍率（横倍率）であり、Ｆｃｙｌはシリンドリカルレンズの焦点距離である。
【０１０５】
Δｚ＝ｍ×Ｆｃｙｌ×（φ１２／Ｈ）  ……（２）
【０１０６】
ところで、特開２００７−２２６１３０号公報に開示されている従来例では、液晶層の位相変調に伴って光束に発生する波面収差（特に、パワー成分）が最小になるようにＶ１、Ｖ２の条件を設定している。
【０１０７】
例えば、φ１２＝７３０［ｎｍ］のときに、上記従来例にしたがうと、図１８に示されるように、Ｖ１＝２．５５［Ｖ］、Ｖ２＝１．４５［Ｖ］となる。そして、Ｐ１とＰ２の間の位相差特性曲線において、Ｐ１とＰ２を結んだ線分Ｌ１の成分を除去した曲線が図１９に示されている。この曲線は、２つの極値を有している。
【０１０８】
副走査対応方向に関して、有効エリア１６Ａ内の位置と実効電圧との間に対応関係（直線関係）があることから、図１９における横軸を有効エリア１６Ａの中心からの距離に置き換えたものが図２０に示されている。この図２０に示される曲線の実線部分は、一例として図２１に示されるように、有効エリア１６Ａの中心部にビーム径Ｗ＝１．６［ｍｍ］の光束が入射したときに、液晶素子を透過した光束の波面形状を示している。この波面形状は、２つの極値を有している。
【０１０９】
図２０に示される波面形状を２次多項式で近似し、該２次多項式を両端の位相差が０となるように変換して、パワー成分を抽出すると、図２２に示されるように、直線となる。すなわち、パワー成分をもたないことが分かる。
【０１１０】
光走査装置を構成する部品自体の製造誤差、光走査装置の組立誤差及び調整誤差の影響により、光束が有効エリア１６Ａの中心部からずれた位置に入射することがある。例えば、図２３に示されるように、光束が有効エリア１６Ａの中心部から＋Ｚ側に０．４［ｍｍ］ずれた位置に入射したときの、液晶素子を透過した光束の波面形状が図２４に示されている。また、そのパワー成分が図２５に示されている。このパワー成分は、ＰＶ（ｐｅａｋ−ｔｏ−ｖａｌｌｅｙ）値が５７［ｎｍ］程度の「上凸形状」のパワー（正のパワー）である。なお、本明細書では、パワー成分のＰＶ値は、位相差の最大値と最小値との差を意味することとする。
【０１１１】
このように、従来例では、光束の入射位置が変化すると、パワー成分のＰＶ値も変化する。
【０１１２】
一方、本実施形態では、図２６に示されるように、φ１２は従来例と同じ７３０［ｎｍ］であっても、Ｖ１＝２．７０［Ｖ］、Ｖ２＝１．６５［Ｖ］とし、従来例よりも高く設定している。そして、Ｐ１とＰ２の間の位相差特性曲線において、Ｐ１とＰ２を結んだ線分Ｌ１の成分を除去した曲線が図２７に示されている。この曲線は、従来例と異なり、１つの極値を有している。
【０１１３】
図２７における横軸を有効エリア１６Ａの中心からの距離に置き換えたものが図２８に示されている。この図２８に示される曲線の実線部分は、有効エリア１６Ａの中心部にビーム径１．６［ｍｍ］の光束が入射したときに、液晶素子を透過した光束の波面形状を示している。この波面形状は、従来例と異なり、１つの極値を有している。
【０１１４】
図２８に示される波面形状から抽出されたパワー成分が、図２９に示されている。このパワー成分は、ＰＶ値が２２［ｎｍ］程度の「下凸形状」のパワー（負のパワー）である。
【０１１５】
また、光束が有効エリア１６Ａの中心部から＋Ｚ側に０．４［ｍｍ］ずれた位置に入射したときの、液晶素子を透過した光束の波面形状が図３０に示されている。また、そのパワー成分が図３１に示されている。このパワー成分は、ＰＶ値が２０［ｎｍ］程度の「下凸形状」のパワー（負のパワー）である。これは、光束が有効エリア１６Ａの中心部に入射したときと同じ程度のパワーである。
【０１１６】
このように、本実施形態では、光束の入射位置が変化しても、パワー成分のＰＶ値はあまり変化しない。
【０１１７】
ところで、パワー成分は、その曲線（パワー成分曲線）を円弧で最小二乗近似すると、該円弧の曲率半径Ｒは、次の（３）式で示される。ここで、Ｐｖはパワー成分曲線のＰＶ値、Ｗは入射光束のビーム径である。
【０１１８】
Ｒ＝｛Ｐｖ２＋（Ｗ２／４）｝／（２×Ｐｖ）  ……（３）
【０１１９】
例えば、Ｗ＝１．６［ｍｍ］のときに、Ｐｖ＝５７［ｎｍ］であれば、Ｒ＝５．６［ｍ］であり、Ｐｖ＝２０［ｎｍ］であれば、Ｒ＝１６．０［ｍ］である。
【０１２０】
なお、液晶素子が駆動したときに発生する波面収差は、Ｗが数［ｍｍ］程度のときは、わずか数百［ｎｍ］であるため、２次多項式で近似した曲線と円弧で近似した曲線は、実質的に同じとみなすことができる。
【０１２１】
そして、主走査方向に直交する面内でのビームウェスト位置（副走査ビームウェスト位置）のずれ量は、上記曲率半径Ｒに反比例する。
【０１２２】
例えば、液晶素子とシリンドリカルレンズの間の距離Ｄ＝５０［ｍｍ］、シリンドリカルレンズの焦点距離Ｆｃｙｌ＝１２５．４［ｍｍ］、シリンドリカルレンズの屈折率ｎ＝１．５１４、ポリゴンミラーの偏向反射面と感光体ドラム表面までの光学系の副走査対応方向に関する倍率（横倍率）ｍ＝１．１倍、波長λ＝６５５［ｎｍ］である場合、Ｒ＝５．６［ｍ］のときは、副走査ビームウェスト位置ずれ量は、２．０［ｍｍ］程度であり、Ｒ＝１６．０［ｍ］のときは、副走査ビームウェスト位置ずれ量は、０．７［ｍｍ］程度である。
【０１２３】
また、φ１２＝７３０［ｎｍ］なので、感光体ドラム表面での走査線位置の変化量Δｚは、Δｚ＝ｍ×Ｆｃｙｌ×（Δφ／Ｈ）＝１．１×１２５．４［ｍｍ］×（７３０［ｎｍ］／１．６［ｍｍ］）＝６３［μｍ］である。
【０１２４】
すなわち、従来例では、光束が有効エリアの中心部に入射するときは、副走査ビームウェスト位置ずれ量は０であるが、光束の入射位置が＋Ｚ側に０．４［ｍｍ］変化すると、副走査ビームウェスト位置は、２．０［ｍｍ］程度変化する。
【０１２５】
一方、本実施形態では、光束が有効エリアの中心部に入射するときは、副走査ビームウェスト位置は、０．７［ｍｍ］程度ずれるが、そのずれ量は、光束の入射位置が＋Ｚ側に０．４［ｍｍ］変化しても、ほとんど変化しない。
【０１２６】
このように、従来例では、副走査ビームウェスト位置ずれ量が、本実施形態の約３倍になるおそれがある。
【０１２７】
光走査装置の構成部品自体の製造誤差、光走査装置の組立誤差及び調整誤差、光走査装置と感光体ドラムとの相対位置の誤差、及び装置使用時の温度変化等の影響を考慮すると、液晶素子の駆動に伴う副走査ビームウェスト位置ずれ量は小さいことが望ましい。例えば、現在市販されているレーザプリンタ等の画像形成装置に使用されている光走査装置においては、一般的に、副走査ビームウェスト位置ずれ量は、１．５［ｍｍ］以下、望ましくは、１．０［ｍｍ］程度以下であることが要求されることが多い。
【０１２８】
従来例では、液晶素子の駆動に伴う副走査ビームウェスト位置ずれ量は、副走査対応方向に関する有効エリア１６Ａ内への光束の入射位置に依存する。従って、従来例の駆動方法では、複数の光走査装置間で、副走査ビームウェスト位置に個体差（ばらつき）が発生するおそれがある。
【０１２９】
そこで、従来例の駆動方法では、副走査ビームウェスト位置ずれ量の個体差を補正する必要がある。例えば、開口板の開口部と液晶素子の有効エリアを高精度に位置合わせするための調整機構を光走査装置に付加したり、光走査装置の構成部品のばらつきを小さくすることが考えられるが、いずれも高コスト化を招くという不都合がある。また、調整機構により調整する場合、各有効エリア毎に個別に副走査ビームウェスト位置を検出し、その検出結果に基づいて調整値を決定する必要があり、煩雑な調整工程が必要となる。
【０１３０】
また、従来例において、何ら対策を講じない場合には、温度変化によって感光体ドラム表面でのスポット径が所望のスポット径よりも大きくなり、出力画像の品質を低下させるおそれがある。また、設計的にスポット径の狙い値を所望のスポット径よりも太くする必要が生じる等、出力画像の高品位化には望ましくない。
【０１３１】
本実施形態では、液晶素子の駆動に伴う副走査ビームウェスト位置ずれ量は、有効エリア１６Ａ内への光束の入射位置に依存しない。従って、複数の光走査装置間での副走査ビームウェスト位置に個体差（ばらつき）が発生することはない。
【０１３２】
勿論、本実施形態において、副走査ビームウェスト位置の調整機構を具備することは、好ましい構成である。調整機構としては、シリンドリカルレンズ又はカップリングレンズを光軸方向（光束の進行方向）に移動させるための移動機構を採用することができる（図３２（Ａ）及び図３２（Ｂ）参照）。
【０１３３】
なお、本実施形態で調整機構を備えた場合、走査線位置の調整範囲（調整ストローク）内での副走査ビームウェスト位置ずれ量を、事前に設計的に又は実測にて求めておき、その副走査ビームウェスト位置ずれ量に応じて、調整値を設定すれば良い。このとき、各有効エリア毎に個別に調整値を求める必要はない。
【０１３４】
以上のことから、本実施形態のほうが従来例よりも望ましいことが分かる。
【０１３５】
走査制御装置３０は、一例として図３３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、及び光源駆動回路２２１などを有している。なお、図３３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。
【０１３６】
ＩＦ（インターフェース）２１４は、プリンタ制御装置２０９０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。
【０１３７】
画素クロック生成回路２１５は、各光検知センサの出力信号に基づいて、各ステーションの画素クロック信号を生成する。ここで生成された各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、各光検知センサの出力信号は、各ステーションの同期信号として書込制御回路２１９に出力される。
【０１３８】
画像処理回路２１６は、プリンタ制御装置２０９０を介して上位装置から受信した各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、対応する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作成する。そして、画像処理回路２１６は、各光検知センサの出力信号に基づいて、各ステーションの走査開始を検出すると、各画素クロック信号に同期して対応する画像データを書込制御回路２１９に出力する。
【０１３９】
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、各ステーションのパルス変調信号を生成する。
【０１４０】
光源駆動回路２２１は、書込制御回路２１９からの各パルス変調信号に基づいて各光源を駆動する。
【０１４１】
液晶素子駆動回路２１３は、ＣＰＵ２１０の指示により、電圧Ｖ１を実効電圧とする交流電圧信号、及び電圧Ｖ２を実効電圧とする交流電圧信号を生成し、指示されたステーションの液晶素子に出力する。これにより、指示された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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
ＲＡＭ２１２は、作業用のメモリである。
【０１４４】
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２０１０の全体を制御する。
【０１４５】
ＣＰＵ２１０は、所定のタイミングでステーション毎にビームピッチの調整を行う。このＣＰＵ２１０によって行われるビームピッチの調整方法について説明する。
【０１４６】
（１）プリンタ制御装置２０９０による位置ずれ検出器２２４５を用いた位置ずれ検出処理の結果に基づいて、走査線位置の変化量Δｚを求める。
【０１４７】
（２）走査線位置の変化量Δｚから、液晶素子から射出される光束の偏向角θを求める。
【０１４８】
（３）偏向角θから、φ１２を求める。
【０１４９】
（４）φ１２から、有効エリア内における位相差分布曲線の極値数が１となるように、Ｖ１及びＶ２を求める。
【０１５０】
（５）求めたＶ１及びＶ２を、液晶素子に印加する。
【０１５１】
なお、一例として図３４に示されるように、複数のΔｚについて、Δｚ毎に、対応する偏向角θ及びφ１２、並びに該φ１２が確保され有効エリア内における位相差分布曲線の極値数が１となるＶ１及びＶ２が、あらかじめ計算等によって得られ、テーブル形式でフラッシュメモリ２１１に保存されている場合には、検出されたΔｚと一致するΔｚのテーブルを検索及び抽出し、該テーブルのＶ１及びＶ２を液晶素子に印加しても良い。このとき、検出されたΔｚと一致するΔｚのテーブルがないときには、検出されたΔｚに近いΔｚのテーブルを複数抽出し、それらのテーブルから、求めるＶ１及びＶ２を予想しても良い。
【０１５２】
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２０１０では、ＣＰＵ２１０によって本発明の制御装置が構成されている。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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、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）、２つの光束分割プリズム（２２０３ａ、２２０３ｂ）、４つの液晶素子（２２１１ａ、２２１１ｂ、２２１１ｃ、２２１１ｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４、４つの走査光学系、及び走査制御装置などを備えている。
【０１５５】
各液晶素子は、１つの有効エリアを含み、該有効エリアに印加されるＶ１（第１の実効電圧）及びＶ２（第２の実効電圧）に応じて、主走査方向に直交する面内で入射光束を偏向する。
【０１５６】
そして、ＣＰＵ２１０は、検出されたΔｚに応じて、有効エリア内における位相差分布曲線の極値数が１となるように、Ｖ１及びＶ２を設定する。
【０１５７】
この場合は、環境温度の変化や、経時変化によって、副走査対応方向に関して、液晶素子の有効エリアと開口板の開口部の相対的な位置関係がずれても、液晶素子を透過した光束の波面形状の曲率半径はほとんど変化しないので、副走査ビームウェスト位置が変化するおそれはない。
【０１５８】
また、液晶素子を駆動して感光体ドラム表面における走査線位置を調整しても、副走査ビームウェスト位置が大きく変化するのを抑制することができる。
【０１５９】
従って、高コスト化を招くことなく、高い精度の光走査を行うことができる。
【０１６０】
また、副走査ビームウェスト位置に関して、複数の光走査装置間に個体差（ばらつき）が発生するのを抑制することができる。そして、調整機構を備える場合であっても、副走査ビームウェスト位置を調整するための調整値を液晶素子毎に個別に設定する必要はない。
【０１６１】
また、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、結果として、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能である。
【０１６２】
なお、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用いることができる。
【０１６３】
また、上記実施形態において、一例として図３５に示されるように、各光源が２つの発光部（１４ａ、１４ｂ）を有していても良い。ここでは、２つの発光部（１４ａ、１４ｂ）は、発光部１４ａに対応するカップリングレンズ１５ａ、発光部１４ｂに対応するカップリングレンズ１５ｂとともに、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。光源ユニットは、一例として図３６に示されるように、円筒部２１ａが、光学ハウジングの円形の開口部に挿入されている。
【０１６４】
この場合は、液晶素子２２１１ａは、一例として図３７に示されるように、２つの有効エリア（１６Ａ、１６Ｂ）を有している。各有効エリアは、同じ構造の電極パターンを備えた透明電極から形成され、ここでは、有効エリア１６Ｂは、有効エリア１６Ａをｗ１方向に平行な軸回りに１８０度回転させた状態と同じ姿勢で、有効エリア１６Ａの−ｍ１側に配置されている。Ｖ１及びＶ２に所定の電圧を印加することにより、各有効エリアにおいて、入力端子Ｔ１とＴ２の間に、副走査方向に関して互いに逆向きの直線的な電位勾配を発生させることができる。この電位勾配に応じて、各有効エリア内の液晶層に副走査方向に関して互いに逆向きの屈折率勾配を生じることができる。この屈折率勾配に応じて、各有効エリアに入射したレーザビームの光路を、副走査対応方向に関して互いに逆向きに微小角度偏向することができる。
【０１６５】
図３８（ａ）に示されるように、液晶素子の中心部に平行光束が入射したときに、上記実施形態と同様にして電圧を印加すると、有効エリア１６Ａ及び１６Ｂを透過した光束のパワー成分は、それぞれ同等のＰＶ値を有し、いずれも「下凸形状」のパワー（負のパワー）である。そのため、液晶素子を駆動したときに有効エリア１６Ａ及び１６Ｂを透過した光束の副走査ビームウェスト位置は、いずれも同じ向きに同じ量だけ移動することになる。
【０１６６】
一方、このときに、上記従来例と同様にして電圧を印加すると、有効エリア１６Ａ及び１６Ｂを透過した光束のパワー成分は、いずれも０である。すなわち、有効エリア１６Ａ及び１６Ｂのいずれを透過した光束にもパワー成分は発生しない。
【０１６７】
また、図３８（ｂ）に示されるように、液晶素子の中心部から＋Ｚ側に０．４［ｍｍ］ずれた位置に光束が入射した場合に、上記実施形態と同様にして電圧を印加すると、有効エリア１６Ａ及び１６Ｂを透過した光束のパワー成分は、それぞれ同等のＰＶ値を有し、いずれも「下凸形状」のパワー（負のパワー）である。そのため、液晶素子を駆動したときに有効エリア１６Ａ及び１６Ｂを透過した光束の副走査ビームウェスト位置は、いずれも同じ向きに同じ量だけ移動することになる。
【０１６８】
例えば、走査線間隔の補正量が１２６［μｍ］のときに、上記実施形態と同様にして電圧を印加した場合、副走査ビームウェスト位置ずれは、有効エリア１６Ａ及び１６Ｂを透過した光束の副走査ビームウェスト位置はともに、ポリゴンミラーから遠ざかる向きに０．７［ｍｍ］移動することになる。すなわち、２本の光束間で副走査ビームウェスト位置の相対位置ずれは発生しない。また、通常の走査光学系では、この副走査ビームウェスト位置ずれ量は許容できる大きさである。
【０１６９】
一方、このときに、上記従来例と同様にして電圧を印加すると、有効エリア１６Ａを透過した光束のパワー成分は、「上凸形状」のパワー（正のパワー）である。また、有効エリア１６Ｂを透過した光束のパワー成分は、「下凸形状」のパワー（負パワー）である。これにより、液晶素子を駆動させると、２本の光束の感光体ドラム表面付近での副走査ビームウェスト位置は、互いに逆向きに移動することになる。
【０１７０】
例えば、走査線間隔の補正量が１２６［μｍ］のときに、従来例と同様にして電圧を印加した場合、副走査ビームウェスト位置ずれは、有効エリア１６Ａを透過した光束はポリゴンミラーに近づく向きに２．０［ｍｍ］移動し、有効エリア１６Ｂを透過した光束はポリゴンミラーから遠ざかる向きに２．０［ｍｍ］移動することになる。すなわち、２本の光束の副走査ビームウェスト位置は相対的に４．０［ｍｍ］程度離れてしまうことになる。通常の走査光学系では、この副走査ビームウェスト位置ずれ量を許容することは困難である。
【０１７１】
また、各光源が２つの発光部（１４ａ、１４ｂ）を有し、各液晶素子が２つの有効エリア（１６Ａ、１６Ｂ）を有している場合には、液晶素子を用いて解像度の切り替えを行うことができる。これは、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。
【０１７２】
例えば、デフォルト状態として、発光部１４ａ及び１４ｂとカップリングレンズ１５ａ及び１５ｂとの相対位置の調整により、感光体ドラム表面での走査線間隔を６００ｄｐｉ（約４０［μｍ］）にしておく。そして、このデフォルト状態から走査線間隔を１２００ｄｐｉ（約２０［μｍ］）に切り替える場合には、液晶素子を駆動して、２本の光束の光路を副走査対応方向に関して内向きに偏向し、各光束を感光体ドラム表面でそれぞれ１０［μｍ］近づくように移動させれば良い。
【０１７３】
液晶素子を「解像度切替」に適用した場合、各有効エリアにおける偏向角θは同じである。すなわち、位相差特性曲線におけるＰ１及びＰ２の位置は、各有効エリアで同じである。そのため、上記実施形態と同様にして電圧を印加すると、１つの光走査装置内で１つの感光体ドラム表面を同時に走査する２本の光束間の副走査ビームウェスト位置ずれだけではなく、複数の光走査装置間の個体差の発生を抑制することができる。
【０１７４】
また、液晶素子は、一例として図３９に示されるように、開口部を有するホルダに保持されても良い。この場合は、開口部と有効エリアの位置関係がずれるのを抑制することができる。そして、このホルダを光学ハウジングの所定位置に固定することにより、光源との位置関係を簡単に所望に位置関係とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
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、高品質の画像を形成するのに適している。
【符号の説明】
【０１７６】
１６Ａ…有効エリア、１６Ｂ…有効エリア、２１０…ＣＰＵ（制御装置）、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…ポリゴンミラー（偏向器）、２２００ａ〜２２００ｄ…光源、２２０１ａ〜２２０１ｄ…カップリングレンズ、２２０４ａ〜２２０４ｄ…シリンドリカルレンズ、２２１１ａ〜２２１１ｄ…液晶素子、Ｖ１…実効電圧（第１の実効電圧）、Ｖ２…実効電圧（第２の実効電圧）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１７７】
【特許文献１】特開２００７−２２６１３０号公報
【特許文献２】特開２００５−２９２３４９号公報
【図１】
2011059169.tif 000003
【図２】
2011059169.tif 000004
【図３】
2011059169.tif 000005
【図４】
2011059169.tif 000006
【図５】
2011059169.tif 000007
【図６】
2011059169.tif 000008
【図７】
2011059169.tif 000009
【図８】
2011059169.tif 000010
【図９】
2011059169.tif 000011
【図１０】
2011059169.tif 000012
【図１１】
2011059169.tif 000013
【図１２】
2011059169.tif 000014
【図１３】
2011059169.tif 000015
【図１４】
2011059169.tif 000016
【図１５】
2011059169.tif 000017
【図１６】
2011059169.tif 000018
【図１７】
2011059169.tif 000019
【図１８】
2011059169.tif 000020
【図１９】
2011059169.tif 000021
【図２０】
2011059169.tif 000022
【図２１】
2011059169.tif 000023
【図２２】
2011059169.tif 000024
【図２３】
2011059169.tif 000025
【図２４】
2011059169.tif 000026
【図２５】
2011059169.tif 000027
【図２６】
2011059169.tif 000028
【図２７】
2011059169.tif 000029
【図２８】
2011059169.tif 000030
【図２９】
2011059169.tif 000031
【図３０】
2011059169.tif 000032
【図３１】
2011059169.tif 000033
【図３２】
2011059169.tif 000034
【図３３】
2011059169.tif 000035
【図３４】
2011059169.tif 000036
【図３５】
2011059169.tif 000037
【図３６】
2011059169.tif 000038
【図３７】
2011059169.tif 000039
【図３８】
2011059169.tif 000040
【図３９】
2011059169.tif 000041