(57)【要約】【課題】回転多面鏡の偏向面の出入り量によって生じる画像不良を、画像形成装置を大型化させることなく容易且つ安価に改善すること。【解決手段】被走査面を走査する光学走査装置であって、光源と、光源から出射された光を反射することで、被走査面上を偏向走査する複数の偏向面を備える回転多面鏡と、回転多面鏡で反射された光を検出するセンサと、光源を制御する制御部と、を有し、制御部が、光源から回転多面鏡の第１偏向面に光が出射し、第１偏向面からセンサに光が入射するまでの第１時間と、光源から回転多面鏡の第２偏向面に光が出射し、第２偏向面からセンサに光が入射するまでの第２時間と、の時間差から、回転多面鏡の回転中心から第１偏向面までの距離と、回転中心から第２偏向面までの距離と、の距離の差分を取得し、取得した距離の差分に基づいて、光源から光を出射させるタイミングを制御する。【選択図】図１２
2019101194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被走査面を走査する光学走査装置であって、
光源と、
前記光源から出射された光を反射することで、前記被走査面上を偏向走査する複数の偏向面を備える回転多面鏡と、
前記回転多面鏡で反射された光を検出するセンサと、
前記光源を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記光源から前記回転多面鏡の第１偏向面に光が出射し、前記第１偏向面から前記センサに光が入射するまでの第１時間と、前記光源から前記回転多面鏡の第２偏向面に光が出射し、前記第２偏向面から前記センサに光が入射するまでの第２時間と、の時間差から、
前記回転多面鏡の回転中心から前記第１偏向面までの距離と、前記回転中心から前記第２偏向面までの距離と、の距離の差分を取得し、
取得した前記距離の差分に基づいて、前記光源から光を出射させるタイミングを制御することを特徴とする光学走査装置。
【請求項２】
前記距離の差分は、
前記第１時間と、前記第２時間と、の時間差と、
前記回転多面鏡の単位時間当たりの角速度と、に基づき、
前記光源から前記第１偏向面へ出射された光の入射光軸に前記センサから引いた垂線と、前記第１偏向面で偏向されて前記センサに入射した光の光軸と、を２辺としたときの該２辺の間の角度と、
前記光源から前記第２偏向面へ出射された光の入射光軸に前記センサから引いた垂線と、前記第２偏向面で偏向されて前記センサに入射した光の光軸と、を２辺としたときのその間の角度と、から角度の差分を取得し、
取得した前記角度の差分から、取得することを特徴とする請求項１に記載の光学走査装置。
【請求項３】
前記第１偏向面から前記センサへ出射された光の入射光軸を一辺とし、前記センサから、前記光源から前記第１偏向面へ出射された光の入射光軸に垂線を引くことで構成される第１の直角三角形と、
前記第２偏向面から前記センサへ出射された光の入射光軸を一辺とし、前記センサから、前記光源から前記第２偏向面へ出射された光の入射光軸に垂線を引くことで構成される第２の直角三角形と、
を想定したとき、
前記第１偏向面から前記センサへ出射された光の入射光軸と垂線とでなされる角度をβとし、前記第２偏向面から前記センサへ出射された光の入射光軸と垂線とでなされる角度と前記角度βとの差分を角度α、
前記垂線の長さをｘ、前記距離の差分をｙとすると
ｙは、以下の式で求められることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学走査装置。
ｙ＝ｘ×ｔａｎβ−ｘ×ｔａｎ（β―α）
【請求項４】
ジッタ補正とは、
前記制御部が、前記距離の差分に基づき、前記被走査面上の静電潜像の主走査方向のラインのうち、
前記第２偏向面によって偏向走査されることで形成される第２ラインの長さを、前記第１偏向面によって偏向走査されることで形成される第１ラインの長さに一致させるために、
前記第２ラインの画素の間隔を変更するように前記光源を制御することである請求項１から３のいずれか１項に記載の光学走査装置。
【請求項５】
ジッタ補正とは、
前記制御部が、前記距離の差分に基づき、前記被走査面上の静電潜像の主走査方向のラインのうち、
前記第２偏向面によって偏向走査されることで形成される第２ラインの長さを、前記第１偏向面によって偏向走査されることで形成される第１ラインの長さに一致させるために、
前記第２ラインに画素片を挿抜するように前記光源を制御することである請求項１から３のいずれか１項に記載の光学走査装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記距離の差分に基づき、静電潜像の主走査方向のラインのうち、隣接する他のラインとの間隔が、所定の間隔より狭い第１ラインの濃度を前記他のラインの濃度より薄くし、所定の間隔より広い第２ラインの濃度を前記他のラインの濃度より濃くなるように前記光源を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光学走査装置。
【請求項７】
前記光源は、副走査方向に複数配列されており、
前記制御部は、複数の前記光源のうち、前記第１偏向面によって偏向走査されることで形成される第１ラインと、前記第２偏向面によって偏向走査されることで形成される第２ラインと、の副走査方向の間隔の、基準の間隔からのずれが小さい方の前記光源を用いて、前記被走査面上に静電潜像を形成することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光学走査装置。
【請求項８】
被走査面を走査する光学走査装置であって、
光源と、
前記光源から出射された光を反射することで、前記被走査面上を偏向走査する複数の偏向面を備える回転多面鏡と、
前記回転多面鏡で反射された光を検出するセンサと、
前記光源を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記光源から前記回転多面鏡の第１偏向面に光が出射し、前記第１偏向面から前記センサに光が入射するまでの第１時間と、前記光源から前記回転多面鏡の第２偏向面に光が出射し、前記第２偏向面から前記センサに光が入射するまでの第２時間と、の時間差から、
前記回転多面鏡の回転中心から前記第１偏向面までの距離と、前記回転中心から前記第２偏向面までの距離と、の距離の差分を取得し、
前記距離の差分に基づき、静電潜像の主走査方向のラインのうち、隣接する他のラインとの間隔が、所定の間隔より狭い第１ラインの濃度を前記他のラインの濃度より薄くし、所定の間隔より広い第２ラインの濃度を前記他のラインの濃度より濃くなるように前記光源を制御することを特徴とする光学走査装置。
【請求項９】
被走査面を走査する光学走査装置であって、
副走査方向に複数配列された光源と、
前記光源から出射された光を反射することで、前記被走査面上を偏向走査する複数の偏向面を備える回転多面鏡と、
前記回転多面鏡で反射された光を検出するセンサと、
前記光源を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記光源から前記回転多面鏡の第１偏向面に光が出射し、前記第１偏向面から前記センサに光が入射するまでの第１時間と、前記光源から前記回転多面鏡の第２偏向面に光が出射し、前記第２偏向面から前記センサに光が入射するまでの第２時間と、の時間差から、
前記回転多面鏡の回転中心から前記第１偏向面までの距離と、前記回転中心から前記第２偏向面までの距離と、の距離の差分を取得し、
複数の前記光源のうち、前記第１偏向面によって偏向走査されることで形成される第１ラインと、前記第２偏向面によって偏向走査されることで形成される第２ラインと、の副走査方向の間隔の、基準の間隔からのずれが小さい方の前記光源を用いて、前記被走査面上に静電潜像を形成することを特徴とする光学走査装置。
【請求項１０】
前記第１時間と、
前記第２時間と、
を比較して時間差を取得し、
取得した時間差から、前記距離の差分を取得せずに、
取得した時間差に基づいて、前記光源を制御することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の光学走査装置。
【請求項１１】
前記回転多面鏡が反時計回りに回転し、前記偏向面の前記光源より遠い方から走査を始める場合において、前記センサを、前記回転多面鏡を挟んで前記光源の反対側に配置することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の光学走査装置。
【請求項１２】
前記回転多面鏡から前記センサへ光が出射する光路上において、光学素子が設けられていないことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の光学走査装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学走査装置と、
前記光学走査装置から偏向された光が表面に結像される少なくとも１つの像担持体と、
前記像担持体の表面上に形成された画像を記録材上に転写する転写手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート等の転写材（記録媒体）上に画像を形成する機能を備えた、例えば、レーザプリンタや複写機、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に使用される光学走査装置およびその光学走査装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーザプリンタ等の画像形成装置に用いられる光学走査装置は、画像信号に応じて光源から出射したレーザ光束を光変調し、光変調されたレーザ光束を例えば回転多面鏡を備えた光偏向器で偏向走査している。偏向走査されたレーザ光束は、被走査面上の走査開始位置のタイミングを制御するために、書き出し位置同期信号検出手段に導かれる。次に、例えばｆθ特性を有する結像光学系などの走査レンズによって、感光性の記録媒体面上にスポット状に結像された状態で光走査して画像記録を行っている。書き出し位置同期信号検出手段で信号が検出されると、その所定時間後に画像の書き出しを行なっている。
【０００３】
近年、画像形成装置の小型化および高画質化の要求が高く、光学走査装置ではそれに伴った光学系が広く採用されている。画像形成装置の小型化に関しては、例えば、モノクロ画像形成装置においては、光学走査装置から感光体までの光路長を短縮することで画像形成装置全体の小型化を図っている。光路長を短縮させる構成のひとつとして、回転多面鏡に入射する光束を主走査方向に予め収束させ、従来の平行光束を入射させる場合よりも手前に結像させることで光路長を短縮する光学系などがある（以下、収束光学系と称す）。また、インラインカラー機においては、装置の小型化や部品点数削減を目的として、同一の回転多面鏡にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４個の光束を偏向面の副走査方向に斜めに入射させる構成が知られている。斜めに入射させることによって、偏向後の光束を各色に応じた感光ドラム面上へ分離し走査することで光学走査装置および画像形成装置の小型化を図っている（以下、斜入射光学系と称す）。
【０００４】
また、高画質化に関しては印字位置の電気的な補正手段が提案されている。特許文献１では、書き始めと書き終わりのタイミングにおける信号を走査線ごとに検出し、基準となる走査時間からの差分に応じて走査線毎に光偏向器の回転数を決めるクロックの周波数を変更させて画像の主走査方向の倍率を補正する手段が提案されている。また、特許文献２では、工場出荷時などに各走査線の主走査方向の基準に対する差分を測定し、差分に関するデータを光学走査装置に保持させている。そして、保持させたデータを画像形成装置に入力し、データに基づいて画像形成装置で主走査方向の倍率を補正する手段が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０７８８７６号公報
【特許文献２】特開２００７−０７１９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
画像形成装置に用いられる光学走査装置において、回転多面鏡の偏向面が、回転中心からどれだけの距離に位置しているかを、出入り量として表すことがある。そして、収束光学系において、回転多面鏡の偏向面の偏向面の出入り量が大きいと、以下のような課題が生じる。図４、５は収束光学系における回転多面鏡の偏向面の出入りが起こすジッタ（以下、収束偏心ジッタ）について説明した図である。なお、ジッタとは主走査方向の走査位
置ずれのことを指す。図４は入射光束Ｌが出入りのある偏向面Ｍａ、Ｍｃによって偏向されたときの光束の反射方向を示している。偏向面Ｍａで反射した光束はＬａ、偏向面Ｍｃで反射した光束はＬｃである。図５（ａ）は、回転多面鏡に入射される光束が略平行光束の場合における感光ドラム１０３面上での照射位置を示した図である。図５（ａ）に示すように、反射光束が偏向面によって平行してずれた場合でも、走査レンズによって感光ドラム１０３面上では同じ位置に結像するためジッタにならない。図５（ｂ）は回転多面鏡に入射される光束が収束光束の場合における感光ドラム１０３面上での照射位置を示した図である。入射光束が収束光束の場合、走査レンズの焦点距離ｆより手前に結像するため、図５（ｂ）で示したＬａとＬｃの照射位置の差がジッタとして生じてしまうという課題がある。
また、斜入射光学系においても、後述するように、回転多面鏡の偏向面の出入り量が大きいと感光ドラム１０３面上で走査線が副走査方向にずれ、副走査ピッチムラが発生するという課題がある。モノクロ、カラーいずれにおいても、回転多面鏡の偏向面の出入りは画像品質において問題となることが多い。
【０００７】
上述の問題事例を解決する手段として、特許文献１や特許文献２のような印字位置の電気補正手段を用いれば良いと考えられる。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、以下のような課題があった。
特許文献１に記載の構成では、まず、書き始めから書き終わりの走査時間を検出するためにそれぞれの位置に折り返しミラーを設置している。次に、それぞれのミラーによる反射光を同一の書き出し位置同期信号検出手段に導くことで各偏向面によって偏向された走査線の走査時間を検出し、基準走査時間からの差分を補正している。しかし、この構成では折り返しミラーが複数枚必要となるため、コストアップしてしまう。また、小型な光学走査装置においては書き出し位置同期信号検出手段までの光路を確保できない、もしくは確保するために大型化してしまうといった課題がある。
また、特許文献２の構成では、工場出荷時等に光学走査装置にデータを保持させないと画像形成装置上で補正が出来ないという課題がある。また、データを保持させるためのメモリを追加するなどして大幅なコストアップが生じるといった課題がある。上記課題を解決するために、本出願に係る発明の目的は、回転多面鏡の偏向面の出入り量によって生じる画像不良を、画像形成装置を大型化させることなく容易且つ安価に改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明における光学走査装置は、
被走査面を走査する光学走査装置であって、
光源と、
前記光源から出射された光を反射することで、前記被走査面上を偏向走査する複数の偏向面を備える回転多面鏡と、
前記回転多面鏡で反射された光を検出するセンサと、
前記光源を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記光源から前記回転多面鏡の第１偏向面に光が出射し、前記第１偏向面から前記センサに光が入射するまでの第１時間と、前記光源から前記回転多面鏡の第２偏向面に光が出射し、前記第２偏向面から前記センサに光が入射するまでの第２時間と、の時間差から、
前記回転多面鏡の回転中心から前記第１偏向面までの距離と、前記回転中心から前記第２偏向面までの距離と、の距離の差分を取得し、
取得した前記距離の差分に基づいて、前記光源から光を出射させるタイミングを制御することを特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するため、本発明における光学走査装置は、
被走査面を走査する光学走査装置であって、
光源と、
前記光源から出射された光を反射することで、前記被走査面上を偏向走査する複数の偏向面を備える回転多面鏡と、
前記回転多面鏡で反射された光を検出するセンサと、
前記光源を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記光源から前記回転多面鏡の第１偏向面に光が出射し、前記第１偏向面から前記センサに光が入射するまでの第１時間と、前記光源から前記回転多面鏡の第２偏向面に光が出射し、前記第２偏向面から前記センサに光が入射するまでの第２時間と、の時間差から、
前記回転多面鏡の回転中心から前記第１偏向面までの距離と、前記回転中心から前記第２偏向面までの距離と、の距離の差分を取得し、
前記距離の差分に基づき、静電潜像の主走査方向のラインのうち、隣接する他のラインとの間隔が、所定の間隔より狭い第１ラインの濃度を前記他のラインの濃度より薄くし、所定の間隔より広い第２ラインの濃度を前記他のラインの濃度より濃くなるように前記光源を制御することを特徴とする。
【００１０】
また、上記目的を達成するため、本発明における光学走査装置は、
被走査面を走査する光学走査装置であって、
副走査方向に複数配列された光源と、
前記光源から出射された光を反射することで、前記被走査面上を偏向走査する複数の偏向面を備える回転多面鏡と、
前記回転多面鏡で反射された光を検出するセンサと、
前記光源を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記光源から前記回転多面鏡の第１偏向面に光が出射し、前記第１偏向面から前記センサに光が入射するまでの第１時間と、前記光源から前記回転多面鏡の第２偏向面に光が出射し、前記第２偏向面から前記センサに光が入射するまでの第２時間と、の時間差から、
前記回転多面鏡の回転中心から前記第１偏向面までの距離と、前記回転中心から前記第２偏向面までの距離と、の距離の差分を取得し、
複数の前記光源のうち、前記第１偏向面によって偏向走査されることで形成される第１ラインと、前記第２偏向面によって偏向走査されることで形成される第２ラインと、の副走査方向の間隔の、基準の間隔からのずれが小さい方の前記光源を用いて、前記被走査面上に静電潜像を形成することを特徴とする。
【００１１】
さらに、上記目的を達成するため、本発明における画像形成装置は、
上記に記載の光学走査装置と、
前記光学走査装置から偏向された光が表面に結像される少なくとも１つの像担持体と、
前記像担持体の表面上に形成された画像を記録材上に転写する転写手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、回転多面鏡の偏向面の出入り量によって生じる画像不良を、画像形成装置を大型化させることなく容易且つ安価に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１に係る画像形成装置の概略断面図
【図２】実施例１に係る光学走査装置の主走査方向要部断面図
【図３】実施例に係る回転多面鏡の偏向面の出入りを説明した図
【図４】実施例に係る回転多面鏡による光束の反射について説明した図
【図５】実施例１に係る収束光学系で発生するジッタを説明した図
【図６】実施例１に係るＢＤ信号の波形を示した図
【図７】実施例１に係るＢＤ信号周期の例を示した図
【図８】実施例１に係るＢＤ信号の波形を示した図
【図９】実施例１に係るＢＤ信号の波形を示した図
【図１０】実施例１に係るＢＤ信号の波形を示した図
【図１１】実施例１に係るＢＤ信号周期の例を示した図
【図１２】実施例１に係る回転多面鏡の偏向面の出入りと光軸の関係の説明図
【図１３】実施例１に係る回転多面鏡の偏向面の出入りとジッタの関係を示す図
【図１４】実施例２に係る画像形成装置の概略断面図
【図１５】実施例２に係る光学走査装置の斜視図
【図１６】実施例２に係る光学走査装置の主走査方向要部断面図
【図１７】実施例２に係る光学走査装置の副走査方向要部断面図
【図１８】実施例２に係る斜入射光学系で発生するピッチムラの説明図
【図１９】実施例２に係る回転多面鏡の偏向面の出入りとピッチムラの関係を示す図
【００１４】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施例１）
本発明の実施例１に係る光学走査装置を備えた画像形成装置について説明する。なお、以下の説明では、まず本発明の実施例１に係る画像形成装置を例示して説明し、次いで光学走査装置について詳しく説明する。
なお、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１６】
図１は本発明の実施例１に係る画像形成装置Ｄ１の模式断面図である。本実施例に係る画像形成装置Ｄ１は、光学走査装置Ｓ１を備え、光学走査装置Ｓ１により感光ドラムなどの像担持体を走査し、この走査された画像に基づいて記録紙等の記録材に画像形成を行う画像形成手段を備える画像形成装置である。ここでは、画像形成装置Ｄ１としてプリンタを例示して説明する。図１に示すように、画像形成装置Ｄ１は、得られた画像情報に基づいたレーザ光束を、露光手段としての光学走査装置Ｓ１によって出射し、プロセスカートリッジ１０２に内蔵された像担持体としての感光ドラム１０３上に照射する。感光ドラム１０３上に光束が照射され、露光されることで感光ドラム１０３上に潜像が形成され、プロセスカートリッジ１０２によってこの潜像が現像剤としてのトナーによりトナー像として顕像化される。なお、プロセスカートリッジ１０２とは、感光ドラム１０３と、感光ドラム１０３に作用するプロセス手段として、帯電手段や現像手段等を一体的に有するものである。
【００１７】
一方、記録材積載板１０４上に積載された記録材Ｐは、給送ローラ１０５によって１枚ずつ分離されながら給送され、次に搬送ローラ１０６によって、さらに下流側に搬送される。搬送された記録材上には、感光ドラム１０３上に形成されたトナー像が転写ローラ１０９によって転写される。この未定着のトナー像が形成された記録材Ｐは、さらに下流側に搬送され、内部に加熱体を有する定着器１１０により、トナー像が記録材Ｐに定着され
る。その後、記録材Ｐは、排出ローラ１１１によって機外に排出される。
なお、本実施例では感光ドラム１０３に作用するプロセス手段としての帯電手段及び現像手段をプロセスカートリッジ１０２中に感光ドラム１０３と一体的に有することとしたが、各プロセス手段を感光ドラム１０３と別体に構成することとしてもよい。
【００１８】
次に図２を用いて光学走査装置Ｓ１について説明する。図２は本発明の実施例１による光学走査装置Ｓ１の主走査方向の要部（光学系）断面図である。図２において、１１２はレーザ光束を出射する半導体レーザ（光源）、１１３はコリメータレンズとシリンドリカルレンズとを一体に成形したアナモフィックコリメータレンズである。１１４は開口絞り、１１５は回転多面鏡、１１６は回転多面鏡を回転駆動させる偏向装置、１１７は書き出し位置同期信号検出センサ（ＢＤセンサ）、１１８はｆθレンズ（走査レンズ）である。
【００１９】
上記構成において、光源１１２から出射したレーザ光束Ｌは、複合アナモフィックコリメータレンズ１１３によって主走査断面内では略収束光とされ、副走査断面内では収束光とされる。次にレーザ光束Ｌは開口絞り１１４を通って光束幅が制限されて、回転多面鏡１１５の偏向面においてほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像する。そして、このレーザ光束Ｌは回転多面鏡１１５を回転させることによって偏向走査される。レーザ光束Ｌは、回転多面鏡１１５の偏向面で反射され、ＢＤセンサ１１７へと入射する。このとき、ＢＤセンサ１１７で信号を検出し、このタイミングを主走査方向書き出し位置の同期検出タイミングとする。次にレーザ光束Ｌはｆθレンズ１１８に入射する。ｆθレンズ１１８は、レーザ光束Ｌを感光ドラム１０３上にスポットを形成するように集光し、且つスポットの走査速度が等速に保たれるように設計されている。このようなｆθレンズ１１８の特性を得るために、ｆθレンズ１１８は非球面レンズで形成されている。ｆθレンズ１１８を通過したレーザ光束Ｌは感光ドラム１０３上に結像走査される。
【００２０】
回転多面鏡１１５の回転によってレーザ光束Ｌを偏向走査し、感光ドラム１０３上でレーザ光束Ｌによる主走査が行われ、また感光ドラム１０３がその円筒の軸線まわりに回転駆動することによって副走査が行われる。このようにして感光ドラム１０３の表面には静電潜像が形成される。
【００２１】
次に、図３を用いて回転多面鏡の偏向面の出入り量について説明する。図３は回転多面鏡を回転軸方向から見た概略図であり、回転多面鏡１１５の偏向面の出入りを説明する図である。通常、回転多面鏡１１５は、その中心に設けられた嵌合穴１２０と偏向装置１１６の回転軸１１９を嵌合させて位置決めされ、回転多面鏡１１５を押圧するバネや接着によって固定される。回転多面鏡１１５の嵌合穴１２０と回転軸１１９には挿入するためのクリアランスがあるため、多くの場合、回転多面鏡１１５の嵌合穴１２０の中心１２２は回転軸１１９の中心１２１に対して片側に寄った状態で固定される。回転軸１１９と嵌合穴１２０それぞれの中心１２１、１２２がずれて固定されることで、偏向面Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、Ｍｄには出入り、すなわち、回転中心１２１や他の偏向面など何かの基準点からの距離に差（ずれ）が生じる。図３は回転多面鏡１１５の嵌合穴１２０が回転軸１１９に偏って固定された場合の例を示している。偏向面Ｍｂ側および偏向面Ｍｃ側の嵌合穴１２０の内径が回転軸１１９に接触している。この状態では本来あるべき理想面の位置に対し、偏向面Ｍａおよび偏向面Ｍｄは回転中心１２１から遠ざかり（面出）、偏向面Ｍｂおよび偏向面Ｍｃは回転中心１２１に近くなる（面入）。以下、偏向面が、基準となる点から遠ざかることを「面出」と表し、偏向面が、基準となる点よりも回転中心１２１に近づくことを「面入」と表現することとする。
【００２２】
本実施例ではまず、出入り量について簡潔に説明するため、回転多面鏡１１５の嵌合穴１２０から各偏向面に対する距離が全て同じ場合、すなわち、回転多面鏡１１５単体の対向する偏向面同士の出入り量の総和が０である場合について説明する。
【００２３】
図４は偏向面Ｍａおよび偏向面Ｍｃが同一の位相にある場合の光束を反射する様子を示した図である。図４（ａ）は偏向面で偏向された光束が感光ドラム１０３の略書き始めの位置に到達する際の状態を示しており、図４（ｂ）は光束が感光ドラム１０３の略書き終わりの位置に到達する際の状態を示している。回転中心１２１を基準として、偏向面Ｍａが面出で偏向面Ｍｃが面入の状態で回転多面鏡１１５が回転し光源１１２から出射された光束を偏向走査する。この場合、偏向面Ｍａで反射した光束Ｌａに対し、回転多面鏡１１５が１８０°回転し同じ偏向角度のときの偏向面Ｍｃで反射した光束Ｌｃは、反射角度は同じになるが平行してずれて反射される。そのため、偏向面Ｍａ、Ｍｃで反射した光束Ｌａ、Ｌｃが同一のＢＤセンサ１１７に入射するためには、面出である偏向面Ｍａが図で示す位相より進角してから入射することになる。
【００２４】
回転多面鏡１１５は偏向装置１１６によって等角速度で回転している。そのため、偏向面Ｍａで走査される光束は偏向面Ｍｃで走査される光束に対して遅れて走査され、ＢＤセンサ１１７に入射するタイミングが遅れ、すなわちＢＤ信号のタイミングが遅れることになる。ここで、ＢＤセンサ１１７に入射する光束を略結像させるために回転多面鏡１１５とＢＤセンサ１１７の間の光路上にＢＤレンズを配置している場合がある。その場合、上述のように平行してずれて反射した光束はＢＤレンズによって屈折し、ＢＤセンサ１１７上ではずれ量が小さくなる。ＢＤレンズがある場合でもずれは検出可能であるものの、ＢＤレンズを配置しないことで、よりタイミングのずれ量は顕著になるため、ＢＤレンズ（光学素子）を配置しないことが望ましい。
【００２５】
図５は収束光学系で偏向面の出入りによって発生するジッタについて説明した光学走査装置主要部分の主走査断面図である。図５（ａ）は、回転多面鏡に入射される光束が略平行光束の場合における感光ドラム１０３面上での照射位置を示した図である。図５（ａ）に示すように、反射光束が偏向面の出入りによって平行してずれた場合でも、走査レンズ１１８によって感光ドラム１０３面上では同じ位置に結像するためジッタにならない。
一方、図５（ｂ）は回転多面鏡に入射される光束が収束光束の場合における感光ドラム１０３面上での照射位置を示した図である。入射光束が収束光束の場合、走査レンズに光束が平行してずれて入射すると、走査レンズの焦点距離ｆより手前に結像するため、図５（ｂ）で示したＬａとＬｃの照射位置のずれが発生する。これは図４で示すように、ＢＤセンサ１１７に入射するときのずれ量に対して、書き終わり側ではずれ量が大きくなっている。つまり、ＢＤセンサ１１７に入射した光束によって走査線毎の書き出し位置を大凡合わせることができても、書き終わり側ではより顕著にジッタとして現れることになる。
【００２６】
図６は偏向面Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、Ｍｄで偏向された光束がＢＤセンサ１１７に入射したときのＢＤセンサ１１７から出力される信号の波形を示した図である。偏向面Ｍａで反射された光束は理想面で反射した場合より遅いタイミングでＢＤセンサ１１７に入射するため信号は遅れ、一方偏向面Ｍｃで反射した光束は理想面で反射した場合より早いタイミングでＢＤセンサ１１７に入射する。同様に、偏向面Ｍｂで反射された光束は理想面で反射した場合よりも早いタイミングでＢＤセンサ１１７に入射し、偏向面Ｍｄで反射された光束は理想面で反射した場合よりも遅れてＢＤセンサ１１７に入射する。そのため、それぞれのＢＤ信号の時間間隔（時間差）（以下、ＢＤ周期と称す）はＴａｂ＜Ｔｂｃ＜Ｔｄａ＜Ｔｃｄという関係になる。なお、Ｔａｂとは、光源１１２から偏向面Ｍａに光束が出射し、偏向面ＭａからＢＤセンサ１１７に光束が入射するまでの時間と、光源１１２から偏向面Ｍｂに光束が出射し、偏向面ＭｂからＢＤセンサ１１７に光束が入射するまでの時間との差を表すものである。同様に、Ｔｂｃは、偏向面ＭｂとＭｃでの時間の差を表したものであり、Ｔｃｄは、偏向面ＭｃとＭｄでの時間差、Ｔｄａは、偏向面ＭｄとＭａでの時間差を表している。
【００２７】
この関係を理解し、画像形成装置Ｄ１で検出可能なＢＤ周期から回転多面鏡１１５の偏向面の出入り量を検出する手段について説明する。図７は画像形成装置Ｄ１で検出可能なＢＤ周期の一例を表すグラフである。図７の縦軸は各ＢＤ周期と平均ＢＤ周期の差を表している。Ｔａｂは平均ＢＤ周期に比べて最も短く、−１０［ｎｓｅｃ］となっている。そして、Ｔｂｃが平均ＢＤ周期に比べて次に短く、−２［ｎｓｅｃ］となっているため、「偏向面Ｍａ面が面出」もしくは「偏向面Ｍｂ面が面入」もしくは「偏向面Ｍａ面が面出かつ偏向面Ｍｂ面が面入」のいずれかであることが分かる。
【００２８】
但し、偏向面の出入りは基本的にある面が面入の場合、対向面は同絶対値の面出となるため、「偏向面Ｍａ面が面出」の場合は、図８に示すようにＴａｂ＝Ｔｂｃとなるはずなので矛盾する。また、「偏向面Ｍｂ面が面入」の場合は、図９に示すようにＴａｂ＝Ｔｄａとなるはずなので矛盾する。すなわち、図７に示すＢＤ周期の場合は「偏向面Ｍａ面が面出かつ偏向面Ｍｂ面が面入」である図１０に示す関係であることがわかる。ここで偏向面Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、Ｍｄで偏向した光束によるＢＤ信号の平均ＢＤ周期に対するずれ量をＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄとし、また面出を＋、面入を−と定義すると以下の式が成り立つ。
Ｔａ−Ｔｂ＝−１０［ｎｓｅｃ］
Ｔｂ−Ｔｃ＝−２［ｎｓｅｃ］
Ｔｃ−Ｔｄ＝１０［ｎｓｅｃ］
Ｔｄ−Ｔａ＝２［ｎｓｅｃ］
【００２９】
また、｜Ｔａｂ｜＝｜Ｔｃｄ｜、｜Ｔｂｃ｜＝｜Ｔｄａ｜であることから対向面の出入り量の絶対値は等しく、｜Ｔａ｜＝｜Ｔｃ｜となり、且つ面の出入りが逆であることがわかるため、以下の式が成り立つ。
Ｔａ＝−Ｔｃ
Ｔｂ＝−Ｔｄ
【００３０】
上記を連立された方程式を解けば以下の値を導くことができる。
Ｔａ＝＋６［ｎｓｅｃ］
Ｔｂ＝−４［ｎｓｅｃ］
Ｔｃ＝−６［ｎｓｅｃ］
Ｔｄ＝＋４［ｎｓｅｃ］
これは偏向面が理想位置にある場合に対する、回転中心１２１から各偏向面でのＢＤ信号のずれ量に相当するため、これらから算出される出入り量は理想面に対する絶対量となる。
【００３１】
次に、回転多面鏡１１５単体の偏向面の出入り量が前述に比べて比較的大きく、組み付けによって生じる偏向面の出入りに加わる場合について説明する。上述では簡潔にするため、回転多面鏡１１５単体の対向する偏向面同士の出入り量の総和が０の場合で説明した。しかしながら、実際には回転多面鏡１１５の加工方法に応じて、例えば安価な加工方法で回転多面鏡１１５を製作する場合は嵌合穴や回転軸を正確な円形状とするのは難しく、回転多面鏡１１５単体の偏向面の出入り量が大きくなる。そこで、組み付けによって生じる偏向面の出入りと回転多面鏡１１５単体の偏向面の出入りが加わった場合のＢＤ周期の例を図１１に示す。
【００３２】
Ｔａｂ、Ｔｄａは平均に対して周期が短く、Ｔｂｃ、Ｔｃｄは平均に対して周期が長いことがわかるが、この周期関係からは理想面に対してどの面が面出でどの面が面入であるかを判定するのは困難である。しかしながら、相対差は求めることができる。その手段について説明する。図１１より、以下の式が成り立つ。
Ｔａ−Ｔｂ＝−３０［ｎｓｅｃ］
Ｔｂ−Ｔｃ＝１９［ｎｓｅｃ］
Ｔｃ−Ｔｄ＝３８［ｎｓｅｃ］
Ｔｄ−Ｔａ＝−２７［ｎｓｅｃ］
ここで偏向面Ｍａを基準とすると、
Ｔａ＝０
Ｔｂ＝３０
Ｔｄ＝−２７
となり、これより
Ｔｃ＝１１
を導くことができる
【００３３】
これらの値と、ＢＤセンサ１１７の配置や偏向点の関係から、偏向面の出入り量、すなわち偏向面Ｍａ（第１偏向面）を基準としたとき、もう一方の偏向面（第２偏向面）がどのくらいの距離ずれているのか、距離の差分を算出する。回転中心１２１から離れるようにずれていれば面出、回転中心に近づくようにずれていれば面入となる。図１２は光源１１２から回転多面鏡１１５への入射光軸Ｎと回転多面鏡１１５の偏向点とＢＤセンサ１１７の位置関係を模式的にあらわした図である。尚、分かり易く説明するために図は回転多面鏡の大きさおよび偏向面の出入り量を誇張して表現している。光軸Ａは偏向面Ｍａによる反射光束ＬａがＢＤセンサ１１７に入射する際の光軸を表す。すなわち、ＢＤセンサ１１７と偏向点Ｐを結ぶ直線を意味する。ここでいう偏向点Ｐとは、基準となる偏向面Ｍａにおける入射光束をＢＤセンサ１１７方向へ反射させる際の反射点を意味する。
【００３４】
光源１１２から偏向面Ｍａに出射し、偏向面ＭａからＢＤセンサ１１７に光束が入射するまでの時間（第１時間）Ｔａと、光源１１２から偏向面Ｍｄに出射し、偏向面ＭｄからＢＤセンサ１１７に光束が入射するまでの時間（第２時間）Ｔｄを比較する。Ｔａを基準としたとき、Ｔｄ＝−２７［ｎｓｅｃ］であるため、偏向面Ｍｄは偏向面Ｍａに対して２７［ｎｓｅｃ］分だけ面出、つまり偏向面Ｍａよりも、偏向面Ｍｄは回転中心から離れた位置にある。そのため、図１２の点線に示すように、偏向面Ｍｄの入射光軸Ｎに対する角度が、偏向面Ｍａの入射光軸Ｎに対する角度と同じ場合には、前述のように反射角度は同じになるが平行してずれて反射される。偏向面Ｍｄで反射した光束ＬｄがＢＤセンサ１１７に入射するためには、偏向面Ｍａで反射した光束ＬａがＢＤセンサ１１７に入射したときの角度よりも、所定の角度δだけ回転させてから入射することになる。そのため、偏向面Ｍｄで反射される光束ＬｄはまだＢＤセンサ１１７に到達していない。仮に回転多面鏡１１５の回転数を３０，０００［ｒｐｍ］とすると、回転多面鏡１１５の単位時間当たりの回転角（角速度）は０．１８［°／μｓｅｃ］となる。光束ＬｄがＢＤセンサ１１７に到達するのは、偏向面Ｍｄが偏向面Ｍａと平行な状態から角度δ傾いてからとなるので、それを時間で換算すると偏向面Ｍａで反射される光束ＬａがＢＤセンサ１１７に到達してから２７［ｎｓｅｃ］後となる。この時間差を回転多面鏡１１５の回転角度δを使い、図１２に示す角度αに換算する。角度αは、垂線ｘと偏向面Ｍａで偏向されＢＤセンサ１１７に入射した光束の光軸を２辺としたときの該２辺の間の角度と、垂線ｘと偏向面Ｍｄで偏向されＢＤセンサ１１７に入射した光束の光軸を２辺としたときの該２辺の間の角度の差分を指している。角度αを求めるにあたり、反射光束の回転角は回転多面鏡の回転角の２倍となるので、０．１８［°／μｓｅｃ］×２×２７［ｎｓｅｃ］＝９．７２×１０−３［°］となる。図１２で示す角度αが９．７２×１０−３［°］になるため、ＢＤセンサ１１７を中心に光軸Ａを９．７２×１０−３［°］だけ時計回りに回転させた軸が偏向面Ｍｄによる反射光束ＬｄがＢＤセンサ１１７に入射する際の光軸Ｄとなる。この光軸Ｄと入射光軸Ｎとの交点Ｑから偏向点Ｐまでの距離ｙがおおよその偏向面Ｍａに対する偏向面Ｍｄの出入り量となる。
【００３５】
本実施例で示す構成の場合、図１２にて、光源１１２から偏向面Ｍａ上の偏向点Ｐへの
入射光軸を一辺とし、そこにＢＤセンサ１１７から引いた垂線ｘ、入射光軸Ｎ、偏向点ＰからＢＤセンサ１１７までの光軸Ａを３つの辺とする第１の直角三角形を想定する。また、光源１１２から偏向面Ｍｄ上の偏向点Ｑへの入射光軸にＢＤセンサ１１７から引いた垂線ｘ、入射光軸Ｎ、偏向点ＱからＢＤセンサ１１７までの光軸Ｄを３つの辺とする第２の直角三角形を想定し、以下の式から、前述の距離ｙを求めることができる。つまり、ｙ＝ｘ×ｔａｎβ−ｘ×ｔａｎ（β―α）に各数値を入力することによりｙを取得する。例えばｘ＝１５［ｍｍ］、角度β＝７０［°］とすると、ｙ＝１５［ｍｍ］×ｔａｎ（７０）［°］−１５［ｍｍ］×ｔａｎ（７０−９．７２×１０−３）［°］＝２１．７［μｍ］となる。よって、偏向面Ｍｄは偏向面Ｍａに対して２１．７［μｍ］程、面出であることが算出できる。偏向面Ｍｂ、偏向面Ｍｃに関しても同様の計算方法で算出することができる。すなわち、偏向面Ｍａを基準として、偏向面Ｍｂ、Ｍｃがどのくらい回転中心から離れているのか、もしくはどのくらい回転中心に近いのかを表す距離の差分を、上記のようにして求める。厳密には偏向面Ｍｄの偏向点は回転によって僅かにずれるため、回転軸からの距離に応じてその分を算出し、計算に盛り込むことでより正確な偏向面の出入り量を算出し、取得することができる。尚、上述の算出方法は簡易的に算出するための方法であり、より詳細に算出するためにはこれに限ったものではく、つまりはＢＤ周期から求められる基準面に対する他の偏向面の進角によって偏向面の出入り量を算出することを特徴とする。この偏向面の出入り量の算出は画像形成装置Ｄ１に設けた演算手段であるコントローラ（制御部）などで算出すれば良い。
【００３６】
次に、ジッタの補正について説明する。
図１３は収束光学系における偏向面の出入りによる各像高での主走査方向のジッタ量を示すグラフである。ある基準面に対し、別の面が偏向面の出入りにより１０μｍだけ基準面に近づいた、いわゆる面入の場合における、基準面に対する主走査方向の走査位置（印字位置）のずれ量を示している。仮に２０μｍ面入の場合は２倍のずれ量になり、逆に１０μｍ面出の場合はグラフの縦軸に示すずれ量の符号が逆になる。このずれ量は光学系、主に入射光束の収束度合いによって異なる。回転多面鏡１１５の偏向面の出入り量に応じた各像高におけるジッタは予め光学系によってわかる。よって、制御部で光源１１２を制御し、ＢＤ周期から判別した偏向面の出入り量によって、各偏向面で走査される走査線を電気的に補正することで、基準面で走査される走査線に一致させる。つまりは、静電潜像の主走査方向の（走査線）ラインのうち、上記の第２偏向面で偏向走査されることで形成される第２ラインの書き出し位置を、上記の第１偏向面で偏向走査されることで形成される第１ラインの書き出し位置と一致させるようにする。さらに、第２ラインの長さを、第１ラインの長さと一致させるようにすればよい。
【００３７】
電気的な補正手段としては以下の方法が挙げられる。まず、各主走査ライン内を所定数に分割し、それぞれ分割された区画ごとに画像クロックを変調させて、第２ラインの画像クロックが変調された箇所における画素の間隔を変更するように光源１１２を制御するなどすればよい。具体的には、まず、上述の方法で偏向面の出入り量を求めることにより、基準面に対する主走査方向の走査位置のずれ量（ジッタ量）がわかる。主走査方向の走査位置にずれが生じると、正確に所望の位置に各色の画素を配置できない事が発生してしまう。例えば、本実施例において黒色を適切な濃度で出力したい場合は、トナーを適当な割合で感光ドラムに走査すればよい。しかし、正確に所望の位置に画素を配置できないとすると、画素間の位置ずれを起こしてしまい、その結果として、本来要求される色とは異なる濃度の黒色が出力されてしまう。そこで、偏向面の出入り量に応じたジッタ量から補正値を決め、その補正値に従い、所定数に分割された各主走査ラインの区画ごとに画像クロックの変調を行う。一例を挙げると、補正値に従い、画像クロックを変調前の画像クロックの１／１６画像クロックずつ短く（周波数は高く）変調した場合、１画素のサイズが変調前と比べて１５／１６のサイズとなる。この１画素を所定の数に分割して得られる画素の各部分のことを指して画素片と呼んでいる。ここでは、１画素を１６分割しているが、
何分割にするかは分解能に応じて、任意に設定される。そして、先ほどと同様に画像クロックを変調前の１／１６画像クロックずつ短く変調するということを、６画素連続で行うと、６画素合わせて合計６／１６画素分書き込み幅を短くすることができる。つまり、画像クロックを変調することで１画素のサイズが１／１６（画素片）の分だけ短く変わり、結果的に、画素と画素の間の間隔が画像クロックを変調する前に比べて、変更されていることになる。このように、補正値が＋の時は画像クロックを伸ばし（周波数を低下させる）、−の時は画像クロックを縮める（周波数を高くする）事とし、光源から主走査ラインに光を走査するタイミングを変えることで、第２ラインの画素の間隔を変更する。その結果、画素が均等に並ぶように補正することができる。
【００３８】
但し、電気的なジッタの補正手段はこれに限ったものではなく、例えば、像担持体である感光ドラム上のドットの前後に微小な画素片を挿抜することでドット位置を主走査方向にずらし、補正するなどしてもよい。具体的には、回転多面鏡の各偏向面の大きさのずれにより、主走査方向における走査線の長さは、理想的な走査線の長さである基準値からずれることになる。この基準値に対するずれ量と、形成しようとする画像データに基づいて、光源１１２からの光を変調するパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）を制御部で生成し、その信号に基づいて、各偏向面を走査する。このＰＷＭ制御では、主走査方向における１画素の幅を所定の数に分割し、主走査方向の解像度を向上させるようにしている。このように１画素を分割して得た各部分が画素片となる。そしてこの画素片に対応する幅となるＰＷＭ信号のパルスを最小幅パルスと呼んでいる。ここで、主走査方向の解像度を６００ＤＰＩ、回転多面鏡の面数を４面、ＰＷＭ制御のビット幅を４ビット、つまり、１画素を１５分割して画素片とする場合を考える。そして、記録材のサイズをＡ４とすると、最小幅パルスは、１インチ＝２５．４ｍｍなので、２５．４／（６００＊１５）≒０．００２８ｍｍの幅のパルスとなる。さらに、回転多面鏡１１５の偏向面Ｍａ及びＭｂを使用して走査した場合、走査線が基準値より０．０１０５ｍｍだけ短くなり、偏向面Ｍｃ及びＭｄを使用して走査した場合、走査線が基準値より０．０１０５ｍｍ長くなるものとする。すると、０．０１０５ｍｍは、最小幅パルスの約３．７個の期間に相当する。この値を四捨五入して整数としての挿去する最小幅パルス数を求める。つまり、偏向面Ｍａ及びＭｂを使用して走査する場合、制御部は、画像データに対応するＰＷＭ信号に対して最小幅パルス４つ分の幅のパルス信号を挿入する。一方、偏向面Ｍｃ及びＭｄを使用して走査する場合、制御部は、画像データに対応するＰＷＭ信号から最小幅パルス４つ分の幅のパルス信号を抜去する。このようにして、走査線を基準値、つまり理想の長さに近づけるように補正をする。本実施例では、例えば、上記の第２ラインの長さを、第１ラインの長さに一致させるため、第２ラインに画素片を挿抜するように光源１１２を制御することとなる。
【００３９】
なお、今回は回転多面鏡の偏向面の出入り量（距離の差分）を一度算出してから、偏向面の出入り量に応じたジッタ量の関係から補正値を決めている。しかしながら、ＢＤ周期の差分（時間差）から直接ジッタ量補正値を決めることによってより精度よくジッタを補正することができる。この場合は、ＢＤ周期の差分に応じたジッタ補正量を設計によって求めることができるため、その補正値を用いればよい。
【００４０】
また、偏向面の出入りによる反射光線のずれ量は、図４（ａ）に示す書き始め側に対して、走査する偏向面が光源から傾き遠ざかる図４（ｂ）に示す書き終わり側の方が大きくなる。そのため、本実施例で示した回転多面鏡の回転方向が図４の回転方向とは反対（反時計回り）で、光源から遠い方から走査を始める光学系においては、ＢＤセンサを反光源側に配置する。具体的には、図２ではＢＤセンサ１１７は光源１１２のすぐ右側（光源側）に配置されているが、これを光源１１２とは回転多面鏡を挟んで反対側、図中の下側に光源１１２から遠ざけて配置する。そうすることで、図４（ａ）に示すように、偏向面の出入りによる反射光線のずれ量が小さい状態で、偏向面からＢＤセンサ１１７に光束を反射させることができるため、より精度良く偏向面の出入り量を算出することができる。
以上の手法と演算手段により、一般的に光学走査装置に用いられる既存の素子を活用して部品等を増やすことなく回転多面鏡の偏向面の出入り量を推定することができる。また、算出された偏向面の出入り量を用いて画像形成装置の課題となる画像不良を容易に改善することができる。
【００４１】
（実施例２）
次に、ＢＤ周期から回転多面鏡１１５の偏向面の出入り量が分かることによる別の応用について説明する。図１４は光学走査装置を具備したインラインカラー画像形成装置Ｄ２の主断面構成図である。本実施例の画像形成装置Ｄ２において、光学走査装置Ｓ２が画像情報に基づいて光束Ｌｙ、Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｋを出射する。光束Ｌｙ〜Ｌｋは、一次帯電器２０１ｙ、２０１ｍ、２０１ｃ、２０１ｋによって一様に帯電した感光ドラム２０２ｙ、２０２ｍ、２０２ｃ、２０２ｋの表面上を照射し、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像器２０３ｙ、２０３ｍ、２０３ｃ、２０３ｋによってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像として可視像化される。
一方、給送トレイに載置された転写材Ｐは、給送ローラ２０４ａ、２０４ｂにより給送され、転写ベルト２０５と感光ドラム２０２ｙ〜２０２ｋとのニップ部へ搬送され、各色のトナー像を重ねて転写される。トナー像を転写された転写材Ｐは、定着器２０６によって加熱、加圧されてトナー像を定着され、排出ローラ２０７によって装置外に排出される。
【００４２】
図１５は、本実施例に係る光学走査装置Ｓ２を図１４における紙面奥から見たときの上面斜視図である。図１６は本実施例に係る光学走査装置Ｓ２の主走査方向の要部（光学系）断面図である。図１７は本実施例に係る光学走査装置Ｓ２の副走査方向の要部（光学系）断面図である。図１５〜１７に示すように、光学走査装置Ｓ２は、固定部２１１、２１２、２１３によって、画像形成装置Ｄ２の枠体に固定されている。光学走査装置Ｓ２は、偏向装置１１６を略四角形を呈したハウジング部材２１４の略中央に設け、偏向装置１１６の回転軸１１９に対して左側に第１走査光学系、右側に第２走査光学系を有する。第１走査光学系は、イエローのＹステーション、マゼンタのＭステーションを有する。第２走査光学系は、シアンのＣステーション、ブラックのＫステーションを有する。ＹステーションとＫステーションは、回転多面鏡１１５に対し略対称に配置され、ＭステーションとＣステーションも同様である。
【００４３】
Ｙステーションにおいて、光源２１５ｙから出射された光束Ｌｙは、コリメータレンズ２１６ｙにより略平行光化され、シリンドリカルレンズ２１７を通過し、回転多面鏡１１５を備えた偏向装置１１６により偏向される。偏向された光束Ｌｙは、第１走査レンズ２１８ｙｍ、第２走査レンズ２１９ｙを通過した後、平面鏡の折り返しミラー２２０ｙ１によって感光ドラム２０２ｙに導かれ、走査線を描画する。同様にして、Ｍ〜Ｋステーションにおいても、光源２１５ｍ〜２１５ｋから出射された光束Ｌｙ〜Ｌｋは、以下の構成を介して、それぞれの感光ドラム２０２ｍ〜２０２ｋに走査線が描画される。その構成とは、コリメータレンズ２１６ｍ〜２１６ｋ、シリンドリカルレンズ２１７、偏向装置１１６、第１走査レンズ２１８ｙｍ、２１８ｃｋ、第２走査レンズ２１９ｍ〜２１９ｋ、折り返しミラー２２０ｍ１〜２２０ｋ１のことを指す。
【００４４】
光学走査装置Ｓ２は、偏向面への入射光束の光路と、該偏向面で偏向走査され、被走査面上に入射する走査光束（実走査光束）の光路とに挟まれた非有効領域に、ＢＤセンサ１１７を配している。ＢＤセンサ１１７は、偏向走査された光束を検知し、４つの光源２１５ｙ〜２１５ｋから放射される複数の光束の書き出しタイミングを制御している。上述の光学部品は、ガラス強化樹脂などで成形されたハウジング部材２１４に収納されている。
なお、図１７に示す副走査断面においては、光束Ｌｙ、Ｌｍ（光束Ｌｃ、Ｌｋ）は、偏向装置１１６の回転軸１１９に垂直な平面に対し斜めとなるように回転多面鏡１１５へ斜
入射されており、略偏向面上で副走査方向に交差する。以下、このように回転多面鏡１１５へ斜入射される光学系を斜入射光学系と称す。
【００４５】
（斜入射光学系における課題）
図１８は斜入射光学系を用いた光学走査装置における回転多面鏡の偏向面の出入りによる課題を示した図である。簡潔に説明するため、折り返しミラーを省略し、走査レンズを１枚で表現している。尚、これはＹ〜Ｋステーションにおいてすべて共通である。Ｍａ、Ｍｂはそれぞれ回転多面鏡１１５の偏向面である。ＬａとＬｂは各偏向面で反射された光束の光軸である。偏向面に対して副走査方向に斜めに入射する光束は、ある偏向面Ｍａで反射した場合と、偏向面Ｍａに対して面出である偏向面Ｍｂで反射した場合とでは図１８で示すように平行してずれて反射される。ずれて反射された光束Ｌｂは走査レンズの副走査方向に異なる位置に入射し、感光ドラム２０２上でも副走査方向に異なる位置に照射される。本来は副走査方向に同じ位置に照射されるべき光束が異なる位置に照射されるため、画像では副走査方向に印字が密になる箇所と疎になる個所が繰り返され、隣接する走査線（ライン）間の副走査方向の距離（間隔）にばらつきが生じる。その結果、濃淡ムラ（副走査ピッチムラ）となってしまう。このように、回転多面鏡１１５に対して副走査方向に角度を有して入射する斜入射光学系の場合、回転多面鏡１１５の偏向面の出入りが大きな課題となる。
【００４６】
斜入射光学系においても、実施例１と同様にＢＤセンサ１１７によって書き出しタイミングを制御しているため、同様の手法で偏向面の出入り量を特定することができる。すなわち、まず、各偏向面からＢＤセンサ１１７に入射した光束のタイミングであるＢＤ周期のずれ量を、実施例１と同様にして求める。次に、偏向面ＭａとＭｂで考えた場合、求めたＢＤ周期のずれ量から、実施例１と同様に、偏向面Ｍａを基準として、もう一方の偏向面である上記の偏向面Ｍｂがどのくらいの距離ずれているのか（出入り量）を求める。そして、これも実施例１と同様に、ＢＤ周期のずれ量から回転多面鏡１１５の回転角度を算出し、偏向面Ｍｂによる反射光束がＢＤセンサ１１７に入射する光軸Ｄと入射光軸Ｎとの交点Ｑから、偏向点Ｐまでの距離ｙを求めればよい。図１９は斜入射光学系における、回転多面鏡１１５の偏向面の出入り量と副走査ピッチムラの関係を示した図である。偏向面の出入り量と副走査ピッチムラ量は偏向面に対する入射角度や、光学系の倍率に応じて異なるが、設計によって算出することができる。また、厳密には像高によって副走査方向の照射位置が変わる「傾き」が生じるが、傾きについても設計から傾き量を算出することができるので、算出された傾き量分を補正値として持たせればよい。
【００４７】
図１８を用いて説明したように、本実施例では、基準となる偏向面から面出、もしくは面入となると、副走査方向にずれが生じる。偏向面がある面に対して面出である場合は感光ドラム２０２上では感光ドラム２０２回転方向の下流にずれるため、走査線のずれる方向は反対に紙先端方向になる。一方、偏向面がある面に対して面入である場合は感光ドラム２０２上では感光ドラム２０２回転方向の上流にずれるため、画像としては走査線が紙後端方向にシフトすることになる。また、偏向面に対する入射角度が反対の場合にはそれらが全て反対になる。この原理から、先述の方法で特定した偏向面の出入り量に応じて感光ドラム２０２面上の照射位置を推定する。そして、設計から求められる補正値に応じて電気的に照射位置を補正するように光源１１２を制御することで、偏向面の出入りによる副走査ピッチムラを改善することができる。尚、副走査ピッチムラの補正についても、ＢＤ周期（時間差）から、偏向面同士の距離の差分を求めることなく、直接補正値を決めることによってより精度よく副走査ピッチムラおよび傾きを補正することができる。この場合は、ＢＤ周期の差分に応じた副走査ピッチムラ補正量および傾き補正量を設計によって求めることができるため、その補正値を用いればよい。
【００４８】
また、本実施例では、偏向面に対して副走査方向に斜めに入射する光束は、ある偏向面
Ｍａで反射した場合と、偏向面Ｍｂで反射した場合とでは平行してずれて反射される。ずれて反射された光束は走査レンズの副走査方向において異なる位置に入射するので、感光ドラム２０２上でも副走査方向に異なる位置に照射されることになる。つまり、本来同じ位置に照射されるべき光束が異なる位置に照射されるため、画像として印字が密になる箇所と疎になる箇所が繰り返されることになる。その結果、密になる箇所では色が濃く見え、疎になる箇所では色が薄く見えることになり、濃淡ムラ（副走査ピッチムラ）となってしまう。そこで、副走査ピッチムラの電気補正手段としては、以下の方法が挙げられる。まずは、ピッチの狭くなる部分の主走査線の濃度を薄くし、ピッチの広くなる部分の主走査線の濃度を濃くする。言い換えると、まず、ずれのない基準の間隔として、理想的な主走査方向のラインの間隔（所定の間隔）を定める。そして光源１１２を制御して、静電潜像の主走査方向のラインのうち、隣接する他のラインとの間隔が所定の間隔よりも狭いラインの濃度を薄く、具体的にはラインを細くする。そして、隣接する他のラインとの間隔が所定の間隔よりも広いラインの濃度を濃くする、具体的にはラインを太くする方法が挙げられる。このように、主走査方向のラインの間隔が密となる部分はラインを細くし、ラインの間隔が疎となる部分はラインを太くすることで、ピッチムラが緩和して見えるようになる。すなわち、例えば、画像情報に応じて光源１１２のオン・オフをＰＷＭ信号により制御し、光量を走査線毎に可変することで視覚的に副走査ピッチムラを目立たなくするなどの手法を用いればよい。
【００４９】
また、別の手段としては、マルチビーム光源をもう一つ用意して副走査方向に並ぶように複数配列し、副走査方向のライン間隔の基準間隔からのずれが小さい方のマルチビーム光源を選択して使用するように構成してもよい。このマルチビーム光源の具体例としては、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ＬＡＳＥＲ）が挙げられ、レーザの発光点が副走査方向に複数配列された構成となっている。例えば走査線（ライン）の間隔の、基準となる走査線（ライン）の間隔からのずれが理想とする位置から上方向に大きくずれる場合は、下側のマルチビーム光源（発光点）から出射されるレーザ（光束）を選択的に使用する。また、走査線（ライン）の間隔の、基準となる走査線（ライン）の間隔からのずれが理想とする位置から下方向に大きくずれる場合は、上側のマルチビーム光源（発光点）から出射されるレーザ（光束）を選択する。すなわち、走査線（ライン）が理想とする位置よりずれる方向に対して、逆方向に同じ距離だけずれた発光点を選択することで、走査線（ライン）の位置を理想とする位置に近づけるように補正しても良い。但し、電気補正手段については別の手段を用いても良く、これに限ったものではない。
以上のように、ＢＤ周期から回転多面鏡の偏向面の出入り量を特定することで、画像形成装置における画像品質を改善することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１１２…光源、１０３…感光ドラム、１１５…回転多面鏡、１１７…ＢＤセンサ、Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ…光束、Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、Ｍｄ…偏向面、２０２…感光ドラム
【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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