(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査対象物に対して画像情報が含まれる光を走査し、前記走査対象物に像を形成する光走査装置であって、
複数の主光源と、該複数の主光源の近傍に配置され、前記複数の主光源のうちの少なくとも１つの主光源からの光の前記走査対象物上における光量分布を補正するのに用いられる少なくとも１つの補正光源と、を含む複数の光源を有する光源ユニットと；
前記走査対象物上における光量分布が前記画像情報に応じた光量分布となるように、前記補正光源の１画素あたりの発光光量を前記主光源の１画素あたりの発光光量よりも小さくするとともに、前記主光源が劣化すると、その主光源に隣接する２つの補正光源を用いて、該主光源の劣化を補うように、前記複数の光源の制御信号を生成する信号生成回路と；を備える光走査装置。
【請求項２】
前記信号生成回路は、前記劣化した主光源の発光光量が０のとき、前記２つの補正光源の発光光量の総和が１画素に対応する発光光量となるように、該２つの補正光源を発光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３】
前記信号生成回路は、前記２つの補正光源の各発光光量が互いに等しくなるように、前記２つの補正光源を発光させ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】
前記信号生成回路は、前記２つの補正光源の発光光量の総和が、前記劣化した主光源を除き隣接する他の主光源の発光光量とほぼ同程度となるように前記２つの補正光源を発光させることを特徴とする請求項２又は３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記信号生成回路は、ジャギーが抑制されるように前記補正光源の制御信号を生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記信号生成回路は、像のエッジが強調されるように前記補正光源の制御信号を生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記信号生成回路は、前記走査対象物における前記主光源からの光の、副走査方向の位置ずれが補正されるように、前記補正光源の制御信号を生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記光源ユニットは、前記複数の光源が同一チップ上に形成された面発光レーザを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項９】
少なくとも１つの走査対象物と；
前記少なくとも１つの走査対象物に対して光を走査し、前記走査対象物に像を形成する少なくとも１つの請求項１〜８のいずれか一項に記載の光走査装置と；
前記走査対象物に形成された像を転写対象物に転写する転写装置と；を備える画像形成装置。
【請求項１０】
前記転写対象物にカラー画像が転写され、
前記カラー画像に対応して前記走査対象物が設けられ、
前記走査対象物に対応して前記光走査装置が設けられていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、光源からの光を走査対象物に対して走査する光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタやデジタル複写機などの画像形成装置では、画像情報に応じて変調された光源からの光をポリゴンミラー、及び走査レンズなどを介して感光体上に集光させるとともに、感光体上を所定の方向（主走査方向）に走査させ、感光体上に潜像（静電潜像）を形成している。そして、その潜像にトナーを付着させることにより、画像情報を顕像化させている。
【０００３】
近年、印刷速度の高速化の要求に対して、これまでポリゴンミラーの回転速度を高速化したり、光源からの光を変調する際に用いられるクロック信号の周波数を高くすることで対応してきたが、これらの手法では限界があり、更なる高速化に対応するために、複数の光源を用いる、いわゆるマルチビーム方式が考案された。
【０００４】
上記マルチビームを構成する光源としては、シングルビームのレーザチップを組み合わせる方法や、複数個の発光素子を一つのレーザチップに組み込んだＬＤアレイや面発光レーザなどが使用されている。
【０００５】
上記マルチビームを構成するＬＤアレイなどの半導体レーザはきわめて小型であり、かつ駆動電流により高速に直接変調を行うことができるので、近年レーザプリンタ等の光源として広く用いられている。しかし、半導体レーザの駆動電流と光出力との関係は、温度により変化する特性を有するので、半導体レーザの光強度を所望の値に設定しようとする場合問題となる。特に複数の光源を同一チップ上に構成する面発光レーザの場合、光源間の距離が短いため発光、消光による温度変化や温度クロストークなどの影響が顕著であり、光量変動の要因となりやすい。
【０００６】
さらに、マルチビーム光学系の場合、各発光源の発振波長に差があると、走査レンズの色収差が補正されていない光学系の場合に露光位置ずれが発生し、各発光源に対応するスポットが被走査媒体上を走査する時の走査幅は、発光源毎に差が生じてしまい、画像品質の劣化の要因になってしまうため、走査幅の補正を行う必要がある。
【０００７】
例えば特許文献１には、複数の光源を２次元に配置し、複数の光束を偏向器で偏向することにより被走査媒体上を走査する光走査装置であって、発光点間の発熱によるクロストークの影響を発生させずに発光点の配置密度を最大とする光走査装置が開示されている。
【０００８】
また、特許文献２には、面発光レーザを用いた画像形成装置において、画素単位で各チップの発光強度を可変する手段及び発光時間を制御する手段を有することで、画素の静電潜像を制御する方法が開示されている。
【０００９】
また、特許文献３には、面発光レーザを用いた走査装置において、光源の配置を規定した構成とすることにより熱ストロークの問題を回避し、かつ、記録画像の高密度化を実現する方法が開示されている。
【００１０】
しかしながら、ＬＤアレイや面発光レーザ等の複数の光源を有する光走査装置の従来方式では、一般に一つの光源で一つの画素を構成するため、各光源の発光レベルばらつきがそのまま画像の濃度ばらつきにつながるという問題があった。特に副走査方向の画素のばらつきについては、従来の方式では補正する手段がない。また一つの光源が劣化した場合その特性劣化による発光レベル低減が画像濃度低減に直接つながるという問題もあった。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−２７２６１５号公報
【特許文献２】特開２００３−７２１３５号公報
【特許文献３】特開２００１−３５０１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、光源ユニットからの複数の光を走査対象物に対して、精度良く走査させることができる光走査装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の第２の目的は、高速で、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、第１の観点からすると、走査対象物に対して画像情報が含まれる光を走査し、前記走査対象物に像を形成する光走査装置であって、複数の主光源と、該複数の主光源の近傍に配置され、前記複数の主光源のうちの少なくとも１つの主光源からの光の前記走査対象物上における光量分布を補正するのに用いられる少なくとも１つの補正光源と、を含む複数の光源を有する光源ユニットと；前記走査対象物上における光量分布が前記画像情報に応じた光量分布となるように、前記補正光源の１画素あたりの発光光量を前記主光源の１画素あたりの発光光量よりも小さくするとともに、前記主光源が劣化すると、その主光源に隣接する２つの補正光源を用いて、該主光源の劣化を補うように、前記複数の光源の制御信号を生成する信号生成回路と；を備える光走査装置である。
【００１５】
これによれば、複数の光源からの光を走査対象物に対して走査する際に、走査対象物上における光量分布を画像情報に応じた理想的な光量分布に近づけることが可能となる。従って、光源ユニットからの複数の光を走査対象物に対して、従来よりも精度良く走査させることが可能となる。
【００１６】
この場合において、前記信号生成回路は、前記劣化した主光源の発光光量が０のとき、前記２つの補正光源の発光光量の総和が１画素に対応する発光光量となるように、該２つの補正光源を発光させることとすることができる。
さらに、この場合において、前記信号生成回路は、前記２つの補正光源の各発光光量が互いに等しくなるように、前記２つの補正光源を発光させることとすることができる。
また、前記信号生成回路は、前記２つの補正光源の発光光量の総和が、前記劣化した主光源を除き隣接する他の主光源の発光光量とほぼ同程度となるように前記２つの補正光源を発光させることとすることができる。
また、前記信号生成回路は、ジャギーが抑制されるように前記補正光源の制御信号を生成することとすることができる。
【００１７】
また、前記信号生成回路は、像のエッジが強調されるように前記補正光源の制御信号を生成することとすることができる。
【００１９】
また、前記信号生成回路は、前記走査対象物における前記主光源からの光の、副走査方向の位置ずれが補正されるように、前記補正光源の制御信号を生成することとすることができる。
【００２０】
上記各光走査装置において、前記光源ユニットは、前記複数の光源が同一チップ上に形成された面発光レーザを有することとすることができる。
【００２１】
本発明は、第２の観点からすると、少なくとも１つの走査対象物と；前記少なくとも１つの走査対象物に対して光を走査し、前記走査対象物に像を形成する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；前記走査対象物に形成された像を転写対象物に転写する転写装置と；を備える画像形成装置である。
【００２２】
これによれば、光源ユニットからの複数の光を走査対象物に対して、精度良く走査させることができる少なくとも１つの本発明の光走査装置を備えているために、高速で、高品質の画像を形成することが可能となる。
【００２３】
この場合において、前記転写対象物にカラー画像が転写される場合に、前記カラー画像に対応して前記走査対象物が設けられ、前記走査対象物に対応して前記光走査装置が設けられていることとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１５（Ｄ）に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ１００の概略構成が示されている。
【００２５】
図１に示されるレーザプリンタ１００は、光走査装置９００、走査対象物としての感光体ドラム９０１、帯電ブラシ９０２、現像ローラ９０３、トナーカートリッジ９０４、クリーニングブレード９０５、給紙トレイ９０６、給紙コロ９０７、レジストローラ対９０８、転写ローラ９１１、定着ローラ９０９、排紙ローラ９１２、排紙トレイ９１０、及び画素形成位置検出器９１５などを備えている。
【００２６】
上記帯電ブラシ９０２、現像ローラ９０３、転写ローラ９１１及びクリーニングブレード９０５は、それぞれ感光体ドラム９０１の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム９０１の回転方向に関して、帯電ブラシ９０２→現像ローラ９０３→転写ローラ９１１→クリーニングブレード９０５の順に配置されている。
【００２７】
前記感光体ドラム９０１の表面には、感光層が形成されている。ここでは、感光体ドラム９０１は、図１における面内で時計回り（矢印方向）に回転するようになっている。前記帯電ブラシ９０２は、感光体ドラム９０１の表面を帯電させる。
【００２８】
前記光走査装置９００は、帯電ブラシ９０２で帯電された感光体ドラム９０１の表面に、上位装置（例えばパソコン）からの画像情報に基づいて変調された光を照射する。これにより、感光体ドラム９０１の表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が感光体ドラム９０１の表面に形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム９０１の回転に伴って前記現像ローラ９０３の方向に移動する。ところで、感光体ドラム９０１の長手方向（回転軸に沿った方向）は「主走査方向」と呼ばれ、感光体ドラム９０１の回転方向は「副走査方向」と呼ばれている。なお、以下では、便宜上、感光体ドラム９０１の表面に形成される潜像における画素の主走査方向に関する長さを「画素の幅」ともいう。また、この光走査装置９００の構成については後述する。
【００２９】
前記トナーカートリッジ９０４にはトナーが格納されており、該トナーは前記現像ローラ９０３に供給される。このトナーカートリッジ９０４内のトナー量は、電源投入時や印刷終了時などにチェックされ、残量が少ないときには不図示の表示部に交換を促すメッセージが表示される。
【００３０】
前記現像ローラ９０３は、回転に伴ってその表面にトナーカートリッジ９０４から供給されたトナーが帯電されて薄く均一に付着される。また、この現像ローラ９０３には、感光体ドラム９０１における帯電している部分（光が照射されなかった部分）と帯電していない部分（光が照射された部分）とで互いに逆方向の電界が生じるような電圧が印加されている。そして、この電圧によって、現像ローラ９０３の表面に付着しているトナーは、感光体ドラム９０１の表面の光が照射された部分にだけ付着する。すなわち、現像ローラ９０３は、感光体ドラム９０１の表面に形成された潜像にトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着された潜像は、感光体ドラム９０１の回転に伴って前記転写ローラ９１１の方向に移動する。
【００３１】
前記給紙トレイ９０６には転写対象物としての記録紙９１３が格納されている。この給紙トレイ９０６の近傍には前記給紙コロ９０７が配置されており、該給紙コロ９０７は、記録紙９１３を給紙トレイ９０６から１枚づつ取り出し、前記レジストローラ対９０８に搬送する。該レジストローラ対９０８は、前記転写ローラ９１１の近傍に配置され、給紙コロ９０７によって取り出された記録紙９１３を一旦保持するとともに、該記録紙９１３を感光体ドラム９０１の回転に合わせて感光体ドラム９０１と転写ローラ９１１との間隙部に向けて送り出す。
【００３２】
前記転写ローラ９１１には、感光体ドラム９０１の表面上のトナーを電気的に記録紙９１３に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム９０１の表面の潜像が記録紙９１３に転写される。ここで転写された記録紙９１３は、前記定着ローラ９０９に送られる。
【００３３】
この定着ローラ９０９では、熱と圧力とが記録紙９１３に加えられ、これによってトナーが記録紙９１３上に定着される。ここで定着された記録紙９１３は、前記排紙ローラ９１２を介して前記排紙トレイ９１０に送られ、排紙トレイ９１０上に順次スタックされる。
【００３４】
前記クリーニングブレード９０５は、感光体ドラム９０１の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。なお、除去された残留トナーは、再度利用されるようになっている。残留トナーが除去された感光体ドラム９０１の表面は、再度帯電ブラシ９０２の位置に戻る。
【００３５】
前記画素形成位置検出器９１５は、感光体ドラム９０１の近傍に配置され、感光体ドラム９０１に形成された画素の位置を検出し、副走査方向における位置ずれ情報を含む信号を出力する。
【００３６】
次に、前記光走査装置９００の構成について図２及び図３を用いて説明する。
【００３７】
この光走査装置９００は、光源ユニット８０１、コリメートレンズＣＬ、シリンダレンズ８０５、ポリゴンミラー８０８、該ポリゴンミラー８０８を回転させる不図示のポリゴンモータ、ｆθレンズ８０６、折り返しミラー８０７、トロイダルレンズ８１２、２つの受光素子（８１３、８１４）、２つのプリント基板（８０２、８０９）、及び処理回路８１５などを備えている。なお、以下では、光源ユニット８０１から感光体ドラム９０１に至る光の光路上に配置された、コリメートレンズＣＬ、シリンダレンズ８０５、ポリゴンミラー８０８、ｆθレンズ８０６、折り返しミラー８０７、及びトロイダルレンズ８１２などからなる光学系を「走査光学系」ともいう。
【００３８】
前記光源ユニット８０１は、画像情報に応じて変調されたレーザ光をポリゴンミラー８０８に向けて出射する半導体レーザＬＤを含んでいる。この半導体レーザＬＤは、一例として図４に示されるように、それぞれ互いにほぼ同じ発光特性を有する６個の発光部を有している。
【００３９】
６個の発光部は、副走査方向に対応する方向（以下、便宜上、「Dir_sub方向」ともいう）に一列に配置されている。また、Dir_sub方向については、図４における紙面上側から下側に向かう方向を＋方向というものとする。また、６個の発光部は、Dir_sub方向に関してそれぞれ等間隔（ｄ１とする）に配置されている。
【００４０】
６個の発光部のうち、３個の発光部は、主画素を形成する際に用いられる主光源（主光源１、主光源２、主光源３）であり、残りの３個は、感光体ドラム９０１上における主光源からの光の光量分布と理想的な光量分布との違いを補正する際に用いられる補正光源（補正光源１、補正光源２、補正光源３）である。そして、Dir_sub方向における＋方向に向かって、補正光源１、主光源１、補正光源２、主光源２、補正光源３、主光源３、の順に配置されている。
【００４１】
ところで、感光体ドラム９０１の表面に形成される潜像は、ｆθレンズ８０６の特性に起因する走査ムラ、ポリゴンミラー８０８における偏向反射面のいわゆる面倒れや、偏向反射面の回転軸からの距離のばらつき、ポリゴンミラー８０８の回転ムラ、半導体レーザＬＤから出射されるレーザ光の波長変動などによって位置ずれを生じる場合がある。以下では、便宜上、主走査方向の位置ずれを「主走査方向ずれ」ともいい、副走査方向の位置ずれを「副走査方向ずれ」ともいう。
【００４２】
光源ユニット８０１は、その背面に前記プリント基板８０２が装着された状態で光学ハウジング８０４の壁面にスプリングにより当接されている。なお、壁面に対する前記当接の姿勢は調節ネジ８０３によって調節可能となっている。これにより、光源ユニット８０１からの光の出射方向を調節することができる。この調節ネジ８０３は光学ハウジング８０４の壁面に形成された突起部に螺合されている。光学ハウジング８０４の内部には、上記コリメートレンズＣＬ、シリンダレンズ８０５、ポリゴンミラー８０８、ポリゴンモータ（不図示）、ｆθレンズ８０６、折り返しミラー８０７、トロイダルレンズ８１２、及び２つの受光素子（８１３、８１４）が、それぞれ所定の位置に位置決めされ支持されている。また、プリント基板８０９は、光学ハウジング８０４の壁面に前記光源ユニット８０１と同様に、外側より装着されている。光学ハウジング８０４は、カバー８１１により上部が封止され、その壁面から突出した複数の取付部８１０にてレーザプリンタ１００のフレーム部材にネジで固定される。
【００４３】
前記コリメートレンズＣＬは、光源ユニット８０１からの光を略平行光とする。前記シリンダレンズ８０５は、コリメートレンズＣＬからの光を整形する。
【００４４】
走査光学系の動作について簡単に説明する。光源ユニット８０１からの光は、コリメートレンズＣＬおよびシリンダレンズ８０５を介して、ポリゴンミラー８０８の偏向面近傍に一旦結像される。ポリゴンミラー８０８は、ポリゴンモータ（不図示）によって一定の速度で図３中の矢印Ｂ方向に回転しており、その回転に伴って偏向面近傍に結像された光は等角速度的に偏向される。このポリゴンミラー８０８で偏向された光は、ｆθレンズ８０６を介して、折り返しミラー８０７に入射し、折り返しミラー８０７で反射され、トロイダルレンズ８１２を介して感光体ドラム９０１の表面を走査する。なお、以下では、主走査方向の走査において、走査開始位置から走査終了位置までの１回の走査を「１ライン走査」ともいう。
【００４５】
また、主走査方向に関して前記折り返しミラー８０７の両端には、１ライン走査の開始及び終了をそれぞれ検出するための前記２つの受光素子（８１３、８１４）が設けられている。ここでは、ポリゴンミラー８０８により偏向された光が、感光体ドラム９０１の表面を１ライン走査する前に受光素子８１３に入射され、１ライン走査した後に受光素子８１４に入射されるように配置されている。各受光素子は、それぞれ受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。
【００４６】
前記プリント基板８０９には、図５に示されるように、２つのＩ／Ｖアンプ（６０、６１）、２つの２値化回路（６２、６３）及び２つのインバータ（６４、６５）などが実装されている。
【００４７】
Ｉ／Ｖアンプ６０は、受光素子８１３からの光電変換信号を電圧信号に変換するとともに、所定のゲインで増幅する。Ｉ／Ｖアンプ６１は、受光素子８１４からの光電変換信号を電圧信号に変換するとともに、所定のゲインで増幅する。
【００４８】
２値化回路６２は、Ｉ／Ｖアンプ６０の出力信号を２値化する。２値化回路６３は、Ｉ／Ｖアンプ６１の出力信号を２値化する。
【００４９】
インバータ６４は、２値化回路６２の出力信号を反転させ、第１水平同期信号Hsync1として出力する。インバータ６５は、２値化回路６３の出力信号を反転させ、第２水平同期信号Hsync2として出力する。そこで、受光素子８１３に光が入射されると第１水平同期信号Hsync1は「Ｈ（ハイレベル）」から「Ｌ（ローレベル）」に変化する。また、受光素子８１４に光が入射されると第２水平同期信号Hsync2は「Ｈ」から「Ｌ」に変化する。
【００５０】
前記プリント基板８０２には、図５に示されるように、レーザ駆動回路５０などが実装されている。このレーザ駆動回路５０は、処理回路８１５からの後述するシリアル信号（制御信号）に基づいて、半導体レーザＬＤの駆動信号を生成し、該駆動信号を前記光源ユニット８０１に出力する。光源ユニット８０１では、前記駆動信号を半導体レーザＬＤに供給する。
【００５１】
前記処理回路８１５は、図５に示されるように、位置ずれ情報取得回路１０、画素クロック生成回路２０、ＨＦクロック生成回路２５、変調データ生成回路３０、シリアル信号生成回路３５、画像データ生成回路４０、及びメモリ１５などを有している。
【００５２】
位置ずれ情報取得回路１０は、前記第１水平同期信号Hsync1と前記第２水平同期信号Hsync2とから算出される１ライン走査に要した時間（以下、便宜上「走査時間」ともいう）と、予め設定されている基準時間（以下「走査基準時間」ともいう）との差（以下「走査時間差」ともいう）を求め、メモリ１５に格納されている主走査方向ずれ補正情報テーブルを参照して、走査時間差がほぼ０となるように画素クロックを調製するための位相データSphaseを生成する。ここで生成された位相データSphaseは、画素クロック生成回路２０や変調データ生成回路３０に出力される。
【００５３】
本実施形態では、予め実験などにより、複数の走査時間差について、走査時間差毎に各画素の主走査方向ずれを計測し、その計測結果に基づいて、走査時間差に対応して位相を変更させる画素及びその変更量についてマップを作成し、走査時間差毎のマップを前記主走査方向ずれ補正情報テーブルとしてメモリ１５に格納している。
【００５４】
また、位置ずれ情報取得回路１０は、画像情報に応じた本来の走査に先立って行われる試し走査の走査結果に対する前記画素形成位置検出器９１５の出力信号から、副走査方向ずれを取得し、許容値を超える副走査方向ずれが生じた画素と、そのずれ量についてマップを作成し、副走査方向ずれ情報テーブルとしてメモリ１５に格納する。そして、本来の走査の際に副走査方向ずれ情報テーブルを参照して、副走査方向ずれを補正するための補正信号Ｓdevを画素データ生成回路４０に出力する。具体的には、光源ユニット８０１からの光の重心をDir_sub方向に関して、副走査方向ずれの大きさと同じだけ副走査方向ずれの方向と反対の方向にシフトさせるための補正信号Ｓdevを生成する。
【００５５】
前記ＨＦクロック生成回路２５は、基準となる高周波クロックVCLKを生成する。ここで生成された高周波クロックVCLKは、画素クロック生成回路２０やシリアル信号生成回路３５に供給される。
【００５６】
前記画素クロック生成回路２０は、前記高周波クロックVCLK及び前記位相データSphaseに基づいて、部分的に位相が異なる画素クロック信号PCLKを生成する。この画素クロック信号PCLKは、シリアル信号生成回路３５や画像データ生成回路４０に供給される。
【００５７】
前記画像データ生成回路４０は、上位装置からの画像情報及び補正信号Ｓdevに基づいて、画像データを生成する。
【００５８】
このとき、画像データ生成回路４０は、画像情報から許容値以上のジャギーが発生するか否かを判断し、許容値以上のジャギーが発生する場合には、そのジャギーを目立たなくするのに必要な補正光源の画像データも生成する。また、エッジを強調する必要がある場合には、エッジが強調されるように補正光源の画像データを生成する。本実施形態では、一例として１画素の１／５の大きさで補正光源の発光タイミングが制御可能であり、一例として図６に示されるように、１画素における発光タイミングに応じて５ビットの画像データが生成される。ここで生成された画像データは、画素クロック信号PCLKに同期して変調データ生成回路３０に出力される。
【００５９】
また、画像データ生成回路４０は、画像データを生成する際に、補正信号Ｓdevに基づいて副走査方向ずれの補正を行う。ここでは、一例として主光源１からの光について説明する。本実施形態では、一例として図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されるように、１１種類（Ｍ１〜Ｍ１１）の発光パターンを用いるものとする。
【００６０】
発光パターンＭ１は、副走査方向ずれが０の画素に適用され、主光源１のみが通常のパルス幅（「Ｔs」とする）で発光される。このときの光の重心は図８（Ａ）に符号Ｇａで示されるように、主光源１の発光点とほぼ一致する。すなわち、シフト量は０である。
【００６１】
発光パターンＭ２は、副走査方向ずれが−ｄ1／５の画素に適用され、主光源１が４／５Ｔsのパルス幅で発光され、補正光源２が１／５Ｔsのパルス幅で発光される。このときの光の重心は図８（Ｂ）に符号Ｇｂで示されるように、Ｇａよりもｄ1／５だけDir_sub方向に＋となる。すなわち、シフト量は＋ｄ1／５である。
【００６２】
発光パターンＭ３は、副走査方向ずれが−２×ｄ1／５の画素に適用され、主光源１が３／５Ｔsのパルス幅で発光され、補正光源２が２／５Ｔsのパルス幅で発光される。このときの光の重心は図８（Ｃ）に符号Ｇｃで示されるように、Ｇａよりも２×ｄ1／５だけDir_sub方向に＋となる。すなわち、シフト量は＋２×ｄ1／５である。
【００６３】
発光パターンＭ４は、副走査方向ずれが−３×ｄ1／５の画素に適用され、、主光源１が２／５Ｔsのパルス幅で発光され、補正光源２が３／５Ｔsのパルス幅で発光される。このときの光の重心は図８（Ｄ）に符号Ｇｄで示されるように、Ｇａよりも３×ｄ1／５だけDir_sub方向に＋となる。すなわち、シフト量は＋３×ｄ1／５である。
【００６４】
発光パターンＭ５は、副走査方向ずれが−４×ｄ1／５の画素に適用され、、主光源１が１／５Ｔsのパルス幅で発光され、補正光源２が４／５Ｔsのパルス幅で発光される。このときの光の重心は図８（Ｅ）に符号Ｇｅで示されるように、Ｇａよりも４×ｄ1／５だけDir_sub方向に＋となる。すなわち、シフト量は＋４×ｄ1／５である。
【００６５】
発光パターンＭ６は、副走査方向ずれが−ｄ1の画素に適用され、補正光源２のみがＴsのパルス幅で発光される。このときの光の重心は図８（Ｆ）に符号Ｇｆで示されるように、補正光源２の発光点とほぼ一致し、Ｇａよりもｄ1だけDir_sub方向に＋となる。すなわち、シフト量は＋ｄ1である。
【００６６】
発光パターンＭ７は、副走査方向ずれが＋ｄ1／５の画素に適用され、主光源１が４／５Ｔsのパルス幅で発光され、補正光源１が１／５Ｔsのパルス幅で発光される。このときの光の重心は図９（Ｂ）に符号Ｇｇで示されるように、Ｇａよりもｄ1／５だけDir_sub方向に−となる。すなわち、シフト量は−ｄ1／５である。
【００６７】
発光パターンＭ８は、副走査方向ずれが＋２×ｄ1／５の画素に適用され、主光源１が３／５Ｔsのパルス幅で発光され、補正光源１が２／５Ｔsのパルス幅で発光される。このときの光の重心は図９（Ｃ）に符号Ｇｈで示されるように、Ｇａよりも２×ｄ1／５だけDir_sub方向に−となる。すなわち、シフト量は−２×ｄ1／５である。
【００６８】
発光パターンＭ９は、副走査方向ずれが＋３×ｄ1／５の画素に適用され、主光源１が２／５Ｔsのパルス幅で発光され、補正光源１が３／５Ｔsのパルス幅で発光される。このときの光の重心は図９（Ｄ）に符号Ｇｉで示されるように、Ｇａよりも３×ｄ1／５だけDir_sub方向に−となる。すなわち、シフト量は−３×ｄ1／５である。
【００６９】
発光パターンＭ１０は、副走査方向ずれが＋４×ｄ1／５の画素に適用され、主光源１が１／５Ｔsのパルス幅で発光され、補正光源１が４／５Ｔsのパルス幅で発光される。このときの光の重心は図９（Ｅ）に符号Ｇｊで示されるように、Ｇａよりも４×ｄ1／５だけDir_sub方向に−となる。すなわち、シフト量は−４×ｄ1／５である。
【００７０】
発光パターンＭ１１は、副走査方向ずれが＋ｄ1の画素に適用され、補正光源１のみがＴsのパルス幅で発光される。このときの光の重心は図９（Ｆ）に符号Ｇｋで示されるように、補正光源１の発光点とほぼ一致し、Ｇａよりもｄ1だけDir_sub方向に−となる。すなわち、シフト量は−ｄ1である。
【００７１】
この場合には、光源ユニット８０１からの光の光量を一定に保ちつつ、光源ユニット８０１からの光の重心をDir_sub方向にシフトさせることができる。
【００７２】
前記変調データ生成回路３０は、画像データ及び位相データSphaseに基づいて、変調データを生成する。
【００７３】
この変調データ生成回路３０は、不図示のメモリを有している。このメモリにおける補正光源の画像データと同じアドレスには、図１０に示されるように、画像データに対応した変調データが、いわゆるルックアップテーブルとして格納されている。これにより、例えば、画像データが１０１０１のときには、１５ｈが変調データとして出力される。また、変調データ生成回路３０は、位相データSphaseに基づいて変調データを構成するビット数を変更もしくは補正する。
【００７４】
前記シリアル信号生成回路３５は、変調データ生成回路３０からの変調データをシリアル信号に変換し、レーザ駆動回路５０に出力する（図１１参照）。このシリアル信号生成回路３５は、例えばシフトレジスタを用いて構成することができる。
【００７５】
《ジャギーの補正及びエッジの強調》
例えば、目標とする像が、図１２（Ａ）に示されるような形状のときには、各主光源は、図１２（Ｂ）に示されるようなパルス形状となるように制御される。この場合には、感光体ドラム９０１の表面では、図１２（Ｃ）に示されるような光量分布が得られ、光量分布Ｌｍ１及び光量分布Ｌｍ２にジャギーが発生する。また、光量分布Ｌｍ３にエッジの甘さがみられる。ここでは、主光源１の発光パルスＰｍ１が光量分布Ｌｍ１に対応し、主光源２の発光パルスＰｍ２が光量分布Ｌｍ２に対応し、主光源３の発光パルスＰｍ３が光量分布Ｌｍ３に対応している。このような場合には、本実施形態では、補正光源２及び補正光源３が用いられ、図１３（Ａ）に示されるようなパルス形状となるように制御される。これにより、感光体ドラム９０１の表面では、図１３（Ｂ）に示されるような光量分布が得られ、ジャギーが目立たなくなるとともに、エッジが強調される。すなわち、光量分布における階段状の部分の近傍に小ドットが形成されることとなり、擬似的にスムージングと同等の効果を生じる。ここでは、補正光源２の発光パルスＰｓ２が光量分布Ｌｓ２に対応し、補正光源３の発光パルスＰｓ３ａが光量分布Ｌｓ３ａに対応し、補正光源３の発光パルスＰｓ３ｂが光量分布Ｌｓ３ｂに対応している。すなわち、本実施形態では、簡単な構成で容易にジャギーを抑制するとともに、エッジを強調することができる。
【００７６】
なお、従来は、一例として図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）に示されるように、光源の発光タイミングは限られており、光源を任意のタイミングで発光させることは困難であった。
【００７７】
《副走査方向ずれの補正》
【００７８】
例えば、図１５（Ａ）に示されるような上位装置からの直線の画像情報が、試し走査において図１５（Ｂ）に示されるように非直線となった場合には、図１５（Ｃ）に示されるような発光パターンが選択され、図１５（Ｄ）に示されるように潜像において各画素を副走査方向における最適位置に形成することが可能となる。
【００７９】
なお、画像データ生成回路４０は、感光体ドラム９０１上における主光源からの光の光量分布と理想的な光量分布との違いが、許容範囲内の時には、主光源のみの画像データを生成する。換言すれば、画像データ生成回路４０は、感光体ドラム９０１上における主光源からの光の光量分布と理想的な光量分布との違いが、許容範囲を超える時にのみ、補正光源の画像データを生成する。
【００８０】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光走査装置９００では、処理回路８１５によって信号生成回路が構成されている。
【００８１】
また、本実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ１００では、帯電ブラシ９０２と現像ローラ９０３とトナーカートリッジ９０４と転写ローラ９１１とによって転写装置が構成されている。
【００８２】
以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置９００によると、光源ユニット８０１は３個の主光源と３個の補正光源とを有し、光源ユニット８０１からの画像情報を含む光を感光体ドラム９０１に対して走査する際に、処理回路８１５により、感光体ドラム９０１上における光量分布が画像情報に応じた光量分布となるように各光源の制御信号が生成される。この場合に、感光体ドラム９０１上における主光源からの光の光量分布と画像情報に応じた光量分布との違いが許容範囲を超えると、その違いが許容範囲内となるように少なくとも１つの補正光源の制御信号が生成される。これにより、複数の光源からの光を感光体ドラム９０１に対して走査する際に、感光体ドラム９０１上における光量分布を画像情報に応じた理想的な光量分布に近づけることが可能となる。従って、光源ユニットからの複数の光を走査対象物に対して、従来よりも精度良く走査させることが可能となる。
【００８３】
また、１画素あたりの補正光源の発光光量は、１画素あたりの主光源の発光光量よりも小さくなるように制御されている。これにより、補正光源からの光が潜像に悪影響を及ぼすのを抑制することができる。
【００８４】
また、本実施形態に係るレーザプリンタ１００によると、複数の光を感光体ドラム９０１に対して精度良く走査することができる光走査装置９００を備えているため、高速で、高品質の画像を形成することが可能となる。
【００８５】
また、画素が連続している部分では主光源のみで潜像が形成され、ジャギーが発生した部分や、エッジが甘い部分のように特定の画像処理が必要な部分でのみ補正光源が使用されている。これにより、データ量が少なくて高品質の画像を形成することが可能となる。
【００８６】
なお、上記実施形態では、副走査方向ずれに対する発光パターンが１１種類の場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。
【００８７】
また、上記実施形態では、副走査方向ずれが正のときと負のときとで、発光パターンの数が同じ場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、副走査方向ずれが正のときと負のときとで、発光パターンの数が異なっていても良い。
【００８８】
また、上記実施形態では、６個の発光部がDir_sub方向に一列に配置されている場合について説明したが、これに限らず、例えば図１６に示されるように、Dir_sub方向に対して角度θ（０＜θ＜９０度）だけ傾斜した方向に一列に配置されても良い。これにより、Dir_sub方向に関する発光部間の距離を変更することなく、クロストークを抑制することが可能となる。この場合に、複数の光源が同一チップ上に形成された面発光レーザを用いても良い。
【００８９】
また、上記実施形態では、主光源が３個の場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えば図１７に示されるように、主光源が２個であっても良い。この場合には、一例として図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示されるように、主光源のみではジャギーが発生するときに、一例として図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示されるように、補正光源１を用いることにより、ジャギーを目立たなくすることができる。ここでは、補正光源１の発光パルスＰｓ１が光量分布Ｌｓ１に対応している。
【００９０】
なお、この場合においても、各発光部は、例えば図２０に示されるように、Dir_sub方向に対して角度θだけ傾斜した方向に一列に配置されても良い。
【００９１】
また、上記実施形態では、主光源の間に１個の補正光源が配置される場合について説明したが、これに限らず、例えば図２１に示されるように、主光源の間に２個の補正光源が配置されても良い。この場合には、一例として図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）に示されるように、主光源のみではジャギーが発生するときに、一例として図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）に示されるように、補正光源１及び補正光源２を用いることにより、主光源の間の補正光源が１個のときよりもジャギーをより目立たなくすることができる。
【００９２】
なお、この場合においても、各発光部は、例えば図２４に示されるように、Dir_sub方向に対して角度θだけ傾斜した方向に一列に配置されても良い。
【００９３】
また、上記実施形態では、変調データ生成回路のメモリに格納されている変調データが３２種類の場合について説明したが、画像データに反転ビットを付加することにより、変調データ生成回路のメモリに格納されている変調データを１／２の１６種類に減らすことができる。これにより、変調データ生成回路のメモリの容量を小さくすることができ、低コスト化及び小型化を促進することができる。
【００９４】
また、上記実施形態では、１画素の１／５の大きさで補正光源の発光タイミングが制御可能である場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、１画素の１／４の大きさで補正光源の発光タイミングが制御可能であれば、変調データ生成回路のメモリに格納されている変調データの種類は１６となり、１画素の１／６の大きさで補正光源の発光タイミングが制御可能であれば、変調データ生成回路のメモリに格納されている変調データの種類は６４となる。
【００９５】
また、上記実施形態において、同一の画像データに対して変調データが異なる複数のルックアップテーブルを用意しておき、位相データＳphaseの値に応じていずれかを選択することにより、位相データＳphaseに基づいて変調データのビット数を容易に変更することができる。
【００９６】
また、上記実施形態では、複数の発光部を有する半導体レーザＬＤを用いる場合について説明したが、これに限らず、一例として図２５に示されるように、ＳＬＭ（空間光変調器：Spatial Light Modulator）と併用することにより、１つの発光部のみを有する半導体レーザＬＤ´であっても良い。この場合には、半導体レーザＬＤ´とＳＬＭとの間の光路上に、半導体レーザＬＤ´から出射された光を発散光とする分光素子が配置される。
【００９７】
また、カラー画像を形成する画像形成装置であっても、カラー画像に対応した光走査装置を用いることにより、高品質の画像を形成することが可能となる。この場合に、例えば、画像情報が、黄色に関する画像情報（以下「Ｙ画像情報」という）と、マゼンダに関する画像情報（以下「Ｍ画像情報」という）と、シアンに関する画像情報（以下「Ｃ画像情報」という）と、黒色に関する画像情報（以下「Ｋ画像情報」という）とから構成されているときは、画像情報毎に前記各ずれ情報テーブルを準備しても良いが、４色のうち、予め設定されている特定の色（例えば黄色）についての各ずれ情報テーブルのみを準備しても良い。この場合に、特定の色以外の色について補正情報を生成するときには、特定の色の各ずれ情報テーブルを参照し、得られた各ずれ情報をそのまま用いても良いし、予め設定されている変換方式（変換式、変換テーブルなど）によって変換された各ずれ情報を用いても良い。これにより、例えば図２６（Ａ）及び図２６（Ｂ）に示されるように、各画像情報における副走査方向ずれの傾向をほぼ等しくすることができ、色ずれを抑制することができる。また、各ずれ情報テーブルが格納される各メモリの記録容量を減らすことが可能となる。
【００９８】
また、画像形成装置として、カラー画像に対応し、画像情報毎に感光ドラムを備えるタンデムカラー機であっても良い。一例として図２７に示されるタンデムカラー機には、Ｙ画像情報用の感光ドラム９０１ａにＹ画像情報の潜像を形成する光走査装置９００ａと、Ｍ画像情報用の感光ドラム９０１ｂにＭ画像情報の潜像を形成する光走査装置９００ｂと、Ｃ画像情報用の感光ドラム９０１ｃにＣ画像情報の潜像を形成する光走査装置９００ｃと、Ｋ画像情報用の感光ドラム９０１ｄにＫ画像情報の潜像を形成する光走査装置９００ｄと、を有している。この場合には、上記実施形態と同様にして各感光ドラムにおけるジャギー、エッジ不足及び副走査方向ずれが補正されるため、高品質の画像を形成することが可能となる。
【００９９】
また、上記実施形態において、前記処理回路８１５を構成する回路の少なくとも一部が前記プリント基板８０２に実装されても良い。
【０１００】
また、上記実施形態では、画像形成装置がレーザプリンタ１００の場合について説明したが、これに限らず、例えば、光走査装置９００を備えたデジタル複写機、スキャナ、ファクシミリ、及びいわゆる複合機であっても良い。要するに、光走査装置９００を備えた画像形成装置であれば、高品質の画像を形成することが可能となる。
【０１０１】
また、上記実施形態において、前記主光源が劣化すると、その主光源に隣接する２つの補正光源を用いて、主光源の劣化を補うことが可能である。例えば、前記主光源１が劣化し、その発光量が０の場合には、前記補正光源１及び補正光源２の発光量の総和が１画素に対応する発光量となるように、補正光源１及び補正光源２を発光させる。このとき、補正光源１及び補正光源２のそれぞれの発光量はほぼ同じとし、かつ、補正光源１及び補正光源２の発光量の総和が隣接する他の主光源（ここでは、主光源２）の発光量とほぼ同程度となるように設定する。すなわち、各補正光源の発光量は、主光源２の発光量よりも低い発光量とする。
【０１０２】
この場合に、仮に各補正光源の発光量が互いに違っていると、副走査方向に画素の位置ずれが生じる。例えば、補正光源１の発光量が補正光源２の発光量よりも大きい場合には、Dir_sub方向の−側に画素がずれることとなる。
【０１０３】
また、各補正光源の発光量が互いに同程度であっても、仮に補正光源１及び補正光源２の発光量の総和が主光源２の発光量と異なっていると、補正光源１及び補正光源２で形成される画素の濃度と、主光源２で形成される画素の濃度とが異なり、濃度むらが生じるおそれがある。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
以上説明したように、本発明の光走査装置によれば、光源ユニットからの光を走査対象物に対して、精度良く走査させるのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高速で高品質の画像を形成するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタの概略構成説明するための図である。
【図２】図１における光走査装置を示す概略斜視図（その１）である。
【図３】図１における光走査装置を示す概略斜視図（その２）である。
【図４】図３における半導体レーザを説明するための図である。
【図５】図２におけるプリント基板に実装されている各種回路及び処理回路を説明するための図である。
【図６】画像データと発光タイミングとの関係を説明するための図である。
【図７】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、それぞれ副走査方向ずれを補正する際の発光パターンの種類を説明するための図である。
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｆ）は、それぞれ各発光パターンを説明するための図（その１）である。
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｆ）は、それぞれ各発光パターンを説明するための図（その２）である。
【図１０】図５における変調データ生成回路のメモリに格納されている変調データを説明するための図である。
【図１１】変調データとシリアル信号との関係を説明するための図である。
【図１２】図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）は、それぞれジャギー及びエッジ不足を説明するための図である。
【図１３】図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、それぞれ補正光源の作用を説明するための図である。
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、それぞれ従来の画像データと発光タイミングとの関係を説明するための図である。
【図１５】図１５（Ａ）〜図１５（Ｄ）は、それぞれ副走査方向ずれの補正を説明するための図である。
【図１６】図３における半導体レーザの変形例１を説明するための図である。
【図１７】図３における半導体レーザの変形例２を説明するための図である。
【図１８】図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）は、それぞれ図１７の半導体レーザにおける補正光源の作用を説明するための図（その１）である。
【図１９】図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）は、それぞれ図１７の半導体レーザにおける補正光源の作用を説明するための図（その２）である。
【図２０】図３における半導体レーザの変形例３を説明するための図である。
【図２１】図３における半導体レーザの変形例４を説明するための図である。
【図２２】図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）は、それぞれ図２１の半導体レーザにおける補正光源の作用を説明するための図（その１）である。
【図２３】図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）は、それぞれ図２１の半導体レーザにおける補正光源の作用を説明するための図（その２）である。
【図２４】図３における半導体レーザの変形例５を説明するための図である。
【図２５】ＳＬＭを用いた例を説明するための図である。
【図２６】図２６（Ａ）及び図２６（Ｂ）は、それぞれカラー画像に対応したときの副走査方向ずれの補正を説明するための図である。
【図２７】タンデムカラー機を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１００…レーザプリンタ（画像形成装置）、８０１…光源ユニット、８１５…処理装置（信号生成回路）、９００…光走査装置、９０１…感光体ドラム（走査対象物）、９０２…帯電ブラシ（転写装置の一部）、９０３…現像ローラ（転写装置の一部）、９０４…トナーカートリッジ（転写装置の一部）、９０９…定着ローラ（転写装置の一部）、９１３…記録紙（転写対象物）。
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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