(57)【要約】      （修正有）【課題】斜入射面倒れジッターに伴う画像書き込みタイミングのずれを補正できる、低コストかつ小型な光走査装置を提供する。【解決手段】光走査装置１００は、複数の偏向面を有する偏向器４と、偏向器４の回転軸に平行な第１の断面及び偏向器４の回転軸に垂直な第２の断面において、複数の偏向面のうち同一の偏向面に互いに異なる角度で光束を入射させる複数の入射光学系ＬＡ１〜ＬＡ４と、偏向器４によって偏向される複数の光束を被走査面８ｙ、８ｍ、８ｃ、８ｋに集光する結像光学系と、偏向器４によって偏向された複数の光束を検知し、複数の入射光学系ＬＡ１〜ＬＡ４のそれぞれに対応する複数の同期信号を取得する同期検知手段と、同期信号間の時間差の偏向面間での差分に基づき、複数の偏向面及び複数の入射光学系のそれぞれに対応する被走査面８ｙ、８ｍ、８ｃ、８ｋへの画像書き込みタイミングのずれを補正する補正手段と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の偏向面を有する偏向器と、
該偏向器の回転軸に平行な第１の断面及び該偏向器の回転軸に垂直な第２の断面において、前記複数の偏向面のうち同一の偏向面に互いに異なる角度で光束を入射させる複数の入射光学系と、
前記偏向器によって偏向される複数の光束を被走査面に集光する結像光学系と、
前記偏向器によって偏向された複数の光束を検知し、前記複数の入射光学系のそれぞれに対応する複数の同期信号を取得する同期検知手段と、
前記同期信号間の時間差の前記偏向面間での差分に基づき、前記複数の偏向面及び前記複数の入射光学系のそれぞれに対応する前記被走査面への画像書き込みタイミングのずれを補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記複数の入射光学系は、前記第２の断面に対して互いに異なる側から前記同一の偏向面に光束を入射させる少なくとも２つの入射光学系を含む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】
前記同期検知手段は、前記結像光学系の光軸及び前記偏向器の回転軸を含む面に対して、前記複数の入射光学系と同じ側に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記同期検知手段は、前記結像光学系の光軸及び前記偏向器の回転軸を含む面に対して、前記複数の入射光学系とは反対側に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記偏向器が備える各偏向面の間における前記時間差の差分に基づいて、全体倍率ズレ及び片倍率ズレを補正するための補正値を算出し、前記複数の偏向面及び前記複数の入射光学系のそれぞれに対する前記被走査面への画像書き込みタイミングのずれを補正することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記偏向器の偏向面の面精度をＳ、ｄ線の波長をλ、とするとき、
Ｓ≦０．２λ
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記偏向器の回転軸に平行な断面における、前記補正手段が用いる前記同期信号に対応する２つの入射光学系の光軸同士が成す角度の間の差をΔφ（ｄｅｇ）とするとき、
１．５≦Δφ≦１２．０
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項８】
該偏向器の回転軸に垂直な断面における、前記補正手段が用いる前記同期信号に対応する２つの入射光学系の光軸同士が成す角度の間の差をΔθ（ｄｅｇ）とするとき、
５．０≦Δθ≦２０．０
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項９】
複数の偏向面を有する偏向器と、
該偏向器の回転軸に平行な第１の断面及び該偏向器の回転軸に垂直な第２の断面において、前記複数の偏向面のうちの第１の偏向面に互いに異なる角度で光束を入射させる第１の複数の入射光学系と、
該偏向器の回転軸に平行な第３の断面及び該偏向器の回転軸に垂直な第２の断面において、前記複数の偏向面のうちの前記第１の偏向面とは異なる第２の偏向面に互いに異なる角度で光束を入射させる第２の複数の入射光学系と、
前記第１の偏向面によって偏向される複数の光束を第１の複数の被走査面に集光する、第１の結像光学系と、
前記第２の偏向面によって偏向される複数の光束を第２の複数の被走査面に集光する、第２の結像光学系と、
前記第１の偏向面によって偏向された複数の光束を検知し、前記第１の複数の入射光学系それぞれに対応する複数の同期信号を取得する同期検知手段と、
前記同期信号間の時間差の前記偏向面間での差分に基づき、前記複数の偏向面、前記第１の複数の入射光学系及び前記第２の複数の入射光学系それぞれに対する前記被走査面への画像書き込みタイミングのずれを補正する、補正手段と、
を備えることを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光走査装置と、前記光走査装置によって前記被走査面に配置された感光体の感光面上に形成される静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像された前記トナー像を被転写材に転写する転写器と、転写された前記トナー像を前記被転写材に定着させる定着器と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項１０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、光走査装置に関し、例えばレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）、デジタル複写機、マルチファンクションプリンタ（ＭＦＰ）等の画像形成装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光走査装置において、部品点数を削減し、簡易な構成で装置全体の小型化を図るために、ポリゴンミラーに対して副走査方向に斜めから入射する光学系（以下、斜入射光学系）が用いられている。
斜入射光学系を用いている光走査装置においては、斜入射面倒れジッターと呼ばれる問題が生じる場合がある。
そして、従来の光走査装置では、この斜入射面倒れジッターを考慮しておらず、また検知できないため、斜入射面倒れジッターが発生した場合、結果として印字品質の劣化を生じてしまい、良好な画像が得られない。
【０００３】
これに対して、特許文献１は、ポリゴンミラーによって副走査方向に異なる角度に反射された２つの反射走査光を２つの同期検知手段で検知し、この２つの同期信号の相対的なタイミング差を検出する。そして、各面の面倒れに起因する画像書き込みタイミングのずれを補正するためのポリゴンミラー各面毎の補正値を算出し、算出した補正値と同期信号に基づいて、画像の書き込みタイミングを制御する光走査装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２１４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている光走査装置では、斜入射面倒れジッターに伴う画像書き込みタイミングのずれを補正するために、２つの同期検知手段を用いる必要があるために、コストアップにつながっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明に係る光走査装置は、複数の偏向面を有する偏向器と、偏向器の回転軸に平行な第１の断面及び偏向器の回転軸に垂直な第２の断面において、複数の偏向面のうち同一の偏向面に互いに異なる角度で光束を入射させる複数の入射光学系と、偏向器によって偏向される複数の光束を被走査面に集光する結像光学系と、偏向器によって偏向された複数の光束を検知し、複数の入射光学系のそれぞれに対応する複数の同期信号を取得する同期検知手段と、同期信号間の時間差の偏向面間での差分に基づき、複数の偏向面及び複数の入射光学系のそれぞれに対応する被走査面への画像書き込みタイミングのずれを補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、斜入射面倒れジッターに伴う画像書き込みタイミングのずれを、１つのみの同期検知手段を用いることによって補正しているので、低コストかつ小型で、良好な画像を形成できる光走査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る光走査装置の主走査断面図。
【図２】第１実施形態に係る光走査装置の結像光学系の副走査断面図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係る光走査装置の入射光学系の副走査断面図である。
【図４】第１実施形態に係る光走査装置の入射光学系を光源側から見た図。
【図５】第１実施形態に係る光走査装置のＢＤ光学系の副走査断面図。
【図６】第１実施形態に係る斜入射面倒れジッター補正量の算出及びそれに伴う書き出しタイミングを決定する方法のフローチャート。
【図７】或る入射光学系に対する各偏向面におけるＢＤ信号を取得した後の、斜入射面倒れジッターに伴う補正前及び補正後の書き出しタイミング及び画像印字時間を示した図。
【図８】或る入射光学系に対する各偏向面におけるＢＤ信号を取得した後の、斜入射面倒れジッターに伴う補正前及び補正後の書き出し開始位置及び画像印字領域を示した図。
【図９】主走査方向に光軸の角度が異なる入射光学系からポリゴンミラーに光束が入射し、偏向面で反射されてＢＤ光学系へ向かう際の面精度の影響を示した図。
【図１０】第１実施形態が適用された両側走査光学系を備える光走査装置の主走査断面図。
【図１１】第２実施形態に係る光走査装置の主走査断面図。
【図１２】本発明に係る光走査装置が搭載されたカラー画像形成装置の要部概略図。
【図１３】第１実施形態に係る光走査装置の変形例におけるＢＤ光学系の副走査断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る光走査装置について図面に基づいて説明する。なお、以下に示す図面は、本発明を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。
【００１０】
以下の説明において、主走査方向は、偏向器の回転軸（または揺動軸）及び光学系の光軸に垂直な方向に対応する。副走査方向は、偏向器の回転軸（または揺動軸）に平行な方向に対応する。また、主走査断面は、副走査方向に垂直な平面に対応する。副走査断面は、副走査方向と光学系の光軸を含む平面に対応する。従って、主走査方向及び副走査断面は、後述の入射光学系、結像光学系及び同期検出光学系でそれぞれ異なることに注意されたい。
【００１１】
ポリゴンミラーの偏向面が副走査方向に倒れているとき、主走査断面内において偏向面からの反射光束の出射角度が所望の角度からずれてしまい、結果として結像光学系や同期検出光学系を通過後の走査光束の到達位置は主走査方向にずれてしまう。また、反射光束の出射角度のズレ量は、ポリゴンミラーへの入射光学系の副走査方向の斜入射角度、及び主走査断面内におけるポリゴンミラーの偏向面の法線と入射光学系との相対角度に依存している。そのため、同期検出光学系へ向かう反射光束の角度ズレ量と結像光学系を通過して画像領域へ向かう反射光束の角度ズレ量は異なってしまう。
そのため、同期検出光学系で画像書き出しタイミングを合わせた場合、書き出し位置は所望の位置からずれてしまう。同様に、書き終わり位置も所望の位置からずれてしまう。すなわち、書き出し位置に反射光束が到達する際の面倒れによる角度ズレ量と、書き終わり位置に反射光束が到達する際の面倒れによる角度ズレ量が異なってしまう。そのために、画像の書き出しから書き終わりまでの主走査方向の長さの設計値からのズレ（全体倍率ズレ）及び、書き出し位置と書き終わり位置の設計上の書き出し位置と書き終わり位置からのズレ（片倍率ズレ）がポリゴンミラーの各面ごとに生じてしまう。
このような斜入射光学系とポリゴンミラー面倒れに起因するジッターは、斜入射面倒れジッターと呼ばれている。
【００１２】
また、ポリゴンミラーの面倒れ量は、一般にポリゴンミラーの各面ごとに異なる。そのため斜入射光学系では、ポリゴンミラーの面周期で各面の面倒れ量に依存する全体倍率ズレ及び片倍率ズレが生じ、結果として印字品質を劣化させてしまう問題がある。
面倒れ斜入射ジッター起因の印字品質の劣化としては、具体的にはモアレが考えられる。モアレとは、異なる空間周波数の干渉縞である。そのため、階調表現を行うためにある空間周波数のスクリーンを用いた場合、それが斜入射面倒れジッターの空間周波数と近い場合は、低周波で視認性の高い干渉縞が発生し、結果として印字品質を劣化させる。
【００１３】
本発明の第１実施形態に係る光走査装置１００は、光源から射出された光束を所望の形状に変換する入射光学系ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３、ＬＡ４（以下、まとめてＬＡと称する場合がある。）と、入射光学系ＬＡによって所望の形状に変換された光束を偏向走査するために回転するポリゴンミラー（偏向器）４と、を備えている。また、光走査装置１００は、ポリゴンミラー４によって偏向反射された光束を被走査面（感光ドラム面）８ｙ、８ｍ、８ｃ、８ｋ（以下、まとめて８と称する場合がある。）の所望の位置に集光するための結像光学系ＬＢ、及び被走査面への光束の照射開始タイミングを決定するための同期検出光学系（以下、ＢＤ光学系と称する。）ＬＣを備えている。
【００１４】
図１は、第１実施形態に係る光走査装置１００の主走査断面図を示している。図２は、第１実施形態に係る光走査装置１００の結像光学系ＬＢの副走査断面図を示している。図３は、第１実施形態に係る光走査装置１００の入射光学系ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３、ＬＡ４の副走査断面図を示している。図４は、第１実施形態に係る光走査装置１００の入射光学系ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３、ＬＡ４を光源１側から見た図を示している。図５は、第１実施形態に係る光走査装置１００のＢＤ光学系ＬＣの副走査断面図を示している。
【００１５】
次に、図１乃至図５を用いて、第１実施形態に係る光走査装置１００の構成、特に入射光学系ＬＡ、結像光学系ＬＢ及びＢＤ光学系ＬＣの構成について説明する。
【００１６】
入射光学系ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３、ＬＡ４はそれぞれ、光源１、カバーガラス９、開口絞り２、及びアナモフィックコリメータレンズ３を備えている。
光源１は、発光点を有する半導体レーザである。
カバーガラス９は、半導体レーザの発光点の防塵を目的として、光源１に隣接して配置されている。
開口絞り２は、光源１から射出された光束を所望の形状に切り取るものであり、ここでは矩形絞りとしている。ただし、開口絞り２は、必要であれば、楕円等の任意の形状であっても本発明には影響しない。
アナモフィックコリメータレンズ３は、光源１から射出され、開口絞り２で所望の形状に切り取られた光束の収束度を変更するものである。具体的には、主走査方向には略平行光、副走査方向ではポリゴンミラー４の偏向面４ａ近傍で集光するような光束に変換している。なお、略平行光とは、弱発散光、弱収束光および平行光を含むものとする。また代わりに、光源１から出射した光束を略平行光に変換するコリメータレンズと、該略平行光をポリゴンミラー４の偏向面４ａ近傍で副走査方向にのみ集光させるシリンドリカルレンズとに光学的機能を分担させるように直列に配列させても構わない。
【００１７】
図１、図３及び図４から分かるように入射光学系ＬＡ１及びＬＡ２の光軸は偏向器の回転軸に平行な同一の平面（第１の断面）内にある。そして、入射光学系ＬＡ１及びＬＡ２からの光束は、偏向器の回転軸に垂直な断面（主走査断面、第２の断面）において（該断面への投影が）同一の角度となるような態様で、ポリゴンミラー４の偏向面４ａに入射している。また、入射光学系ＬＡ３及びＬＡ４の光軸は偏向器の回転軸に平行な同一の平面内にある。そして、入射光学系ＬＡ３及びＬＡ４からの光束は、それらの偏向器の回転軸に垂直な断面（主走査断面）において（該断面への投影が）同一の角度となるような態様で、ポリゴンミラー４の偏向面４ａに入射している。
そして、入射光学系ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３、ＬＡ４の光軸はそれぞれ、主走査断面に対して互いに異なる角度を有し、入射光学系ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３、ＬＡ４からの光束はそれぞれ互いに異なる入射角度でポリゴンミラー４の偏向面４ａに入射している。具体的には、ＬＡ２及びＬＡ３の光軸が主走査断面に対して成す角度と、ＬＡ１及びＬＡ４の光軸が主走査断面に対して成す角度の符号が異なっている。この主走査断面に対する角度差によって、後述の光線分離手段による光線分離、及び各被走査面への導光が可能となっている。
【００１８】
ポリゴンミラー４は光偏向器としての回転多面鏡であり、複数の偏向面４ａ（本実施形態では、偏向面４ａ１乃至４ａ４を備える４面鏡）を有しており、矢印Ａの方向に一定速度で回転している。なお、以下では、偏向面４ａ１乃至４ａ４をまとめて偏向面４ａと称する場合がある。入射光学系ＬＡから射出された光束は、一定速度で回転するポリゴンミラー４で偏向走査されて、結像光学系ＬＢへ導光される。
【００１９】
結像光学系（第１の結像光学系）ＬＢは、第１結像レンズ５ａ及び第２結像レンズ５ｂ１、５ｂ２から構成されており、ポリゴンミラー４によって偏向走査された光束を被走査面８（８ｙ、８ｍ、８ｃ、８ｋ）近傍に集光するものである。結像光学系ＬＢは、全体として主走査方向及び副走査方向に正の屈折力を有する。ただし、主走査方向と副走査方向の屈折力の大きさは異なる。
また、結像光学系ＬＢは、主走査方向においては、ｆθ特性を有しており、ポリゴンミラー４によって偏向走査された光束を偏向角に比例した一定間隔で被走査面８近傍に集光することを可能にしている。
さらに、結像光学系ＬＢは、ポリゴンミラー４の偏向面４ａの近傍と被走査面８ｙ、８ｍ、８ｃ、８ｋとを光学的に共役関係にすることで、偏向面４ａの面倒れ補償を行っている。
なお、本実施形態では、被走査面８は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応する感光ドラムより構成され、それぞれ８ｙ、８ｍ、８ｃ、８ｋと称する。
【００２０】
図２に示されているように、本実施形態に係る光走査装置１００では、被走査面８ｙ、８ｍ、８ｃ、８ｋに入射する光束に対応する入射光学系はそれぞれ、ＬＡ２、ＬＡ３、ＬＡ４、ＬＡ１となっている。
また図２に示されているように、第１結像レンズ５ａは、すべての被走査面に共通の結像レンズであり、第２結像レンズ５ｂ１は、被走査面８ｙ、８ｍ用の結像レンズであり、第２結像レンズ５ｂ２は、感光ドラム８ｃ、８ｋ用の結像レンズである。
【００２１】
折り返しミラー６は、ポリゴンミラー４によって偏向反射された、入射光学系ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３、ＬＡ４に対応する各光束を、各被走査面８ｙ、８ｍ、８ｃ、８ｋへ向かうように分離反射する光線分離手段として機能する。すなわち、各光束は、結像光学系ＬＢを通過中、折り返しミラー６によって、各光束に対応する各被走査面に導光される。なお、図１では、折り返しミラー６は図示していない。
【００２２】
同期検知手段としてのＢＤ光学系ＬＣは、ＢＤレンズ１０及びＢＤセンサ１１を備えている。本実施形態では、ＢＤ光学系ＬＣは、結像光学系ＬＢの光軸及びポリゴンミラー４の回転軸を含む面に対して、入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４と同じ側に配置されている。
ＢＤレンズ１０は、主走査方向と副走査方向の屈折力がそれぞれ異なるトーリックレンズである。ＢＤ光学系ＬＣの光軸は、主走査断面内に配置されており、入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４からのすべての光束が通過する。
ただし、図１３に示されるように、ＢＤレンズ１０を複数に（図１３では２つのＢＤレンズ１０ａ及び１０ｂ）分割し、ＢＤ信号取得及び補正量算出に用いる光束、すなわち入射光学系ＬＡ１及びＬＡ３からの光束のみがＢＤ光学系ＬＣを通過する構成としてもよい。
また、ＢＤレンズ１０は、異なる光学面が副走査方向に上下に並んで一体的に構成される光学素子としてもよい。
【００２３】
ＢＤセンサ１１は、フォトダイオードで構成されており、φ１．５ｍｍ程度の受光面を有する。また、ＢＤセンサ１１は、主走査断面内にセンサ中心が位置するように配置される。
ポリゴンミラー４の偏向面４ａによって所望の角度で偏向反射された光束は、ＢＤレンズ１０に入射することで、ＢＤセンサ１１近傍で主走査方向には集光し、副走査方向では広がった状態となるように変換される。このように光束を主走査方向に集光することで、画像情報の同期タイミング（ＢＤ信号）を高精度に検知することができ、また副走査方向に広がらせることでＢＤセンサ１１上のゴミ等による検知精度低下を防止することができる。
ＢＤ信号（同期信号）をＢＤセンサ１１上の所望の位置に光束が到達した際に取得することで、ポリゴンミラー４の回転速度の制御及び、画像の書き出しタイミングの制御を行うことができる。
なお、本実施形態では後述するように入射光学系ＬＡ１及びＬＡ３のみに対して画像印字用のＢＤ信号を取得しているが、すべての入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４に対して画像印字用のＢＤ信号を取得してもよい。
【００２４】
以上のように、本実施形態に係る光走査装置１００は構成されており、光走査装置１００では、画像情報に基づいて入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４それぞれの光源１から光束が強度変調して出射し、入射光学系ＬＡを通過することによって所望の形状に変換される。入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４それぞれを通過した各光束は、ポリゴンミラー４の同一の偏向面４ａによって偏向反射され、結像光学系ＬＢを通過して各被走査面８ｙ、８ｍ、８ｃ、８ｋの所望の位置に集光することで、任意の画像情報を記録することができる。
本実施形態では、入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４をそれぞれ、主走査断面に対してそれぞれの光軸が異なる角度を有するように、副走査方向に配置している。そして、各入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４を通過した光束を同一の偏向面４ａに入射させて偏向走査することで、光学素子の共通化を図り、省スペース化及び低コスト化を達成している。
【００２５】
次に、本実施形態に係る光走査装置１００が備える同期検知手段としてのＢＤ光学系ＬＣの構成について詳細に述べる。
【００２６】
一般に、光走査装置では、ＢＤ光学系のＢＤセンサの所望の位置に光束が到達したのを基準としてＢＤ信号を取得する。
そして、例えば各入射光学系が主走査断面に対して各光軸が異なる角度を有するように配置されない場合には、各入射光学系に対して共通で、あらかじめ設定された一定時間が経過した後に、画像書き出しを開始する事でほぼ色ずれの無い画像記録を行う事ができる。
しかしながら、本実施形態に係る光走査装置１００のように、入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４が、主走査断面に対してそれぞれの光軸が異なる角度を有するように副走査方向に配置される場合は、上述のように斜入射面倒れジッターが発生する。すなわち、ポリゴンミラー４の偏向面４ａの面倒れに起因する主走査方向の印字位置ズレである斜入射面倒れジッターが発生する。
また、斜入射面倒れジッターは、ポリゴンミラー４の各面の倒れ量に依存するため、面周期で発生する。そして、斜入射面倒れジッターの発生方向と発生量は、入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４それぞれの光軸と偏向面４ａの面法線ベクトルとの間の主走査方向の角度差及び、入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４それぞれの光軸の主走査断面に対する角度に依存する。
そのため、ポリゴンミラー４の偏向面４ａの面倒れが発生した場合には、入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４が所望の被走査面位置を露光する際に、それぞれ異なった量の主走査方向の位置ズレが発生してしまい、結果として色ずれが生じる。
【００２７】
そこで、本実施形態では、入射光学系ＬＡ３から射出された光束がＢＤセンサ１１で検知されてから入射光学系ＬＡ１から射出された光束がＢＤセンサ１１で検知されるまでの時間差（時間の差分）を、ポリゴンミラー４の各偏向面４ａ１乃至４ａ４で比較する。それにより、各偏向面の面倒れ量を算出する。そして、各偏向面４ａ１乃至４ａ４に対する各入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４の画像の書きだしタイミングの補正量を算出する。
【００２８】
以下、補正量導出のための計算式を用いて、不図示の補正手段による補正量の算出工程を説明する。
【００２９】
まず、ポリゴンミラー４の或る偏向面４ａの面倒れ量をε（ｒａｄ）、入射光学系の光軸を含みポリゴンミラー４の回転軸に平行な平面内における偏向面４ａへの斜入射角度をα（ｒａｄ）（ただし各入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４の斜入射角度をそれぞれα1、α2、α3、α4（ｒａｄ）とする）とする。そして、偏向面４ａの面法線ベクトルと入射光学系ＬＡ３の光軸の主走査断面への投影の角度差をθyとする。
このとき、入射光学系ＬＡ３から射出され、ポリゴンミラー４の偏向面４ａによって反射された光束の、面倒れによる主走査断面内での角度ズレΔθy（ｒａｄ）は、
Δθy≒２εα3 ｓｉｎθy  ・・・（１）
と、近似することができる。同様に、偏向面４ａの面法線ベクトルとＢＤ光学系ＬＣの光軸との主走査断面内での角度差をθBD（ｒａｄ）とする。そうすると、入射光学系ＬＡ３から射出され、ポリゴンミラー４の偏向面４ａによって反射され、ＢＤ光学系ＬＣへ向かう光束の、面倒れによる主走査断面内での角度ズレΔθBD（ｒａｄ）は、
ΔθBD≒２εα3 ｓｉｎθBD  ・・・（２）
と近似することができる。
ただし、副走査斜入射角度αは、主走査断面から上側に向かうものを正とし、ポリゴンミラー４の偏向面４ａの面倒れ量εは、主走査断面から下に向かうものを正と定義する。
【００３０】
次に、面倒れによる主走査方向の角度ズレΔθy及びΔθBDをそれぞれ、像高ズレに換算する。
被走査面８における像高ズレ量Ｊy（ｍｍ）は、結像光学系ＬＢのｆθ係数をｆ（ｍｍ／ｒａｄ）とすると、
Ｊy＝ｆΔθy＝２ｆεα3 ｓｉｎθy  ・・・（３）
と求まる。
同様に、ＢＤセンサ１１における像高ズレ量ＪBD（ｍｍ）は、被走査面８における像高ズレ量として換算すると、
ＪBD＝ｆΔθBD＝２ｆεα3 ｓｉｎθBD  ・・・（４）
と求まる。
【００３１】
ＢＤ信号は、光束がＢＤセンサ１１上の所望の像高に到達したときに取得されるので、実際の像高ズレ量Ｊは、
Ｊ＝Ｊy−ＪBD
＝２ｆεα3（ｓｉｎθy−ｓｉｎθBD）  ・・・（５）
と求まる。
従って、―Ｊだけ印字位置を補正すれば、斜入射面倒れジッターによる像高ズレを補正することができる。
【００３２】
次にポリゴンミラー４の回転数をＲ（ｒｏｕｎｄ／ｍｉｎ）とすると、像高ズレＪを補正するための時間Ｔ（ｓｅｃ）は、
Ｔ＝（Ｊy−ＪBD）／（ｆ×（２π）／６０×Ｒ）
＝２×（６０／（２π））×εα（ｓｉｎθy−ｓｉｎθBD）／Ｒ  ・・・（６）
となり、取得後の印字開始時間を、像高ごとにＴだけずらすことで斜入射面倒れジッターを補正できることとなる。
【００３３】
ここで、Ｔを取得するためには、面倒れ量εを取得する必要がある。
そこで、本実施形態では、ポリゴンミラー４の或る基準偏向面４ａ１を考える。そして、入射光学系ＬＡ３から射出され、基準偏向面４ａ１によって偏向反射された光束が、ＢＤセンサ１１において検知されてＢＤ信号を発してから、入射光学系ＬＡ１から射出され、基準偏向面４ａ１によって偏向反射された光束が、ＢＤセンサ１１において検知されてＢＤ信号を発するまでのＢＤ信号取得時間差τ1を取得する。
次に、ポリゴンミラー４を矢印Ａ方向に回転させた場合の偏向面４ａ１の次の偏向面４ａ２における入射光学系ＬＡ３とＬＡ１のＢＤ信号取得時間差τ2を取得する。
ここで、τ2は、偏向面４ａ２の偏向面４ａ１に対する相対的な面倒れ量をε2とし、入射光学系ＬＡ３と入射光学系ＬＡ１の各光軸の主走査断面への投影の角度差をφとし、τ1を用いて、
τ2＝τ1＋２×（６０／(２π)）×ε2α1（ｓｉｎθBD＋ｓｉｎ(θBD＋φ／２)）／Ｒ
・・・（７）
と求まり、従って、τ2とτ1の差Δτ2は、
Δτ2＝τ2−τ1
＝２×（６０／(２π)）×ε2α1（ｓｉｎθBD＋ｓｉｎ(θBD＋φ／２)）／Ｒ
・・・（８）
と求まる。
ただし、ここでは入射光学系ＬＡ１の光軸を含みポリゴンミラー４の回転軸に平行な平面内における偏向面４ａへの斜入射角度を−α1としている。そして、入射光学系ＬＡ３の光軸を含みポリゴンミラー４の回転軸に平行な平面内における偏向面４ａへの斜入射角度をα1としている。すなわち、互いに大きさが等しく正負の符号を反転した関係としている。
【００３４】
以上より、Δτの符号の正負と大きさを求めれば、面倒れ量εの方向と大きさを求めることができる。すなわち、式（８）より、偏向面４ａ２の偏向面４ａ１に対する相対的な面倒れ量ε2は、
ε2＝Δτ2×Ｒ×（２π／(２×６０)）／（α1(ｓｉｎθBD＋ｓｉｎ(θBD＋φ/２))）
・・・（９）
と求まり、これを式（６）に代入すると、偏向面４ａ２に対しての入射光学系ＬＡ３に対する像高ズレを補正するための時間Ｔ32は、
Ｔ32＝Δτ2（ｓｉｎθy−ｓｉｎθBD）／（ｓｉｎθBD＋ｓｉｎ(θBD＋φ／２)）
・・・（１０）
と求まる。
同様に、偏向面４ａ２に対しての入射光学系ＬＡ１に対する像高ズレを補正するための時間Ｔ12は、
Ｔ12＝−Δτ2（ｓｉｎ(θy＋φ／２)−ｓｉｎ(θBD＋φ／２)）
／（ｓｉｎθBD＋ｓｉｎ(θBD＋φ／２)）  ・・・（１１）
と求まる。
【００３５】
そして、入射光学系ＬＡ２と入射光学系ＬＡ４それぞれの光軸を含みポリゴンミラー４の回転軸に平行な平面内における偏向面４ａへの斜入射角度をそれぞれ、α2と−α2とする。そうすると、偏向面４ａ２に対しての入射光学系ＬＡ２に対する像高ズレを補正するための時間Ｔ22及び偏向面４ａ２に対しての入射光学系ＬＡ４に対する像高ズレを補正するための時間Ｔ42は、
Ｔ22＝Δτ2（α2／α1）×（ｓｉｎ(θy＋φ／２)−ｓｉｎ(θBD＋φ／２)）
／（ｓｉｎθBD＋ｓｉｎ(θBD＋φ／２)）  ・・・（１２）
及び、
Ｔ42＝−Δτ2×（α2／α1）×（ｓｉｎθy−ｓｉｎθBD）
／（ｓｉｎθBD＋ｓｉｎ(θBD＋φ／２)）  ・・・（１３）
と求まる。
【００３６】
以上のことから、偏向面４ａ１及び４ａ２それぞれにおける入射光学系ＬＡ３とＬＡ１のＢＤ信号取得時間差τ1及びτ2を検知することで、偏向面４ａ２に対しての入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４に対する像高ズレを補正するための時間Ｔ12乃至Ｔ42をそれぞれ算出することができる。そして、偏向面４ａ１を基準として、偏向面４ａ３及び４ａ４に対しても同様の計算を行う。それによって偏向面４ａｍ（ｍ＝２、３、４）に対しての入射光学系ＬＡｎ（ｎ＝１、２、３、４）に対する斜入射面倒れジッターによる像高ズレを補正するための時間Ｔnmが得られる。それらを任意の像高での書き込みタイミングに付加することで、斜入射面倒れジッターを補正することができる。
また、式（９）よりΔτ以外のθBD、α1、α2、α3、α4、φ等は、あらかじめ不図示のメモリに記憶しておくことができる。そのため、斜入射面倒れジッター補正量算出時には、メモリに記憶しておいた値をΔτで比例計算すればいいだけであり、簡便に補正量を算出することができる。
なお、本補正に用いる２つの同期信号を発生させる２つの入射光学系（本実施形態では、ＬＡ１及びＬＡ３）の光軸同士がそれぞれ、ポリゴンミラー４の回転軸に平行な断面において成す角度の間の差Δφ（ｄｅｇ）は、１．５≦Δφ≦１２．０の関係を満たすことが好ましい。また、本補正に用いる２つの同期信号を発生させる２つの入射光学系の光軸同士がそれぞれ、主走査断面において成す角度の間の差Δθ（ｄｅｇ）は、５．０≦Δθ≦２０．０の関係を満たすことが好ましい。
【００３７】
本実施形態に係る手法によれば、各偏向面の面倒れに伴う斜入射面倒れジッター補正量の絶対値は補正できないが、相対量を補正することはできるので、ポリゴンミラーの各偏向面によるモアレを補正することができる。また各偏向面におけるＢＤ信号取得時間差を利用するために、各偏向面に一様に表れる軸倒れ等の影響による斜入射面倒れジッター補正量の算出誤差を低減することができ、高精度に色ずれ補正を行うことができる。
【００３８】
図６は、本実施形態に係る斜入射面倒れジッター補正量の算出及びそれに伴う書き出しタイミングを決定する方法のフローチャートを示している。
【００３９】
まず、プリントスタート信号が入力されると（Ｓ２）、ポリゴンミラー４が不図示のモータにより回転駆動される（Ｓ３）。ポリゴンミラー４が、所定の回転数に到達すると、半導体レーザである光源１から光束が射出される。
ＢＤセンサ１１は、ポリゴンミラー４の各偏向面から偏向反射された光束を検出することで、各偏向面を特定し、結果を不図示のメモリに記録する（Ｓ４）。
なお、この際、例えば、ポリゴンミラー４のブロック分割誤差を考慮してもよい。ここで、ブロック分割誤差とは、ポリゴンミラー４が正多角形として正確に製造されていない場合に発生する誤差である。そして、ポリゴンミラー４のある偏向面にブロック分割誤差があると、或る偏向面とその次の偏向面それぞれにおける入射光学系ＬＡ３とＬＡ１のＢＤ信号取得時間差の間の差が変わる。
次に、割り出されたポリゴンミラー４の各偏向面のうちの任意の面を基準偏向面４ａ１と設定する（Ｓ５）。そして、各偏向面４ａ１、４ａ２、４ａ３、４ａ４における入射光学系ＬＡ３とＬＡ１のＢＤ信号取得時間差τ1、τ2、τ3、τ4を算出し、メモリに記録する（Ｓ６）。そして、基準偏向面４ａ１における入射光学系ＬＡ３とＬＡ１のＢＤ信号取得時間差τ1を基準として、各偏向面４ａ２、４ａ３、４ａ４の基準偏向面４ａ１に対するＢＤ信号取得時間差の差Δτ2（＝τ2―τ1）、Δτ3（＝τ3―τ1）、Δτ4（＝τ4―τ1）を算出し、メモリに記録する（Ｓ７）。そして、ＢＤ信号取得時間差の差Δτ2、Δτ3、Δτ4から、偏向面４ａｍ（ｍ＝２、３、４）に対しての入射光学系ＬＡｎ（ｎ＝１、２、３、４）に対する斜入射面倒れジッターによる像高ズレを補正するための時間Ｔnmを算出し、メモリに記録する（Ｓ８）。
以上のように各補正量を算出した後、ＢＤ信号を実際に検出し（Ｓ９）、検出されたＢＤ信号と各補正量に基づいて書き出しタイミングを決定する（Ｓ１０）。
【００４０】
図７は、或る入射光学系ＬＡｎ（ｎ＝１、２、３、４）に対する各偏向面におけるＢＤ信号を取得した後の、斜入射面倒れジッターに伴う補正前及び補正後の書き出しタイミング及び画像印字時間を示している。図８は、或る入射光学系ＬＡｎ（ｎ＝１、２、３、４）に対する各偏向面におけるＢＤ信号を取得した後の、斜入射面倒れジッターに伴う補正前及び補正後の書き出し開始位置及び画像印字領域を示している。
なお、図７及び図８では、ポリゴンミラー４の任意の或る偏向面を基準面としており、基準面から、ポリゴンミラー４の回転方向（矢印Ａ方向）に順に第２面、第３面、第４面と定義している。また、破線が補正前の振る舞いを示しており、実線が補正後の振る舞いを示している。
【００４１】
まず図７を見ると、基準面では斜入射面倒れジッターに伴う補正は行わないので、ＢＤ信号を取得後、時間Ｔ0を経過した後、書き出しを開始し、画像印字時間Ａ0を経過した後、印字を終了している。
次に、第２面、第３面、第４面では、補正前ではそれぞれ、基準面と同様に、ＢＤ信号を取得後、時間Ｔ0を経過した後、書き出しを開始し、画像印字時間Ａ0を経過した後、印字を終了する。そして補正を行うと、基準面に対する相対的な面倒れ量ε2、ε3、ε4による斜入射面倒れジッターに伴う補正量Ｔn2、Ｔn3、Ｔn4が算出される。それらをＴ0に加算することで、ＢＤ信号取得後の画像書き出しタイミングと書き終わりタイミングが変更され、そして、画像印字時間がそれぞれ、Ａ0からＡn2、Ａn3、Ａn4に変更される。
【００４２】
次に図８を見ると、基準面では斜入射面倒れジッターに伴う補正は行わないので、斜入射面倒れジッターによる印字領域の全体倍率ズレ及び片倍率ズレが出たままで印字が行われ、結果として、ＢＤ相当の像高からＹ0離れた位置に、Ｌ0の領域で印字される。
一方、第２面、第３面、第４面では、補正前ではそれぞれ、斜入射面倒れジッターによる全体倍率ズレ及び片倍率ズレが出た印字領域Ｌn2、Ｌn3、Ｌn4で印字される。そして、補正を行うと、基準面に対する相対的な面倒れ量ε2、ε3、ε4による斜入射面倒れジッターに伴う補正が行われるために、印字領域はそれぞれＬn2c、Ｌn3c、Ｌn4cとなり、Ｌn1と略同一の印字領域を印字することとなる。
【００４３】
このように、ポリゴンミラー４の面倒れに伴い全体倍率ズレ及び片倍率ズレが発生することにより、印字領域は入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４に対応する被走査面ごとに異なるため、一定量の色ずれは発生している。しかしながら、本補正により、ポリゴンミラー４の各偏向面で印字領域を略同一とすることができるので、色ずれは常に同じ量だけ発生することとなる。そのため、斜入射面倒れジッターによる色ずれは結果として目立たなくなり、印字品質の劣化は低減されることとなる。
【００４４】
次に、本実施形態に係る光走査装置１００における各構成要素の数値を表１乃至表７で示す。
【００４５】
表１は、本実施形態に係る光走査装置１００における主な数値を示している。
【００４６】
【表１】
2015219494.tif 000003
【００４７】
表２は、本実施形態に係る光走査装置１００における入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４と結像光学系ＬＢの光学面の曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、屈折率Ｎ（以後、ＲＤＮとも記載する）を示している。
【００４８】
【表２】
2015219494.tif 000004
【００４９】
表３は、本実施形態に係る光走査装置１００におけるＢＤ光学系ＬＣのＲＤＮを示している。
【００５０】
【表３】
2015219494.tif 000005
【００５１】
表４は、本実施形態に係る光走査装置１００における入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４のアナモフィックコリメータレンズ３の母線方向及び子線方向の曲率半径、及び回折格子の位相関数を示している。
【００５２】
【表４】
2015219494.tif 000006
【００５３】
ただし位相関数は、以下の式（１４）のように表現される。
【００５４】
【数１】
2015219494.tif 000007
【００５５】
ここでｋは、回折次数を表し、ここではｋ＝１としている。またλは、波長でありλ＝７９０ｎｍとしている。
【００５６】
表５は、本実施形態に係る光走査装置１００における結像光学系ＬＢの非球面係数を示している。
【００５７】
【表５】
2015219494.tif 000008
【００５８】
ただし非球面形状は、以下の表現式で定義する。
すなわち、レンズの曲面と光軸との交点を原点とし、光軸方向をＸ軸、主走査断面内において光軸と直交する軸をＹ軸、副走査断面内において光軸と直交する軸をＺ軸とする。そのときの、Ｘ−Ｙ平面と曲面の切断面を母線、それに直交する方向のＸ−Ｚ平面と曲面の切断面を子線としたとき、母線形状は、以下の式（１５）で表される。
【００５９】
【数２】
2015219494.tif 000009
【００６０】
一方、子線形状は、以下の式（１６）で表される。
【００６１】
【数３】
2015219494.tif 000010
【００６２】
ここで、Ｙの値により変化する子線の曲率半径ｒ’は、以下の式（１７）で表される。
【００６３】
【数４】
2015219494.tif 000011
【００６４】
ただし式（１６）及び式（１７）においては、Ｙ≧０をｕｐｐｅｒ、Ｙ＜０をｌｏｗｅｒとして、それぞれで個別に非球面係数を設定する。
【００６５】
表６は、本実施形態に係る光走査装置１００におけるＢＤ光学系ＬＣのＢＤレンズ１０の非球面係数を示している。
【００６６】
【表６】
2015219494.tif 000012
【００６７】
ただし、ここで子線形状は、以下の式（１８）で表される。
【００６８】
【数５】
2015219494.tif 000013
【００６９】
表７は、本実施形態に係る光走査装置１００において、入射光学系ＬＡ１（表Ａ）、ＬＡ２（表Ｂ）、ＬＡ３（表Ｃ）、ＬＡ４（表Ｄ）それぞれに対応した斜入射面倒れジッターに関する諸元値を示している。
【００７０】
【表７−Ａ】
2015219494.tif 000014
【表７−Ｂ】
2015219494.tif 000015
【表７−Ｃ】
2015219494.tif 000016
【表７−Ｄ】
2015219494.tif 000017
【００７１】
表７では、ポリゴンミラー４の面倒れ量及び、代表像高Ｙ=−１５０ｍｍ、０ｍｍ、１５０ｍｍに対応する諸元値を示している。また、表７では、各偏向面の面法線ベクトルと各入射光学系の光軸との間の主走査方向の角度差θyと、各偏向面の面法線ベクトルとＢＤ光学系ＬＣの光軸との間の主走査方向の角度差θBDと、を示している。
【００７２】
表７では、ポリゴンミラー４の基準面に対する各面の相対的な面倒れ量をγ、主走査方向の面精度をＳとしている。ここで、面精度Ｓは、ポリゴンミラー４の各偏向面が加工精度などによって、主走査方向に曲率を有する場合の、各偏向面の主走査方向の中心から端部までの平面からのサグ量として表している。また、ポリゴンミラー４の回転ムラΔrotも示している。ポリゴンミラー分割誤差やポリゴンミラー軸倒れ等では原理的に斜入射面倒れジッターの補正精度に影響は出ないのでここでは省略する。
また、表７においては、面周期の色ずれ要因である面倒れと面精度で、それぞれによる主走査方向の位置ズレ量を各代表像高で示している。また時間換算した値も併記している。
【００７３】
次に、ポリゴンミラー４の面精度Ｓと斜入射面倒れジッターの補正精度に関して、図９を用いて説明する。
【００７４】
図９は、主走査方向に光軸の角度が異なる入射光学系ＬＡ１及びＬＡ３それぞれからポリゴンミラー４に光束が入射し、偏向面４ａで反射されてＢＤ光学系ＬＣへ向かう際の面精度Ｓの影響を示した図である。
図９の（ｉ）のように偏向面４ａが完全な平面（面精度Ｓ＝０λ、λはｄ線の波長）であれば、偏向反射された光束の角度は、ポリゴンミラー４への光束の主走査方向の入射角度に依存しない（Δθ＝０）。一方、（ｉｉ）のように、ポリゴンミラー４の加工精度が悪いために偏向面４ａが主走査方向にゆるい曲率を有する場合には（面精度Ｓ≠０λ）、偏向面４ａで反射された、入射光学系ＬＡ１及びＬＡ３それぞれから射出された光束の角度は互いにずれる（Δθ≠０）。
これは、同一方向へポリゴンミラー４によって偏向反射する際に、入射光学系のポリゴンミラー４への光束の主走査方向の入射角度の差によってポリゴンミラー４の偏向面４ａ上の偏向反射点が異なることが原因である。偏向面４ａに曲率がある場合に偏向反射点が異なると、曲率の一回微分値が異なるので、面法線方向がそれぞれ異なってくる。その結果として偏向反射される方向が主走査方向の入射角度に依存して異なってくる。
このように、面精度Ｓに起因して光束の反射角度にズレが生じた場合、斜入射面倒れジッターの補正量には面精度に依存した誤差が残存してしまう。
【００７５】
この面精度Ｓに起因した誤差を踏まえて表７を見ていくと、例えば、第４面は基準面に対して相対的な面倒れ量を５分有しており、結果として、斜入射面倒れジッターによる色ずれが最大で７５．６４μｍだけ発生している。また、第３面では−６０．５１μｍの色ずれが発生し、斜入射面倒れジッターを補正しないと印字品質が劣化してしまう。
そこで、上述の計算により補正量を求めると、面精度Ｓに起因した補正残差を含めて、最大３．７６μｍまで斜入射面倒れジッター起因の色ずれは低減することができる。そして、実際の補正量としては、例えば、入射光学系ＬＡ３に対して、第４面においては全倍率を２４．９０μｍ、片倍率を４４．５８μｍだけ補正すればよい。
【００７６】
一般に、面精度Ｓに起因する色ずれと斜入射面倒れジッター補正残差を合わせて１０μｍ程度の色ずれが発生すると印字品質の劣化を招くため、面精度Ｓは０．２λ以下にすることが好ましい。
【００７７】
以上、本第１実施形態に係る光走査装置１００において、斜入射面倒れジッターを良好に補正できることを説明した。また、本実施形態に係る斜入射面倒れジッターの補正方法は、ＢＤセンサ及びＢＤレンズは従来同様それぞれ１つずつあればよいので、従来のコストを維持しつつ、高品位な画像を得ることができる。
【００７８】
本実施形態では、画像書き出し直前に斜入射面倒れジッターに伴う補正を行っているが、光走査装置１００の組み立て時にあらかじめ補正を行っておいてもよい。光走査装置１００の組み立て時において算出した補正値をあらかじめメモリに記憶しておき、画像書き出し時にその補正値に基づいて画像書き出しタイミングを制御しても本発明の効果を十分に得ることができる。
【００７９】
またここでは、本発明の効果を、本実施形態に係る光走査装置１００のような、４つの入射光学系から４つの被走査面へそれぞれ向かう光束をポリゴンミラーの同一の偏向面で偏向走査する片側走査光学系を用いて説明した。しかしながら、本発明の効果は、ポリゴンミラーの同一の偏向面に２つ以上の光束が互いに主走査方向及び副走査方向に角度を有して入射する光学系であれば、得ることができる。
従って、図１０に示されるような、２つの入射光学系（第１の複数の入射光学系及び第２の複数の入射光学系）ＬＡそれぞれから、ポリゴンミラーの同一の偏向面に２つの光束が互いに主走査方向及び副走査方向に角度を有して入射するように、４つの入射光学系ＬＡ及び２つの結像光学系（第１の結像光学系及び第２の結像光学系）ＬＢを、ポリゴンミラーの回転軸及び結像光学系における主走査方向を含む断面に対して鏡映対称に配置する。そのような４つの入射光学系ＬＡから射出される光束が第１の偏向面及び第２の偏向面に入射する両側走査光学系でも本発明の効果を得ることができる。
この場合は、図１０に示されるように、片方の走査光学系に配置されたＢＤ光学系ＬＣで得られたＢＤ信号に基づいて、両側の走査光学系において斜入射面倒れジッターに伴う補正量を算出して書き込みタイミングを制御すればよい。従って、２つのＢＤ光学系ＬＣをポリゴンミラーの主走査断面に対して鏡映対称に配置する必要はない。
【００８０】
図１１は、本発明の第２実施形態に係る光走査装置２００の主走査断面図を示している。光走査装置２００は、第１実施形態に係る光走査装置１００と比較して、主走査断面内のＢＤ光学系ＬＣと結像光学系ＬＢの光軸の成す角度のみが異なり、他は同じ構成である。光走査装置２００において、光走査装置１００と同一の構成要素については、同一の符番を付している。
【００８１】
また表８は、本実施形態に係る光走査装置２００における主な数値を示している。
【００８２】
【表８】
2015219494.tif 000018
【００８３】
次に、本実施形態と第１実施形態との違いについて詳しく述べる。
【００８４】
本実施形態に係る光走査装置２００の光学系の構成に関しては、図１１に示されているように、第１実施形態に係る光走査装置１００と比較して、主走査断面内のＢＤ光学系ＬＣと結像光学系ＬＢの光軸の成す角度が異なる。すなわち、ＢＤ光学系ＬＣは、結像光学系ＬＢの光軸及びポリゴンミラー４の回転軸を含む面に対して、入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４とは反対側に配置されている。
また、ポリゴンミラー４の回転方向も第１実施形態とは逆の方向（矢印Ｂ方向）に回転している。このように回転方向を変えることで、ＢＤ光学系ＬＣでのＢＤ信号取得を常に画像書き出しより前に行うことができる。そのため、画像書き出し後にＢＤ光学系ＬＣでＢＤ信号取得を行い、次の書き出しタイミング制御を行う場合に比べて、ＢＤ信号取得から書き出し開始までのポリゴンミラーの回転時間を短くすることができる。従って、ポリゴンミラーの回転誤差による書き出し位置ズレの影響を受けにくいという利点がある。
【００８５】
この光走査装置２００の配置の効果は、式（８）からよく説明することができる。式（８）は、ポリゴンミラー４の或る偏向面における、主走査方向及び副走査方向にそれぞれ異なる角度を有する入射光学系ＬＡ３とＬＡ１のＢＤ信号取得時間差とポリゴンミラー４の該或る偏向面の次の偏向面における入射光学系ＬＡ３とＬＡ１のＢＤ信号取得時間差との間の差Δτを表している。
Δτは、偏向面の面法線ベクトルとＢＤ光学系ＬＣの光軸との間の主走査方向の角度差θBDが大きくなるほど、大きくなる。
従って、本実施形態のように、ＢＤ光学系ＬＣを、主走査断面内において結像光学系ＬＢの光軸に対して入射光学系ＬＡ１乃至ＬＡ４とは反対側に配置することによって、θBDを大きくすることができ、結果としてΔτを大きくすることができる。
【００８６】
このように、本実施形態に係る光走査装置２００ではΔτを大きくすることができるので、Δτから斜入射面倒れジッターに伴う補正量を算出する際に、例えば算出回路の量子化誤差等の影響を受けにくくなる。従って、より高精度に斜入射面倒れジッターの補正を行うことが可能となる。
具体的には、式（８）のΔτ2に誤差Δτerrを加わったとして、Δτ’＝Δτ＋Δτerrとすると、式（１０）において得られる、偏向面４ａ２に対しての入射光学系ＬＡ３に対する像高ズレを補正するための時間Ｔ32’は、
Ｔ32’＝Δτ’(ｓｉｎθy−ｓｉｎθBD)／（ｓｉｎθBD＋ｓｉｎ(θBD＋φ／２)）
・・・（１０）’
となる。
従って、本来の補正量Ｔ32からの誤差ΔＴ32は、
ΔＴ32＝Ｔ32’−Ｔ32
＝Δτerr(ｓｉｎθy−ｓｉｎθBD)／（ｓｉｎθBD＋ｓｉｎ(θBD＋φ／２)）
・・・（１０）”
と求まる。
式（１０）”から、ΔＴ32はθBDが大きくなればなるほど小さくなることを示しており、従って、本実施形態に係る光走査装置２００では、斜入射面倒れジッターに伴う補正量が誤差に対して影響を受けにくいことがわかる。
【００８７】
表９は、本実施形態に係る光走査装置２００において、入射光学系ＬＡ１（表Ａ）、ＬＡ２（表Ｂ）、ＬＡ３（表Ｃ）、ＬＡ４（表Ｄ）それぞれに対応した斜入射面倒れジッターに関する諸元値を示している。
【００８８】
【表９−Ａ】
2015219494.tif 000019
【表９−Ｂ】
2015219494.tif 000020
【表９−Ｃ】
2015219494.tif 000021
【表９−Ｄ】
2015219494.tif 000022
【００８９】
表９に示されているように、各偏向面の面倒れ量γ及び面精度Ｓは、第１実施形態との比較を容易にするために、第１実施形態と同じ値としている。
ＢＤセンサ１１での入射光学系ＬＡ３及びＬＡ１の光束の測定時間差Δτは、上述したように、ＢＤ光学系ＬＣの配置変更の効果によって、確かに第１実施形態（表７参照）に比べて大きくなっている。その結果として、補正残差は、第１実施形態に比べてすべて小さくなっている。
【００９０】
以上から、第２実施形態に係る光走査装置２００を用いて、本実施形態の効果、すなわち、第１実施形態に係る光走査装置１００に比べて、補正量に対する誤差の影響を受けにくいことがわかった。
【００９１】
本実施形態の効果は、第１実施形態と同様に、両側走査光学系においても得ることができる。また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、画像書き出し直前に斜入射面倒れジッターに伴う補正を行っているが、光走査装置２００の組み立て時にあらかじめ補正を行っておいてもよい。
【００９２】
図１２は、本発明に係る光走査装置が搭載されたカラー画像形成装置９１の要部概略図である。本発明に係るカラー画像形成装置は、複数の光走査装置を並べ、各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。
【００９３】
カラー画像形成装置９１は、本発明の第１実施形態または第２実施形態に係る光走査装置１０１、像担持体としての感光ドラム（感光体）１１１、１１２、１１３、１１４を備えている。また、カラー画像形成装置９１は、現像器１１５、１１６、１１７、１１８、搬送ベルト１２１、定着器９４、及び用紙カセット９５を備えている。
【００９４】
カラー画像形成装置９１には、パーソナルコンピュータ等の外部機器９２からＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号（コードデータ）が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ９３によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各画像データ（画像信号）に変換される。これらの画像データは、それぞれ光走査装置１０１に入力される。そして、光走査装置１０１からは、各画像データに応じて変調された光ビーム１３１、１３２、１３３、１３４が出射し、これらの光ビームによって感光ドラム１１１、１１２、１１３、１１４の感光面が主走査方向に走査される。
【００９５】
感光ドラム１１１乃至１１４は、不図示のモータによって回転させられる。そして、この回転に伴って、感光ドラム１１１乃至１１４の感光面が光ビーム１３１乃至１３４に対して、主走査方向と直交する副走査方向に移動する。感光ドラム１１１乃至１１４の下方には、感光ドラム１１１乃至１１４の表面を一様に帯電せしめる不図示の帯電ローラが表面に当接するように設けられている。そして、帯電ローラによって帯電された感光ドラム１１１乃至１１４の表面に、光走査装置１０１から射出される光ビーム１３１乃至１３４が照射されるようになっている。
【００９６】
先に説明したように、光ビーム１３１乃至１３４は、画像データに基づいて変調されており、光ビーム１３１乃至１３４を照射することによって感光ドラム１１１乃至１１４の表面、すなわち感光面上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、光ビーム１３１乃至１３４の照射位置よりもさらに感光ドラム１１１乃至１１４の回転方向の下流側で感光ドラム１１１乃至１１４に当接するように配設された現像器１１５乃至１１８によってトナー像として現像される。
【００９７】
現像器１１５乃至１１８によって現像されたトナー像は、感光ドラム１１１乃至１１４の上方で、感光ドラム１１１乃至１１４に対向するように配設された不図示の転写ローラ（転写器）によって、被転写材たる不図示の用紙上に順に転写される。用紙は感光ドラム１１１乃至１１４の前方（図１２において下側）の用紙カセット９５内に収納されているが、手差しでも給紙が可能である。用紙カセット９５の端部には、不図示の給紙ローラが配設されており、給紙ローラによって用紙カセット９５内の用紙が搬送ベルト１２１へ送り込まれ、搬送ベルト１２１が用紙を感光ドラム１１１乃至１１４まで搬送する。
【００９８】
以上のようにして、未定着トナー像が転写された用紙は、さらに感光ドラム１１１乃至１１４の後方（図１２において左側）の定着器９４へ搬送される。定着器９４は、内部に定着ヒータ（不図示）を有する定着ローラとこの定着ローラに圧接するように配設された加圧ローラとで構成されている。そして、搬送されてきた用紙を定着ローラと加圧ローラの圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙上の未定着トナー像を定着せしめる。さらに定着器９４の後方には不図示の排紙ローラが配設されており、定着された用紙を画像形成装置９１の外部に排出する。
【００９９】
なお、プリンタコントローラ９３は、先に説明したデータの変換だけでなく、感光ドラム１１１乃至１１４を駆動するモータに加えて、画像形成装置９１内の各構成要素や、光走査装置１０１内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【０１００】
また、外部機器９２としては、例えばＣＣＤセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置９１とで、カラーデジタル複写機が構成される。
【符号の説明】
【０１０１】
４  ポリゴンミラー（偏向器）
８  被走査面
１００  光走査装置
ＬＡ  入射光学系
ＬＢ  結像光学系
ＬＣ  ＢＤ光学系（同期検知手段）
【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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