(57)【要約】【目的】単一の光源から射出された複数のレーザービームで複数の感光体を走査する光走査装置の高速化、高解像度化を目的とする。【構成】光源１４には、発光点Ｐが主走査対応方向、及び副走査対応方向に対して傾斜して直線状に配列された発光点群ＰＫ、ＰＣ、ＰＭ、ＰＹが副走査対応方向へ配列されている。このため、各感光体に複数の走査線を同時に走査でき、高速度化が達成される。また、各発光点群内の発光点の副走査対応方向のピッチを短くできるので、高解像度化が達成される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏向走査方向に対応する主走査対応方向、及び前記偏向走査方向に直交する方向に対応する副走査対応方向へ２次元に配列された複数の発光点から前記副走査対応方向に複数列配列された光束群を射出する光源と、
前記光源から射出された複数列の光束群が通過する偏向前光学系と、
前記偏向前光学系を通過した複数列の光束群を前記主走査対応方向に偏向する偏向手段と、
複数列の光束群を異なる方向に分離して各別に複数の被走査体に集束させる走査光学系と、を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記光源は、前記主走査対応方向に対して傾斜して直線状に配列された複数の発光点からなる発光点群が、前記副走査対応方向に複数列配列された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】
前記光源は、各発光点群の両端の発光点の前記副走査対応方向の間隔Ａが、隣合う発光点群で互いに前記副走査対応方向に最も近接した発光点の前記副走査対応方向の間隔Ｂよりも狭い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】
前記光源は、前記間隔Ａ、及び前記間隔Ｂが、Ｂ／Ａ＞４の関係であることを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記光源は、前記間隔Ａ、前記間隔Ｂ、及び各発光点群の両端の発光点の前記主走査対応方向の間隔Ｃが、Ｂ＜Ｃ＜（Ａ＋Ｂ）×３の関係であることを特徴とする請求項３又は４に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記光源は、各発光点群の発光点が同一直線上に所定のピッチで配列されていることを特徴とする請求項２乃至５の何れかに記載の光走査装置。
【請求項７】
前記光源は、発光点の数が他の発光点群よりも多い発光点群が設けられたことを特徴とする請求項２乃至６の何れかに記載の光走査装置。
【請求項８】
前記光源は、発光点の数が他の発光点群よりも多い発光点群が、前記副走査対応方向の中央部に設けられたことを特徴とする請求項７に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記偏向前光学系は、複数の光束群を各光束群の間隔を前記副走査対応方向に拡大して前記偏向手段に入射させることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記走査光学系は、前記偏向手段側に設けられた第１走査光学系と、前記被走査体側に設けられた第２走査光学系と、を有し、
少なくとも前記第１走査光学系には、複数の光束群が通過することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の光走査装置。
【請求項１１】
前記第１走査光学系、及び前記第２走査光学系は、共に前記副走査対応方向に正パワーを持つことを特徴とする請求項１０に記載の光走査装置。
【請求項１２】
前記偏向前光学系は、複数の光束群を各光束群の光軸を前記副走査対応方向にに平行にもしくは集束させて前記偏向手段に入射させ、
前記第１走査光学系は、前記副走査対応方向の断面形状が非円弧状で各光束群の前記副走査対応方向の収差を補正することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光走査装置。
【請求項１３】
前記走査光学系は、前記第１走査光学系と前記第２走査光学系との間に設けられ、複数の光束群を異なる方向に分離する分離手段を有し、前記第１走査光学系は、複数の光束群を前記第１走査光学系と前記第２走査光学系との間で交差させて前記分離手段へ入射させ、
前記第２走査光学系は、各光束群毎に設けられ、前記分離手段によって分離された各光束群を各前記被走査体に集束させることを特徴とする請求項１０乃至１２の何れかに記載の光走査装置。
【請求項１４】
前記走査光学系は、前記第１走査光学系と前記第２走査光学系との間に設けられ、複数の光束群を異なる方向に分離する分離手段を有し、
前記偏向前光学系は、複数の光束群を各光束の主光線を前記副走査対応方向に平行にもしくは拡散させて前記偏向手段に入射させ、
前記第１走査光学系は、前記副走査対応方向にパワーが無く、
前記第２走査光学系は、各光束群毎に設けられ、前記分離手段によって分離された各光束群を各前記被走査体に集束させることを特徴とする請求項１０に記載の光走査装置。
【請求項１５】
前記各光束群を反射する少なくとも１つの反射手段を持ち、核光束群間の反射回数の差が０または隅数であることを特徴とする請求項１３、又は１４に記載の光走査装置。
【請求項１６】
前記分離手段は、各光束群を直接各被走査体へ直接入射させることを特徴とする請求項１５に記載の光走査装置。
【請求項１７】
前記分離手段は、前記反射手段を備え、前記反射手段は、反射ミラーであることを特徴とする請求項１３乃至１６の何れかに記載の光走査装置。
【請求項１８】
前記第２走査光学系は、姿勢、及び前記被走査体との距離を調整可能とされていることを特徴とする請求項１０乃至１７の何れかに記載の光走査装置。
【請求項１９】
前記偏向前光学系は、複数の光束群を各光束の主光線を前記主走査対応方向に平行にもしくは集束させて前記偏向手段に入射させることを特徴とする請求項１乃至１８の何れかに記載の光走査装置。
【請求項２０】
前記偏向前光学系は、前記光源によって射出された複数の光束群を集光させるカップリングレンズと、
前記カップリングレンズによって集光された複数の光束群を各光束の主光線を前記主走査対応方向に平行にもしくは集束させて前記偏向手段に入射させる前記主走査対応方向に正パワーを持つ光学系と、を有することを特徴とする請求項１乃至１９の何れかに記載の光走査装置。
【請求項２１】
前記光源から複数の前記被走査体までの実効的結像倍率が各光束群で略同一であることを特徴とする請求項１乃至２０の何れかに記載の光走査装置。
【請求項２２】
前記光源から射出される複数の光束の光量を検出する光量検出手段と、
前記光量検出手段によって検出された光束の光量に基づいて各発光点毎に光量を制御する第１制御手段と、
前記光量検出手段によって検出された光束の光量に基づいて各発光点群毎に光量を制御する第２制御手段と、を有することを特徴とする請求項２乃至２１の何れかに記載の光走査装置。
【請求項２３】
前記第１制御手段は、ジョブ開始前、及びページ間の少なくとも一方で各発光点毎に光量を補正し、
前記第２制御手段は、画像形成時に前記被走査体の走査領域外を走査する際に各光束群毎に光量を補正することを特徴とする請求項２２に記載の光走査装置。
【請求項２４】
書き出し位置の基準となる基準発光点群内の発光点から射出され、前記偏向手段によって前記被走査体の走査領域外へ偏向された光束を検出する光束検出手段と、
前記光束検出手段から検出信号が送信されてから前記基準発光点群内の発光点が点灯されるまでの遅延時間Ｔ１を記憶する第１記憶手段と、
隣合う一方の発光点群の発光点が点灯されてから他方の発光点群の発光点が点灯されるまでの遅延時間Ｔ２を記憶する第２記憶手段と、
各発光点群内の隣合う一方の発光点が点灯されてから他方の発光点が点灯されるまでの遅延時間Ｔ３を記憶する第３記憶手段と、
前記基準発光点群内の発光点を点灯させ、前記光束検出手段から検出信号を受信すると、前記第１記憶手段、前記第２記憶手段、及び前記第３記憶手段から前記遅延時間Ｔ１、前記遅延時間Ｔ２、及び前記遅延時間Ｔ３を読み出して加算して各発光点を点灯させる書き出し制御手段と、を有することを特徴とする請求項２乃至２３の何れかに記載の光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単一の光源から射出された複数の光束群を分離して複数の被走査体を走査する光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、タンデム方式のカラーレーザープリンターにおいて、単一の光源から射出され単一の偏向器によって偏向された複数のレーザービームを分離して複数の感光体を走査する方式が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１では、プリント速度の高速化、カラー画像の高解像度化を目的として、各組２個の発光点で構成された４組の発光点群を備えるマルチレーザービームアレイから射出された８本のレーザービームを２本ずつ４組のレーザービーム群に分離して４本の感光体を走査する方式が開示されている。
【０００４】
しかし、この方式では、８個の発光点が感光体の副走査方向に対応する方向に１列で配列されているので、より高速高解像度を実現するために各組の発光点を３個以上にするとマルチレーザービームアレイの全長が非常に長くなってしまい、製造が困難になる。
【０００５】
また、各発光点の間隔が１４μｍとされており、１２００ｄｐｉ、もしくは２４００ｄｐｉの高解像度を実現するためには、副走査対応方向の光学倍率を１．５倍もしくは０．７５倍とする必要がある。
【０００６】
この場合、レーザー効率を考えて、レーザー発散角の半値ほどでトランケートするとビーム径が小さくなり焦点深度が非常に狭くなってしまう。また、副走査対応方向の光学倍率が小さいことに伴って光学素子の副走査方向の焦点距離を短くしなければならず、光学素子の副走査方向のＦナンバーが小さくなる。このため、光学素子の有効幅を大きくしなければならないので、光学素子の製造コストが上昇する。また、光学素子の有効幅が大きくなることに伴って、走査光学系上射出瞳が大きくなるので、分離位置での光束幅が大きくなる。従って、隣合う組との間隔が狭くなり、レーザービームを各組で分離することが困難になる。
【０００７】
また、焦点深度の余裕を確保するためにレーザービームのビーム径を５０μｍに絞るアパーチャを用いるとトランケート量が大きくなり、光量損失が多くなる。このため、必要なレーザーの光量を確保するにはレーザー出力を上げなくてはならず、信頼性が低下する。また、高出力のレーザーアレイを使用することによりコストが上昇するという問題があった。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−２８６２２６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、単一の光源部から射出された複数のレーザービームを分離して複数の感光体を走査する光走査装置の高速度化、高解像度化を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の光走査装置は、偏向走査方向に対応する主走査対応方向、及び前記偏向走査方向に直交する方向に対応する副走査対応方向へ２次元に配列された複数の発光点から前記副走査対応方向に複数列配列された光束群を射出する光源と、前記光源から射出された複数列の光束群が通過する偏向前光学系と、前記偏向前光学系を通過した複数列の光束群を前記主走査対応方向に偏向する偏向手段と、複数列の光束群を異なる方向に分離して各別に複数の被走査体に集束させる走査光学系と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の光走査装置では、副走査対応方向に複数列配列された光束群が、光源に備えられた複数の発光点から射出される。光源から射出された複数列の光束群は、偏向前光学系を通過して、偏向手段によって主走査対応方向に偏向される。そして、複数列の光束群は走査光学系によって異なる方向に分離されて各別に複数の被走査体に集束される。これによって、複数の被走査体が複数の光束で一度に走査される。
【００１２】
ここで、複数の発光点は、偏向走査方向である主走査対応方向、及び偏向走査方向に直交する副走査対応方向の２次元に配列されている。このため、発光点の数を主走査対応方向に増やしても光源の副走査対応方向の一方への拡がりを抑えることをでき、光源の製造が容易になる。従って、より走査を高速に、及び高解像度にすることが可能となる。
【００１３】
また、副走査対応方向への拡がりを抑制できる分、発光点の副走査対応方向の間隔を広くする余裕が生まれるので、各光束群を分離し易くなる。
【００１４】
それに加えて、複数の発光点により走査することによって、１つの発光点の出力光量を小さくできる。
【００１５】
請求項２に記載の光走査装置は、請求項１に記載の光走査装置であって、前記光源は、前記主走査対応方向に対して傾斜して直線状に配列された複数の発光点からなる発光点群が、前記副走査対応方向に複数列配列されたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の光走査装置では、複数の発光点が直線状に配列された発光点群が、主走査対応方向に対して傾斜している。また、被走査体においての偏向走査方向に直交する副走査方向に複数列の光束を同時に走査できるので、走査速度を速くできる。さらに、発光点群の発光点数が多くなっても、光源の主走査対応方向、及び副走査対応方向への拡がりを抑制でき、その分だけ各発光点群の間隔を広くする余裕が生まれるので、各光束群の間隔を広くでき、各光束群の分離が容易になる。
【００１７】
また、各発光点群内の発光点の間隔を、発光点が副走査対応方向の１次元に配列された従来の光源の各発光点群内の発光点の間隔と同じにしても、被走査体の副走査対応方向のスポット間隔は、従来のものより狭くなる。このため、結像倍率を高くでき、これに伴ってレーザー利用効率を向上でき、走査光学系のＦナンバーを大きくできるので、焦点深度が広くなる。
【００１８】
また、走査光学系のＦナンバーを大きくできることによって光学素子の有効幅を小さくできるので、光学素子の製造コストを低減できる。
【００１９】
さらに、光学素子の有効幅を小さくできることに伴って走査光学系の射出瞳上光束幅が狭くなるので、走査光学系の分離位置での光束の幅が小さくなり、隣合う光束群の分離が容易になる。
【００２０】
請求項３に記載の光走査装置は、請求項２に記載の光走査装置であって、前記光源は、各発光点群の両端の発光点の前記副走査対応方向の間隔Ａが、隣合う発光点群で互いに前記副走査対応方向に最も近接した発光点の前記副走査対応方向の間隔Ｂよりも狭いことを特徴とする。
【００２１】
請求項３に記載の光走査装置では、発光点群の両端の発光点の副走査対応方向の間隔Ａが、隣合う発光点群で互いに副走査対応方向に最も近接した発光点の副走査対応方向の間隔Ｂよりも狭くなっている。即ち、隣合う発光点群は副走査対応方向に分断されているので、各光束群を副走査対応方向に分離できる。
【００２２】
請求項４に記載の光走査装置は、請求項３に記載の光走査装置であって、前記光源は、前記間隔Ａ、及び前記間隔Ｂが、Ｂ／Ａ＞４の関係であることを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載の光走査装置では、間隔Ｂが間隔Ａの４倍以上となっており、各光束群を容易に分離できると共に、前記副走査方向により高密度の走査線を形成できるため、高速化及び２４００ｄｐｉを越える高解像度化に有利である。
【００２４】
請求項５に記載の光走査装置は、請求項３又は４に記載の光走査装置であって、前記光源は、前記間隔Ａ、前記間隔Ｂ、及び各発光点群の両端の発光点の前記主走査対応方向の間隔Ｃが、Ｂ＜Ｃ＜（Ａ＋Ｂ）×３の関係であることを特徴とする。
【００２５】
請求項５に記載の光走査装置では、各発光点群の両端の発光点の主走査対応方向の間隔Ｃ、間隔Ａ、及び間隔Ｂとの関係が、Ｂ＜Ｃ＜（Ａ＋Ｂ）×３となっている。これによって、４群の発光点群で構成された光源の大きさを最小にでき、製造コストを低減できる。
【００２６】
請求項６に記載の光走査装置は、請求項２乃至５の何れかに記載の光走査装置であって、前記光源は、各発光点群の発光点が同一直線上に所定のピッチで配列されていることを特徴とする。
【００２７】
請求項６に記載の光走査装置では、各発光点群の発光点が同一直線上に所定のピッチで配列されている。このため、被走査体の主走査方向、及び副走査方向に走査線を所定の間隔で形成できる。
【００２８】
請求項７に記載の光走査装置は、請求項２乃至６の何れかに記載の光走査装置であって、前記光源は、発光点の数が他の発光点群よりも多い発光点群が設けられたことを特徴とする。
【００２９】
請求項７に記載の光走査装置では、例えば、黒等使用頻度が高い特定色の画像を形成するための発光点群の発光点の数が他の発光点よりも多くなっている。このため、使用頻度が高い特定色のプリント速度を速くすることができる。
【００３０】
請求項８に記載の光走査装置は、請求項７に記載の光走査装置であって、前記光源は、発光点の数が他の発光点群よりも多い発光点群が、前記副走査対応方向の中央部に設けられたことを特徴とする。
【００３１】
請求項８に記載の光走査装置では、他の発光点群よりも発光点の数が多い発光点群が、副走査方向の中央部に設けられ、偏向前光学系、及び走査光学系における収差が低減されている。このため、偏向前光学系、及び走査光学系に小径の光学素子を使用でき、コストを低減できる。
【００３２】
請求項９に記載の光走査装置は、請求項１乃至８の何れかに記載の光走査装置であって、前記偏向前光学系は、複数の光束群を各光束群の間隔を前記副走査対応方向に拡大して前記偏向手段に入射させることを特徴とする。
【００３３】
請求項９に記載の光走査装置では、偏向前光学系が複数の光束群を各光束群の間隔を拡大して偏向手段に入射させる。これによって、各光束群の分離が容易となる。
【００３４】
請求項１０に記載の光走査装置は、請求項１乃至９の何れかに記載の光走査装置であって、前記走査光学系は、前記偏向手段側に設けられた第１走査光学系と、前記被走査体側に設けられた第２走査光学系と、を有し、少なくとも前記第１走査光学系には、複数の光束群が通過することを特徴とする。
【００３５】
請求項１０に記載の光走査装置では、走査光学系を構成する第１走査光学系と第２走査光学系の少なくとも一方に複数の光束群を通過させることによって、光学系の大部分を複数の光束群の共用とすることができるので、光学系のコストを低減できる。
【００３６】
請求項１１に記載の光走査装置は、請求項１０に記載の光走査装置であって、前記第１走査光学系、及び前記第２走査光学系は、共に前記偏向走査方向に正パワーを持つことを特徴とする。
【００３７】
請求項１１に記載の光走査装置では、第１走査光学系、及び第２走査光学系が共に副走査対応方向に正パワーを持つので、走査光学系の副走査対応方向の倍率を大きくし、レーザー利用効率を向上させると共に複数の光束群を複数の被走査体に集束できる。
【００３８】
請求項１２に記載の光走査装置は、請求項１０又は１１に記載の光走査装置であって、前記偏向前光学系は、複数の光束群を各光束の主光線を前記副走査対応方向に平行にもしくは集束させて前記偏向手段に入射させ、前記第１走査光学系は、前記副走査対応方向の断面形状が非円弧状で各光束群の前記副走査対応方向の収差を補正することを特徴とする。
【００３９】
請求項１２に記載の光走査装置では、複数の光束群が、偏向前光学系によって各光束の主光線を副走査対応方向に平行にもしくは集束されて偏向手段に入射される。このため、第１走査光学系によって複数の光束群を交差させる場合、短い距離で足りるので、各光束群の光路を短くでき、光走査装置を小型化できる。
【００４０】
また、第１走査光学系は、副走査対応方向の断面形状が非円弧状であり、通過する位置の異なる各光束の収差を補正する。これによって、被走査体に所定の間隔の走査線を走査する際に均一なスポットを得ることができる。
【００４１】
請求項１３に記載の光走査装置は、請求項１０乃至１２の何れかに記載の光走査装置であって、前記走査光学系は、前記第１走査光学系と前記第２走査光学系との間に設けられ、複数の光束群を異なる方向に分離する分離手段を有し、前記第１走査光学系は、複数の光束群を前記第１走査光学系と前記第２走査光学系との間で交差させて前記分離手段へ入射させ、前記第２走査光学系は、各光束群毎に設けられ、前記分離手段によって分離された各光束群を各前記被走査体に集束させることを特徴とする。
【００４２】
請求項１３に記載の光走査装置では、複数の光束群が、第１走査光学系によって第１走査光学系と第２走査光学系との間で交差され、分離手段へ入射される。このため、分離手段では、各光束群の光束中心が拡散しているので、各光束群の分離を容易に分離できる。
【００４３】
また、分離手段によって分離された各光束群は、各光束群毎に設けられた第２走査光学系によって各被走査体に集束される。ここで、第２走査光学系が各光束群毎に設けられているので、各第２走査光学系の特性を異ならせて各光束群毎の倒れを各光束群毎に補正することが可能である。また、光源から各被走査体までの各光束群毎の結像倍率を同一にできる。
【００４４】
請求項１４に記載の光走査装置は、請求項１０に記載の光走査装置であって、前記第１走査光学系と前記第２走査光学系との間に設けられ、複数の光束群を異なる方向に分離する分離手段を有し、前記偏向前光学系は、複数の光束群を各光束の主光線を前記副走査対応方向に平行にもしくは拡散させて前記偏向手段に入射させ、前記第１走査光学系は、前記副走査対応方向にパワーが無く、前記第２走査光学系は、各光束群毎に設けられ、前記分離手段によって分離された各光束群を各前記被走査体に集束させることを特徴とする。
【００４５】
請求項１４に記載の光走査装置では、複数の光束群が、偏向前光学系によって各光束の主光線を副走査対応方向に平行にもしくは拡散されて偏向手段に入射される。そして、偏向手段によって偏向された複数の光束群は、副走査対応方向にパワーが無い第１走査光学系を通過し、分離手段に入射する。即ち、複数の光束群は、各光束の主光線を平行にもしくは拡散されて分離手段に入射する。従って、各光束群を容易に分離できる。
【００４６】
また、第１走査光学系の副走査対応方向のパワーが無いため、偏向により発生する走査線湾曲も微小であり、複数の被走査体でのカラーレジずれも小さくなる。特に、偏向手段に対して副走査対応方向に平行に入射させた場合、走査線の湾曲が発生しないため、カラーレジ性能の点でもより有利である。
【００４７】
請求項１５に記載の光走査装置は、請求項１３、又は１４に記載の光走査装置であって、前記各光束群を反射する少なくとも１つの反射手段を持ち、各光束群間の反射回数の差が０または偶数であることを特徴とする。
【００４８】
請求項１５に記載の光走査装置では、反射手段による各光束群間の反射回数の差が０または偶数回なので、各被走査体に形成される走査線の順序及びスポットの並びが反転されることがない。
【００４９】
請求項１６に記載の光走査装置は、請求項１５に記載の光走査装置であって、前記分離手段は、各光束群を各被走査体へ直接入射させることを特徴とする。
【００５０】
請求項１６に記載の光走査装置では、各光束群が分離手段によって、各被走査体へ直接入射されるので、各被走査体上の走査線が反転されることがない。
【００５１】
請求項１７に記載の光走査装置は、請求項１３乃至１６の何れかに記載の光走査装置であって、前記分離手段は、前記反射手段を備え、前記反射手段は、反射ミラーであることを特徴とする。
【００５２】
請求項１７に記載の光走査装置では、各光束群を反射ミラーによって分離するようにし、プリズム等の高価な反射光学素子を不要としたので、コストを低減できる。
【００５３】
請求項１８に記載の光走査装置は、請求項１３乃至１７の何れかに記載の光走査装置であって、前記第２走査光学系は、姿勢、及び前記被走査体との距離を調整可能に設けられていることを特徴とする。
【００５４】
請求項１８に記載の光走査装置では、各光束群毎に設けられた第２走査光学系が、姿勢、及び被走査体との距離を調整可能とされている。このため、走査線の姿勢、倍率、及びビームウエスト位置等を各光束群毎に調整できるので、各被走査体に所定の間隔の走査線を形成できる。
【００５５】
請求項１９に記載の光走査装置は、請求項１乃至１８の何れかに記載の光走査装置であって、前記偏向前光学系は、複数の光束群が各光束の主光線を前記主走査対応方向に平行にもしくは集束させて前記偏向手段に入射させることを特徴とする。
【００５６】
請求項１９に記載の光走査装置では、複数の光束群が、偏向前光学系によって各光束の主光線を主走査対応方向に平行にもしくは集束されて偏向手段に入射される。このため、偏向面における各光束群の広がりを抑制でき、偏向手段の大型化を防止できる。
【００５７】
請求項２０に記載の光走査装置は、請求項１乃至１９の何れかに記載の光走査装置であって、前記偏向前光学系は、前記光源によって射出された複数の光束群を集光させるカップリングレンズと、前記カップリングレンズによって集光された複数の光束群を各光束の主光線を前記主走査対応方向に平行にもしくは集束させて前記偏向手段に入射させる前記主走査対応方向に正パワーを持つ光学系と、を有することを特徴とする。
【００５８】
請求項２０に記載の光走査装置では、光源から射出された複数の光束群が、カップリングによって集光され、正パワーを持つ光学系によって主走査対応方向に各光束の主光線を平行に若しくは集束されて偏向手段に入射される。このため、偏向前光学系の光路長を所定の長さとして、所望の副走査倍率を設定したうえで、各光束群の主走査対応方向への拡がりを抑制でき、偏向手段の大型化を防止できる。
【００５９】
請求項２１に記載の光装置は、請求項１乃至２０の何れかに記載の光走査装置であって、前記光源から複数の前記被走査体までの実効的結像倍率が各光束群で略同一であることを特徴とする。
【００６０】
請求項２１に記載の光走査装置では、光源から複数の被走査体までの実効的結像倍率が各光束群で略同一とされている。このため、各被走査体に走査される各走査線の間隔が走査領域内で略同一となり、色ずれのないカラー画像を形成できる。
【００６１】
請求項２２に記載の光走査装置は、請求項２乃至２１の何れかに記載の光走査装置であって、前記光源から射出される複数の光束の光量を検出する光量検出手段と、前記光量検出手段によって検出された光束の光量に基づいて各発光点毎に光量を制御する第１制御手段と、前記光量検出手段によって検出された光束の光量に基づいて各発光点群毎に光量を制御する第２制御手段と、を有することを特徴とする。
【００６２】
請求項２２に記載の光走査装置では、光源から射出される複数の光束の光量が、光量検出手段によって検出される。そして、第１制御手段が、検出された光量に基づいて各発光点毎に光量を制御し、第２制御手段が各発光点群毎に光量を制御する。
【００６３】
各発光点毎に光量を制御する場合、制御するのに時間はかかるが高精度に制御できる。また、各発光点群毎に光量を制御する場合、短時間で制御できるので画像形成時の制御に適している。
【００６４】
請求項２３に記載の光走査装置は、請求項２２に記載の光走査装置であって、前記第１制御手段は、ジョブ開始前、及びページ間の少なくとも一方で各発光点毎に光量を補正し、前記第２制御手段は、画像形成時に前記被走査体の走査領域外を走査する際に各光束群毎に光量を補正することを特徴とする。
【００６５】
請求項２３に記載の光走査装置では、ジョブ開始前、及びページ間のように時間に余裕がある時に、第１制御手段によって各発光点毎に光量が補正される。また、画像形成時に被走査体の走査領域外を走査する際に第２制御手段によって各発光点群毎に光量が補正される。
【００６６】
ここで、通常、被走査体の走査領域外を１回走査する間には１個程度の発光点しか光量の補正をできないので、各発光点毎に光量の補正を行う場合、各発光点は発光点数に応じた走査回数毎にしか光量を補正されない。このため、発光点数に応じた走査回数毎の濃度変動が生じてしまう。
【００６７】
これに対して第２制御手段は、発光点群の数に応じた走査回数毎に各発光点群の光量を補正するので、発光点群数に応じた走査回数毎の濃度変動に抑えることができ、濃度むらを感じ難くなる。
【００６８】
また、全ての発光点の光量を同時に補正するのではなく、各発光点群毎に光量を補正するようにしたので、各発光点に相互に生じる熱影響を低減できる。
【００６９】
請求項２４に記載の光走査装置は、請求項２乃至２３の何れかに記載の光走査装置であって、書き出し位置の基準となる基準発光点群内の発光点から射出され、前記偏向手段によって前記被走査体の走査領域外へ偏向された光束を検出する光束検出手段と、前記光束検出手段から検出信号が送信されてから前記基準発光点群内の発光点が点灯されるまでの遅延時間Ｔ１を記憶する第１記憶手段と、隣合う一方の発光点群の発光点が点灯されてから他方の発光点群の発光点が点灯されるまでの遅延時間Ｔ２を記憶する第２記憶手段と、各発光点群内の隣合う一方の発光点が点灯されてから他方の発光点が点灯されるまでの遅延時間Ｔ３を記憶する第３記憶手段と、前記基準発光点群内の発光点を点灯させ、前記光束検出手段から検出信号を受信すると、前記第１記憶手段、前記第２記憶手段、及び前記第３記憶手段から前記遅延時間Ｔ１、前記遅延時間Ｔ２、及び前記遅延時間Ｔ３を読み出して加算して各発光点を点灯させる書き出し制御手段と、を有することを特徴とする。
【００７０】
請求項２４に記載の光走査装置では、書き出し制御手段が、書き出し位置の基準となる基準光束群内の発光点を点灯させて光束を射出させる。この光束は、偏向手段によって被走査体の走査領域外へ偏向され、光束検出手段によって検出される。
【００７１】
書き出し制御手段は、光束検出手段から送信された検出信号を受信すると、第１記憶手段に記憶された遅延時間Ｔ１を読み出し、この遅延時間Ｔ１が経過した後に、まず基準発光点群内の発光点を点灯させる。そして、書き出し制御手段は、第２記憶手段に記憶された遅延時間Ｔ２を読み出し、隣合う一方の発光点群の発光点が点灯されてから遅延時間Ｔ２が経過した後に他方の発光点群の発光点を点灯させる。
【００７２】
即ち、書き出し制御手段は、光束検出手段から検出信号を受信してから遅延時間（Ｔ１＋Ｔ２）が経過した後に、基準発光点群と隣り合う発光点群の発光点を点灯させ、そして、さらに遅延時間Ｔ２が経過する毎に隣り合う発光点群の発光点を点灯させていく。なお、隣り合う発光点群の各発光点が副走査対応方向の同一直線上に配列されている場合は、遅延時間Ｔ２は０となり、全ての発光点群を同時に書き出させば良い。このため、書き出し位置の制御が容易になる。
【００７３】
また、書き出し制御手段は、第３記憶手段に記憶された遅延時間Ｔ３を読み出し、各発光点群内の隣り合う一方の発光点が点灯されてから遅延時間Ｔ３が経過した後に他方の発光点を点灯させる。即ち、各発光点群内の各発光点は、遅延時間Ｔ３が経過する毎に次々に点灯されていく。
【００７４】
このように、書き出し制御手段は、遅延時間Ｔ１、遅延時間Ｔ２、及び遅延時間Ｔ３を加算して各発光点を点灯させていくことによって、各光束群の各被走査体への書き出し位置を揃えることができ、色ずれのないカラー画像を形成できる。
【００７５】
また、遅延時間Ｔ１、遅延時間Ｔ２、遅延時間Ｔ３を定めて書き出し位置を制御するようにしたことで、１本の光束を検出する１個の光束検出手段だけ設ければ良く、また、全ての発光点に対して遅延時間を設定する必要がない。従って、簡単な制御回路で各発光点の書き出しを制御できる。
【００７６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しながら第１実施形態について説明する。
【００７７】
図１に示すように、カラーレーザープリンタに備えられた光走査装置１０は、４本の被走査体としての感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにそれぞれ光束群としてのレーザービーム群ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを照射して潜像を形成する。感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋに形成された潜像は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）のトナーによって現像される。そして、各感光体上のトナーが図示しない転写ベルトに転写される。この際、各色のトナーが重ねられてフルカラー画像となり、普通紙等の記録媒体に転写される。
【００７８】
光走査装置１０は、光源１４、偏向前光学系１６、偏向手段としてのポリゴンミラー１８、及び走査光学系２０で構成され、単一の光源１４から４本のレーザービーム群ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを射出して走査光学系において各レーザービーム群を分離して４本の感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋに結像走査させる。なお、光走査装置のポリゴンミラーの回転による偏向走査方向を主走査対応方向、偏向走査方向に直交する方向を副走査対応方向と呼ぶ。即ち、感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにおいては、軸方向に対応する方向を主走査対応方向、及び回転方向に対応する方向を副走査対応方向と呼ぶ。
【００７９】
光源１４は、８列×４行の計３２個の発光点Ｐが主走査対応方向、及び副走査対応方向の２次元に配列された面発光レーザービームアレイであり、最も上の行から順にレーザービーム群１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを射出し、感光体１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙをそれぞれ８本のレーザービームで走査する。
【００８０】
図２（Ａ）に示すように、光源１４の副走査対応方向には、それぞれが８個の発光点Ｐで構成される４群の発光点群ＰＫ、ＰＣ、ＰＭ、ＰＹが副走査対応方向に配列されている。各発光点群は、主走査対応方向、及び副走査対応方向に対して傾斜して直線状に配列された８個の発光点Ｐで構成されている。即ち、各発光点群を構成する全発光点は、主走査対応方向、または副走査対応方向の同一直線上に配列されていない。このため、発光点Ｐの主走査対応方向、及び副走査対応方向への拡がりを抑制でき、３２本のレーザービームを射出できる光源をコンパクトに構成できる。
【００８１】
また、各発光点群の各発光点Ｐは、同一直線上に所定のピッチ（主走査対応方向が２５μｍ、副走査対応方向が５μｍ）で配列され、他の発光点群の各発光点Ｐと副走査対応方向の同一直線上に配列されている。このため、後述する所定の遅延時間で各発光点を点灯させれば、主走査方向の書き出し位置が揃い、色ずれのないカラー画像を形成できる。
【００８２】
各発光点群の両端の発光点Ｐ１、Ｐ２の副走査対応方向の間隔Ａは３５μｍとされ、隣合う発光点群で、互いに最も近接した発光点Ｐ１とＰ２との間隔Ｂは１６５μｍとされている。ここで、間隔Ａは間隔Ｂよりも狭くされており、下段の発光点群の発光点Ｐ１が、上段の発光点群の発光点Ｐ２よりも副走査対応方向の下側に位置するようになっている。このため、各発光点群から射出された各光束群を副走査対応方向に容易に分離できる。
【００８３】
また、間隔Ｂは、間隔Ａの４倍以上（４．７倍）になっており、間隔Ａと間隔Ｂは、Ｂ／Ａ＞４の関係を満たしており、後述する光学系によって各光束群を分離可能であると共に２４００ｄｐｉの解像度で各感光体を走査可能である。
【００８４】
さらに、各発光点群の両端の発光点Ｐ１、Ｐ２の主走査対応方向の間隔Ｃは１７５ｍｍとされており、Ｂ（＝１６５μｍ）＜Ｃ＜（Ａ＋Ｂ）×３（＝５７０μｍ）の関係を満たしており、光源１４が各光束群を分離可能な最小サイズで構成されている。これによって、光源１４の製造コストを低減できる。
【００８５】
図１、図３に示すように、偏向前光学系１６は、それぞれ４群のレーザービーム群に共通のカップリングレンズ２２、アパーチャ２４、及びシリンダレンズ２６で構成されている。カップリングレンズ２２は光源１４に面して設けられ、焦点距離が２３．３ｍｍとなっている。アパーチャ２４は、カップリングレンズ２２の後側焦点位置に設けられている。また、シリンダレンズ２６は、前側焦点位置をアパーチャ２４の開口２４Ａに合わせて設けられ、焦点距離は９７．８６ｍｍとなっている。また、シリンダレンズ２６は、主走査対応方向にはパワーが無く、副走査対応方向に正パワーを有する。
【００８６】
光源１４から射出されたレーザービーム群ＬＫ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＹは、カップリングレンズ２２によって集光され、トランケートされながらアパーチャ２４の開口２４Ａを通過し、シリンダレンズ２６によって主光線を副走査対応方向に平行にもしくは集束されてポリゴンミラー１８の偏向面１８Ａへ入射する。ここで、アパーチャ２４は、焦点深度の余裕を確保するためにビーム径を５０μｍに絞るような開口幅に設定した。
【００８７】
この結果、偏向前光学系の副走査対応方向の結像倍率は４．２倍となっており、ポリゴンミラー１８の偏向面１８Ａには、各レーザービーム群内のレーザービームの副走査対応方向ピッチが２１μｍ、各レーザービーム群の副走査対応方向のピッチが０．６９３ｍｍと拡大されて結像される。このため、後に走査光学系２０において各レーザービーム群を分離し易くなっている。
【００８８】
また、各レーザービーム群は、偏向面１８Ａに主光線を平行に若しくは集束されて入射される。このため、後述する走査光学系２０における各レーザービーム群の交差位置までの距離を短くでき、分離手段までの距離を短くすることができるため光走査装置１０を小型化できる。
【００８９】
そして、ポリゴンミラー１８は、６面の偏向面１８Ａを有し、毎分３万回転の速度で回転し、各感光体に走査線を毎秒２５４ｍｍの速度で移動させる。
【００９０】
また、走査光学系２０は、レーザービーム群ＬＫ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＹが通過する第１走査光学系としての非球面レンズ２８と、分離手段としての平面ミラー群３０、及び各レーザービーム群毎に設けられた第２走査光学系としてのトロイダルレンズ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋとで構成されている。非球面レンズ２８、及び非球面レンズ３２は共に正パワーを持つ。
【００９１】
非球面レンズ２８は、ポリゴンミラー１８によって偏向されたレーザービーム群ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫの光路に設けられ、副走査対応方向の焦点距離が６０ｍｍとなっている。また、偏向面１８Ａからの距離も約６０ｍｍとなっている。
これによって、各レーザービーム群は、非球面レンズ２８の後側焦点位置で交差して平面ミラー群３０へ入射する。また、各レーザービームは略平行光となる。
【００９２】
ここで、非球面レンズ２８は、プラスチック整形によって副走査対応方向の断面形状が非球面形状となるように形成されており、非球面レンズ２８の光軸から離れた位置を通過するレーザービーム群ＬＹ、ＬＫの収差を補正し、各レーザービーム群の副走査対応方向の結像倍率を略同一とする。また、非球面レンズ２８は、主走査対応方向にはトロイダルレンズ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋと協働してｆθ特性を持つように構成されている。
【００９３】
なお、非球面レンズ２８をプラスチックレンズとしたので、環境変動による屈折率の変化はガラスレンズよりも大きいが、全てのレーザービームが同じレンズを通過し、全てのビームの変動する挙動が同一となるので、カラーレジの変化には影響が少ない。
【００９４】
また、非球面レンズ２８の副走査対応方向の断面形状を非球面形状としたが、これに限らず各レーザービーム群が通過する位置に最適化した波目形状であっても良く、各レーザービーム群の収差を補正できる非円弧状であれば良い。
【００９５】
そして、平面ミラー群３０は、各レーザービーム群毎に設けられた第１平面ミラー３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ、及び第２平面ミラー３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋで構成されている。
【００９６】
第１平面ミラー３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋは、非球面レンズ２８によって各レーザービーム群の光軸を拡散されて平面ミラー群３０へ入射された各レーザービーム群を負の方向へ反射する。また、第２平面ミラー３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋは、第１平面ミラー３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋによって反射された各レーザービーム群を各感光体へ向って反射する。
【００９７】
第１平面ミラー３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋは、非球面レンズ２８から３００ｍｍ離れた位置に配置されており、この位置での各レーザービーム群の副走査対応方向の間隔は２．８ｍｍとなっているので、充分に第１平面ミラー３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋを配置するスペースを確保できる。
【００９８】
このように、各レーザービーム群を分離する機構を、安価である平面ミラーを複数組合せることによって構成したので、製造コストを低減できる。また、平面ミラー群３０には、各レーザービーム群毎に２個ずつ平面ミラーが設けられ、各レーザービーム群を２回折り返している。このため、各レーザビーム群は副走査対応方向の順序及び下記だし順が反転されることなく各感光体へ入射する。
【００９９】
トロイダルレンズ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋは、それぞれ第２平面ミラー３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋによって反射された各レーザービーム群を各感光体へ副走査方向に１０．５８μｍの間隔で集束させる。これによって、各感光体には１インチあたり２４００本の走査線により潜像が形成される。この際、トロイダルレンズ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋは、偏向面１８Ａの面倒れによるビーム位置変動を補正し、ピッチムラによる画質劣化を防止する。なお、トロイダルレンズ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋは、光源１４から各感光体までの結像倍率が略同一になるように位置を調整され、焦点距離を設定されている。
【０１００】
また、トロイダルレンズ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋは、各被走査体との距離、及び傾きを公知の調整手段によって調整可能とされている。このため、各レーザービーム群毎に各被走査体上の走査線の姿勢、結像倍率、及びビームウエスト位置を調整できる。
【０１０１】
ここで、各感光体の副走査方向のスポット間隔は１０．５８μｍで、光源１４の各発光点群内の発光点の間隔は５μｍなので、光源から各感光体までの結像倍率は、約２．１倍である。即ち、発光点が副走査対応方向の一方向に１次元配列とされ、解像度が２４００ｄｐｉの場合に副走査方向の結像倍率が０．７５倍となる従来の光走査装置と比して結像倍率を大きく設定することが可能となる。このため、同一のスポット径であればアパーチャ２４によるトランケート量を小さくできるため、レーザー利用効率を向上させることができる。
【０１０２】
また、同一のトランケート量とした場合、副走査方向の結像倍率が高くなることに伴って、偏向前光学系１６、走査光学系２０のＦナンバーが大きくなる。従って、各光学素子の有効幅を小さくでき、各光学素子の製造コストを低減できる。
【０１０３】
また、走査光学系上射出瞳が小さくなるので、分離位置での光束幅が小さくなる。従って、各レーザービーム群の間隔が広くなるので、各レーザービームを分離し易くなる。
【０１０４】
さらに、各発光点群内の発光点の間隔を最小間隔である２５μｍは維持したままで、副走査対応方向間隔を狭めることにより副走査対応方向の倍率設定に、より自由度を与えることができ、各光束群の分離距離とスポット径及びレーザー利用効率を最適化することが可能である。
【０１０５】
次に、光走査装置１０の光量制御の機構について説明する。
【０１０６】
図４に示すように、カップリングレンズ２２とアパーチャ２４との間には振幅分割手段としてのハーフミラー３８が設けられている。ハーフミラー３８によって分割された一方のレーザービームは、光量検出手段４０へ入射する。そして、光量検出手段４０は、レーザービームの光量を検出してレーザービーム駆動制御回路４２へ光量検出信号を送信する。レーザービーム駆動制御回路４２は、光量検出信号に基づいて各発光点Ｐ毎に、又は各発光点群毎に光量を補正する。
【０１０７】
次に、光走査装置１０の光量制御の方法について図５のフローチャートを参照して説明する。
【０１０８】
まず、光走査装置１０を備えるカラーレーザープリンタの電源がオンになると本フローが開始され、ステップ１００に進む。ステップ１００では、カラーレーザープリンタのコントロールボード（図示省略）がジョブ信号を受信し、ステップ１０１に進む。ステップ１０１では、ジョブ開始前に各発光点Ｐ毎に１個ずつ所定の光量に設定される。
【０１０９】
そして、ステップ１０２では、各発光点群毎に各発光点群内の全ての発光点を同時に点灯させ、この時の各レーザービーム群の光量を記憶する。そして、ステップ１０３に進み、ジョブを開始させ、１ページ目の画像形成を行う。
【０１１０】
ステップ１０４では、各レーザービーム群が、各感光体の走査領域外を走査している間に、各発光点群毎に各発光点群内の全ての発光点を同時に点灯させ、各レーザービーム群の光量が最初に記憶された光量と同じになるように光量を補正する。
【０１１１】
ここで、通常、感光体の走査領域外を１回走査する間には、１個程度の発光点しか光量の補正をできず、各発光点は発光点数に応じた走査回数毎にしか光量を補正できない。即ち、本実施形態のように発光点が３２個ある場合は、３２走査毎にしか光量補正を行えないことになる。このため、本実施形態のように１走査において８ラインの走査線が形成される場合、３２走査毎、即ち２５６ライン毎の濃度変動が生じてしまう。
【０１１２】
２５６ラインの走査線の幅は、解像度が２４００ｄｐｉである場合、２．７ｍｍに相当する。２．７ｍｍとなると、濃度変動に対する人間の感度が高い領域となるので、許容できる濃度変動が小さくなり、より高精度な光量制御が必要となる。
【０１１３】
しかし、本実施形態では各発光点群毎に制御を行うので、発光点群数に応じた走査回数毎に光量の補正を行うことができる。即ち、４走査毎に光量の補正が行われる。４走査毎の濃度変動は、３２ライン毎の濃度制御であり、解像度が２４００ｄｐｉの場合、０．３４ｍｍピッチの濃度変動となる。このため、許容できる濃度変動が大きくなり、光量制御の要求精度も低くなる。
【０１１４】
また、全ての発光点を同時に点灯させずに各発光点群毎に同時に点灯させるようにしたので、発光点群相互の熱影響も少ない。
【０１１５】
そして、ステップ１０５に進む。ステップ１０５では、２ページ目のジョブ指令があるか否かが判定され、肯定されるとステップ１０６へ進み、否定されると、本フローが終了する。
【０１１６】
ステップ１０６では、ページ間で、各発光点毎の光量制御を行う。そして、ステップ１０４へ戻り、再び、画像形成中の光量補正が行われる。
【０１１７】
次に、光走査装置１０の書き出し位置の制御機構について説明する。なお、ここでは、光源１４の発光点数を４行×４列の計１６個として説明する。
【０１１８】
図４に示すように、光束検出手段としてのＢＤセンサ４４が、第２平面ミラー３６Ｋと非球面レンズ３２Ｋとの間に設けられている。ＢＤセンサ４４の位置は、発光点群ＰＫから射出されポリゴンミラー１８によって感光体１２Ｋの走査領域外へ向けて偏向されたレーザービーム群ＬＫが入射する位置とされている。ＢＤセンサ４４は、発光点群ＰＫの第１発光点Ｐ（１、１）（図６参照）から射出されたレーザービーム群ＬＫのレーザービームＬＫ´を受光すると書き出し位置制御回路４６へ検出信号を送信する。
【０１１９】
書き出し位置制御回路４６には、遅延時間Ｔ１を記憶している第１記憶部４８、遅延時間Ｔ２を記憶している第２記憶部５０、及び遅延時間Ｔ３を記憶している第３記憶部５２が含まれている。
【０１２０】
図６のタイミングチャートに示すように、遅延時間Ｔ１は、ＢＤセンサ４４から検出信号が送信されてから、書き出し位置の基準となる基準発光点群としての発光点群ＰＫの第１発光点Ｐ（１、１）が点灯されるまでの時間である。
【０１２１】
また、遅延時間Ｔ２は、隣り合う発光点群間の遅延時間で、例えば、発光点群ＰＫの第１発光点群Ｐ（１、１）が点灯されてから発光点群ＰＫと隣り合う発光点群ＰＣの発光点Ｐ（２、１）が点灯されるまでの遅延時間である。
【０１２２】
さらに、遅延時間Ｔ３は、各発光点群の隣り合う発光点間の遅延時間で、例えば、発光点Ｐ（１、１）が点灯されてから発光点Ｐ（１、２）が点灯されるまでの遅延時間であり、発光点Ｐ（４、３）が点灯されてから発光点Ｐ（４、４）が点灯されるまでの遅延時間である。
【０１２３】
このような遅延時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を図７に示すような簡単なＡＮＤ回路によって次々に加算していくことによって全レーザービームの書き出し位置が制御される。即ち、各レーザービーム群毎の複数のＢＤセンサが不要で、発光点数分の遅延時間を記憶する必要がないので、書き出し制御回路４４を簡単に構成でき、コストダウンとなる。
【０１２４】
次に、図６に示すタイミングチャートを参照して書き出し位置の制御方法について説明する。
【０１２５】
ジョブが開始されると、上述したように自動光量制御（ＡＰＣ）が行われる。次に、発光点Ｐ（１、１）が点灯され、レーザビームＬＫ´（図４中、点線で図示）が射出される。
【０１２６】
このレーザービームＬＫ´がＢＤセンサ４４によって検出されると、遅延時間Ｔ１が経過した後に発光点Ｐ（１、１）が画像信号に応じて点灯される。そして、発光点群ＰＫ内の発光点Ｐ（１、２）、Ｐ（１、３）、Ｐ（１、４）は、遅延時間Ｔ１に遅延時間Ｔ３が次々と加算された時間が経過した後に、次々と点灯される。
【０１２７】
そして、発光点群ＰＫと隣り合う発光点群ＰＣの発光点Ｐ（２、１）は、遅延時間Ｔ１に遅延時間Ｔ２が加算された時間が経過した後に点灯され、発光点群ＰＣ内の発光点Ｐ（２、２）、Ｐ（２、３）、Ｐ（２、４）は、遅延時間（Ｔ１＋Ｔ２）に遅延時間Ｔ３が次々と加算された時間が経過した後に、次々と点灯される。
【０１２８】
同様に、発光点群ＰＭの発光点Ｐ（３、１）、及び発光点群ＰＹの発光点Ｐ（４、１）は、それぞれ遅延時間（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ２）、遅延時間（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ２＋Ｔ２）が経過した後に点灯される。
【０１２９】
また、発光点群ＰＭの発光点Ｐ（３、２）、及び発光点群ＰＹの発光点（４、２）は、それぞれ遅延時間（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ２＋Ｔ３）、遅延時間（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ２＋Ｔ２＋Ｔ３）が経過した後に点灯される。
【０１３０】
これによって、各レーザービーム群の各感光体への書き出し位置が揃うので、各潜像がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーで可視化され、各感光体上のトナーが転写ベルト上に重ね合わされた時に色ずれのないカラー画像が得られる。
【０１３１】
なお、本実施形態において光源１４は、発光点Ｐ（１、１）、発光点Ｐ（２、１）、発光点Ｐ（３、１）、及び発光点Ｐ（４、１）が副走査対応方向に同一直線上に配列されているので、遅延時間Ｔ２は０となり、より書き出し位置の制御が容易になる。
【０１３２】
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の構成には同一の記号を付し、説明は省略する。
【０１３３】
図８、図９に示すように、光走査装置６０は、光源６２の発光点Ｐの配列が第１実施形態とは異なる。光源６２の副走査対応方向には、上から順に発光点群ＰＣ、発光点群ＰＫ、発光点群ＰＭ、及び発光点群ＰＹが配列されている。発光点群ＰＣ、ＰＭ、ＰＹはそれぞれ４個の発光点Ｐで構成され、発光点群ＰＫは８個の発光点Ｐで構成されている。
【０１３４】
ここで、カラーレーザープリンタやカラーコピー機等では、カラープリントよりも黒単色のモノクロプリントの方が利用頻度が高い。このため、モノクロプリントのプリント速度をカラープリントよりも速くすることが要求され、通常、プロセス速度を上げることによって対応している。しかし、本発明のように複数の走査線を同時に走査する光走査装置がビーム間隔調整装置を持たない場合、走査線の間隔は、同時に走査した組の中では等しくなるが、各組の間では異なり、ピッチムラが生じてしまう。
【０１３５】
そこで、本実施形態では、黒色に対応する発光点群ＰＫの発光点数を８個とし、発光点数が４個である他の発光点群の２倍とすることでプロセス速度を２倍まで増速させており、ポリゴンミラー１８の回転速度は変化させていない。このため、ビーム間隔調整装置を備えなくてもピッチムラは発生しない。なお、プロセス速度を２５％アップとする場合は、発光点数を５個とし、プロセス速度を５０％アップとする場合は、発光点数を６個とする、というように本実施形態においては２５％毎の速度アップに対応可能である。
【０１３６】
また、発光点群ＰＫは、上から２段目、即ち、光源６２の中央寄りに配置されている。このため、発光点群ＰＫの最も外側の発光点Ｐから射出されたレーザービームが、カップリングレンズ２２の光軸に可能な限り近づいてカップリングレンズ２２を通過する。従って、カップリングレンズ２２の軸外れ収差の影響を軽減できる。
【０１３７】
次に、第３実施形態について説明する。なお、第１、２実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【０１３８】
図１０、図１１に示すように、光走査装置７０は、偏向前光学系７２がカップリングレンズ２２とシリンダレンズ７４とで構成されている。シリンダレンズ７４は、副走査対応方向に正パワーを持つ。
【０１３９】
光源１４から射出されたレーザービーム群ＬＫ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＹは、第１実施形態、第２実施形態とは違って、カップリングレンズ２２、及びシリンダレンズ７４によって副走査対応方向に各レーザービーム群の光軸の間隔を拡散されて偏向面１８Ａへ入射される。
【０１４０】
そして、第１走査光学系としてのシリンダレンズ７６は、副走査対応方向にはパワーを持たない。このため、各レーザービーム群の光軸の間隔を拡散されて偏向面１８Ａへ入射された各レーザービーム群は、拡散されたままシリンダレンズ７６を通過し、平面ミラー群３０に達し、それぞれ光路を分割される。
【０１４１】
また、偏向面１８Ａの回転偏向によって発生する走査線湾曲が微小で済むため，各感光体上での走査線湾曲によるカラーレジずれの影響を抑制できる。特に、第２実施形態のように偏向前光学系による各レーザービーム群の主光線を副走査対応方向に平行に偏向面１８Ａに入射させる場合、第１走査光学系が副走査対応方向にパワーを持たないため走査線湾曲が発生せず、各感光体の走査線湾曲の相互差によるカラーレジずれを回避できる。
【０１４２】
次に第４実施形態について説明する。なお、第１乃至第３実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【０１４３】
第１乃至第３実施形態では、偏向前光学系の第２群を主走査対応方向にパワーを持たないシリンダレンズで構成したが、図１２に示すように、光走査装置８０は、偏向前光学系の第２群が、主走査対応方向に正パワーを持つ正パワー光学系８２となっている。この正パワー光学系８２によって、各レーザービーム群の主光線を主走査対応方向に平行にもしくは集束させて各レーザービームを偏向面１８Ａに入射させることによって、各レーザービームの主走査対応方向への拡がりを抑制できる。これによって、偏向面１８Ａの主走査対応方向への拡がりを抑制でき、ポリゴンミラーを小型化できる。
【０１４４】
【発明の効果】
本発明は上記構成にしたので、単一の光源部から射出された複数のレーザービームを分離して複数の感光体を走査する光走査装置の高速度化、及び高解像度化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の光走査装置を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）第１実施形態の光走査装置の光源を示す平面図である。
（Ｂ）第１実施形態の感光体を示す平面図である。
【図３】第１実施形態の光走査装置を示す概略図である
【図４】第１実施形態の光走査装置を示す概略図である。
【図５】第１実施形態の光走査装置の光量の制御方法を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態の光走査装置の書き出し位置の制御方法を示すタイミングチャートである。
【図７】第１実施形態の光走査装置の書き出し位置制御回路を示す回路図である。
【図８】第２実施形態の光走査装置を示す斜視図である。
【図９】第２実施形態の光走査装置を示す概略図である。
【図１０】第３実施形態の光走査装置を示す斜視図である。
【図１１】第３実施形態の光走査装置を示す概略図である。
【図１２】第４実施形態の光走査装置の変形例を示す概略図である。
【符号の説明】
１０    光走査装置
１２    感光体（被走査体）
１４    光源
１６    偏向前光学系
１８    ポリゴンミラー（偏向手段）
２０    走査光学系
２２    カップリングレンズ
２８    非球面レンズ（第１走査光学系）
３０    平面ミラー群（分離手段）
３２    トロイダルレンズ（第２走査光学系）
３４Ｙ    第１平面ミラー（反射手段）
３４Ｍ    第１平面ミラー（反射手段）
３４Ｃ    第１平面ミラー（反射手段）
３４Ｋ    第１平面ミラー（反射手段）
３６Ｙ    第２平面ミラー（反射手段）
３６Ｍ    第２平面ミラー（反射手段）
３６Ｃ    第２平面ミラー（反射手段）
３６Ｋ    第２平面ミラー（反射手段）
４０      光量検出手段
４２      レーザービーム駆動制御回路（第１制御手段、第２制御手段）
４４      ＢＤセンサ（光束検出手段）
４６      書き出し位置制御回路（書き出し制御手段）
４８      第１記憶部（第１記憶手段）
５０      第２記憶部（第２記憶手段）
５２      第３記憶部（第３記憶手段）
６０      光走査装置
６２      光源
７０      光走査装置
７２      偏向前光学系
７６      シリンダレンズ（第１走査光学系）
８０      光走査装置
８２      正パワー光学系（正パワーを持つ光学系）
【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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