(57)【要約】【課題】ビーム整形に対する光学系への負担が少なく、マルチビーム対応が高精度で実現でき、広幅化が容易で、マルチビーム書込の際にレンズなどの光学系を含めたユニットが小型であり、平面走査が可能となる。【解決手段】光走査用ミラー１００は４個のミラーを有し、各ミラーは２つのミラー面１０４，１０５を持ち、ミラー面は２つのブランキング部１０６で分離されている。ミラー面は、始端１０４ａから終端１０４ｂに向かって回転中心軸１０２に対する傾きが連続的に変化し、円周１０３を基準として捻れた面を構成している。走査面に形成されるドット間隔がミラー回転角に対して略等間隔となるように、ビーム照射周期を制御する。【選択図】図２
2005338630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心軸を有し、前記回転中心軸と垂直な平面内の前記回転中心軸を中心とした所定半径の円周に沿ったミラー面を回転中心軸方向に少なくとも１つ以上有し（以下、回転軸方向ミラー）、前記回転軸方向ミラーの面は、その一端から他端に向かって前記回転中心軸に対する傾きが連続的に変化する、前記円周を基準として捻れた面である光走査用ミラーを利用した光ビーム走査装置において、走査面に形成されるドット間隔がミラー回転角に対して略等間隔となるように、ビーム照射周期を制御することを特徴とする光ビーム走査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光ビーム走査方法において、走査面に形成されるドット間隔がミラー回転角に対して略等間隔となるように、予め測定される走査面上のドット間隔軌跡データを元に、該光ビーム走査装置が保有する光源へのデータ送信周期を制御することを特徴とする光ビーム走査方法。
【請求項３】
請求項１に記載の光ビーム走査方法において、副走査方向の走査密度を画像密度よりも高い条件でミラーを回転し、走査面の移動量が画像密度に相当する間隔となるタイミングでミラーに光ビームを照射し、走査することを特徴とする光ビーム走査方法。
【請求項４】
請求項３に記載の光ビーム走査方法において、走査面の移動量を表すエンコーダ出力信号を元にミラー回転速度を制御することを特徴とする光ビーム走査方法。
【請求項５】
請求項１に記載の光ビーム走査方法において、前記ミラー回転角度情報から、走査面に形成されるライン先頭位置が略同一となるように、主走査方向の走査開始時間を制御することを特徴とする光ビーム走査方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法を利用し、前記光走査用ミラーとして、回転軸方向に複数のミラー面を有するミラー（以下、回転軸方向複数ミラー）を用い、前記複数の回転軸方向複数ミラーの各ミラー面により反射された複数の光ビームによって、前記被走査面を走査することを特徴とする光ビーム走査方法。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法を利用し、前記光走査用ミラーを複数同軸上で同時に回転させ、前記複数の光走査用ミラーのミラー面により反射された複数の光ビームにより前記被走査面を走査することを特徴とする光ビーム走査方法。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法を利用し、前記光走査用ミラーを複数個用いて、各ミラーを個別の軸上で同時に回転させ、前記複数の光走査用ミラーのミラー面により反射された複数の光ビームにより前記被走査面を走査することを特徴とする光ビーム走査方法。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の方法を用いた光ビーム走査装置において、隣接光ビームによる画像と注目光ビームによる画像の境目に発生する主走査方向及び副走査方向のズレ量に応じて、該光ビーム走査装置に送信する画像データの並び換えを行った後、該光ビーム走査装置で画像形成を行うことを特徴とする光ビーム走査装置。
【請求項１０】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の方法を用いた光ビーム走査装置において、複数ビームによって各々形成される主走査方向のドット間隔が略同一となるように、画像データの作画タイミングをそれぞれビーム毎に変えることを特徴とする光ビーム走査装置。
【請求項１１】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の方法を用いた光ビーム走査装置において、隣接光ビームの走査面での走査角度と注目光ビームによる走査面での走査角度の差分に応じて、各光ビームが主走査方向に形成するドット数を変えることを特徴とする光ビーム走査装置。
【請求項１２】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の方法を用いた光ビーム走査装置において、隣接光ビームによる画像と注目光ビームによる画像の境目に発生する主走査方向及び副走査方向のズレ量に応じて、該ズレを相殺する方向へ光学系を移動することを特徴とする光ビーム走査装置。
【請求項１３】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の方法を用いた光ビーム走査装置において、隣接光ビームによる画像と注目光ビームによる画像の境目に発生する主走査方向及び副走査方向のズレ量に応じて、該ズレを相殺するタイミングで画像データを送信することを特徴とする光ビーム走査装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の光ビーム走査方法を用いた複数色画像形成装置において、任意色の画像形成位置を基準として注目色の画像形成位置を制御することを特徴とする光ビーム走査装置。
【請求項１５】
請求項８に記載の光ビーム走査方法を用いた光ビーム走査装置において、各ミラー回転速度を個別に調整することにより、全ビームによる各副走査方向間隔を略等間隔にすることを特徴とする光ビーム走査装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光ビーム走査方法を搭載した光ビーム照射機構を有することを特徴とする光ビーム走査装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の光ビーム走査装置を搭載することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の画像形成装置において、像担持体と、この像担持体の表面を帯電させる手段と、帯電された前記像担持体の表面を被走査面として、画信号により変調された光ビームで走査して静電潜像を形成するための光ビーム走査装置と、前記像担持体上に形成される静電潜像を顕像化する手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載の画像形成装置において、媒体と、この媒体を搬送する手段と、搬送状態にある媒体に対し画信号により変調された光ビームを走査して媒体上に画像を形成するための光ビーム走査装置とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の画像形成装置と、前記媒体にインク画像を形成する手段と、該インク画像を記録用紙に転写する手段を搭載した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、レーザ光ビームなどにより被走査面を走査する技術に関し、特に、そのような光走査のための新規な光走査用ミラー、光ビーム走査方法、装置および画像形成装置に関する。本発明による光走査用ミラー、光走査方法及び光ビーム走査装置は、電子写真方式や感熱記録方式のプリンタ、複写機などの画像形成装置、プリント基板や印刷分野における版下用フィルムまたはＣＴＰなどの刷版作成用イメージセッタもしくはプロッタ装置、さらには銀塩フィルムを感光させて像を形成する用途などに広く適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術としては、例えば、柱状体の中心軸に対する傾斜角が連続的に変化する直線の包絡面である自由曲面を反射面とした側面を備えた回転鏡、及び、その回転鏡を用いた走査光学装置がある（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
該回転鏡は、回転時の風損を避けることを目的とし、ミラー面への光入射方向は、ミラー面よりも結像対象面側の方向で、かつ、ミラー回転軸に対して垂直から外れる方向としている。また、本回転鏡は、自由曲面であれば何でも良いため、断面が楕円であるミラー形状も採用している。
【０００４】
しかし、このような径が大幅に変化する形状のミラーを用いると、光源や照射光を平行光にするための光学系からミラー面までの距離と、ミラー面からビーム整形用光学系、又は被走査面までの距離がそれぞれ変わるため、入射光が完全な平行光でない場合、ミラーからの反射光ビーム形状が変化することとなり、補正光学系への負荷が非常に大きくなる。更に、ミラー面からの反射光はビーム径や焦点位置が大きく変化するため、ミラー面と被走査面との間に入れる補正光学系が複雑で高額になる。更に、ミラーへの光入射がミラーに対して被走査面側からなされるため、ミラーへの入射光学系の配置スペースが必要となり、特にマルチビーム対応とする場合には、走査系が大きくなる。
【０００５】
尚、上記従来技術は単一ビームでの構成に留まっているが、角度が微妙に変化する曲面に光を当てて、その反射光で画像形成を行うため、ミラーの加工誤差や組付け誤差等が蓄積されたズレが生ずる。しかし、上記従来技術では、それらのズレに対する補正を全く行っていないため、画像品質の低下が問題となる。更にマルチビーム走査が考慮されていないため、そのような構成で発生し得る、隣接ビームによって形成される画像との位置ズレなどの対策（画像補正など）も全くなされていない。
【０００６】
他の従来技術として、複数ビームを射出する光源と、前記複数ビームが被走査媒体上に結像するように走査する走査手段と、前記複数ビーム各々に対応する変調信号に基づき、前記複数ビーム各々に対応し、前記走査手段による１走査期間中の少なくとも１部分発振周波数を変更可能な複数クロック信号に同期して、前記複数ビームを変調する変調手段と、前記複数クロック信号を出力するクロック発生手段と、前記クロック発生手段に周波数変更タイミング制御信号を出力することで、前記複数クロック信号の発振周波数を変更するタイミングを制御する周波数変更タイミング制御手段とを備え、前記周波数変更タイミング制御手段が、前記複数ビーム間に生じる前記走査手段による被走査媒体上の走査方向オフセット距離の走査に要する時間と略同時間だけ周波数変更タイミングをオフセットするように、前記複数クロック信号のうちのオフセットしたビームに対応するクロック信号の発振周波数変更タイミングを制御する画像形成装置がある（例えば、特許文献２を参照）。
【０００７】
上記従来技術によれば、光源より発生された複数ビームは走査手段によって被走査媒体上に結像するように走査され、これによって被走査媒体上に画像を形成することが可能となる。変調手段では、複数ビーム各々に対応する変調信号を、複数ビーム各々に対応して走査手段による１走査期間中の少なくとも１部分発振周波数を変更可能なクロック発生手段より出力される複数クロック信号に同期して複数ビームが変調される。すなわち、１走査中に発振周波数がスイープされ、クロック発生手段より出力される複数クロック信号に同期して変調される複数ビームによって画像形成することで走査手段による走査幅の倍率補正を行なうことができる。
【０００８】
しかし、上記装置では複数ビームの副走査方向間隔が１〜数ドット程度と短いため、我々の提案する発明のような数十ドット、若しくは、数百ドット以上の間隔とはビーム位置の補正の目的・意味が異なる。また、書込手段の形態は、主走査方向及び副走査方向にそれぞれ複数の配列を持つものであるため書込手段の構成が全く異なる。
【０００９】
他の従来技術として、実際の媒体上画像位置が所定位置に対してずれ量の大きい光源から順次駆動し、複数光源の書込タイミングを変えて画像形成を行うことで、ずれの補正された１つの画像を形成する装置がある（例えば、特許文献３を参照）。しかし、本装置はドラム走査方式に採用されたものであるため、平面走査方式にそのまま適用することはできない。ドラム走査方式では、隣接光源による作画領域とのつなぎ目の作画方法が主走査方向への１ラインの書込でなされるのに対して、平面走査方式では、副走査方向に順次移動することによって作画がなされる。そのようなことからも全く補正手法が異なるものとなる。
【００１０】
また、本出願人は先に、光走査用ミラーと、該ミラーを用いた光走査方法、及び、該ミラーを搭載した光走査装置、及び、画像形成装置を提案した（特願２００２−３６２７２２号）。該光走査用ミラーは以下の特徴を持つ。
【００１１】
すなわち、回転中心軸を有し、前記回転中心軸と垂直な平面内の該回転中心軸を中心とした所定半径の円周に沿ったミラー面を有し、そのミラー面は一端から他端に向かって前記回転中心軸に対する傾きが連続的に変化する、前記円周を基準に捻れた面である（図１参照）。
【００１２】
上記した技術は、これまでにない優れた特徴を有する光走査用ミラーに関するものであるが、媒体上に形成される画像の各種ズレに対する補正を全く行っていないため、画像品質の低下が問題となる。
【００１３】
他の従来技術として、複数ビームを出力する書込手段を有する装置に対して、その各複数ビームに対応し媒体上に形成される画像のズレ補正に関し、特に主走査方向のズレを画像データ変換、若しくは、画像データ転送制御を行うことにより補正する手法及び装置がある（例えば、特許文献４を参照）。本従来技術は、特許文献３と同一で走査方法がドラム走査方式であるため、ここで提案する走査方式とは補正手法が異なる。
【００１４】
さらに、他の従来技術として、複数ビームを出力する書込手段を有する装置に対して、その各複数ビームに対応し媒体上に形成される画像のズレ補正に関し、特に副走査方向のズレを画像データ変換、若しくは、画像データ転送制御を行うことにより補正する手法及び装置がある（例えば、特許文献５を参照）。本従来技術は、特許文献３と同一で走査方法がドラム走査方式であるため、ここで提案する走査方式とは補正手法が異なる。
【００１５】
【特許文献１】特開平１１−１４２７６４号公報
【特許文献２】特開２００２−３４１２７９号公報
【特許文献３】特許第３０６７９４２号公報
【特許文献４】特開２００２−２６４３７３号公報
【特許文献５】特開２００２−２６４２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記したミラーを用いてマルチビーム対応とするためには、同軸上にミラーを複数搭載する構成を採ることになるが、この場合、個別に加工されたミラーの加工誤差と組付け誤差の影響を受け、精度が低下する可能性がある。
【００１７】
本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、ビーム整形に対する光学系への負担が少なく、マルチビーム対応が高精度で実現でき、更に、広幅化が容易で、マルチビーム書込とした際にレンズなどの光学系を含めたユニットが小型であり、高品質の画像形成を実現して、かつ、平面走査可能なミラーを利用する光走査方法及び光ビーム走査装置、及び、前記光走査装置を備えた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】
【００１８】
本発明は、回転中心軸を有し、前記回転中心軸と垂直な平面内の前記回転中心軸を中心とした所定半径の円周に沿ったミラー面を回転中心軸方向に少なくとも１つ以上有し（以下、回転軸方向ミラー）、前記回転軸方向ミラーの面は、その一端から他端に向かって前記回転中心軸に対する傾きが連続的に変化する、前記円周を基準として捻れた面である光走査用ミラーを利用した光ビーム走査装置において、走査面に形成されるドット間隔がミラー回転角に対して略等間隔となるように、ビーム照射周期を制御することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、ミラーにおける有効な入射光の当る位置は、ミラーの回転中心軸に垂直な面内の前記回転中心軸を中心とした円周上である。従って、ミラー面と光入射系との距離が常に一定であるため、ミラー面での反射光は走査中にビーム形状が大きく変化することは無い。従って、光学系に対してビーム形状の補正に要する負荷を大幅に低減することが可能である。また、焦点位置補正に関しても、ミラーでの反射光に大きな変化が無いことから、従来技術に比べると非常に簡単なものとなる。ただし、有効な入射光とは、実際に走査に使用される光を指す。
【００２０】
尚、切削加工や成型では通常アルミニウムやステンレスを始めとした金属が使われるが、成型で作られた樹脂部品表面に金属層が形成されたミラーも利用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。本発明は、図１、図２の例に示す光走査用ミラーを用いた光ビーム走査方法、装置、及び、画像形性装置に関するものであり、特に、走査面上に形成される画像の補正を目的とする。
【００２２】
まず、本発明に用いる光走査用ミラーを説明する。図１、２（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は底面図である。
【００２３】
光走査用ミラー１００は、円盤形状の回転体１０１の外周面に回転中心軸方向に少なくとも１つ以上のミラー（図１の例は１つ、図２の例は４つ）を有し、かつ、個々のミラーにはミラー周方向に２つのミラー面１０４，１０５を形成して構成されている。ミラー面１０４，１０５は、回転体１０１の外周面に設けられた２つのブランキング部１０６で分離されている。ミラー面１０４，１０５の幅方向の中心付近には、回転体１０１の回転中心軸１０２と垂直な平面内の、同回転中心軸を中心とした所定半径の円周１０３と一致した場所があり、同円周１０３を基準として捻れた面となっている。したがって、ミラー面１０４，１０５の中心付近には回転体１０１の回転中心軸１０２から等距離にある部分が存在する。
【００２４】
ミラー面１０４，１０５についてさらに説明する。ミラー面１０４は、その始端（走査開始位置）１０４ａから終端（走査終了位置）１０４ｂに向かって回転中心軸１０２に対する傾きが連続的に変化している。ミラー面１０４の傾きは長さ方向の中央位置１０４ｃで０°となり、中央位置１０４ｃを境に傾きの向きが反転し、始端１０４ａと終端１０４ｂで傾きは逆向きの最大角度（±α°）となる。図１（ａ）で説明すると、ミラー面は始端側では正面より見える向きに傾いており、終端側では見えない向きに傾いている。ミラー面も同様な円周を基準として捻れた面であり、その中央位置で傾き角度が０°で、その位置を境に傾きの向きが反転し、始端（走査開始位置）と終端（走査終了位置）で傾きは逆向きの最大角度（±α°）となる。
【００２５】
ミラー面への光ビーム点灯タイミングは、後述するように、光走査用ミラーをその回転中心軸を中心に回転させながらミラー面に光ビームを照射し、反射された光ビームにより回転中心軸と平行な平面を走査した場合に、この被走査面上に形成される画像間隔と光走査用ミラーの回転角とが正比例するように、ミラー面に光ビームを照射する。
【００２６】
このようなタイミングでミラー面にビームを照射するならば、光走査用ミラーを定速回転させることにより、光走査用ミラーと被走査面との間にｆ−θレンズなどの補正光学系を設けることなく、被走査面を定速走査することができる。
【００２７】
本発明の光走査用ミラーによる走査方法及び装置の例として、図３の例のように単一ビームを１つの光走査用ミラーに照射する構成や、図４の例のように複数のビームを１つの光走査用ミラーに照射する構成がとれる。
本実施例では、光走査用ミラーの面２ヶ所に切り欠き（ブランキング部）１０６があり、該ブランキング部通過後に再び原点方向から走査が開始する片方向走査のミラーであるが、ブランキング部がなく、再びミラー面の傾き角度が反転する両方向走査型のミラーも本発明の対象となる。ただし、ブランキング部のある光走査用ミラーの場合は、図５の例のようにブランキング部には光ビームを照射しないように位相を制御する必要がある。
【００２８】
なお、本光走査装置としては、光走査用ミラーの前段のみ、若しくは、同ミラーの後段のみ、若しくは図６の例のごとく、同ミラーの前後段に例えばコリメートレンズや集光レンズ、焦点補正用レンズやビーム整形用レンズ、その他の補正光学系２０５、２５１を入れることにより、走査精度をより高くできる。
【００２９】
しかし、図７の例に示すように、作画結果に種々の問題が発生する。以下に、本発明の種々の補正方法を説明する。
【００３０】
図７（ａ）、（ｂ）は、走査方法例を示す。（ａ）は片方向走査の例であり、（ｂ）は両方向走査の例である。ただし、図では、走査方向を分かり易くするため、走査軌跡の傾きを強調して表している。実際には主走査方向の画像の傾きは非常に小さい。また、この例では、複数ビームによる走査例を示しているが、ビーム間隔は装置構成などにより、短い場合、長い場合がある。
【００３１】
図７（ｆ）の例は単一の光ビームにより形成された画像に発生する問題を示す。即ち、主走査方向（走査対象の移動方向と略直角方向）のドットピッチが等間隔でない場合の例である。これには、何らかの振動の影響を除くと、光走査用ミラー面の加工に起因するものと、傾き角度の設計に起因するものが考えられる。加工に起因するものが不規則なドットピッチバラツキとなるのに対して、光走査用ミラーの面傾き設計に起因するものは、ある規則を持ったドットピッチとなることが多い。光走査用ミラーの面傾き設計に関しては、例えば図８の例に示すような光走査用ミラーの回転角とミラー面の傾き角が線形となるように作られた場合の問題があげられる。
【００３２】
図８に示す補正前走査軌跡は、走査用ミラーの回転角度に対して非線形な間隔の軌跡を持つ。ただし、条件として、光走査用ミラーの前後どちらにも光学的な補正系（レンズ等）を入れず、かつ、図９の補正前に示すように書込周期を等間隔とした場合のものである。
【００３３】
このように作られた光走査用ミラーに対して、図９の補正後に示すタイミングで書込を行うと、図８に示すごとく、同ミラーの回転角に対して走査間隔を線形にすることができる。以上のように、書込周期を制御することにより、ミラー面傾斜角度の補正を行うことが可能となる。
【００３４】
図１０（ａ）は走査結果とその補正後の結果を示し、図１０（ｂ）は補正前後のデータ転送制御例を示す。補正前のデータは、繰り返し実施しても同一の傾向を示すものである。このように、実施の度に同一の結果を示す場合は、予めズレ量を補正したタイミングで書込を行うことにより、略等間隔で走査を行うことが可能となる。例えば、図１０（ａ）のように補正前のドットピッチの最大最小の差が２μｍである場合でも、データ送信周期を制御することによって、０．４μｍにまで抑えることが可能となる。このように、作画結果を元にしてデータ通信周期を補正することは有効である。
【００３５】
図１１は副走査方向のドットピッチにバラツキがある場合の補正方法例を示す。図１１（ａ）の補正前データのように理想値に対して約１０％の誤差がある場合、図１１（ｂ）のように例えば周囲に４つのミラー面をもつ光走査用ミラーを用いると、ミラー面が通過する度に走査を行うのではなく、最適なタイミングの時にのみ光ビームを照射することで、副走査方向のピッチバラツキを大幅に低減することが可能となる。ただし、この場合の補正前の副走査方向ピッチバラツキは、書込の度に常に同様な傾向が見られる場合に限定される。
【００３６】
図１２も同様に副走査方向のピッチバラツキを低減する方法であり、走査面の移動量を表すエンコーダ出力信号周期に応じて、光走査用ミラーの回転速度を制御するものである。この例では、エンコーダ出力１パルス毎に位相をずらして光走査用ミラーの回転速度が変わっているが、エンコーダ出力を分周して複数パルスの結果を基に同ミラーの回転速度を制御しても良い。一般に、エンコーダ出力周期が長い時は走査面の移動が遅く、短い時は走査面の移動が早い。従って、走査面移動速度が遅ければミラー回転速度も遅くし、走査面移動速度が速ければミラー回転速度も速くする。このような制御を行うことにより、副走査方向のピッチバラツキを低減することが可能となる。
【００３７】
尚、具体的には、エンコーダのパルス周期とミラーの回転速度との関係を式、若しくは、参照テーブルの形式で制御系に格納し、適宜必要なミラー回転速度情報、若しくは、ミラーを駆動するモータのドライバへの供給信号を求めて行う。
【００３８】
図１３は、図７（ｇ）に示す問題の補正を行う方法例を示す。即ち、主走査方向の書き出し開始位置バラツキを低減する方法を示す。本発明で用いる光走査用ミラーは、ミラーの回転位相に応じて回転方向と略直交する方向に走査する。従って、同ミラーの回転位相を把握することにより、主走査方向の走査位置を把握することが可能となる。そこで、予めミラーの回転角度と光ビームの走査位置との関係を掴む事により、希望とする位置から画像を書き出すことができる。このミラーの回転角と走査位置の関係は、近似式若しくは変換テーブルとして制御系に保存し、ミラーの回転角度情報に応じてミラーへの光ビーム照射タイミングを求めると良い。
【００３９】
図１４は、回転軸方向複数ミラーを有する光走査用ミラーを用いて、複数ビームで走査する場合の例を示す。該ミラーは本体が１つであるが、回転軸と平行な方向に複数のミラーを有するものであり、各ミラーは周方向に同数の少なくとも１つのミラー面を持つ。
【００４０】
また、図１５は複数の光走査用ミラーを同一軸に持つ構成であり、（ａ）は回転軸方向にミラーを１つだけ持つものを複数搭載した例であり、（ｂ）は回転軸方向複数ミラーを有する光走査用ミラーを複数同軸に搭載した例を示す。更に、図１６は複数の光走査用ミラーを個別の回転軸で駆動する例を示す。
【００４１】
以上の図１４〜１６の例は、全て複数のビームで走査する構成となるが、個々のビームは上記各補正方法の少なくとも１つを搭載し、個々のビームはそれぞれ良好な画像を形成する事が可能である。しかし、このような複数ビームによる走査方法では、図７（ｃ）〜（ｅ）や（ｈ）のような隣接ビームによる走査結果との画像ズレが発生する。
【００４２】
図１７は、図７（ｃ）の問題を解決するための方法例を示す。即ちその問題とは、複数ビームによって形成される各画像が、主走査方向や副走査方向に位置ズレを生じ、画質を著しく低下させるものである。図１７（ａ）に示す原画像データを図１７（ｂ）左図のような原画像通りの画像配置で走査した時に、図１７（ｂ）右図のような隣接ビームによる画像との位置ズレが発生した場合、その主・副走査方向の各ズレを相殺する方向に予め原画像の画素並びを再配置した図１７（ｃ）左図のごときデータを用意し、その再配置後のデータで走査することにより、図１７（ｃ）右図のようなつなぎ目の分からない良好な画像を形成する事が可能となる。尚、画素ピッチ未満のズレに対しては、走査タイミングを一部若しくは全走査幅調整することにより、無くすことが可能となる。
【００４３】
更に、図２０に示すように各光源ユニット位置を独立に微小変位可能なシステムとすることによって、走査面上でのズレ量を相殺する方向に光学ユニットを移動することによって、複数ビームによる各画像のズレを軽減することができる。変位手段としてはピエゾやボイスコイルモータ等の利用により、実現可能である。また、図２１に示すように画像データの転送タイミングを微妙にずらすことによっても、走査位置補正を行うことが可能である。図２１（ａ）は、画素単位でデータ転送タイミングを変える場合の例であり、図２１（ｂ）は、ドットピッチ未満のズレを補正する例である。図２１（ｂ）のほうが高周波のクロックを用意して微妙なタイミングの調整を行えるようにしたものである。この場合、種々周波数のクロックを用意したり、出力可能なクロック発信源を搭載するなどの方法がとられる。
【００４４】
図１８は、図７（ｅ）、（ｈ）の問題を解決するための方法例を示す。即ちその問題とは、図７（ｅ）のごとく、複数ビームの各主走査方向ドットピッチにバラツキが発生するものと、図７（ｈ）のごとく、複数ビームの各副走査方向ドットピッチにバラツキが発生するものである。
【００４５】
例えば、主走査方向ドットピッチのバラツキ発生の原因として、走査面の平滑性不足を除くと、各光走査用ミラーの回転角に対するミラー面傾きの変位量が異なる場合と、各ミラーに対応するデータ転送タイミングにバラツキがある場合が主に考えられる。この対策としては、各ミラーに対応するデータ転送周波数を、複数ビームそれぞれの走査面上での主走査方向ドットピッチが画質低下に至らぬ範囲の略等間隔となるように、各自調整・制御する。ただし、この調整には、全てのミラーが同一ラインを走査完了するまで、任意ミラーの次ライン走査用のミラー面が光源からのビーム照射位置に差し掛からないという条件がある。
【００４６】
また、副走査方向のドットピッチバラツキの発生原因として、複数光走査用ミラーの各搭載ズレや光学系位置精度不足等を除くと、ミラー径の加工誤差に起因するミラー周長（面の長さ）のバラツキと、各光走査ミラーを独立した軸でそれぞれの軸に対応した駆動系により回転させている場合の各回転速度バラツキが主にあげられる。このように光走査用ミラーの加工精度が低い場合は特に、個別の軸と駆動系で複数ミラーを制御し、それぞれの光走査用ミラーに適する回転速度に制御することで、副走査方向の走査間隔を調整し、画質を低下させない範囲に補正することが可能となる。ただし、このように光走査用ミラーの回転速度を変えると、主走査方向のデータ転送周期にも影響を及ぼすこととなる。
【００４７】
従って、図１８に示すように、複数ビームによる走査結果に各ビーム毎の主・副走査方向ドットピッチバラツキがある場合（この図はＮ番目のビームに対する隣接ビーム（Ｎ−１番目とＮ＋１番目）の補正前の主走査方向及び副走査方向のドットピッチを表す）、まず最初に副走査方向の走査ピッチ補正を行う。これは、上記のごとく各光走査用ミラーの回転速度を調整することで対処する。その後に、主走査方向の走査ピッチ補正を行う。これは、請求項１，２の方法で行うと良い。
【００４８】
しかし、この際に注意する点は、通常のポリゴンミラーに比べて、走査面上のドットピッチ変位量が非線形になるため、データ転送クロックの制御以外に、画像データ並びの変換も導入するとより好ましい。また、光走査用ミラーの回転角度変位量と、走査面上の走査間隔とが線形であるように加工された光走査用ミラーを用いる事も有効である。更に、光学系を用いた補正も加えるとより望ましい。
【００４９】
図１９は、図７（ｄ）に示す問題を解決する方法例を示すものであり、その問題とは複数ビームによる各走査方向がそれぞれ異なることによって生じる、画像品質の著しい低下である。
【００５０】
このように、極端に走査方向が異なることは少ないが、実際にはビーム間隔がもっと離れているため、角度のズレが少しでも、隣接ビームによる画像とのつなぎ目では大きなズレとなり、段差による画質低下が無視できなくなる。
【００５１】
従って、図１９のように角度ズレの大きなビームは主走査方向の走査幅を狭くし、かつ、隣接ビームによる走査幅を広げることによって、画像の段差を目立たなくすることが可能となる。ただし、このような方法を用いるには、原画像データの画素並びを替えて各ビームから走査する必要がある。
【００５２】
図２２は、色を重ねてカラー画像を形成する複数色画像形成装置において、各色の画像がずれると原画の色を再現できないばかりか、細部画像がぶれて精細性に欠け、ボケた絵になってしまう。そこで、例えば、４色での画像形成を実施した際に、図２２（ａ）のごとく大きなズレが発生している場合は、図２２（ｂ）のように原画像の画素並びを各ズレ量に応じて変えて走査に用いることにより、図２２（ｃ）のようなズレの少ない画像を得ることが可能となる。
【００５３】
以上に説明した本発明の光ビーム走査方法及び装置は、電子写真方式や感熱記録方式のプリンタ、複写機などの画像形成装置、プリント基板や印刷分野における版下用フィルムまたはＣＴＰなどの刷版作成用イメージセッタもしくはプロッタ装置における光ビーム走査装置として好適であり、さらには銀塩フィルムを感光させて像を形成する用途にも応用可能である。
【００５４】
このような応用例として、電子写真方式の画像形成装置の一例を図２３を参照して説明する。図２３において、４００は本発明による光ビーム走査装置である。この光ビーム走査装置４００は、例えば、図１４〜１６に示した構成の光ビーム走査装置に、図６に示した補正光学系２５０，２５１を各光走査用ミラーの各回転軸方向複数ミラーに対応して設けた構成である。ただし、各回転軸方向複数ミラーの形状によっては補正光学系２５０，２５１の一方を省く構成も可能である。４０１は光ビーム走査装置４００の被走査面を提供する感光体ドラム（像担持体）である。
【００５５】
光ビーム走査装置４００は、画信号によって変調された複数本のレーザビームで感光体ドラム４０１の表面（被走査面）を同ドラムの軸方向に走査する。感光体ドラム４０１は図中の矢印方向に回転駆動され、帯電部４０２で帯電された表面が光ビーム走査装置４００によりレーザ光ビームで走査されることによって静電潜像を形成される。この静電潜像は現像部４０３でトナー像に顕像化され、このトナー像は転写部４０４により記録紙４０５に転写される。転写されたトナー像は定着部４０６によって記録紙４０５に定着される。感光体ドラム４０１の転写部４０４を通過した表面部分はクリーニング部４０７で残留トナーを除去される。
【００５６】
光ビーム走査装置４００は複数ビームによる高速走査が可能であるため、高速な画像形成が可能である。また、光ビーム走査装置４００は、ポリゴンミラーを複数用いる構成に比べコンパクトかつ安価な構成とすることができるため、コンパクトかつ安価な画像形成装置を実現できる。
【００５７】
なお、記録紙４０５の搬送機構、感光体ドラム４０１の駆動機構、現像部４０３、転写部４０４などの制御手段などは従来の画像形成装置と同様でよいため図中省略されている。像担持体として、感光体ドラム４０１に代えてベルト状の感光体を用いる構成も可能である。また、トナー像を転写媒体に一旦転写し、この転写媒体からトナー像を記録紙に転写する構成とすることも可能である。
【００５８】
他の応用例として、ＣＴＰ版を始めとした印刷用版若しくは印刷用版作製用のマスクフィルム等の媒体を対象とした画像形成装置の一例を図２４を参照して説明する。
【００５９】
図２４に示す画像形成装置は本発明の一例である。本装置で用いる媒体は、レーザ光などの光照射によって感光モード若しくは感熱モードなどで画像を形成できるものであればどのようなものでも良く、媒体の種類によって像形成の前又は後、若しくは前後両方において、クリーニングや現像を始めとした何らかのプロセス工程が必要となるが、それら媒体も対象とする。具体的には、種々方式の印刷版を始め、版作成用のマスクフィルムも含まれる。図中のエネルギー照射装置とは本発明の図示しないミラーや光学レンズを含む光ビーム走査装置である。媒体を移動させながら光を走査することによって、画像を形成することができる。
【００６０】
また他の応用例として、ＣＴＰ版を始めとした印刷版への書込装置を搭載し、かつ、インキによる印刷機能を持つ画像形成装置の一例を図２５を参照して説明する。
【００６１】
図２５に示す画像形成装置は、本発明の一例である。これらの例は、オフセット印刷機等の平版印刷や孔版印刷機等の印刷機能と、版作製機能を有する装置である。最初に、光照射によって版を作製し、次に作製された版を用いて記録紙への印刷を行うものである。ただし、画像情報に応じて樹脂などをドラム表面に付着させ、印刷後に前記樹脂を除去するものも版に含めるものとする。
【００６２】
図２５（ａ）は、ロール状の版に対して光ビーム走査装置により製版を行い、単色のインキで記録用紙への印刷を行う例であり、図２５（ｂ）は、４色の各版胴それぞれに設置された光ビーム走査装置により製版を行い、次に記録用紙に対してフルカラー画像の印刷を行う４色オフセット印刷機の例である。共に、版胴上の媒体に対してインキ画像を形成し、前記版からブランケットに対してインキ画像を転写し、最後にブランケットより記録用紙に対してインキ画像が転写される。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に用いる光走査用ミラーの第１の例を示す。
【図２】本発明に用いる光走査用ミラーの第２の例を示す。
【図３】本発明の光走査用ミラーによる走査装置の第１の例を示す。
【図４】本発明の光走査用ミラーによる走査装置の第２の例を示す。
【図５】ビーム照射周期を制御するタイミングを示す。
【図６】本発明の光走査用ミラーによる走査装置の第３の例を示す。
【図７】作画結果に発生する種々の問題を示す。
【図８】光走査用ミラーの回転角とミラー面の傾き角が線形である例を示す。
【図９】書込周期を制御してミラー面傾斜角度を補正する例を示す。
【図１０】主走査方向ドットピッチの補正前後の値とデータ転送クロックの補正前後を示す。
【図１１】副走査方向ドットピッチの補正前後の値とミラー走査の補正前後を示す。
【図１２】副走査方向のピッチバラツキを低減する方法を示す。
【図１３】主走査方向の書き出し開始位置のバラツキを低減する方法を示す。
【図１４】光走査用ミラーを用いて複数ビームで走査する場合の例を示す。
【図１５】複数の光走査用ミラーを同一軸に持つ構成を示す。
【図１６】複数の光走査用ミラーを個別の回転軸で駆動する例を示す。
【図１７】ビーム照射の位置ずれを解消する方法を示す。
【図１８】走査方向のドットピッチのバラツキを解消する方法を示す。
【図１９】光源間の主走査スキャン角度のバラツキを解消する方法を示す。
【図２０】光学系を移動することにより走査面上でのズレ量を低減する例を示す。
【図２１】画像データの転送タイミングをずらすことにより走査位置補正を行う例を示す。
【図２２】ズレの少ないカラー画像を得る方法を示す。
【図２３】画像形成装置の第１の例を示す。
【図２４】画像形成装置の第２の例を示す。
【図２５】画像形成装置の第３の例を示す。
【符号の説明】
【００６４】
１００  光走査用ミラー
１０１  回転体
１０２  回転中心軸
１０３  円周
１０４、１０５  ミラー面
１０６  ブランキング部
１０７  回転軸孔
【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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