(57)【要約】      （修正有）【課題】同一光源で複数色を画像形成する光学系において、部品点数を増加することなく転写紙に対する各光束の副走査方向の配列に合わせて画像データを形成する。【解決手段】第１ビームを発光する複数光源５０ａ、５０ｂと、複数の第１ビーム分割するハーフミラープリズムと、第２ビームを検出する受光素子１５０ａ、１５０ｂによる検出結果に基づいて、いずれの色に対応するかを検知する同期検知計測部１４２と、取得された画像データから次に走査される色に対応する複数の光源それぞれに対応する複数ラインのデータを取得し、検知された色の次に走査される色が所定の色であるか否かを判定し、所定の色であると判定した場合に、次に走査される色の複数の光源にそれぞれ対応するラインのデータを相互に入れ替えるデータ入替部１３２と、入れ替えられたデータに対応する第１ビームを発光するようにＬＤＢ５０ａ、５０ｂを制御する光源制御部１３３と、を備えた。【選択図】図８
2011215608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像データを取得する取得部と、
色が対応付けられた複数の第１の光束それぞれを発光する複数の光源部と、
発光された複数の前記第１の光束をそれぞれ第２の光束に分割する光束分割部と、
複数の前記第２の光束それぞれに対応する複数の反射部を有し、前記反射部のそれぞれが、前記第１の光束から分割された対応する前記第２の光束を偏向走査する偏向部と、
偏向走査された複数の前記第２の光束を、異なる色が割り当てられた複数の被走査面のうち、前記第２の光束に対応する前記第１の光束に対応付けられた色が割り当てられた被走査面上にそれぞれ結像させる光学系と、
偏向走査された前記第２の光束を検出する受光部と、
前記受光部による検出結果に基づいて、検出された前記第２の光束がいずれの前記反射部に対応するかを検知する検知部と、
取得された前記カラー画像データから複数の前記第１の光束それぞれに対応する複数のラインのデータを取得し、取得した前記ラインのデータを前記検知部による検知結果に基づいて入れ替える入替部と、
入れ替えられた前記ラインのデータに対応する前記第１の光束を発光するように前記光源部を制御する光源制御部と、
を備えたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記反射部はポリゴンミラーであり、
複数の前記ポリゴンミラーは、同一の回転軸を中心に重ね合わされ、前記回転軸まわりに所定の角度ずらして配置され、
前記検知部は、複数の前記ポリゴンミラーのうち、１の前記ポリゴンミラーにより反射された前記第２の光束を検出してから他の前記ポリゴンミラーにより反射された前記第２の光束を検出するまでの検出間隔により、検出された前記第２の光束がいずれの前記反射部に対応するかを検知すること、
を特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記入替部は、検出された前記第２の光束が、複数の前記反射部のうち所定の前記反射部に対応することが検知された場合に、取得した前記ラインのデータのうち、前記所定の反射部に応じて予め定められた色に対応する前記ラインのデータを入れ替えること、
を特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記入替部は、検出された前記第２の光束が、複数の前記反射部のうち所定の前記反射部に対応することが検知された場合に、取得した前記ラインのデータを入れ替えること、
を特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記所定の角度は、１８０°÷前記ポリゴンミラーが有する角の数＋所定の角度ずれ量、または１８０°÷前記ポリゴンミラーが有する角の数−前記角度ずれ量の値であること、
を特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記光源部は前記第１の光束を２本発光すること、
を特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記光束分割部は、発光された複数の前記第１の光束をそれぞれ２本の前記第２の光束に分割すること、
を特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記光学系は、偏向走査された複数の前記第２の光束を反射する複数の反射板を有し、
前記反射板は、前記第２の光束を、異なる色が割り当てられた複数の被走査面のうち、前記第２の光束に対応する前記第１の光束に対応付けられた色が割り当てられた被走査面上にそれぞれ結像させること、
を特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記光学系は、全ての前記被走査面にそれぞれ同じ数の前記反射板を対応させて有すること、
を特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記光学系は、複数の前記被走査面のうち、一部の被走査面に対応させる前記反射板の数と他の被走査面に対応させる前記反射板の数の差を１として、前記被走査面に前記反射板を対応させて有すること、
を特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
【請求項１１】
カラー画像データを取得する取得部と、
色が対応付けられた複数の第１の光束それぞれを発光する複数の光源部と、
発光された複数の前記第１の光束をそれぞれ第２の光束に分割する光束分割部と、
複数の前記第２の光束それぞれに対応する複数の反射部を有し、前記反射部のそれぞれが、前記第１の光束から分割された対応する前記第２の光束を偏向走査する偏向部と、
偏向走査された複数の前記第２の光束を、異なる色が割り当てられた複数の被走査面のうち、前記第２の光束に対応する前記第１の光束に対応付けられた色が割り当てられた被走査面上にそれぞれ結像させる光学系と、
偏向走査された前記第２の光束を検出する受光部と、
前記受光部による検出結果に基づいて、検出された前記第２の光束がいずれの前記反射部に対応するかを検知する検知部と、
取得された前記カラー画像データから複数の前記第１の光束それぞれに対応する複数のラインのデータを取得し、取得した前記ラインのデータを前記検知部による検知結果に基づいて入れ替える入替部と、
入れ替えられた前記ラインのデータに対応する前記第１の光束を発光するように前記光源部を制御する光源制御部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
色が対応付けられた複数の第１の光束それぞれを発光する複数の光源部と、
発光された複数の前記第１の光束をそれぞれ第２の光束に分割する光束分割部と、
複数の前記第２の光束それぞれに対応する複数の反射部を有し、前記反射部のそれぞれが、前記第１の光束から分割された対応する前記第２の光束を偏向走査する偏向部と、
偏向走査された複数の前記第２の光束を、異なる色が割り当てられた複数の被走査面のうち、前記第２の光束に対応する前記第１の光束に対応付けられた色が割り当てられた被走査面上にそれぞれ結像させる光学系と、
偏向走査された前記第２の光束を検出する受光部と、を備える光走査装置で実行される光走査方法であって、
カラー画像データを取得する取得ステップと、
前記受光部による検出結果に基づいて、検出された前記第２の光束がいずれの前記反射部に対応するかを検知する検知ステップと、
取得された前記カラー画像データから複数の前記第１の光束それぞれに対応する複数のラインのデータを取得し、取得した前記ラインのデータを前記検知ステップによる検知結果に基づいて入れ替える入替ステップと、
入れ替えられた前記ラインのデータに対応する前記第１の光束を発光するように前記光源部を制御する光源制御ステップと、
を含むことを特徴とする光走査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置、画像形成装置、および光走査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レーザプリンタ、ファックス装置、デジタル複合機等で用いられる電子写真方式の画像形成装置では、カラー化や高速化により、感光体ドラムを複数備えるタンデム方式の装置が普及している。タンデム方式の装置では、複数の感光体ドラム各々に対し光を照射する必要がある。そのため、感光体ドラムの数が増加するに伴い、タンデム方式の画像形成装置に用いる光走査装置に光を照射する光源数を感光体ドラムの数だけ増加させた技術が既に知られている。
【０００３】
また、部品を共通化しつつ、画像出力を高速化する目的で、同一光源で複数色を画像形成する方法が開発されている（例えば、特許文献１）。具体的には、タンデム方式の画像形成装置では、光を偏向するポリゴンモータなどの偏向手段を中心として左右に複数色の光を走査する光路を有する対向走査光学系が使用されている。そして、このような複数色を発光可能な光源を複数用いることで高速化を図ることが考えられる。
【０００４】
しかし、複数の光源を用いるマルチビームの対向走査光学系では、光学系の構成や光学部品の構成により、転写紙に対する各ビーム（光束）の副走査方向の配列に不整合が発生し、適切な画像形成を実現できないという事態が生じる。
【０００５】
そこで、副走査方向のライン配列を一定に保つ手段として、制御部から光源へ画像データを接続するハーネスなどの結線を入れ子にしたり、光源を実装する制御基板のレイアウトを個別に開発したりする方法が採用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、転写紙に対する各ビームの副走査方向の配列が異なる事態が生じた場合は、特許文献１の方法であっても結局部品を共通化することができないという問題が生じることとなる。また、副走査方向の配列に生じる不整合を回避する手段として、制御部から光源へ画像データの接続を切り替える手段も考えられるが、ハードウェア構成上困難である。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、同一光源で複数色を画像形成する光学系において、異種の部品点数を増加することなく、転写紙に対する各光束の副走査方向の配列に合わせて画像データを形成することができる光走査装置、画像形成装置、および光走査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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、カラー画像データを取得する取得部と、色が対応付けられた第１の光束を複数発光する光源部と、発光された複数の前記第１の光束をそれぞれ前記第１の光束に対応する第２の光束に分割する光束分割部と、同一の前記第１の光束に対応する前記第２の光束を、異なる前記第１の光束に対応する
前記第２の光束と異なる方向に反射する反射鏡を有し、前記反射鏡により前記第２の光束を偏向走査する偏向部と、偏向走査された複数の前記第２の光束を、異なる色が割り当てられた複数の被走査面のうち、前記第２の光束に対応する前記第１の光束に対応付けられた色が割り当てられた被走査面上にそれぞれ結像させる光学系と、偏向走査された前記第２の光束を検出する受光部と、前記受光部による検出結果に基づいて、検出された前記第２の光束がいずれの色に対応するかを検知する検知部と、取得された前記カラー画像データから次に走査される色のデータを取得し、検知された色の次に走査される色が所定の色であるか否かを判定し、検知された色の次に走査される色が所定の色であると判定した場合に、次に走査される色を入れ替える入替部と、入れ替えられた前記色に対応する前記第１の光束を発光するように前記光源部を制御する光源制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、カラー画像データを取得する取得部と、色が対応付けられた第１の光束を発光する複数の光源部と、発光された複数の前記第１の光束をそれぞれ前記第１の光束に対応する第２の光束に分割する光束分割部と、同一の前記第１の光束に対応する前記第２の光束を偏向走査する偏向部と、偏向走査された複数の前記第２の光束を、異なる色が割り当てられた複数の被走査面のうち、前記第２の光束に対応する前記第１の光束に対応付けられた色が割り当てられた被走査面上にそれぞれ結像させる光学系と、偏向走査された前記第２の光束を検出する受光部と、前記受光部による検出結果に基づいて、検出された前記第２の光束がいずれの色に対応するかを検知する検知部と、取得された前記カラー画像データから次に走査される色に対応する複数の前記光源それぞれに対応する複数のラインのデータを取得し、検知された色の次に走査される色が所定の色であるか否かを判定し、検知された色の次に走査される色が所定の色であると判定した場合に、次に走査される色の複数の前記光源にそれぞれ対応する前記ラインのデータを相互に入れ替える入替部と、入れ替えられた前記データに対応する前記第１の光束を発光するように前記光源部を制御する光源制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、カラー画像データを取得する取得ステップと、色が対応付けられた第１の光束を発光する複数の光源ステップと、発光された複数の前記第１の光束をそれぞれ前記第１の光束に対応する第２の光束に分割する光束分割ステップと、同一の前記第１の光束に対応する前記第２の光束を偏向走査する偏向ステップと、偏向走査された複数の前記第２の光束を、異なる色が割り当てられた複数の被走査面のうち、前記第２の光束に対応する前記第１の光束に対応付けられた色が割り当てられた被走査面上にそれぞれ結像させる結像ステップと、偏向走査された前記第２の光束を検出する受光ステップと、前記受光部による検出結果に基づいて、検出された前記第２の光束がいずれの色に対応するかを検知する検知ステップと、取得された前記カラー画像データから次に走査される色に対応する複数の前記光源それぞれに対応する複数のラインのデータを取得し、検知された色の次に走査される色が所定の色であるか否かを判定し、検知された色の次に走査される色が所定の色であると判定した場合に、次に走査される色の複数の前記光源にそれぞれ対応する前記ラインのデータを相互に入れ替える入替ステップと、入れ替えられた前記データに対応する前記第１の光束を発光するように前記光源部を制御する光源制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、同一光源で複数色を画像形成する光学系において、異種の部品点数を増加することなく、転写紙に対する各光束の副走査方向の配列に合わせて画像データを形成することができるという効果を奏する。
【００１２】
また、本発明によれば、感光体への画像データの書き込みを高速化することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる画像形成装置１００の構成を示す図である。
【図２】図２は、光走査装置２０のハードウェア構成を示す図である。
【図３】図３は、ハーフミラープリズム３３の副走査断面図である。
【図４−１】図４−１は、偏向部３６の上部断面図である。
【図４−２】図４−２は、偏向部３６の側面図である。
【図４−３】図４−３は、偏向部３６の下部断面図である。
【図５−１】図５−１は、ポリゴンミラー３６ａ、３６ｂにより走査されたビームと遮光部材４５の位置の一例を示す図である。
【図５−２】図５−２は、ポリゴンミラー３６ａ、３６ｂにより走査されたビームと遮光部材４５の位置の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１の光走査装置２０と感光体ドラム１０との動作を示す説明図である。
【図７】図７は、従来のカラー対向走査タンデム光学系の構成を示す図である。
【図８】図８は、光書込制御部１３０の機能ブロック図である。
【図９】図９は、比較判定部１４１による判定処理のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１０】図１０は、データ入替部１３２による入替動作のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１１】図１１は、図１０においてデータ入替部１３２により入れ替えられた画像パスの一例を示す説明図である。
【図１２】図１２は、実施の形態２の光走査装置２２０と感光体ドラム１０の動作を示す説明図である。
【図１３】図１３は、光書込制御部２３０の機能ブロック図である。
【図１４】図１４は、データ入替部２３２による入替動作のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１５】図１５は、図１４においてデータ入替部２３２により入れ替えられた画像パスの一例を示す説明図である。
【図１６】図１６は、光書込制御部３３０の機能ブロック図である。
【図１７】図１７は、データ入替部３３２により入れ替えられた画像パスの一例を示す説明図である。
【図１８】図１８は、画像形成装置１００のハードウェア構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光走査装置、画像形成装置、および光走査方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。以下の実施の形態においては、本発明における画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能、およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ
Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｓ）に適用した例を示すが、これに限定されない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる画像形成装置１００の構成を示す図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、４つの感光体ドラム１０ｙ〜１０ｋと、４つの帯電ユニット１３ａ〜１３ｄと、現像ユニットとしての４つのトナーカートリッジ１２ａ〜１２ｄと、４つの転写ローラ１１ａ〜１１ｄと、３つの中間転写ローラ２５ａ〜２５ｃと、中間転写ベルト１４と、中間転写ベルトクリーニング装置１５と、搬送ベルト１６と、レジストローラ１７と、給紙レジストセンサ１７ａと、定着装置１８と、排紙装置１９と、光走査装置２０とを主に備える。
【００１６】
光走査装置２０は、画像形成装置１００の開始ボタンが押下されると、あるいはプリンタホストからの印刷開始信号が有効にされると、タイミング制御したビームを感光体ドラム１０上に露光する。光走査装置２０は、ポリゴンモータ（不図示）により偏向部３６により光源（不図示）からのビームを走査させ、感光体ドラム１０の被走査面にそれぞれビームを書き込み、静電潜像を形成する。
【００１７】
形成された静電潜像は、トナーカートリッジ１２ａ〜１２ｄから供給されるトナーにより現像され、各感光体ドラム１０上では単色画像が形成される。図１に示すように、まず、最初の感光体ドラム１０ｙではイエロー（Ｙｅ）のトナーが付着され、イエロー画像が形成され、転写ローラにより中間転写ベルト１４上に転写される。次の感光体ドラム１０ｃではシアン（Ｃｙ）のトナーが付着され、シアン画像が形成され、転写ローラにより中間転写ベルト１４上に転写される。なお、この中間転写ベルト１４上には既にイエロー画像が転写されているため、その上にシアン画像が転写される。
【００１８】
さらに、次の感光体ドラム１０ｍではマゼンタ（Ｍａ）のトナーが付着され、マゼンタ画像が形成されて、転写ローラにより中間転写ベルト１４上に転写される。この中間転写ベルト１４上には既にイエロー画像およびシアン画像が転写されているため、イエロー画像とシアン画像の上にマゼンタ画像が転写される。最後の感光体ドラム１０ｋではブラック（Ｂｋ）のトナーが付着され、転写ローラにより中間転写ベルト１４上に転写される。中間転写ベルト１４上には既に転写されたイエロー画像、シアン画像、マゼンタ画像の上にブラック画像が転写される。なお、中間転写ベルト１４は、中間転写ローラ２５ａ〜２５ｃを駆動ローラとして回転駆動することにより転写された各色のトナー像を所定方向へ搬送する。このように中間転写ベルト１４上に各色のトナー像が重ね合わせられることにより、合成カラー像が形成される。ここでは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順に作像しているが、作像する色順はこれに限定されない。
【００１９】
一方、画像形成装置１００は、ジョブ開始信号が有効にされると、給紙装置から転写紙４０を１枚ずつ分離して給紙搬送させ、給紙レジストセンサ１７ａで転写紙４０が検知されると給紙を一旦停止させる。そして、中間転写ベルト１４上の合成カラー画像の搬送にタイミングを合わせ、レジストローラ１７を回転させ、中間転写ローラ２５ｃおよび搬送ベルト１６が中間転写ベルト１４を介して接触する転写部と、中間転写ベルト１４と、の間に転写紙４０を送り込む。転写部は、転写紙４０へ合成カラー画像を転写する。定着装置１８は、搬送される合成カラー画像が転写された転写紙４０に熱と圧力を加えて定着させる。定着後、転写紙４０は、排紙装置１９に取り付けられた排紙ローラにより排出され、排紙トレイ上にスタックされる。
【００２０】
次に、光走査装置２０の詳細について説明する。図２は、光走査装置２０のハードウェア構成を示す図である。図２に示すように、光源３０と、カップリングレンズ３１と、アパーチャー３２と、ハーフミラープリズム３３と、シリンドリカルレンズ３４ａ、３４ｂと、偏向部３６と、防音ガラス３５と、第１走査レンズ３７ａ、３７ｂと、ミラー３８と、第２走査レンズ３９ａ、３９ｂとを主に備える。なお、図２では、説明の便宜上、光源３０を１つだけ図示するが、本実施形態では、光走査装置２０は２つの光源３０を備える。
【００２１】
光源３０は、複数の発光部を有する。本実施形態では、２つの発光部から２本のビームが出射される場合を例に説明する。光源３０は、例えば半導体レーザアレイ素子であってもよいし、面発光型半導体レーザアレイ素子であってもよい。なお光源３０はレーザアレイに限られるものではなく、複数の発光部を有するものであればどのようなものであってもよい。例えば、それぞれ１つの発光部を有する複数の光源素子により光源３０を構成してもよい。光源３０から出射された発散光束である第１ビームは、カップリングレンズ３１により、弱い収束光束もしくは平行光束または弱い発散光束に変換される。また、カップリングレンズ３１を出射した第１ビームは、アパーチャー３２により被走査面上のビーム径を安定される。
【００２２】
アパーチャー３２を通過した第１ビームは、ハーフミラープリズム３３により２本に分割され第２ビームとなる。ここで、ハーフミラープリズムの詳細について説明する。図３は、ハーフミラープリズム３３の副走査断面図である。図３に示すように、ハーフミラープリズム３３は、入射された第１ビームを、透過光と反射光１：１の割合で分割するハーフミラー３３ａを備える。また、ハーフミラープリズム３３は、ビームの進む方向を変換する機能を有する全反射面３３ｂを備える。アパーチャー３２を出た第１ビームは、ハーフミラープリズム３３に入射されるが、ハーフミラー３３ａで上下段の２つに分離され、全反射面３３ｂで方向が変換された後、後述する上下段に配置されたポリゴンミラー３６ａ、３６ｂへと出射される。
【００２３】
なお、ここではハーフミラープリズムを用いたが、単体のハーフミラーと一般に使用されるミラーとを用いて同様の機能を有する光学系デバイスを構成することもできる。また、ハーフミラーによる光の分離割合は、上記の１：１に限定されるものではなく、他の光学系デバイスの条件に合わせて適宜設定することができる。
【００２４】
図２に戻り、ハーフミラープリズム３３から出た２本の第２ビームは、上下段のそれぞれに合せて配置されるシリンドリカルレンズ３４ａ、３４ｂにより、偏向反射面の近傍にて主走査方向に長い潜像に変換される。
【００２５】
偏向部３６は、回転軸を中心に上下２段の多面反射鏡であるポリゴンミラー３６ａ、３６ｂを備え、これらを回転させてビームを走査する。ポリゴンミラー３６ａは偏向部３６の上段に、ポリゴンミラー３６ｂは偏向部３６の下段に備えられており、ポリゴンミラー３６ａに対しポリゴンミラー３６ｂは、偏向部３６の回転軸を中心に重ね合わせた状態から回転方向に角度φずれて周設されている。なお、ポリゴンミラー３６ａ、３６ｂは一体的に形成されていてもよく、別体として組みつけられてもよい。偏向部３６は、上記のように構成されたポリゴンミラー３６ａ、３６ｂにより第２ビームを偏向走査し、それぞれ感光体ドラム１０ａ、１０ｂに入射させる。
【００２６】
次に、偏向部３６の詳細について説明する。図４−１は、偏向部３６の上部断面図である。また、図４−２は、偏向部３６の側面図である。また、図４−３は、偏向部３６の下部断面図である。図４−１に示すように、ポリゴンミラー３６ａと３６ｂの回転方向へのずれ角φ１とφ１´が均等である場合は、ずれ角φはポリゴンミラー３６ａ、３６ｂのミラー面の面数（Ｍ）に対し、π／Ｍで表すことができる。その面数が４である場合、ずれ角φ１、φ１´はπ／４、すなわち４５°となる。ずれ角が４５°である場合、上段のポリゴンミラー３６ａにより走査を開始し、その後に下段のポリゴンミラー３６ｂにより走査を開始するまでの間隔と、下段のポリゴンミラー３６ｂにより走査を開始し、その後に上段のポリゴンミラー３６ａにより走査を開始するまでの間隔は同じ間隔となる。この場合、どのタイミングのビームが上段で反射され、どのタイミングのビームが下段で反射されて走査を行っているのかを判別することができない。
【００２７】
そこで、角度φの値を１８０°÷ポリゴンミラー３６ａ、３６ｂが有する角の数＋所定の角度ずれ量、または１８０°÷ポリゴンミラー３６ａ、３６ｂが有する角の数−所定の角度ずれ量の値とする。具体的には、ミラー面のずれ角φ１とφ１´を不均等にする。例えば、図４−１に示すように、上段のポリゴンミラー３６ａから下段のポリゴンミラー３６ｂを見た場合のミラー面のずれ角をφ１とする。また、図４−３に示すように、下段のポリゴンミラー３６ｂから上段のポリゴンミラー３６ａを見た場合のミラー面のずれ角をφ２とする。そして、φ１＝π／Ｍ＋α、φ２＝π／Ｍ−αとなるように、±αの角度差を設けてミラー面を配置する。
【００２８】
例えば、ミラー面が４面で、角度ずれ量αが１°あると、φ１＝４６°、φ２＝４４°となる。この場合、上段のポリゴンミラー３６ａにより走査を開始し、その後に下段のポリゴンミラー３６ｂにより走査を開始するまでの間隔は、下段のポリゴンミラー３６ｂにより走査を開始し、その後に上段のポリゴンミラー３６ａにより走査を開始するまでの間隔より長くなり、間隔が長いほうが上段のポリゴンミラー３６ａにより走査したと判断でき、間隔が短いほうが下段のポリゴンミラー３６ｂにより走査したと判断することができる。したがって、角度ずれ量αを設けることにより、その間隔からいずれの段により走査を行っているかを検出することができる。
【００２９】
角度ずれ量αの範囲は、ポリゴンミラー３６ａ、３６ｂを組み立てるにあたって部品公差が大きなパラメータとなる。この公差とは、規定値と実物の値との差であって、法令で許容される範囲である。また、機械加工において許し代とされている値である。例えば、部品公差を±０．２５°とすると、α＝０．２５にしてもφ１＝φ２となり、ポリゴンミラーの上段と下段を検出することができない。また、αが０．２５未満になると、φ１とφ２の大小関係が逆転してしまい、ポリゴンミラーの上段と下段を検出することはできるが、その結果が上下段で逆の結果となる。このため、αが０．２５を超える値でなければならない。
【００３０】
また、部品公差を±０．５°とすると、α＝０．５にしてもφ１＝φ２となり、ポリゴンミラーの上段と下段を検出することができない。このため、α＝０．５を超える値でなければならない。例えば、α＝０．５００５とすることができるが、この０．５００５は、０．５に対し、わずか０．０００５程大きくしただけであるが、高速クロックによりカウントを行うため、検知信号の間隔をカウントする値の差分が数百以上の差分があるので上下段の検出は十分に可能である。
【００３１】
従って、角度ずれ量αの最小値は、部品公差が±０．２５°である場合には、αはその公差の絶対値０．２５°を超える値、例えば０．２５０５°とすることができる。また、部品公差が±０．５°である場合には、αはその公差の絶対値０．５°を超える値、例えば０．５００５°とすることができる。一方、角度ずれ量αの最大値は、αが大きくなると検知信号の間隔が短い段のミラー面で感光体ドラムを走査できる有効書き込み幅に相当する偏向角が小さくなり、主走査幅を走査するための制御クロックを大幅に高速化する必要があることから、４５°に対して約２〜３％の約０．９〜１．３５°が好ましい。なお、光走査装置２０では、角度ずれ量αを設けた偏向手段３６を備えることで、いずれの段により走査を行っているかを検出することができる。
【００３２】
次に、ポリゴンミラー３６ａ、３６ｂにより走査されるビームの位置について説明する。図５−１および図５−２は、ポリゴンミラー３６ａ、３６ｂにより走査されたビームの位置の一例を示す図である。図５−１および図５−２に示すように、ポリゴンミラー３６ａ、３６ｂにより第２ビームが同時に反射される２方向のうちの１方に遮光部材４５が配設されている。ここで、ポリゴンミラー３６ａにより反射される第２ビームをビームＢ１、ポリゴンミラー３６ｂにより反射される第２ビームをビームＢ２とする。図５−１に示すように、ビームＢ１が感光体ドラム１０（被走査面）を走査している際、遮光部材４５は、被走査面上にビームＢ２が到達しないようにビームＢ２を遮光する。また、ビームＢ２が被走査面を走査している際は、遮光部材４５は、図５−２に示すように、ビームＢ１が被走査面上に到達しないようにビームＢ１を遮光する。
【００３３】
次に、実施の形態１の光走査装置２０と感光体ドラムとの動作について説明する。図６は、実施の形態１の光走査装置２０と感光体ドラム１０の動作を示す説明図である。図６
に示すように、光走査装置２０は、光源３０を実装した制御基板であるＬＤＢ５０ａ、５０ｂと、ＬＤＢ５０ａ、５０ｂそれぞれから出射された第１ビームを分割した第２ビーム（ＬＤ１、ＬＤ２）を反射するポリゴンミラー３６ａ、３６ｂと、ポリゴンミラー３６ａ、３６ｂにより反射された第２ビーム（ＬＤ１、ＬＤ２）をさらに偏向させる反射ミラー２１ａ〜２１ｌとを備える。また、反射ミラー２１ａ〜２１ｌは、感光体ドラム１０それぞれに対して３個ずつ備えられている。なお、光走査装置２０には、カラー対向走査タンデム光学系が用いられる。
【００３４】
光走査装置２０が備えるＬＤＢ５０の個数を２つとした点は、図７に示す従来のカラー対向走査タンデム光学系と異なる点である。図７は、従来のカラー対向走査タンデム光学系の構成を示す図である。図７に示すように、従来のカラー対向走査タンデム光学系はＬＤＢ５０を感光体ドラムの数と同じ数の４つ（ＬＤＢ５０ｙ、ＬＤＢ５０ｃ、ＬＤＢ５０ｍ、ＬＤＢ５０ｋ）を備えている。本実施の形態では、１つの光源３０を備えたＬＤＢ５０で複数色を画像形成するため、光源３０の数を感光体ドラム１０の数より少なくすることができる。
【００３５】
図６に示すように、転写紙４０に複数色のトナー像を重ねる順序については従来と同様である。すなわち、転写紙４０には、矢印で示す順序、イエロー（Ｙｅ）、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍａ）、ブラック（Ｂｋ）で４色のトナー像が重ねられてカラー画像が形成される。また、図６に示すように、感光体ドラム１０は、偏向部３６を中心に左右に２本ずつ配置されている。また、ポリゴンミラー３６ａにより反射された第２ビームは、反射ミラー２１ａ〜２１ｌにより偏向され、感光体ドラム１０に走査される。図６では、ポリゴンミラー３６ａにより走査された第２ビームは、感光体ドラム１０ｙに走査されるＬＤ１ｙ、ＬＤ２ｙと、感光体ドラム１０ｋに走査されるＬＤ１ｋ、ＬＤ２ｋとがある。また、ポリゴンミラー３６ｂにより反射された第２ビームは、感光体ドラム１０ｃに走査されるＬＤ１ｃ、ＬＤ２ｃと、感光体ドラム１０ｍに走査されるＬＤ１ｍ、ＬＤ２ｍとがある。以下、第２ビームをそれぞれＬＤ１、ＬＤ２で表し、特定が必要な場合はさらに感光体ドラム１０の色（ｙ、ｃ、ｍ、ｋ）を加えて示す。
【００３６】
このように、図６では、ＬＤＢ５０ａは、偏向部３６を中心に左側に配置された感光体ドラム１０ｙ、１０ｃに対応するＬＤ１、ＬＤ２を走査し、ＬＤＢ５０ｂは、偏向部３６を中心に右側に配置された感光体ドラム１０ｍ、１０ｋに対応するＬＤ１、ＬＤ２を走査する。
【００３７】
また、他の例として、１つのＬＤＢ５０が偏向部３６を中心とした場合の内側の感光体ドラムに対応するＬＤ１、ＬＤ２を走査し、もう１つのＬＤＢ５０が偏向部３６を中心とした場合の外側の感光体ドラムに対応するＬＤ１、ＬＤ２を走査する構成としてもよい。例えば、図６では、１つのＬＤＢ５０が内側の感光体ドラム１０ｃ、１０ｍに対応するＬＤ１、ＬＤ２を走査し、もう１つのＬＤＢ５０が外側の感光体ドラム１０ｙ、１０ｋに対応する第２ビームを走査する構成としてもよい。
【００３８】
偏向部３６の左側に配置するＹｅとＣｙは転写紙４０に対して副走査方向にＬＤ２が先行し、ＬＤ１が後行するラインである。また、偏向部３６の右側に配置するＭａとＢｋは転写紙４０に対して副走査方向にＬＤ１が先行、ＬＤ２が後行するラインである。
【００３９】
次に、光走査装置２０の機能の詳細について説明する。光走査装置２０は、光書込制御部１３０を備える。図８は、光書込制御部１３０の機能ブロック図である。図８に示すように、光書込制御部１３０は、データ選択部１３１と、データ入替部１３２と、光源制御部１３３と、偏向走査段検出部１４０と、ＬＤＢ５０ａと、ＬＤＢ５０ｂと、受光素子１５０ａと、１５０ｂとを主に備える。
【００４０】
光源制御部１３３は、ＬＤＢ５０ａ、５０ｂに変調信号を出力し、ＬＤＢ５０ａ、５０ｂからポリゴンミラー３６ａ、３６ｂに出射する各ビームを制御する。光源制御部１３３は、ＬＤＢ５０ａ、５０ｂから出射されたビームをポリゴンミラー３６ａ、３６ｂの方向へ走査させ、第１走査レンズ３７ａ、３７ｂとミラー３８とを介して感光体ドラム１０ｙ〜１０ｋを走査させる。
【００４１】
受光素子１５０ａは、イエローの感光体ドラム１０ｙとシアンの感光体ドラム１０ｃの走査先端位置に配置され、偏向部３６により反射されたビームを、感光体ドラム１０ｙおよび感光体ドラム１０ｃへの主走査の書き出し位置を示す同期検知信号として検出する。また、受光素子１５０ｂは、マゼンタの感光体ドラム１０ｍとブラックの感光体ドラム１０ｋの走査先端位置に配置され、偏向部３６により反射されたビームを、感光体ドラム１０ｍおよび感光体ドラム１０ｋへの主走査の書き出し位置を示す同期検知信号として検出する。
【００４２】
同期検知計測部１４２は、受光素子１５０により検出された同期検知信号の間隔を計測する制御クロックを備えたカウンタ（不図示）を有し、カウンタは制御クロックを用いて同期検知信号の検出間隔を計測し、計測した検出間隔を比較判定部１４１に出力する。カウンタの制御クロックは光源３０を１画素単位で制御するクロックであるため、ローエンド装置では約１０ＭＨｚの周波数で動作し、ハイエンド装置では約２００ＭＨｚの周波数で動作する高速クロックである。
【００４３】
比較判定部１４１は、同期検知計測部１４２により計測された検出間隔を所定の値と比較し、検出された同期検知信号がポリゴンミラー３６ａにより反射されたビームであるかポリゴンミラー３６ｂにより反射されたビームであるかを判定する。比較判定部１４１は、判定した結果をポリゴンミラー３６ａにより反射されたビームか、ポリゴンミラー３６ｂにより反射されたビームであるかを判別する偏向走査段信号として、データ選択部１３１、データ入替部１３２に出力する。
【００４４】
所定の値は、ポリゴンミラー３６ａ、３６ｂの上下段を判定するための限界値、固定値、または同期検知計測部１４２で計測された直前の値等とする。例えば、ポリゴンミラー３６ａにより反射されたビームを受光素子１５０ａで検出した同期検知信号から、その後にポリゴンミラー３６ｂにより反射されたビームを受光素子１５０ａで検出した同期検知信号までの間隔Ｔａと、ポリゴンミラー３６ｂにより反射されたビームを受光素子１５０ａで検出した同期検知信号から、その後にポリゴンミラー３６ａにより反射されたビームを受光素子１５０ａで検出した同期検知信号までの間隔Ｔｂとの平均値（Ｔａ＋Ｔｂ）／２を固定値とすることができる。
【００４５】
また、例えば、比較判定部１４１は、所定の値を同期検知計測部１４２で計測された直前の値として判定することもできる。比較判定部１４１は、同期検知計測部１４２による直前の計測結果と現在の計測結果とを比較し、現在の計測結果の方が大きい場合はポリゴンミラー３６ｂを、小さい場合はポリゴンミラー３６ａを走査したと判断する。間隔Ｔａに比較して間隔Ｔｂが長い光学系デバイスでは、同期検知計測部１４２による計測結果が交互に間隔が長いものと短いものを繰り返すため、比較判定部１４１は、上記のような判断が可能となる。
【００４６】
データ選択部１３１は、比較判定部１４１からの偏向走査段信号に基づき、画像処理部１１０から取得した画像データのうち光源制御部１３３により次回走査される画像データを選択する。データ選択部１３１は、光走査装置２０と感光体ドラム１０の配置により、選択した画像データに対してＬＤＢ５０ａ、ＬＤＢ５０ｂそれぞれの走査により作像するトナー色を決定する。
【００４７】
例えば、データ選択部１３１は、比較判定部１４１からの偏向走査段信号に基づき、１つのＬＤＢ５０により走査される画像データに２色の画像データを含める合成を行う。こ
こでは、１つのＬＤＢ５０でブラックとマゼンタを、もう１つのＬＤＢ５０でイエローとシアンを作像すると仮定する。例えば、データ選択部１３１は、ブラックとマゼンタをＬＤＢ５０ａにより走査される画像データに含め、イエローとシアンをＬＤＢ５０ｂにより走査される画像データに含め、画像データを合成し、合成した画像データをデータ入替部１３２に出力する。
【００４８】
また、他の例として、データ選択部１３１は、比較判定部１４１からの偏向走査段信号に基づき、画像処理部１１０から取得した画像データのうち光源制御部１３３により次々回走査される画像データを選択する。これにより、データ入替部１３２によるデータ入替処理の時間を十分に確保することができるので、データ入替部１３２から光源制御部１３３により迅速にデータを出力することが可能となる。
【００４９】
データ入替部１３２は、比較判定部１４１により出力された偏向走査段信号に基づいて、データ選択部１３１から合成された画像データを処理する。データ入替部１３２は、データ選択部１３１により合成された画像データが、所定の色である場合にＬＤＢ５０ａ、５０ｂで作像する画像データの配列を入れ替え、入れ替えた画像データを光源制御部１３３に出力する。
【００５０】
ここで、合成された画像データの配列を入れ替える例について説明する。光走査装置２０のレイアウト構成により、転写紙４０に対する副走査方向のビーム配列順序が異なる場合がある。例えば、図６に示すような光学系レイアウトでは、マゼンタおよびブラックの感光体ドラム１０ｍ、１０ｋに対しては、２つの第２ビームＬＤ１、ＬＤ２のうち、ＬＤ１が転写紙４０に対して副走査方向に先行する。他方、イエローおよびシアンの感光体ドラム１０ｙ、１０ｃに対しては、２つの第２ビームＬＤ１、ＬＤ２のうち、ＬＤ２が転写紙４０に対して副走査方向に先行する。このような光学系では、イエローとシアンの画像データの配列を切り替えなければ転写紙４０に対するカラー画像出力が不適切になる。
【００５１】
そこで、データ入替部１３２は、比較判定部１４１からの偏向走査段信号に基づいて、マゼンタおよびブラックの画像データはデータ選択部１３１からのライン配列通りに出力し、イエローおよびシアンの画像データはデータ選択部１３１により決定されたライン配列から、１ライン目のデータがＬＤ２に、２ライン目のデータがＬＤ１となるように画像データの配列を入れ替え、入れ替えた画像データを光源制御部１３３に出力する。
【００５２】
次に、比較判定部１４１による動作の詳細について説明する。図９は、比較判定部１４１による判定処理のタイミングを示すタイミングチャートである。
【００５３】
図９に示すＤＥＴＰ＿Ｎは、図８に示した受光素子１５０により出力された同期検知信号である。従来のように、１つの光源から出射されたビーム（第１ビーム）を分割せず、ミラー面が１段である１つのポリゴンミラーで走査する場合には、ポリゴンミラーの１面分の走査ごとに１つの同期検知信号（以下、ＤＥＴＰ＿Ｎ信号ともいう。）が検出される。これに対し、本実施の形態では、１つの光源３０から出射された第１ビームを２本の第２ビームに分割し、２本の第２ビームをそれぞれポリゴンミラー３６ａ、３６ｂで走査するため、２つのポリゴンミラー３６ａ、３６ｂそれぞれの１面分の走査により、２つのＤＥＴＰ＿Ｎ信号が検出される。
【００５４】
比較判定部１４１は、所定の値を固定値とする場合、ＤＥＴＰ＿Ｎの入力タイミングのカウンタの計測値を固定値（ＭＲＬＩＭＩＴ＿Ｒ）と比較し、固定値以上であれば偏向走査段信号（以下、ｍｉｒｒｏｒｓｉｄｅという。）をｌｏｗに、固定値未満であればｍｉｒｒｏｒｓｉｄｅをｈｉｇｈにする。具体的には、比較判定部１４１は、ＤＥＴＰ＿Ｎ信号の入力タイミングのカウンタの計測値が、固定値以上であればｌｏｗを表す０に、固定値未満であればｈｉｇｈを表す１に設定する。図９では、(Ｉ)と(II)のＤＥＴＰ＿Ｎ信号の間隔が固定値（ＭＲＬＩＭＩＴ＿Ｒ）未満となっているため、（II）のＤＥＴＰ＿Ｎ信
号を受信後、ｍｉｒｒｏｒｓｉｄｅがｈｉｇｈに設定されている。
【００５５】
また、他の例として、比較判定部１４１が、所定の値を同期検知計測部１４２が計測した直前の結果とする場合、（III）のＤＥＴＰ＿Ｎ信号を受信後、比較判定部１４１は直前値であるａ１と現在値であるｂ１を比較し、現在値が大きい場合にはｍｉｒｒｏｒｓｉｄｅをｌｏｗに設定する。また、（IV）のＤＥＴＰ＿Ｎ信号を受信後、直前値がｂ１で現在値がａ２であり、現在値ａ２が直前値ｂ１より小さい場合には、比較判定部１４１は、ｍｉｒｒｏｒｓｉｄｅをｈｉｇｈに設定する。
【００５６】
図９には図示していないが、比較判定部１４１が、所定値を固定値（ＭＲＬＩＭＩＴ＿Ｒ）とする場合、その固定値は、光書込制御部１３０が有する記憶部（不図示）に保存された値である。例えば、記憶部は、固定値として、同期検知信号の間隔からポリゴンミラーの上下段（３６ａ、３６ｂ）を判定可能な値を予め記憶する。また、記憶部は、感光体ドラム１０の回転速度が変更された場合等、同期検知信号の間隔の変化幅に合わせて固定値を変更することができるように任意の値を記憶することとしてもよい。
【００５７】
図９では、比較判定部１４１は、ＤＥＴＰ＿Ｎ信号の入力ごとにｍｉｒｒｏｒｓｉｄｅをｈｉｇｈとｌｏｗに切り替えている。データ選択部１３１は、ｍｉｒｒｏｒｓｉｄｅに基づいて２色の画像データを合成する。例えば、データ選択部１３１はブラックとマゼンタの画像を合成する場合、ブラックがポリゴンミラー３６ａにより走査し、マゼンタがポリゴンミラー３６ｂで走査すると仮定する。この場合、データ選択部１３１は、ｍｉｒｒｏｒｓｉｄｅがｌｏｗである場合、ブラックのデータ（Ｂｋ）を選択し、ｍｉｒｒｏｒｓｉｄｅがｈｉｇｈである場合、マゼンタのデータ（Ｍａ）を選択し、ＬＤＢ５０ｂを駆動する変調信号として合成する。データ選択部１３１は、残りのイエロー（Ｙｅ）、シアン（Ｃｙ）についても同様にして変調信号を合成する。
【００５８】
次に、データ入替部１３２によるデータ入替動作の詳細について説明する。図１０は、データ入替部１３２による入替動作のタイミングを示すタイミングチャートである。図１０において、ｍｉｒｒｏｒｓｉｄｅは比較判定部１４１により出力された偏向走査段信号である。ｍｉｒｒｏｒｓｉｄｅ＝０のときはポリゴンミラー３６ａ側の感光体ドラム１０に照射されるタイミングを示している。また、ｍｉｒｒｏｒｓｉｄｅ＝１のときはポリゴンミラー３６ｂ側の感光体ドラム１０に画像データが照射するタイミングを示している。データ選択部１３１は、ｍｉｒｒｏｒｓｉｄｅ信号の０、１に基づいてＬＤＢ５０ａの点灯データにＹｅとＣｙを、ＬＤＢ５０ｂの点灯データにＢｋとＭａを合成している。
【００５９】
図６のように配置された感光体ドラム１０と光走査装置２０の位置関係においては、ＢｋとＭａはＬＤ１が副走査方向に先行し、ＹｅとＣｙはＬＤ２が副走査方向に先行する。この配置においては、図１０のタイミングチャートに示すように、データ入替部１３２はデータ選択部１３１から入力された画像データのうち、ＢｋとＭａについては走査される順番を入れ替えず、ＹｅとＣｙについては走査される順番を入れ替えて出力する。データ入替部１３２は、ＹｅとＣｙの画像データについてはＬＤ１とＬＤ２の接続を切り替える。具体的には、データ入替部１３２は、ＬＤ１に対しては副走査方向に後行するデータ、すなわち２ライン目、４ライン目、６ライン目を接続し、ＬＤ２に対しては副走査方向に先行するデータ、すなわち１ライン目、３ライン目、５ライン目を接続して、光源制御部１３３に出力する。
【００６０】
次に、データ入替部１３２により入れ替えられた画像パスの詳細について説明する。図１１は、図１０においてデータ入替部１３２により入れ替えられた画像パスの一例を示す説明図である。まず、データ選択部１３１は、Ｄａｔａ１−１とＤａｔａ１−２にＢｋとＭａを合成した画像データを、Ｄａｔａ２−１とＤａｔａ２−２にＹｅとＣｙを合成した画像データをデータ入替部１３２に出力する。
【００６１】
図１１では、データ入替部１３２は、ＹｅとＣｙの画像データを先行ラインと後行ラインで入れ替えている。データ入替部１３２は、ＬＤＢ５０ａ＿ＬＤ１とＬＤＢ５０ａ＿ＬＤ２に当てはめる画像データを反転させる。この結果、ＬＤＢ５０ａから出力されるライン毎の画像データが入れ替わり、ＬＤＢ５０ａとＬＤＢ５０ｂから発光される複数のビームの感光体ドラム１０上への照射位置が適切になり、形成されるカラー画像の副走査ライン配列を画像処理部１１０がスキャナから取得した画像データと同一にすることができる。
【００６２】
このように、本実施の形態によれば、データ入替部１３２は、データ選択部１３１から取得した画像データに含まれるデータの配列を、偏向走査段信号に基づいて、ＬＤＢ５０により走査される色に適合する適正なデータ配列に入れ替える。このため、従来のように色ごとに光源（制御基板）を設けるのではなく、１つの光源（制御基板）で複数色の画像形成を行う場合であっても、転写紙に対する副走査方向のデータ配列に不整合が発生せず、適切に画像を形成できる。すなわち、同一光源で複数色を画像形成する光学系において、異種の部品点数を増加することなく、転写紙４０に対する各ビームの副走査方向の配列に合わせて画像データを形成することができる。
【００６３】
また、このように、本実施の形態によれば、ＬＤＢ５０は、２本の第１ビームを発光する光源３０、および２本の第１ビームをさらにそれぞれ２本に分割し４本の第２ビームとし、４本の第２ビームにより感光体に画像データを書き込むので、書込速度を高速化することができる。
【００６４】
（実施の形態２）
実施の形態１の光走査装置２０は、ポリゴンミラー３６ａ、３６ｂにより反射された第２ビームを偏向する反射ミラー２１を、感光体ドラム１０それぞれに対して３枚ずつ備えた。これに対し、実施の形態２の光走査装置２２０は、ポリゴンミラー３６ａ、３６ｂを中心に外側に配置された感光体ドラム１０と、内側に配置された感光体ドラム１０それぞれに対して異なる個数の反射ミラー２１を備える。なお、実施の形態２の画像形成装置１００の構成については、実施の形態１と同様である。
【００６５】
まず、実施の形態２の光走査装置２２０と感光体ドラム１０の動作について説明する。図１２は、実施の形態２の光走査装置２２０と感光体ドラム１０の動作を示す説明図である。図１２に示すように、光走査装置２２０は、ＬＤＢ５０ａ、５０ｂと、ＬＤＢ５０ａ、５０ｂから出射されたＬＤ１、ＬＤ２を反射するポリゴンミラー３６ａ、３６ｂと、ポリゴンミラー３６ａ、３６ｂにより反射されたＬＤ１、ＬＤ２をさらに偏向させる反射ミラー２１ａ〜２１ｊとを備える。なお、光走査装置２２０には、実施の形態１と同様カラー対向走査タンデム光学系が用いられる。
【００６６】
図１２において、反射ミラー２１に着目すると、光走査装置２２０は、ポリゴンミラー３６ａ、３６ｂを中心に外側に配置されている感光体ドラム１０ｙ、１０ｋに対しては３個ずつ（ミラー２１ａ〜ｃ、２１ｈ〜ｊ）備えられているが、内側に配置されている感光体ドラム１０ｃ、１０ｍに対しては２個ずつ（ミラー２１ｄと２１ｅ、ミラー２１ｆと２１ｇ）備えられている。このように、外側に配置されている感光体ドラム１０ｙ、１０ｋに対して備えられたミラー２１の数と、内側に配置されている感光体ドラム１０ｃ、１０ｍに対して備えられたミラーの数の差は１である。
【００６７】
このようにミラーの数の差が１となるように構成された光走査装置２２０では、ＣｙとＢｋが転写紙４０に対して副走査方向にＬＤ１が先行し、ＬＤ２が後行する。また、ＹｅとＭａが転写紙４０に対して副走査方向にＬＤ２が先行し、ＬＤ１が後行する。
【００６８】
このように複数光源で画像形成するマルチビームの対向走査光学系では、光学系の構成や光学部品の構成により、転写紙４０に対する各ビームの副走査方向の配列が異なることがある。そこで、データ入替部は、各々の光源ラインの順序に対応させてデータを入れ替える必要がある。
【００６９】
次に、光走査装置２２０の機能の詳細について説明する。光走査装置２２０は、光書込制御部２３０を備える。図１３は、光書込制御部２３０の機能ブロック図である。図１３に示すように、光書込制御部２３０は、データ選択部１３１と、データ入替部２３２と、光源制御部２３３と、偏向走査段検出部１４０と、ＬＤＢ５０ａと、ＬＤＢ５０ｂと、受光素子１５０ａと、１５０ｂとを主に備える。
【００７０】
光源制御部２３３は、ＢｋとＣｙについてはＬＤ１を副走査方向に先行させ、ＹｅとＭａについてはＬＤ２を副走査方向に先行させる。従って、データ入替部２３２は、データ選択部１３１から取得した画像データに対してＢｋとＣｙについては副走査方向へのライン配列を入れ替えず、ＹｅとＭａについては順序を入れ替える。
【００７１】
次に、データ入替部２３２によるデータ入替動作の詳細について説明する。図１４は、データ入替部２３２による入替動作のタイミングを示すタイミングチャートである。
【００７２】
図１４に示すように、データ入替部２３２は、ＹｅとＭａの画像データについてはＬＤ１とＬＤ２の接続を切り替える。具体的には、データ入替部２３２は、ＬＤ１に対しては副走査方向に後行するデータ、すなわち２ライン目、４ライン目、６ライン目を接続し、ＬＤ２に対しては副走査方向に先行するデータ、すなわち１ライン目、３ライン目、５ライン目を接続し、光源制御部２３３に出力する。
【００７３】
次に、データ入替部２３２により入れ替えられた画像パスの詳細について説明する。図１５は、図１４においてデータ入替部２３２により入れ替えられた画像パスの一例を示す説明図である。まず、データ選択部１３１は、Ｄａｔａ１−１とＤａｔａ１−２にＢｋとＭａを合成した画像データを、Ｄａｔａ２−１とＤａｔａ２−２にＹｅとＣｙを合成した画像データをデータ入替部２３２に出力する。
【００７４】
図１５では、データ入替部２３２は、ＹｅとＭａの画像データを先行ラインと後行ラインで入替処理している。すなわち、データ入替部２３２は、ＭａのＬＤＢ５０ｂ＿ＬＤ１とＬＤＢ５０ｂ＿ＬＤ２に当てはめる画像データを反転させる。この結果、ＬＤＢ５０ｂから出力されるＭａの画像データがライン毎に入れ替わり、Ｂｋの画像データは入れ替わらない。他方、データ入替部２３２は、ＹｅのＬＤＢ５０ａ＿ＬＤ１とＬＤＢ５０ａ＿ＬＤ２に当てはめる画像データを反転させる。この結果、ＬＤＢ５０ａから出力されるＹｅの画像データがラインごとに入れ替わり、Ｃｙの画像データは入れ替わらない。このようにデータ配列を入れ替えることで、ＬＤＢ５０ａとＬＤＢ５０ｂから発光される複数のビームの感光体ドラム１０上への照射位置が適切になり、形成されるカラー画像の副走査ライン配列を画像処理部１１０がスキャナから取得した画像データと同一にすることができる。
【００７５】
このように、本実施の形態によれば、データ入替部２３２は、データ選択部１３１から取得した画像データに含まれるデータの配列を、偏向走査段信号に基づいて、ＬＤＢ５０により走査される色に適合する適正なデータ配列に入れ替える。このため、従来のように色ごとに光源（制御基板）を設けるのではなく、１つの光源（制御基板）で複数色の画像形成を行う場合であっても、転写紙に対する副走査方向のデータ配列に不整合が発生せず、適切に画像を形成できる。すなわち、同一光源で複数色を画像形成する光学系において、異種の部品点数を増加することなく、転写紙４０に対する各ビームの副走査方向の配列に合わせて画像データを形成することができる。
【００７６】
また、このように、本実施の形態によれば、ＬＤＢ５０は、２本の第１ビームを発光する光源３０、および２本の第１ビームをさらにそれぞれ２本に分割し４本の第２ビームとし、４本の第２ビームにより感光体に画像データを書き込むので、書込速度を高速化することができる。
【００７７】
（変形例）
実施の形態１では、２つの発光部を有する光源から発光された２本のビーム（第１ビーム）それぞれを２本に分割して、分割された合計４本のビーム（第２ビーム）を走査して作像した。これに対し、変形例では、４つの発光部を有する光源から発光された４本の第１ビームそれぞれを２本に分割して、分割された合計８本のビームを走査して作像する。なお、変形例にかかる画像形成装置１００の構成は実施の形態１と同様である。
【００７８】
まず、変形例の光走査装置３２０の機能の詳細について説明する。光走査装置３２０は、光書込制御部３３０を備える。図１６は、光書込制御部３３０の機能ブロック図である。図１６に示すように、光書込制御部３３０は、データ選択部１３１と、データ入替部３３２と、光源制御部３３３と、偏向走査段検出部１４０と、ＬＤＢ５０ａと、ＬＤＢ５０ｂと、受光素子１５０ａと、１５０ｂとを主に備える。
【００７９】
データ入替部３３２は、比較判定部１４１により出力された偏向走査段信号に基づいて、データ選択部１３１から合成された画像データを処理する。データ入替部３３２は、データ選択部１３１により合成された画像データが、所定の色である場合にＬＤＢ５０ａ、５０ｂで作像する画像データの配列を入れ替え、入れ替えた画像データを光源制御部３３３に出力する。
【００８０】
光源制御部３３３は、データ入替部３３２により出力された入れ替えられた画像データに基づいてＬＤＢ５０ａ、５０ｂに変調信号を出力し、ＬＤＢ５０ａ、５０ｂからポリゴンミラー３６ａ、３６ｂに出射する各ビームを制御する。光源制御部３３３は、ＬＤＢ５０ａ、５０ｂから出射された第１ビームをハーフミラープリズム３３によりそれぞれ４本の第２ビームに分割し、ポリゴンミラー３６ａ、３６ｂの方向へ走査させ、第１走査レンズ３７ａ、３７ｂとミラー３８とを介して感光体ドラム１０ｙ〜１０ｋを走査させる。
【００８１】
データ入替部３３２は、４つに分割された第２ビームにより作像する場合においても、比較判定部１４１により出力された値を所定の値と比較し、所定の値であった場合に、データ選択部１３１から取得した画像データに含まれる色を、任意の順序に入れ替える。
【００８２】
次に、データ入替部３３２により入れ替えられた画像パスの詳細について説明する。図１７は、データ入替部３３２により入れ替えられた画像パスの一例を示す説明図である。まず、データ選択部１３１は、Ｄａｔａ１−１からＤａｔａ１−４にＢｋとＭａを合成した画像データを、Ｄａｔａ２−１からＤａｔａ２−４にＹｅとＣｙを合成した画像データをデータ入替部３３２に出力する。
【００８３】
図１７では、データ入替部３３２は、ＭａとＹｅとＣｙの画像データを４本のラインのなかで入替処理しており、ＬＤＢ５０ａ＿ＬＤ１〜ＬＤＢ５０ｂ＿ＬＤ４に当てはめる画像データを入れ替える。この結果、ＬＤＢ５０から出力されるＭａとＹｅとＣｙの画像データがライン毎に入れ替わり、ＬＤＢ５０ａとＬＤＢ５０ｂから発光される複数のビームの感光体ドラム１０上への照射位置が適切になり、形成されるカラー画像の副走査ライン配列を画像処理部１１０がスキャナから取得した画像データと同一にすることができる。
【００８４】
このように、本実施の形態によれば、データ入替部３３２は、データ選択部１３１から取得した画像データに含まれるデータの配列を所定の値と比較し、ＬＤＢ５０により走査される色に適合する適正なデータに入れ替える。このため、従来のように色ごとに光源（制御基板）を設けるのではなく、１つの光源（制御基板）で複数色の画像形成を行う場合であっても、転写紙４０に対する副走査方向のデータ配列に不整合が発生せず、適切に画像を形成できる。すなわち、同一光源で複数色を画像形成する光学系において、異種の部品点数を増加することなく、転写紙４０に対する各ビームの副走査方向の配列に合わせて画像データを形成することができる。
【００８５】
また、このように、本変形例によれば、ＬＤＢ５０は、４本の第１ビームをそれぞれ２本に分割し８本の第２ビームとし、８本の第２ビームにより感光体に画像データを書き込むので、書込速度をさらに高速化することができる。
【００８６】
図１８は、実施の形態１、２および変形例にかかる画像形成装置１００（以下、複合機１００という。）のハードウェア構成を示す図である。本図に示すように、この複合機１００は、コントローラ５００とエンジン部（Ｅｎｇｉｎｅ）５６０とをＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスで接続した構成となる。コントローラ５００は、複合機１００全体の制御と描画、通信、図示しない操作部からの入力を制御するコントローラである。エンジン部５６０は、ＰＣＩバスに接続可能なプリンタエンジンなどであり、たとえば白黒プロッタ、１ドラムカラープロッタ、４ドラムカラープロッタ、スキャナまたはファックスユニットなどである。なお、このエンジン部５６０には、プロッタなどのいわゆるエンジン部分に加えて、誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれる。
【００８７】
コントローラ５００は、ＣＰＵ５１１と、ノースブリッジ（ＮＢ）５１３と、システムメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）５１２と、サウスブリッジ（ＳＢ）５１４と、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）５１７と、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）５１６と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）５１８とを有し、ノースブリッジ（ＮＢ）５１３とＡＳＩＣ５１６との間をＡＧＰ（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｏｒｔ）バス５１５で接続した構成となる。また、ＭＥＭ−Ｐ５１２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）５１２ａと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ)５１２ｂと、をさらに有する。
【００８８】
ＣＰＵ５１１は、複合機１００の全体制御をおこなうものであり、ＮＢ５１３、ＭＥＭ−Ｐ５１２およびＳＢ５１４からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。
【００８９】
ＮＢ５１３は、ＣＰＵ５１１とＭＥＭ−Ｐ５１２、ＳＢ５１４、ＡＧＰ５１５とを接続するためのブリッジであり、ＭＥＭ−Ｐ５１２に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、ＰＣＩマスタおよびＡＧＰターゲットとを有する。
【００９０】
ＭＥＭ−Ｐ５１２は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ＲＯＭ５１２ａとＲＡＭ５１２ｂとからなる。ＲＯＭ５１２ａは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、ＲＡＭ５１２ｂは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
【００９１】
ＳＢ５１４は、ＮＢ５１３とＰＣＩデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このＳＢ５１４は、ＰＣＩバスを介してＮＢ５１３と接続されており、このＰＣＩバスには、ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）部なども接続される。
【００９２】
ＡＳＩＣ５１６は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）であり、ＡＧＰ５１５、ＰＣＩバス、ＨＤＤ５１８およびＭＥＭ−Ｃ５１７をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このＡＳＩＣ５１６は、ＰＣＩターゲットおよびＡＧＰマスタと、ＡＳＩＣ５１６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）と、ＭＥＭ−Ｃ５１７を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などをおこなう複数のＤＭＡＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と、エンジン部５６０との間でＰＣＩバスを介したデータ転送をおこなうＰＣＩユニットとからなる。このＡＳＩＣ５１６には、ＰＣＩバスを介してＦＣＵ（Ｆａｃｓｉｍｉｌｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）５３０、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）５４０、ＩＥＥＥ１３９４（ｔｈ
ｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ  １３９４）インターフェース５５０が接続される。操作表示部５２０はＡＳＩＣ５１６に直接接続されている。
【００９３】
ＭＥＭ−Ｃ５１７は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、ＨＤＤ５１８は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。
【００９４】
ＡＧＰ５１５は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェースであり、ＭＥＭ−Ｐ５１２に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。
【符号の説明】
【００９５】
１０ｙ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｋ、１０ａ、１０ｂ  感光体ドラム
１１ａ〜１１ｄ  転写ローラ
１２ａ〜１２ｄ  トナーカートリッジ
１３ａ〜１３ｄ  帯電ユニット
１４  中間転写ベルト
１５  中間転写ベルトクリーニング装置
１６  搬送ベルト
１７  レジストローラ
１７ａ  給紙レジストセンサ
１８  定着装置
１９  排紙装置
２０、２２０、３２０  光走査装置
２１ａ〜２１ｌ  反射ミラー
２５ａ〜２５ｃ  中間転写ローラ
３０  光源
３１  カップリングレンズ
３２  アパーチャー
３３  ハーフミラープリズム
３４ａ、３４ｂ  シリンドリカルレンズ
３５  防音ガラス
３６ａ、３６ｂ  ポリゴンミラー
３７ａ、３７ｂ  第１走査レンズ
３８  ミラー
３９ａ、３９ｂ  第２走査レンズ
４０  転写紙
４５  遮光部材
５０ａ、５０ｂ  ＬＤＢ
１００  画像形成装置
１１０  画像処理部
１３０  光書込制御部
１３１  データ選択部
１３２、２３２、３３２  データ入替部
１３３、２３３、３３３  光源制御部
１４０  偏向走査段検出部
１４１  比較判定部
１４２  同期検知計測部
１５０ａ、１５０ｂ  受光素子
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９６】
【特許文献１】特開２００６−２８４８２２号公報
【図１】
2011215608.tif 000003
【図２】
2011215608.tif 000004
【図３】
2011215608.tif 000005
【図４−１】
2011215608.tif 000006
【図４−２】
2011215608.tif 000007
【図４−３】
2011215608.tif 000008
【図５−１】
2011215608.tif 000009
【図５−２】
2011215608.tif 000010
【図６】
2011215608.tif 000011
【図７】
2011215608.tif 000012
【図８】
2011215608.tif 000013
【図９】
2011215608.tif 000014
【図１０】
2011215608.tif 000015
【図１１】
2011215608.tif 000016
【図１２】
2011215608.tif 000017
【図１３】
2011215608.tif 000018
【図１４】
2011215608.tif 000019
【図１５】
2011215608.tif 000020
【図１６】
2011215608.tif 000021
【図１７】
2011215608.tif 000022
【図１８】
2011215608.tif 000023