(57)【要約】【課題】画像形成装置において、副走査方向の画素ずれの高精度な補正を可能にする光走査装置を実現する。【解決手段】面発光レーザ１上の複数の光源２からの光ビームは被走査面上の隣接した走査線を走査するために用いられる。隣接した２本の走査線に対応する２個の光源を１組とし、１組の光源のうちの一方を主光源、もう一方を副光源とし、１組の光源の総光量を変えることなく、かつ、副光源の光量を主光源の光量を越えさせることなく、主光源と副光源の間の光量比率を変化させることにより、１組の光源からの光ビームの被走査面上における副走査方向の光量分布を変化させることにより、副走査方向の画素ずれを高精度に補正することができる。【選択図】図２
2005234510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被走査面の走査のための光ビームを発生する複数の光源と、それらを駆動する光源駆動手段とを有し、
光源駆動手段は、被走査面上の隣接した２本の走査線に対応する２個の光源を１組とし、１組の光源のうちの一方を主光源、もう一方を副光源とし、１組の光源の総光量を変えることなく、かつ、副光源の光量を主光源の光量を越えさせることなく、主光源と副光源の間の光量比率を変化させることにより、１組の光源より発生する光ビームの被走査面上における副走査方向の光量分布を制御することを特徴とする特徴とする光走査装置。
【請求項２】
被走査面の走査のための光ビームを発生する複数の光源と、それらを駆動する光源駆動手段とを有し、
光源駆動手段は、被走査面上の隣接した３本の走査線に対応する３個の光源を１組とし、１組の光源のうち、中央の走査線に対応する光源を主光源、残りの２個の光源をそれぞれ副光源とし、１組の光源の総光量を変えることなく、かつ、各副光源の光量を主光源の光量を越えさせることなく、主光源と各副光源の間の光量比率を変化させることにより、１組の光源より発生する光ビームの被走査面上における副走査方向の光量分布を制御することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
被走査面の走査のための光ビームを発生する複数の光源と、それらを駆動する光源駆動手段とを有し、
光源駆動手段は、被走査面上の隣接した２本の走査線に対応する２個の光源を１組とし、１組の光源の総光量を変えることなく光源間の光量比率を変化させることにより、１組の光源より発生する光ビームの被走査面上における副走査方向の光量分布を制御することをことを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の光走査装置において、
光源駆動手段は、主光源として駆動する光源と副光源として駆動する光源を切り替える手段を含むことを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の光走査装置において、
被走査面における主光源に対応する走査線の間隔をΔＸとするとき、
被走査面における主光源に対応する走査線と、当該主光源に対する副光源に対応する走査線との間隔はΔＸ／２以下であることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光走査装置において、
複数の光源として、同一チップ上に複数の光源を格子状に配列した面発光レーザを備えることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
被走査媒体の表面を被走査面として、被走査面を光ビームにより走査することにより被走査媒体上に静電潜像を形成する画像形成方法において、
被走査面上の隣接した走査線を走査する２本の光ビームを１組とし、１組の光ビームにより画素列の静電潜像を形成し、１組の光ビームの総光量を変えることなく光ビーム間の光量比率を変化させることにより副走査方向の画素の重心位置を制御することを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
被走査媒体の表面を被走査面として、被走査面を光ビームにより走査することにより被走査媒体上に静電潜像を形成する画像形成方法において、
被走査面上の隣接した走査線を走査する３本の光ビームを１組とし、１組の光ビームにより画素列の静電潜像を形成し、１組の光ビームのうちの中央の光ビームを主ビーム、残りの２本の光ビームをそれぞれ副ビームとし、１組の光ビームの総光量を変えることなく主ビームと各副ビームの間の光量比率を変化させることにより副走査方向の画素の重心位置を制御することを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
被走査媒体と、その表面を被走査面として光ビームにより走査する光走査装置とを有し、被走査媒体上に静電潜像を形成する画像形成装置において、
光走査装置は請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光走査装置からなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
色別の複数の被走査媒体と、それらの表面を被走査面として光ビームにより走査する光走査装置とを有し、複数の被走査媒体上に色別の静電潜像を形成する画像形成装置において、
光走査装置は請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光走査装置からな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、レーザプリンタ、デジタル複写機等の画像形成装置と、それに適用される光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１４は、レーザプリンタ、デジタル複写機等の電子写真プロセスを利用した画像形成装置の一般的構成を模式的に示す。図１４において、光源である半導体レーザユニット１００１より出力されたレーザ光は、回転するポリゴンミラー１００２（偏向器）によりスキャンされ、走査レンズ１００３を介して被走査媒体である感光体１００４上に光スポットを形成し、該感光体１００４を露光して静電潜像を形成する。１ライン毎に、フォトディテクタ１００５が走査ビームを検出する。位相同期回路１００９は、クロック生成回路１００８からのクロックを入力し、フォトディテクタ１００５の出力信号に基づいて、1ライン毎に位相同期のとれた画像クロック（画素クロック）を生成する。画像処理ユニット１００６は、その画像クロックと、それに同期させた画像データとをレーザ駆動回路１００７へ供給する。レーザ駆動回路１００７は、画像データと画像クロックに従い、半導体レーザユニット１００１の発光時間をコントロールすることにより、感光体１００４上の静電潜像の形成をコントロールする。
【０００３】
近年、印刷速度（画像形成速度）の高速化、画像の高画質化への要求が高まり、それに対して偏向器であるポリゴンモータの高速化や、レーザ変調の基準クロックとなる画素クロックの高速化で対応してきたが、どちらの高速化にも限界が近づいてきている。
【０００４】
そこで、複数の光源を用いたマルチビームによる光走査を採用することで、高速化への対応がなされてきている。マルチビームによる光走査方法では、偏向器の偏向により同時に走査できる光束数が増えることにより、偏向器であるポリゴンモータの回転速度を下げ、また、画素クロック周波数を下げることができるため、高速かつ安定した光走査及び画像形成が可能となる。
【０００５】
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複数個組み合わせて用いる方法や、複数の発光素子を一つのレーザチップ上に組み込んだＬＤアレイなどを用いる方法が使用されている。
【０００６】
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直接的にかつ高速に変調を行うことが出来るので、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、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、それが光量変動の要因となりやすい。このような熱クロストークの問題を改善するための技術に関する公知文献としては例えば特許文献１，３が、また画素単位での発光強度及び発光時間の制御に関する公知文献としては例えば特許文献２がある。
【０００７】
【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】
【０００８】
本発明は、面発光レーザ等からなる複数の光源を用いて光走査を行う光走査装置及びそれを用いる画像形成装置に関するものであり、その目的は、カラー画像記録の際の色ずれなどの要因になる副走査方向のドット位置ずれを効果的に補正すること、複数の光源の特性劣化の進みを均等化し、光源の長寿命化を図るとともに、複数の光源の不均等な特性劣化による光量のばらつきに起因する画像濃度むらの低減を図ること等である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、被走査面の走査のための光ビームを発生する複数の光源と、それらを駆動する光源駆動手段とを有し、光源駆動手段は、被走査面上の隣接した２本の走査線に対応する２個の光源を１組とし、１組の光源のうちの一方を主光源、もう一方を副光源とし、１組の光源の総光量を変えることなく、かつ、副光源の光量を主光源の光量を越えさせることなく、主光源と副光源の間の光量比率を変化させることにより、１組の光源より発生する光ビームの被走査面上における副走査方向の光量分布を制御することを特徴とする特徴とする光走査装置である。
【００１０】
請求項２の発明は、被走査面の走査のための光ビームを発生する複数の光源と、それらを駆動する光源駆動手段とを有し、光源駆動手段は、被走査面上の隣接した３本の走査線に対応する３個の光源を１組とし、１組の光源のうち、中央の走査線に対応する光源を主光源、残りの２個の光源をそれぞれ副光源とし、１組の光源の総光量を変えることなく、かつ、各副光源の光量を主光源の光量を越えさせることなく、主光源と各副光源の間の光量比率を変化させることにより、１組の光源より発生する光ビームの被走査面上における副走査方向の光量分布を制御することを特徴とする光走査装置である。
【００１１】
請求項３の発明は、被走査面の走査のための光ビームを発生する複数の光源と、それらを駆動する光源駆動手段とを有し、光源駆動手段は、被走査面上の隣接した２本の走査線に対応する２個の光源を１組とし、１組の光源の総光量を変えることなく光源間の光量比率を変化させることにより、１組の光源より発生する光ビームの被走査面上における副走査方向の光量分布を制御することをことを特徴とする光走査装置である。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１又は２の発明による光走査装置において、光源駆動手段は、主光源として駆動する光源と副光源として駆動する光源を切り替える手段を含むことを特徴とする光走査装置である。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１又は２の発明による光走査装置において、被走査面における主光源に対応する走査線の間隔をΔＸとするとき、被走査面における主光源に対応する走査線と、当該主光源に対する副光源に対応する走査線との間隔はΔＸ／２以下であることを特徴とする光走査装置である。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項の発明による光走査装置において、複数の光源として、同一チップ上に複数の光源を格子状に配列した面発光レーザを備えることを特徴とする光走査装置である。
【００１５】
請求項７の発明は、被走査媒体の表面を被走査面として、被走査面を光ビームにより走査することにより被走査媒体上に静電潜像を形成する画像形成方法において、被走査面上の隣接した走査線を走査する２本の光ビームを１組とし、１組の光ビームにより画素列の静電潜像を形成し、１組の光ビームの総光量を変えることなく光ビーム間の光量比率を変化させることにより副走査方向の画素の重心位置を制御することを特徴とする画像形成方法である。
【００１６】
請求項８の発明は、被走査媒体の表面を被走査面として、被走査面を光ビームにより走査することにより被走査媒体上に静電潜像を形成する画像形成方法において、被走査面上の隣接した走査線を走査する３本の光ビームを１組とし、１組の光ビームにより画素列の静電潜像を形成し、１組の光ビームのうちの中央の光ビームを主ビーム、残りの２本の光ビームをそれぞれ副ビームとし、１組の光ビームの総光量を変えることなく主ビームと各副ビームの間の光量比率を変化させることにより副走査方向の画素の重心位置を制御することを特徴とする画像形成方法である。
【００１７】
請求項９の発明は、被走査媒体と、その表面を被走査面として光ビームにより走査する光走査装置とを有し、被走査媒体上に静電潜像を形成する画像形成装置において、光走査装置は請求項１乃至６のいずれか１項の発明による光走査装置からなることを特徴とする画像形成装置である。
【００１８】
請求項１０の発明は、色別の複数の被走査媒体と、それらの表面を被走査面として光ビームにより走査する光走査装置とを有し、複数の被走査媒体上に色別の静電潜像を形成する画像形成装置において、光走査装置は請求項１乃至６のいずれか１項の発明による光走査装置からなることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１〜６の発明によれば、１組の光源からの光ビームの副走査方向の光量分布が制御されるため、１組の光源からの光ビームによって画素列を記録する場合に画素の副走査方向の重心位置を制御することができ、したがって、記録される画素の副走査方向の位置ずれの高精度な補正が可能となる。そして、請求項３の発明によれば、画素の副走査方向の位置ずれ補正を両方向について、より広範囲に行うことができる。請求項４の発明によれば、複数の光源の特性劣化の進みを均等化することができる。請求項５の発明によれば、隣り合う組の光源による光分布の重なり、すなわち隣り合う画素列の重なりが生じにくくなる。請求項６の発明によれば、光源に関連した構造を単純化することができ、また、複数の光源の位置関係を精度よく規定することができる。請求項７，８の発明によれば、記録される画素列の副走査方向の位置ずれを高精度に補正することができる。請求項９，１０の発明によれば、画素の副走査方向の位置ずれの補正された高画質の画像形成が可能であり、特に、請求項１０の発明によれば画素の副走査方向の位置ずれに起因する色ずれの少ない画像を形成可能である、等々の効果を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の典型的な実施の形態においては、被走査面を走査するための光ビームを発生する手段として、複数の光源を同一チップ上に配置した１個又は複数個の面発光レーザが用いられ、複数本の光ビームにより被走査面が同時に走査される。そして、２つ以上の光源を１組として、各組の光源からの２本以上の光ビームにより被走査面上の隣接した２本以上の走査線が走査されることにより、画素列が記録される。つまり複数個の光源が同じ画素の記録に利用される。この記録の際に、各組の複数の光源間の光量の比率を変えることによって記録される画素の副走査方向の重心位置が制御される。
【００２１】
光源の光量制御の方法は、１組の光源のうちの１つを主光源、残りのものを副光源として光量を制御する方法（１）と、２個１組の光源をそれぞれ主光源として光量を制御する方法（２）とに分けることができる。その違いは次の通りである。
【００２２】
前者の方法（２）の場合、副光源の光量は常に主光源の光量より小さく、かつ、主光源と副光源の総光量は一定に維持しつつ、各光源の光量の比率を変化させることにより、主光源の光ビームによる走査線を基準として、記録される画素の副走査方向の重心位置が制御される。後者の方法（２）の場合、主光源と副光源のような光量の大小関係の制約はなく、２個の主光源の総光量を一定に維持しつつ各主光源の光量の比率を変化させることにより、２個の主光源の光ビームによる２本の走査線の中間位置を基準として、記録される画素の副走査方向の重心位置が制御される。
【００２３】
複数の光源からの複数本の光ビームは、例えば、光学レンズなどからなる光学系を介してポリゴンミラーなどの偏光器に導かれ、この偏光器により偏向された光ビームは光学レンズなどからなる光学系を介して被走査面に導かれ被走査面上に光スポットを形成する。電子写真式画像形成装置の場合、被走査面は感光体の表面であり、予め一様に帯電された感光体の表面が光スポットにより露光されることにより静電潜像が形成され、これがトナー現像されることにより顕像化される。カラー画像形成装置の場合には、静電潜像の形成とトナー現像とが色版別に行われる。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。
【実施例１】
【００２５】
本実施例においては、画像形成のための複数本の光ビームを発生する手段として、例えば、図１に示すような同一チップ上に複数の光源（発光点）２が格子状に配置された面発光レーザ１が用いられる。以下の説明において、個々の光源２の特定のために図示のようなＰ１Ａ〜Ｐ４Ｃの記号を適宜使用する。なお、チップ上に配列される光源の個数は適宜増減し得るものである。
【００２６】
このような面発光レーザ１の各光源２より発せらる光ビームは偏光器（ここではポリゴンミラーとする）を含む光学系を通じて被走査面を走査するために用いられるが、複数の光源からの複数本の光ビームによる走査線が副走査方向に所定の間隔で並ぶように、図１乃至図３に模式的に示すごとく、光源２の配列格子の列方向が副走査方向に対し所定の角度θをなすように、面発光レーザ１とポリゴンミラーの反射面との相対角度が設定される。このような角度関係は、特許文献１，３などに述べられていることである。かくして、光源Ｐ１Ａ，Ｐ２Ａ，Ｐ３Ａ，Ｐ４Ａ，Ｐ１Ｂ，Ｐ２Ｂ，Ｐ３Ｂ，Ｐ４Ｂ，Ｐ１Ｃ，Ｐ２Ｃ，Ｐ３Ｃ，Ｐ４Ｃからの光ビームの走査線が順に隣接することになる。
【００２７】
なお、特許文献３に記載されている例と同様に、面発光レーザ１を傾けるのではなく、面発光レーザ１上の光源の配列格子の列方向を予め所定の角度だけ傾けてくこともでき、かかる態様も本実施例に包含されるものである。また、複数個の面発光レーザを組み合わせて用いることもできる。例えば図５に模式的に例示するように、２個の面発光レーザ１ａ，１ｂを用いることもできる。３個以上を組み合わせることもできる。このように、複数個の面発光レーザを組み合わせて用いる態様も本実施例に包含されるものである。
【００２８】
被走査面上の隣接する走査線を走査する光ビームを発生するための複数の光源を１組とし、各組の光源からの複数本の光ビームが画像の１ラインの形成に用いられる。そして、各組の光源の光量制御の方法として前述の２つの方法が用いられる。
【００２９】
図２及び図３は前記方法（１）の例を模式的に示している。図２は、隣接する２本の走査線を走査する２本の光ビームを発生するための２個の光源２を１組とし、各組の一方の光源を主光源、もう一方の光源を副光源として用いる場合を示している。この例では、光源Ｐ１Ａ，Ｐ２Ａのペアのうち、光源Ｐ１Ａが主光源、光源Ｐ２Ａが副光源として用いられ、光源Ｐ３Ａ，Ｐ４Ａのペアのうち光源Ｐ３Ａが主光源、光源Ｐ４Ａが副光源として用いられ、光源Ｐ１Ｂ，Ｐ２Ｂのペアのうち光源Ｐ１Ｂが主光源、光源Ｐ２Ｂが副光源として用いられる。同様に、光源Ｐ３Ｂが主光源、光源Ｐ４Ｂが副光源として、光源１Ｃが主光源、光源Ｐ２Ｃが副光源として、また、光源３Ｃが主光源、光源Ｐ４Ｃが副光源として用いられる。
【００３０】
図３は、隣接する３本の走査線を走査する３本光ビームを発生するための３個の光源２を１組とし、各組の光源のうち、中央の走査線に対応する光源を主光源、残りの２個の光源を副光源として用いる場合を示している。この例では、光源Ｐ２Ａ，Ｐ３Ａ，Ｐ４Ａが１組とされ、そのうちの光源Ｐ３Ａが主光源、光源Ｐ２Ａ，Ｐ４Ａが副光源として用いられる。同様に、光源Ｐ１Ｂ，Ｐ２Ｂ，Ｐ３Ｂが１組とされ、そのうちの光源Ｐ２Ｂが主光源、残りの光源Ｐ１Ｂ，３Ｂが副光源として用いられ、また、光源Ｐ４Ｂ，Ｐ１Ｃ，Ｐ２Ｃが１組とされ、そのうちの光源Ｐ１Ｃが主光源、残りの光源Ｐ４Ｂ，Ｐ３Ｃが副光源として用いられる。
【００３１】
図４は前記方法（２）の例を模式的に示している。この例では、光源Ｐ１Ａ，Ｐ２Ａの組、光源Ｐ３Ａ，Ｐ４Ａの組、光源Ｐ１Ｂ，Ｐ２Ｂの組、光源Ｐ３Ｂ，Ｐ４Ｂの組、光源Ｐ１Ｃ，Ｐ２Ｃの組、光源Ｐ３Ｃ，Ｐ４Ｃの組において、両方の光源がそれぞれ主光源として用いられる。
【００３２】
図７は、１組の光源において、光源間の光量比率を変えることにより、１組の光源からの光ビームの被走査面上の副走査方向の光量分布（被走査光量分布）がどのように変化するかを模式的に示している。図中、上段部は光源Ａ，Ｂの発光信号を示し、下段部は光源Ａ，Ｂからの光ビームによる被走査面上での走査光量分布を示している。なお、ここでは、光源の発光時間を変えることによって光量を制御する場合を想定している。
【００３３】
図２の例における主光源Ｐ１Ａを光源Ａ、副光源Ｐ２Ａを光源Ｂとする。画素７のように、光源Ａの光量を１００％、光源Ｂの光量を０％とすると、これら２光源の光ビームの走査光量分布の中心は光源Ａの光ビームの中心と一致し、したがって、これら２光源の光ビームにより記録される画素の副走査方向の重心位置は光源Ａの光ビームによる走査線と一致する。画素６のように光源Ａの光量を減らし、光源Ｂの光量を増加させると、走査光量分布の中心は下側にずれるため、記録される画素の副走査方向の重心位置は、光源Ｂの光ビームによる走査線側に寄ってくる。画素５のように、光源Ａの光量をさらに減らし光源Ｂの光量をさらに増加させると、記録画素の重心はさらに移動する。ただし、光源Ａ，Ｂの総光量は一定に維持されるため、画素の記録濃度は一定となる。２つの光源のうちの一方を主光源、もう一方を副光源として利用する方法では、副光源の光量は主光源の光量を超えないように光量比率が制御されるので、図６に示す画素５，６，７のような光量比率、走査光量分布が利用されることになる。
【００３４】
図３の例のように主光源と２個の副光源の組が用いられる場合は、主光源を光源Ａ、各副光源を光源Ｂとして、同様の光量比率の制御により走査光量分布を副走査方向に制御し、記録される画素の副走査方向の重心位置を、主光源による走査線を基準として、一方の副光源による走査線側へ、あるいは、他方の副光源による走査線側へ両方向に移動させることができることは明らかである。
【００３５】
また、図４の例における主光源Ｐ１Ａを光源Ａ、もう一方の主光源Ｐ２Ａを光源Ｂとする。この場合、光源Ａ，Ｂの光量をそれぞれ５０％とすると、画素５のように、記録画像の重心は光源Ａ，Ｂの走査線間の境界に位置する。光源Ａの光量比率を上げると、光源Ａの走査線側へ記録画素の重心が移動し、逆に、光源Ｂの光量比率を上げると光源Ｂの走査線側へ記録画素の重心が移動する。すなわち、この方法では、光源Ａ，Ｂの光量比率を変えることにより、画素１〜７のような走査光量分布を全て利用することができる。総光量は一定に維持されるため、画素の記録濃度は一定となる。
【００３６】
上の説明では、光源の発光時間（発光信号のパルス幅）を変化させることにより光量を制御するものとした。同様の光量制御は、図７に示すように、発光強度すなわち発光信号のレベルを変化させて行うことも可能である。
【００３７】
図２又は図３の例のような光量比率の制御を行う場合、例えば図８又は図９に例示するように、主走査方向の画素位置に対応した主，副光源の光量比率のデータを予め用意しておき、記録走査時に、画素位置に対応した光量比率をテーブルより読み出して各光源の発光信号のパルス幅又はレベルを調整することにより、上に述べたような光量比率の制御を行って副走査方向の画素の重心位置を制御し、これにより画像の各ラインの副走査方向の位置ずれを高精度に補正することができる。図３の例のような２つの主光源の光量比率の制御も同様の方法で可能である。
【００３８】
なお、主光源の光ビーム（主ビーム）による走査線の間隔をΔｘとしたときに、主ビームによる走査線と、その副光源の光ビーム（副ビーム）による走査線との間隔はΔｘ／２以下とするのが好ましい。このようにすると、各組の光源の光ビームの走査光量分布の重なり、すなわち隣接するラインの画素の副走査方向の重なりを防止することができる。
【００３９】
さて、主光源と副光源の組み合わせ光量比率を制御する場合、一般に主光源のほうが発光量及び発光時間が多くなるため、副光源に比べ主光源のほうが特性劣化が進みやすい。つまり、主光源の寿命が副光源より短くなりやすい。光源の特性劣化の進み具合が不均等であると、記録濃度むら、保守などの面で好ましくない。かかる不都合を避けるためには、主光源と副光源を切り替えることが有効である。この切り替えは、例えば、１ライン走査毎、１ページ走査毎などで行うことができる。本実施例では、図２又は図３のような制御方法を利用する場合に、そのような主光源と副光源の切り替えが行われる。
【００４０】
図１０は、本実施例における光源駆動系の構成例を示すブロック図である。図１０において、ＬＤ駆動回路１４は、図２〜図９に関連して説明したような方法で光源Ｐ１Ａ〜Ｐ４Ｃを駆動するための発光信号を発生する手段である。主走査カウンタ１１は、各ラインの水平走査に同期した画素クロックをカウントすることにより水平走査位置を検出する手段である。光量比生成回路１２は、水平走査位置に対応した光量比率のデータを格納したルックアップテーブル（ＬＵＴ）などからなり、主走査カウンタ１１により指示される水平走査位置に対応した光量比率をＬＤ駆動回路１４に供給する手段である。切換カウンタ１３は、主走査カウンタ１１の出力に応答して走査ライン数をカウントし、所定数ライン毎に主光源と副光源とを切り替える信号をＬＤ駆動回路１４に供給する手段である。ＬＤ駆動回路１４は、画像データに従って各組の光源に対する発光信号を発生するが、この際に、光量比生成回路１２より与えられる光量比率に応じて各組の光源に対する発光信号のパルス幅又はレベルを制御する。また、切換カウンタ１３からの信号に従って、主光源と副光源の切換を行う。
【００４１】
図１１は、本実施例に係る光走査装置の構成例を示す概略斜視図である。図１１において、８０１は光学ユニットであり、複数の光源が配置された１つ以上の面発光レーザを備え、その裏面側に図１０で説明したような駆動系の回路が実装されたプリント基板８０２が装着されている。この光学ユニット８０１は、光軸と直交する光学ハウジングの壁面にスプリングにより押圧され、調節ネジ８０３により、その傾きを調節されて保持される。この調節ネジ８０３はハウジング壁面に形成された突起部に螺合される。光学ハウジング内部には、シリンダレンズ８０５、ポリゴンミラー８０８とその駆動用モータ、ｆθレンズ８０６、折り返しミラー８０７、トロイダルレンズ８１２がそれぞれ位置決めされて取り付けられている。８１３は水平同期検知のためのミラーであり、このミラー８１３により反射された光ビームを検知するための同期検知センサが実装されたプリント基板８０９が、ハウジング壁面に装着されている。光学ハウジングは、カバー８１１により上部が封止され、壁面から突出した複数の取付部８１０にて画像形成装置本体のフレーム部材にネジにより固定される。
【００４２】
光学ユニット８１０の面発光レーザの光源は前述したように駆動され、複数の光ビームを発生する。この光ビームはシリンダレンズ８０５を介してポリゴンミラー８０８に導かれる。ポリゴンミラー８０８により偏向された光ビームはｆθレンズ８０６、ミラー８０７、トロイダルレンズ８１２を経由して被走査面（不図示）へ向かい、被走査面を走査することになる。
【００４３】
図１２は、本実施例に係る画像形成装置の構成例を示す概略断面図である。図１２において、９００は図１１に示した光走査装置である。９０１は感光体ドラムであり、その表面が光走査装置９００により走査される被走査面である。感光体ドラム９０１の周囲には、その表面を高圧に帯電するための帯電器９０２、現像ローラ９０３と現像ローラ９０３にトナーを供給するトナーカートリッジ９０４などからなる現像器、感光体ドラム９０１のトナー像を記録紙へ転写するための転写チャージャ９０６、感光体ドラム９０１上の残留トナーを掻き取り備蓄するクリーニングケース９０５が配置されている。記録紙は給紙トレイ９０６から給紙コロ９０７により供給され、レジストローラ対９０８により副走査方向の記録開始のタイミングに合わせて送り出され、感光体ドラム９０１と転写チャージャ９０６の間を通過し、その際にトナー像が転写される。この記録紙は、定着ローラ９０９によりトナー像を定着した後に排紙ローラ９１２により排紙トレイ９１０へ排出される。記録動作は周知の通りであり、帯電器９０２により帯電された感光体ドラム９０１の表面は光走査装置９００からの光ビームで走査される。この走査により形成された静電潜像は現像器を通過時にトナー現像され、そのトナー像は転写チャージャ９０６を通過時に記録紙に転写される。
【００４４】
光走査装置９００によれば、図２〜図１０に関連して説明したように副走査方向の画素の位置ずれを高精度に補正することができる。したがって、この画像形成装置は、副走査方向の画素の位置ずれが高精度に補正された高画質の画像記録が可能である。また、光走査装置９００によれば複数ラインの記録走査を同時に行うことができるため、高速な画像記録が可能である。
【実施例２】
【００４５】
本発明は、タンデム方式のカラー画像形成装置にも同様に適用し得る。そのような実施例の概略を図１３により説明する。
【００４６】
本実施例に係るカラー画像形成装置は、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの各色の画像形成に別々の感光体２５０９ａ，２５０９ｂ，２５０９ｃ，２５０９ｄを用いる。このようなタンデム方式の装置においては、各色ステーションにおける感光体は別々の光路を経た光ビームにより走査されるため、感光体上で発生する副走査方向のドット位置ずれはステーション毎に異なる特性を有する。したがって、各色ステーション毎に副走査方向のドット位置補正を的確に行わないと、良好な画質、特に良好な色再現性を得ることができない。
【００４７】
図１３において、２５０５は上下２段構成のポリゴンミラーである。図１３には図示されていないが、各色ステーション毎に用意された、図１〜図９に関連したような面発光レーザより複数本の光ビームが出力され、これが不図示のコリメータレンズやシリンダーレンズなどの光学系を介して、ポリゴンミラー２５０５の異なった反射面に同時に入射される。
【００４８】
感光体２５０９ａを含むステーションについて説明すると、ポリゴンミラー２５０５により偏向された光ビームは、第１の走査レンズ２５０６ａ、ミラー２５１３ａ、第２の走査レンズ２５０７ａ、ミラー２５１４ａ，２５１５ａ、ビームスプリッタ２５０８ａを経由して感光体２５０９ａを走査し、静電潜像を形成する。ビームスプリッタ２５０８ａのハーフミラー面で反射された一部のレーザ光ビームは、水平同期検知用のフォトディテクタ２５１０ａで検出される。他の色のステーションの走査系も同様の構成であることは図面から明らかであるので、説明を繰り返さない。
【００４９】
図示しないが、各ステーション毎に図１０のような光源駆動系が備えられ、それぞれに水平同期検知用のフォトディテクタ２５０１ａ，２５１０ｂ，２５１０ｃ，２５１０ｄによる水平同期信号と同期した画素クロックが供給され、それに同期して各光源駆動系は面発光レーザの各光源を駆動する。その駆動方法は、図２〜図９により説明した通りであるので説明を繰り返さない。
【００５０】
各ステーションの感光体２５０９ａ，２５０９ｂ，２５０９ｃ，２５０９ｄの周囲には、感光体表面を一様に帯電させるための手段、感光体上の静電潜像を対応した色のトナー像に現像する手段、現像されたトナー像を中間転写体２５１６に転写させる手段、感光体表面に転写されずに残留したトナーを除去回収する手段、中間転写体２５１６上の各色トナー像を重ね合わせて用紙に転写させる手段、用紙上のトナー像を定着させる手段などが存在するが、図示されていない。
【００５１】
本実施例の画像形成装置は、各色ステーションにおける副走査方向のドット位置ずれが高精度に補正されるため、副走査ドット位置ずれが小さい高画質な画像を得ることができる。特に、各ステーション間の副走査ドット位置ずれに起因する色ずれを効果的に低減することができるため、色再現性の良い画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】面発光レーザ上の光源配列を示す図である。
【図２】主光源と１個の副光源の組による記録走査の説明図である。
【図３】主光源と２個の副光源の組による記録走査の説明図である。
【図４】２個の主光源の組による記録走査の説明図である。
【図５】２個の面発光レーザを用いる例を示す図である。
【図６】２個の光源の組を用いる場合の光量比率と走査光量分布の説明図である。
【図７】２個の光源の組を用いる場合の光量比率を発光信号のレベルを変化させて制御する例を示す図である。
【図８】主光源と副光源の組を用いる場合の光量比率データの例を示す図である。
【図９】主光源と２個の副光源の組を用いる場合の光量比率データの例を示す図である。
【図１０】本発明に係る光源駆動系の例を示すブロック図である。
【図１１】本発明に係る光走査装置の一例を示す斜視図である。
【図１２】本発明に係る画像形成装置の一例を示す断面図である。
【図１３】本発明に係るタンデム方式のカラー画像形成装置の一例を示す模式図である。
【図１４】電子写真式の画像形成装置の一般的構成の説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  面発光レーザ
２  光源
１１  主走査カウンタ
１２  光量比生成回路
１３  切換カウンタ
１４  ＬＤ駆動回路
８０１  光源ユニット
８０５  シリンダレンズ
８０６  ｆθレンズ
８０７  折り返しミラー
８０８  ポリゴンミラー
８１２  トロイダルレンズ
９００  光走査装置
９０１  感光体ドラム
【図１】
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【図２】
2005234510.tif 000004
【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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