(57)【要約】【課題】光源のダイナミックレンジの大小に拘わらずバンディングの悪化を抑制できるとともに、光源の寿命低下を抑制できる光走査装置を提供する。【解決手段】光走査装置は、ＶＣＳＥＬからなる光源１０１−１から射出される光を光偏向器２０２ｂで偏向し、感光体ドラム５０４の表面を走査する。プリズムビームスプリッタ２０３と１／４波長板２０４との間には光量可変装置としてのシャッタ装置７００が配置されている。シャッタ装置７００には減光フィルタとしてのＮＤフィルタ７００−７が設置されており、厚紙使用時等の低線速モード時にはＮＤフィルタ７００−７が光路に進入する。光線がＮＤフィルタ７００−７を透過して光量が下がる。光源の強度を変更しなくても適正な露光エネルギーとすることができ、低線速モード時にも面飛ばしせずに全てのミラー面を使用した走査が可能となる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の線速モードと、第１の線速モードよりも遅い第２の線速モードとを有する画像形成装置に用いられ、
光源と、
複数の偏向面を有し、前記光源からの光を偏向する光偏向器と、
前記光偏向器で偏向された光を被走査面に導く走査光学系と、
前記被走査面に対する露光エネルギーを、第１の線速モード時よりも第２の線速モード時が低くなるように選択的に可変する光量可変装置と、
を備え、
第１の線速モードと第２の線速モードとにおける前記光源の発光光量は該光源の定格出力内で同じであり、
前記光源の点灯制御は、第１の線速モード時と第２の線速モード時のいずれにおいても、前記光偏向器の全ての偏向面を使用した光走査がなされるように行われる光走査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光走査装置において、
前記光量可変装置は、露光エネルギーを可変する光学フィルタと、該光学フィルタを前記光源からの光の光路に進入する位置と該光路から退避する位置とに選択的に位置付ける機構と、を有する光走査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光走査装置において、
前記光学フィルタが液晶光学フィルタである光走査装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の光走査装置において、
前記光源が垂直面発光レーザである光走査装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の光走査装置において、
前記光偏向器は４つの偏向面を有する回転多面鏡を有している光走査装置。
【請求項６】
像担持体と、
画像情報に基づいて前記像担持体に静電潜像を形成する光走査装置と、
前記静電潜像を可視像化する現像手段と、
前記可視像を記録媒体に転写して定着する手段と、
を有し、
前記光走査装置が請求項１〜５のいずれか１つに記載の光走査装置である画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像情報に基づいて被走査面を走査する光走査装置、該光走査装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、あるいはこられのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源からの光を回転多面鏡（以下、「ポリゴン」又は「ポリゴンミラー」という）で偏向・走査して感光性材料（感光体）に静電潜像を形成する、ラスタ光学系を用いた電子写真方式の画像形成装置では、ポリゴン周期のバンディング（帯状の濃度ムラやピッチムラなど）が発生することがある。
バンディングは、ポリゴンのミラー面の製造上生じる面倒れに起因する現象である。
特に、４つのミラー面を有する４面ポリゴンでは、面倒れの差が大きい対面（１−３面又は２−４面）のみで画像形成をする、いわゆる面飛ばし方式を採用するとポリゴンの２回転周期のバンディングが発生してしまうことが知られている。
この種の画像形成装置では、厚紙など定着性が著しく悪くなる用紙を通紙すると、定着からの熱量を普通紙よりも多く奪うため、連続的な定着性（定着温度）を保つためには、画像形成する速度（線速）を遅くし、定着からの放熱の速さを低減することが一般的に行われている。
この場合、線速は標準線速の半分以下となる。
【０００３】
一般的に、感光体に露光するエネルギー狙い値は決まっており、感光体感度の劣化等で光量を上下させたりするフィードバック制御が行われる。
低線速モードで標準線速モードと同じように画像形成を行うと、必要以上の露光エネルギーとなってしまい、狙いの画像よりも濃度が濃くなってしまう。
この対策として一般的によく使用されるのが、ポリゴンの回転数は変えずにポリゴンのミラー面を１面おきや２面おきに使用する、いわゆる「面飛ばし」の方法である。
面飛ばし方式では、画像形成速度に応じてレーザ光の強度を変える必要がない。
【０００４】
面飛ばし方式を採用した場合、４面ポリゴンの場合、上記のように１−３面又は２−４面でのみの画像形成を行うが、これらの面の組み合わせは加工上面倒れの差が最も大きくなることが知られている。
面飛ばしによる画像形成（低線速モード）では、ポリゴンの全面を使用する１回転周期の標準線速モードよりもバンディングが顕著に現れる。
近年、光源として垂直面発光型ＬＤ（レーザダイオード）であるＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser；垂直共振器面発光レーザ）が用いられている。
ＶＣＳＥＬを以下、「垂直面発光レーザ」ともいう
通常のＬＤアレイでは、発光点１ｃｈ辺りの出力は１〜１５ｍＷなどのＬＤを使用しているのが一般的であるが、ＶＣＳＥＬではその１／１０程度の発光レンジ（ダイナミックレンジ）しかない。
【０００５】
通常のＬＤアレイではダイナミックレンジが大きいので、低線速モードに対応した光量調整を行ってポリゴンの全面使用による走査ができ、面飛ばしによるバンディングの悪化を回避することが可能である。
これに対し、ＶＣＳＥＬではダイナミックレンジが小さいので低線速モードに対応した光量調整が困難であり、上記のようなポリゴンの全面使用による走査を行うと適正な画像濃度が得られない。
また、通常のＬＤアレイでポリゴンの全面使用による走査ができても、標準線速モードと低線速モードでレーザ光の強度を変える制御が必要となり、光源の寿命低下につながる。
【０００６】
半導体レーザのドループ特性による光量低下の問題を解消すべく、半導体レーザを所定の発光量以上の領域で使用し、透過率調整装置で第１の状態とこれよりも低い第２の状態との２つの光学効率を得る画像形成装置も知られている（例えば特許文献１）。
しかしながら、半導体レーザを定格出力以上の領域で使用すると、光源の寿命が一気に下がり結果的にコストアップを避けられない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような現状に鑑みて創案されたもので、光源のダイナミックレンジの大小に拘わらずバンディングの悪化を抑制できるとともに、光源の寿命低下を抑制できる光走査装置の提供を、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の光走査装置は、第１の線速モードと、第１の線速モードよりも遅い第２の線速モードとを有する画像形成装置に用いられ、光源と、複数の偏向面を有し、前記光源からの光を偏向する光偏向器と、前記光偏向器で偏向された光を被走査面に導く走査光学系と、前記被走査面に対する露光エネルギーを、第１の線速モード時よりも第２の線速モード時が低くなるように選択的に可変する光量可変装置と、を備え、第１の線速モードと第２の線速モードとにおける前記光源の発光光量は該光源の定格出力内で同じであり、前記光源の点灯制御は、第１の線速モード時と第２の線速モード時のいずれにおいても、前記光偏向器の全ての偏向面を使用した光走査がなされるように行われる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光源のダイナミックレンジの大小に拘わらずバンディングの悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態における画像形成装置としてのカラープリンタの概要構成図である。
【図２】光走査装置の主走査断面における概要構成図である。
【図３】光走査装置の副走査断面における概要構成図である。
【図４】光偏向器の主走査断面における概要構成図である。
【図５】プリズムビームスプリッタによる光束分離機能を示す図である。
【図６】光源ユニットを下面側からみた斜視図である。
【図７】光源ユニットにおける光路図である。
【図８】光走査装置における光量可変装置としてのシャッタ装置の位置関係を示す概要平面図である。
【図９】シャッタ装置の概要平面図である。
【図１０】シャッタ装置の概要側面図である。
【図１１】光偏向器のポリゴンミラーの面倒れを説明するための図で、（ａ）はミラー面の位置関係を示す平面図、（ｂ）はポリゴンミラーの側面図、（ｃ）は理想ミラー面に対する面倒れを示す副走査断面図、（ｄ）は各ミラー面と面倒れ量との関係を示す図である。
【図１２】面倒れがない場合の理想的なドット位置関係を示す図である。
【図１３】面倒れがある場合の標準線速モードにおけるドット位置関係（バンディング）を示す図である。
【図１４】面倒れがある場合の低線速モード（面飛ばし）におけるドット位置関係（バンディング）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図を参照して説明する。
図１に基づいて、本実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタの構成の概要を説明する。
カラープリンタ５００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る。
カラープリンタ５００は、光走査装置１００Ａ、像担持体としての４つの感光体ドラム（５０１、５０２、５０３、５０４）、４つのクリーニングユニット（６０５Ｙ、６０５Ｍ、６０５Ｃ、６０５Ｂｋ）、４つの帯電装置（６０２Ｙ、６０２Ｍ、６０２Ｃ、６０２Ｂｋ）、４つの現像ローラ（６０３Ｙ、６０３Ｍ、６０３Ｃ、６０３Ｂｋ）、４つの現像装置（６０４Ｙ、６０４Ｍ、６０４Ｃ、６０４Ｂｋ）、転写ベルト６０６、二次転写ローラ６１３、定着装置６１０、給紙コロ６０８、レジストローラ対６０９、排紙ローラ対６１２、排紙トレイ６１１などを備えている。
【００１２】
感光体ドラム５０１、クリーニングユニット６０５Ｙ、帯電装置６０２Ｙ、現像ローラ６０３Ｙ、現像装置６０４Ｙは組として使用され、イエロー画像を形成する画像ステーション（以下、Ｙステーションという）を構成する。
感光体ドラム５０２、クリーニングユニット６０５Ｍ、帯電装置６０２Ｍ、現像ローラ６０３Ｍ、現像装置６０４Ｍは組として使用され、マゼンタ画像を形成する画像ステーション（以下、Ｍステーションという）を構成する。
感光体ドラム５０３、クリーニングユニット６０５Ｃ、帯電装置６０２Ｃ、現像ローラ６０３Ｃ、現像装置６０４Ｃは組として使用され、シアン画像を形成する画像ステーション（以下、Ｃステーションという）を構成する。
感光体ドラム５０４、クリーニングユニット６０５Ｂｋ、帯電装置６０２Ｂｋ、現像ローラ６０３Ｂｋ、現像装置６０４Ｂｋは組として使用され、ブラック画像を形成する画像ステーション（以下、Ｋステーションという）を構成する。
【００１３】
各感光体ドラム（５０１、５０２、５０３、５０４）はいずれも、その表面に感光レイヤーが形成されており、不図示の回転機構により矢印方向に回転駆動される。
各帯電装置（６０２Ｙ、６０２Ｍ、６０２Ｃ、６０２Ｂｋ）は、これらに対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電させる。
光走査装置１００Ａは、感光体ドラム５０１及び５０２を露光走査するＭ−Ｙユニット１００−１と、感光体ドラム５０３及び５０４を露光走査するＢｋ−Ｃユニット１００−２とで構成されている。
光走査装置１００Ａは各々対応する感光体ドラム表面に、画像情報に基づいた点灯制御で照射し、静電潜像を形成する。
形成された静電潜像は、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。
【００１４】
各現像装置にて攪拌されたトナーは、感光体ドラムの回転に伴って、現像ローラを得て静電潜像上に均一に塗布される。
すなわち、現像ローラは、対応する各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在化（可視像化）させ、トナーが付着した像（以下、「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６０６側に移動する。
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６０６上に順次転写され、重ね合わされて多色のカラー画像を形成する。
【００１５】
記録媒体としての記録紙５１０は、給紙コロ６０８により１枚ずつレジストローラ対６０９へ向けて給紙される。
レジストローラ対６０９は、所定のタイミングで記録紙５１０を転写ベルト６０６と二次転写ローラ６１３との間に搬送する。
これにより、転写ベルト６０６上に重ね合わされたトナー画像が記録紙に転写され、転写された記録紙は、定着装置６１０に送られる。
定着装置６１０では、定着ローラ６１０ａと加圧ローラ６１０ｂとのニップ部で熱と圧力により記録紙上のトナー画像が記録紙に定着される。
定着された記録紙は、排紙ローラ対６１２を介して排出され、排紙トレイ６１１上に順次スタックされる。
【００１６】
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装置に対向する位置に戻る。
カラープリンタ５００は、第１の線速モードとしての標準線速モードと、標準線速モードよりも遅い（ここでは、標準線速モードの１／２）第２の線速モードとしての低線速モードとを有している。
【００１７】
光走査装置１００Ａの構成について説明する。
光走査装置１００Ａは、感光体ドラム５０１、５０２を露光走査するＭ−Ｙユニット１００−１と、感光体ドラム５０３、５０４を露光走査するＢｋ−Ｃユニット１００−２とで構成されている。
Ｍ−Ｙユニット１００−１とＢｋ−Ｃユニット１００−２は光軸レイアウトが同じなため、ここではＢｋ−Ｃユニット１００−２を用いて説明する。
【００１８】
図２は、Ｂｋ−Ｃユニット１００−２の光学系のレイアウトを示している。
ビームプロファイルを形成したレーザ光を射出する光源ユニット１０１は、直線偏光にてレーザ光を射出する光源１０１−１と、レーザ光を円偏光に変換する１／４波長板１０１−４と、１／４波長板で偏光変換されたレーザ光を平行光にするコリメートレンズ１０１−５と、平行化されたレーザ光を切り取るアパーチャ１０１−６とを備えている。
これらの光学素子は図６、７に示す光源ホルダ１０１−２に一体的に調整されて組付けられ、保持されている。
光源１０１−１はＶＣＳＥＬ（垂直面発光レーザ）で構成されている。
【００１９】
図２に示すように、Ｂｋ−Ｃユニット１００−２は、光源ユニット１０１の他に、光源ユニット１０１から射出されたレーザ光は副走査断面内で２方向に分割するプリズムビームスプリッタ２０３と、２方向に分割されたレーザの偏光を直線偏光から円偏光に変換する１／４波長板２０４と、副走査断面にのみパワーを持ち、円偏光に変換されたレーザ光を光偏向器２０２に搭載される回転多面鏡２０２ｂのミラー面（偏向面）上で結像させるシリンドリカルレンズ２０５とを備えている。
これらにより、ビームプロファイルを形成する入射光学系が構成されている。
入射光学系にて形成されたレーザ光を、回転多面鏡２０２ｂを所望の回転数で安定駆動させる光偏向器２０２にて主走査方向に走査する。
図３に示すように、走査されたレーザ光は、走査光学系としてのレンズ３０１及びレンズ３０２、レーザ光を折り返すためのミラー３０３ａ、３０３ｂ、防塵ガラス３０５を経て、感光体ドラム５０４の表面で等速走査を行い、静電潜像を形成する。
また、回転多面鏡２０２ｂの下段によって走査されるレーザ光は、レンズ３０１及びレンズ３０２、レーザ光を折り返すためのミラー３０４、防塵ガラス３０５を経て、感光体ドラム５０３の表面で等速走査を行い、静電潜像を形成する。
【００２０】
上記入射光学系、光偏向器、走査光学系は光学ハウジング４００にて一体的に固定され、光走査装置の特性を確保している。
光学ハウジングや光学ユニットを構成する素子等は樹脂で形成されている。
図４に示すように、光偏向器２０２は回転多面鏡２０２ｂを搭載し、モータ基板２０２ａに組付けられている。
回転多面鏡２０２ｂは４面２段の構成を有し、上段、下段は回転方向に角度θだけずれて形成されている。ここではθ＝４５°となっている。
上段は感光体ドラム５０４を走査し、下段は感光体ドラム５０３を走査する。これらは、幾何的に同時に走査することがなく、各々のステーションに応じた画像情報に基づいて露光走査できる構成となっている。
【００２１】
図５は、レーザ光を２分割にするプリズムビームスプリッタ２０３の説明図である。
光源ユニット１０１から射出されるレーザ光は、光源ユニット１０１内の１／４波長板１０１−４にて直線偏光から円偏光に変換されている。
光束Ａは円偏光特性を持ち、円偏光特性のレーザ光は、プリズムビームスプリッタ２０３の偏光分離面に到達すると、円偏光の偏光成分のうち、回転多面鏡２０２ｂの反射面に垂直な成分であるｓ偏光のみが透過する。
【００２２】
偏光分離面で反射されたレーザ光は回転多面鏡２０２ｂの反射面に平行な成分であるｐ偏光であり、プリズムビームスプリッタ２０３の反射ミラー面で回転多面鏡２０２ｂに向かって反射する。
この時点で、一つのレーザ光は偏光特性の異なる２つのレーザ光へ分離される（以下、「光束分割」という）。
光束分割された各々のレーザ光は、プリズムビームスプリッタ２０３を透過後、１／４波長板２０４で再度円偏光に変換される。
【００２３】
図６は光源ユニット１０１を下面側からみた図である。便宜上、レーザ光が射出する方向（光軸方向）をＸ、主走査方向をＹ、副走査方向をＺとする。
光源ユニット１０１には、上記のように、光源１０１−１、１／４波長板１０１−４、コリメートレンズ１０１−５、アパーチャ１０１−６の各々の光学素子が備えられている。
図６において、符号１０１−３はレーザ変調基板を示している。
図７は、レーザ変調基板１０１−３に実装されている光源１０１−１から射出されたレーザ光の光路図である。
アパーチャ１０１−６は図示しない開口部によりビームプロファイルを形成し光偏向器側へ射出する。
【００２４】
図８に示すように、プリズムビームスプリッタ２０３と１／４波長板２０４との間には光量可変装置としてのシャッタ装置７００が配置されている（図２では省略）。
シャッタ装置７００は光学ハウジング４００に一体に固定されている。
【００２５】
図９はシャッタ装置７００の構成を示す図である。
シャッタ装置７００は、ベース７００−５と、ベース７００−５に固定されたモータブラケット７００−４と、モータブラケット７００−４に組付けられたモータ７００−３と、モータ７００−３の出力軸に圧入またはその他の固定手段により一体に固定されたリンク７００−２等を有している。
【００２６】
ベースには一体構成となるピン構成が設置され、シャッタ７００−１は該ピン部を中心として回転可能となっている。
シャッタ７００−１には露光エネルギーを可変する光学フィルタとしてのＮＤフィルタ（減光フィルタ）７００−７が固定されている。
シャッタ７００−１が回転駆動されることにより、ＮＤフィルタ７００−７は光路に進入する位置Ｆ２と、光路から退避する位置Ｆ１とに選択的に位置付けられる。Ｆ２の位置は、光線がＮＤフィルタを透過する位置である。
【００２７】
シャッタ７００−１には長穴形状のスリットが形成され、該スリット部にリンク７００−２の不図示の円頭部が挿入されている。
この構成により、モータ７００−３の回転駆動がシャッタ７００−１に伝達される。
図中Ｂ部は、モータ７００−３と不図示のドライバ基板とのコネクタ部であり、不図示のハーネスを介して接続され、信号、電力供給を行う。
Ｃ部はセンサ７００−６のコネクタ部であり、Ｂ部同様不図示の本体内外部基板よりセンサの信号出力、電力供給を行う。
【００２８】
シャッタ装置７００の動作を説明する。
モータ７００−３の回転軸が点線矢印で示すように、Ｐ１→Ｐ２へ回転した場合、リンク７００−２のフィルタ側及びセンサのフィラー部Ｄは、モータ７００−３の回転軸動作に応じて反時計回りに、実線で示すＰ１→Ｐ２のように動作する。
ここで、リンク７００−２はモータ７００−３の回転軸との固定部及びフィラー部Ｄを含めて一体的に成型された１つの部材である。
リンク７００−２が図中Ｐ１→Ｐ２に回転動作した場合、リンク７００−２の不図示の円筒部がその動力を伝え、シャッタ７００−１がベース７００−５に設置されたピン部を回転中心とし、Ｐ１→Ｐ２のように動作する。
これにより、ＮＤフィルタ７００−７がＰ１→Ｐ２のように動作し、光線がＮＤフィルタ７００−７を透過する状態（Ｆ１位置）となる。
モータ７００−３が逆回転すると、ＮＤフィルタ７００−７がＰ２→Ｐ１のように動作し、ＮＤフィルタ７００−７は光路から退避（Ｆ２位置）する。
【００２９】
Ｆ１位置（ＣＬＯＳＥ状態）ではセンサ７００−６の出力信号はＬｏｗとなり、Ｆ２位置（ＯＰＥＮ状態）ではセンサ７００−６の出力信号はＨｉｇｈとなる。
すなわち、ＣＬＯＳＥ状態は、光線がＮＤフィルタを透過して光量が下がる状態を意味し、ＯＰＥＮ状態はＮＤフィルタが光路から退避して光線の光量が低下しない状態を意味する。
【００３０】
図１０は、シャッタ装置７００のＮＤフィルタを垂直に見た視点の図である。
シャッタ７００−１に設置されているＮＤフィルタは、接着又は両面テープ等の手段により透過部の領域を省く周りの領域を使用してシャッタ７００−１に固定されている。
シャッタ装置７００がＣＬＯＳＥ状態の場合、ＮＤフィルタの上部を上段のレーザが透過し、下部を下段のレーザが透過する。
ＮＤフィルタは上段、下段共に同じ透過率のフィルタが設置されている。
【００３１】
本実施形態におけるＮＤフィルタ７００−７は硝子材を基材として形成されている。このようにした場合、結晶系材質ではないため、安価に作製することができる。
ＮＤフィルタ７００−７としては、液晶光学フィルタを用いてもよい。この場合、電圧により透過率を可変できるので、アクチュエータによる駆動方式に比べてレイアウトスペースを大幅に低減できる利点を有している。
アクチュエータによる駆動方式の場合、駆動原をモータに代えてソレノイドを用いても良い。
【００３２】
図１１乃至図１４に基づいて実際のバンディングについて説明する。
ここで扱うバンディングとは、一般的にハーフトーンなどの画像で濃度偏差やピッチ偏差（副走査位置変動）などで引き起こされるバンディングを意味する。
ここでのポリゴンのミラー面数は、図１１（ａ）に示すように４面（複数）とする。そもそもポリゴンミラーは、ＮＣフライスなどの加工機で面を加工することが主流である。
従って加工誤差や精度が著しく発生することは言うまでもない。
【００３３】
図１１（ｂ）に示すように、ここでの説明では２段のポリゴンミラーを使用して説明する。
先に説明したように、上段下段共に４面の位相差ポリゴン（θ＝４５°）を例にとると、これらミラー部は一つの部品を加工することで作られる。
通常は、ミラーを有する一つの部材の端部を基準面とし加工されるが、ワークのセット性や基準面の位置によって、ポリゴン中心軸が偏心しているため、加工上「面倒れ」と呼ばれる理想ミラー面に対する面の倒れが発生する。
これら面倒れは４面に周期性を持つことが多く、４面各々の面倒れは図１１に示すグラフのようになる。
図１１（ｃ）、（ｄ）に示すように、ここでの説明は、面倒れ量をφとしたときに、１面目及び３面目の面倒れ量φが０″、２面目及び４面目の面倒れ量φが各々Ｌ１、Ｌ２と極端な状況を説明する。
【００３４】
光走査装置１００が理想的な光学系としてあった場合、レンズ３０１及びレンズ３０２の影響により、これらの面倒れによる光軸を補正することが可能である。
図１２は理想的なドット位置関係を表している。
ポリゴンの１面で走査されるレーザの発光数を７ｃｈと仮定した場合で説明する。各発光点は理想的なピッチ間隔で被走査面上を走査するものである。図は被走査面（ここでは感光体ドラム５０１〜５０４のことを指す）上の発光点位置である。
ポリゴンの１面目（図中白丸）で１走査された後、２面目（図中斜線丸）は１面目で走査されたドット位置の半分（４番目／５番目／６番目／７番目のドット）と半ドット分ずれた位置を２面目の１番目／２番目／３番目のドットが間に介在するように走査する（インターレース）。
【００３５】
次に２面目で走査されたドット位置に対し、３面目（図中網点丸）も同様に２面目の（４番目／５番目／６番目／７番目のドット）と半ドット分ずれた位置を３面目の１番目／２番目／３番目のドットが間に介在するように走査する。
以下４面目（図中横線丸）も同様になり、再度１面目、２面目…と続くように連続的にドット形成を行う。
【００３６】
理想的な場合、図１２の右側のように、各面で形成されたドットの相対位置が均等に配置されるため（図中では、各面の中心位置の差が全て理想ピッチｄだけ隔てて書かれる）、ドット間のピッチ変動（副走査位置変動）は等しくなりバンディング画像にはなりえない。
しかしながら、理想的な光学系に対して実際のレンズの性能は像面湾曲（レンズ透過位置における被走査媒体に対するピントずれ）が発生するため、面倒れが完全に補正されることがない。
従って、図１３に示すような不均一なピッチ変動を引き起こす。
具体的には、図１１（ｄ）のグラフに対し、Ｌ１、Ｌ２が４５″の角度の面倒れを持っていると仮定する。
すなわち、Ｌ１＝４５″、Ｌ２＝−４５″である。
【００３７】
１面及び３面は面倒れ０″であるとしたときに、角度に対する幾何光学的変動量を持って被走査面上にドット形成される。
図１１の各面の中心ドット位置（４番目のドット）とそれらを形成する面ごとにナンバリングした値を使用する。
１面目と２面目で形成されるドットの場合、その中心間距離をｄ１−２、２面目と３面目で形成されるドットの場合、その中心間距離をｄ２−３、３面目と４面目で形成されるドットの場合、その中心間距離をｄ３−４、４面目と１面目で形成されるドットの場合、その中心間距離をｄ４−１とする。
該面倒れ量に対応した幾何光学的な変動量だけ、各ピッチは理想ピッチｄに対し変位する。
【００３８】
１面及び３面目の面倒れ量φが０″であるため、理想的な位置に存在するとして、例えば、２面目は＋４５″の面倒れを持っており、１面目の中心に対し離れる方向に中心位置がずれるためｄ１−２＞ｄとなる。
そのため理想ピッチｄに対してピッチが大きくなる。
逆に、理想位置に存在する３面目に対しては寄る方向になるため、ｄ２−３＜ｄとなる。
また、４面目は−４５″の面倒れを持っており、３面目の中心に対して寄る方向になるため、ｄ３−４＜ｄとなる。
次に１面目が一回転してドット形成を行うので、理想位置にある１面目の中心位置に対し、４面目の中心位置は離れる方向に存在するため、ｄ４−１＞ｄとなる。
【００３９】
これらを踏まえると、理想ピッチｄに対しピッチが大⇒小⇒小⇒大⇒大…とポリゴン一回転周期でピッチ変動が発生する。
これらのドット位置変動が、ドットの疎密を発生させるため、視覚的にバンディング画像と捕らえられる。
ポリゴン４面全てを使用してドットを形成する場合、各面の隣接する面倒れの相対差に対し幾何光学的な変動量の分だけずれた画像となる。
これが、標準線速モードによるドット形成におけるバンディングメカニズムである。
【００４０】
しかしながら、厚紙など定着性が著しく悪くなる用紙に対しては、定着からの熱量を普通紙よりも多く奪うため、連続的な定着性（定着温度）を保つためには、画像形成する速度（線速）を遅くし、定着からの放熱の速さを低減することが一般的に行われている。
この場合、線速は標準線速の半分以下（低線速モード）となる。ここで問題となるのが、ＶＣＳＥＬの光量である。
一般的に、感光体５０１〜５０４に露光するエネルギー狙い値は決まっており、感光体感度の劣化等で光量を上下させたりするフィードバック制御が行われる。
但し、ＶＣＳＥＬと通常のＬＤとの根本的な差はダイナミックレンジにある。通常、発光点１ｃｈ辺りの出力は１〜１５ｍＷなどのＬＤを使用しているのが一般的である。
【００４１】
しかしながら、ＶＣＳＥＬはその１／１０程度の発光レンジしか持っていない。そのため、低線速モードで標準線速モードと同じように画像形成をすると（ダブリング）、必要以上の露光エネルギー（ここでは、倍のエネルギーとなる）が露光されることとなる。
これにより、狙いの画像よりも濃くなってしまう。
同じ発光光量を用いて露光エネルギーを最適にし、画像を形成するには、ポリゴン１面ごと飛ばして画像形成するいわゆる面飛ばし方式が採られている。
この場合、１−３面のみでの画像形成、若しくは２−４面のみでの画像形成となる。
【００４２】
ここでは１−３面は面倒れ０″であることから、ピッチ変動が起きないと想定されるため、２−４面でドット形成された場合について説明する。
図１４は、面飛ばしにおいて、２−４面のみを使用した場合のドット形成状態を表している。図１３での説明と同様、形成される面をナンバリングしてのピッチｄで示す。
図１４から明らかなように、図１３に示す標準線速モードの場合と比べて倍のピッチで変動を起こす。
【００４３】
理由は以下の通りである。
図１３に示すようなポリゴン全面でドット形成する標準線速モードにおいては、隣接する面間の面倒れ量の相対差によるピッチ変動が発生していた。
１−２面間は面倒れ差分４５″に相当する幾何光学的な変動量の分だけずれ、２−３面は−４５″に相当する幾何光学的な変動量の分だけずれ、３−４面は−４５″に相当する幾何光学的な変動量の分だけずれ、４−１面は面倒れ４５″に相当する幾何光学的な変動量の分だけずれでピッチ変動が起きていた。
しかしながら、面飛ばしの場合、２−４面の面倒れ差分−９０″に相当する幾何光学的な変動量の分だけずれ、４−２面は面倒れ差分９０″に相当する幾何光学的な変動量の分だけずれだけずれてしまう。
よって、ポリゴンミラー全面で書くよりもピッチ変動量は大きくなる。従って、バンディングは標準線速モードに対し、低線速モードでは同じポリゴンを使用していても、バンディングが悪化することとなる。
【００４４】
光源としてＶＣＳＥＬを使用した場合、ダイナミックレンジが小さいため、露光エネルギーを満足させるためには面飛ばしによるドット形成をしなければならない。
しかしながら、上記の理由により、標準線速モード時よりもバンディングは悪化する。
【００４５】
この問題を解消すべく、本実施形態では、表１に示すように、面飛ばしによるドット形成が必要な低線速モード時に、シャッタ装置７００によりＶＣＳＥＬの発光光量を変えずに露光エネルギーを意図的に下げ、標準線速モード時と同じドット形成をすることとしている。
【００４６】
【表１】
2015194588.tif 000003
【００４７】
すなわち、低線速モード時にはシャッタ７００−１をＣＬＯＳＥ状態とし、光線がＮＤフィルタ７００−７を透過して光量が下がる状態とする。
シャッタ７００−１のＣＬＯＳＥ状態で、標準線速モード時と同様にポリゴン全面でドット形成する。
このようにすれば、ポリゴン１面当たりにおける露光エネルギーは半分となり、ポリゴン４面を使用してドット形成しても所望の露光エネルギーでの照射となる。
従って、バンディングは標準線速モード時のバンディングと同レベルとなる。
【００４８】
本実施形態において、光源であるＶＣＳＥＬはその定格出力内において標準線速モードと低線速モードとで共に同じ出力（露光エネルギー）で駆動される。
定格出力内での使用であるので、光源の寿命低下を抑制でき、ひいてはコスト低減に寄与する。
厚紙等の条件が入力され、あるいは検知されると、図示しない制御手段は画像形成モードを低線速モードに切り替え、光走査装置におけるシャッタ装置７００のシャッタ７００−１をＣＬＯＳＥ状態に設定する。
上記制御手段は、標準線速モードの場合にはシャッタ装置７００のシャッタ７００−１をＯＰＥＮ状態に設定する。
低線速モードは、厚紙を給紙する場合だけでなく、カラー画像形成装置において画像の光沢度を上げる場合等にも選択され、この場合にも上記と同様のシャッタ制御が行われる。
【００４９】
ＶＣＳＥＬはダイナミックレンジが小さいので、ポリゴンの全面を使用してバンディングを抑制することが困難であるが、ＮＤフィルタで露光エネルギーを低減することにより、容易にバンディングを抑制することができる。
また、ＶＣＳＥＬの発光強度を標準線速モードと低線速モードとで変更する必要がないので、光源の寿命低下を抑制できる。
【００５０】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５１】
１０１−１  光源
２０２ｂ  光偏向器
５０１、５０２、５０３、５０４  被走査面としての感光体ドラム
７００  光量可変装置としてのシャッタ装置
７００−７  光学フィルタとしてのＮＤフィルタ
Ｆ１  光路に進入する位置
Ｆ２  光路から退避する位置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５２】
【特許文献１】特開２０１２−１１７０６号公報
【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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