(57)【要約】【課題】光偏向手段の任意の面での走査領域と、隣接面での走査領域とで、複数ラインに渡って重複する領域を設けることで、継ぎ目の画素を判別し難くし、濃度むらや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができるマルチビーム走査装置を実現する。【解決手段】複数の発光源を光軸と直交する面内にモノリシックに配列してなる光源手段107、109と、光源手段からの複数の光ビームを一括で偏向して像担持体101〜104面を走査する光偏向手段106と、複数の光ビームの各スポットが像担持体面において副走査方向に所定の間隔で配列するように横倍率を設定した結像光学系を有し、光偏向手段による主走査に対応させて像担持体面を副走査方向に移動し、画像形成を行う走査装置において、像担持体面上で、光偏向手段の任意の面で走査された走査領域と隣接面で走査された走査領域との境界部が少なくとも１走査ライン間隔以上重複するように画像形成を行う。【選択図】図１
2007168299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光源を光軸と直交する面内にモノリシックに配列してなる光源手段と、
該光源手段からの複数の光ビームを一括で偏向して像担持体面を走査する光偏向手段と、
前記複数の光ビームの各スポットが前記像担持体面において副走査方向に所定の間隔で配列するように横倍率を設定した結像光学系と、を有し、
前記光偏向手段による主走査に対応させて前記像担持体面を副走査方向に移動し、画像形成を行うマルチビーム走査装置において、
前記像担持体面上で、前記光偏向手段の任意の面で走査された走査領域と、隣接面で走査された走査領域との境界部が、少なくとも１走査ライン間隔以上重複するように、画像形成を行うことを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項２】
請求項１記載のマルチビーム走査装置において、
前記重複する領域において前記光偏向手段の任意の面で走査された光ビームによる走査ライン数と、隣接面で走査された光ビームによる走査ライン数とが揃うように、画像形成を行うことを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項３】
請求項１記載のマルチビーム走査装置において、
前記重複する領域において前記光偏向手段の任意の面で走査された光ビームの走査位置と、隣接面で走査された光ビームの走査位置とが重ならないように、画像形成を行うことを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項４】
請求項３記載のマルチビーム走査装置において、
前記任意の面で走査された光ビームによる走査ラインと、隣接面で走査された光ビームによる走査ラインとが、前記像担持体面上で交互に混在するように、画像形成を行うことを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項５】
請求項１記載のマルチビーム走査装置において、
前記複数の光ビームの前記像担持体面における各スポットは、前記重複する領域と、それ以外の領域とで、副走査間隔が異なるように配列してなることを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項６】
請求項５記載のマルチビーム走査装置において、
前記光源手段は、前記重複する領域を走査する発光源のピッチが、それ以外の領域を走査する発光源のピッチの整数倍（＞１）となるように、前記複数の発光源を配列してなることを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項７】
請求項６記載のマルチビーム走査装置において、
前記光源手段は、複数の発光源を２次元に配列してなるとともに、少なくとも副走査方向における先頭列と末尾列とに、画像形成に用いないダミーの発光源を有することを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項８】
請求項１記載のマルチビーム走査装置において、
前記複数の光ビームの前記像担持体面における各スポットは、前記重複する領域と、それ以外の領域とで、ビーム強度が異なるように設定してなることを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一つに記載のマルチビーム走査装置において、
共通の光偏向手段により複数の像担持体面を走査するようにしてなるとともに、前記重複する領域に含まれる走査ライン数を揃えて、画像形成を行うことを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一つに記載のマルチビーム走査装置において、
前記光偏向手段は、ポリゴンミラーを用いたポリゴンスキャナであることを特徴とするマルチビーム走査装置。
【請求項１１】
光源手段からの光ビームを光偏向手段により偏向して走査する光走査装置と、
前記光ビームにより静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体上の静電潜像を現像剤で現像して顕像化する現像手段と、
前記像担持体上で顕像化された画像を記録媒体に直接もしくは中間転写体を介して転写する転写手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記光走査装置として、請求項１乃至１０のいずれか一つに記載のマルチビーム走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の画像形成装置において、
前記像担持体と前記現像手段を含む作像部を前記転写手段に沿って複数並設し、各作像部で像担持体上に現像色の異なる画像を形成し、各像担持体上に形成された各色の画像を前記転写手段で記録媒体に直接もしくは中間転写体を介して転写することにより、多色もしくはカラー画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、光導電性の感光体であ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、デジタル複写機、レーザプリンタ、レーザプロッタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機、などの画像形成装置の書込系に用いられる光走査装置に係り、特に、複数の光ビームを同時に走査して像担持体面に高速に画像を書込むマルチビーム走査装置と、それを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１（特開２００２−３４１２７３号公報）等に開示されるタンデム方式による多色画像形成装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色に対応した像担持体（例えば感光体ドラム）を転写体の搬送方向に沿って配列し、各色の作像部（画像形成ステーション）で形成したトナー像を重ね合わせることで、１パスでカラー画像が形成できるので、高速化が可能である。
一方、光走査装置を高速化する手段としてマルチビーム走査装置が提案されている。マルチビーム走査装置は、複数のビームを一括で走査するので、隣接する複数のラインを同時に記録することができ、光偏向手段であるポリゴンスキャナ等の回転速度を上げずに高速化が可能となる。
【０００３】
しかしながら、ポリゴンスキャナの１走査によって、副走査方向に配列されたビーム数に対応した帯状の領域を走査することになるため、ポリゴンスキャナを構成するポリゴンミラーの面倒れや振動等により任意のＮ回目の走査領域と、隣接するＮ＋１回目またはＮ−１回目の走査領域との継ぎ目がずれると、継ぎ目に相当する領域とそれ以外の領域とで網点を構成する画素の配列が不規則となる、あるいは画素の大きさが不均一となることによって、濃度むらや色変りの要因となる。
【０００４】
しかも、一般にビームスポット径は走査ラインの間隔よりも大きく、隣接する走査ラインでビームスポットの一部が重なるように感光体を露光するため、ポリゴンミラーの１面での１回の走査により形成されたライン像と、隣接面にかかるように複数の走査により時間をおいて形成されたライン像とでは、感光体の相反則不軌により静電潜像として残る電荷量が異なり、隣接面にかかる走査により形成されたライン像の方が濃度が高くなる傾向がある。
【０００５】
このような、ポリゴンミラーの各面での走査領域の継ぎ目における濃度むらや色変りを目立ち難くする方法として、特許文献２（特許第２６８５３４５号公報）には継ぎ目に対応させて光ビームの光量を可変する例が、特許文献３（特許第２６２８９３４号公報）には継ぎ目に対応させて光ビームの間隔を可変する例などが提案されている。
また、特許文献４（特開２００３−２０５６４２号公報）には、記録ビームとは別に補助ビームを発生する光源手段を配備することで相反則不軌を発生させない例が、さらには、特許文献５（特開２００３−１８２１３９号公報）には複数の発光源を２次元に配列したＶＣＳＥＬを用いた例が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３４１２７３号公報
【特許文献２】特許第２６８５３４５号公報
【特許文献３】特許第２６２８９３４号公報
【特許文献４】特開２００３−２０５６４２号公報
【特許文献５】特開２００３−１８２１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
昨今、多色画像形成装置においては高速化が年々進んでおり、オンデマンドプリンティングシステムとして簡易印刷にも用いられるようになりつつあることで、高画質化への要求とともに、濃度むらや色変わりに対する見方が厳しくなっている。
そのため、あらかじめ、ポリゴンスキャナを構成するポリゴンミラーの１面で走査されるライン数よりも多い画像情報を保存するメモリを配備して、隣接面にかかる走査により形成する網点の画素を抽出することで、例えば前述の特許文献２に記載されるように、光量を切り換えるなどによって、継ぎ目を目立ち難くしている。
【０００８】
しかしながら、上記した継ぎ目の画素を判別するための処理回路やメモリ容量が余分に必要となり、コストアップとなるうえ、より大量なデータを処理することになるため、これに要する時間もプリント速度を向上するうえで無視できない。
また、ポリゴンスキャナの振動等あらかじめ想定されていない要因により発生する、任意の面での走査における末尾ラインと、隣接面での走査における先頭ラインとのピッチの変動に対しては何ら対処することができない。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、ポリゴンスキャナ等の光偏向手段の任意の面での走査領域と、隣接面での走査領域とで、複数ラインに渡って重複する領域を設けることで、継ぎ目の画素を判別し難くし、また、光偏向手段の振動等、あらかじめ想定されていない要因があっても、継ぎ目を識別し難くすることで、濃度むらや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができるマルチビーム走査装置と、そのマルチビーム走査装置を備えた画像形成装置を提供することを目的（課題）とする。
さらに本発明では、複数の像担持体面に形成されたトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置において、各像担持体面に対応して個別に制御を行わなくとも済むようにすることで、光偏向手段や光源手段を共用可能とし、生産性を向上することを目的（課題）とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するため、本発明では以下のような手段を採っている。
本発明の第１の手段は、複数の発光源を光軸と直交する面内にモノリシックに配列してなる光源手段と、該光源手段からの複数の光ビームを一括で偏向して像担持体面を走査する光偏向手段と、前記複数の光ビームの各スポットが前記像担持体面において副走査方向に所定の間隔で配列するように横倍率を設定した結像光学系と、を有し、前記光偏向手段による主走査に対応させて前記像担持体面を副走査方向に移動し、画像形成を行うマルチビーム走査装置において、前記像担持体面上で、前記光偏向手段の任意の面で走査された走査領域と、隣接面で走査された走査領域との境界部が、少なくとも１走査ライン間隔以上重複するように、画像形成を行うことを特徴とする（請求項１）。
【００１１】
本発明の第２の手段は、第１の手段のマルチビーム走査装置において、前記重複する領域において前記光偏向手段の任意の面で走査された光ビームによる走査ライン数と、隣接面で走査された光ビームによる走査ライン数とが揃うように、画像形成を行うことを特徴とする（請求項２）。
また、本発明の第３の手段は、第１の手段のマルチビーム走査装置において、前記重複する領域において前記光偏向手段の任意の面で走査された光ビームの走査位置と、隣接面で走査された光ビームの走査位置とが重ならないように、画像形成を行うことを特徴とする（請求項３）。
さらに本発明の第４の手段は、第３の手段のマルチビーム走査装置において、前記任意の面で走査された光ビームによる走査ラインと、隣接面で走査された光ビームによる走査ラインとが、前記像担持体面上で交互に混在するように、画像形成を行うことを特徴とする（請求項４）。
【００１２】
本発明の第５の手段は、第１の手段のマルチビーム走査装置において、前記複数の光ビームの前記像担持体面における各スポットは、前記重複する領域と、それ以外の領域とで、副走査間隔が異なるように配列してなることを特徴とする（請求項５）。
また、本発明の第６の手段は、第５の手段のマルチビーム走査装置において、前記光源手段は、前記重複する領域を走査する発光源のピッチが、それ以外の領域を走査する発光源のピッチの整数倍（＞１）となるように、前記複数の発光源を配列してなることを特徴とする（請求項６）。
さらに本発明の第７の手段は、第６の手段のマルチビーム走査装置において、前記光源手段は、複数の発光源を２次元に配列してなるとともに、少なくとも副走査方向における先頭列と末尾列とに、画像形成に用いないダミーの発光源を有することを特徴とする（請求項７）。
【００１３】
本発明の第８の手段は、第１の手段のマルチビーム走査装置において、前記複数の光ビームの前記像担持体面における各スポットは、前記重複する領域と、それ以外の領域とで、ビーム強度が異なるように設定してなることを特徴とする（請求項８）。
また、本発明の第９の手段は、第１乃至第８のいずれか一つの手段のマルチビーム走査装置において、共通の光偏向手段により複数の像担持体面を走査するようにしてなるとともに、前記重複する領域に含まれる走査ライン数を揃えて、画像形成を行うことを特徴とする（請求項９）。
さらに本発明の第１０の手段は、第１乃至第９のいずれか一つの手段のマルチビーム走査装置において、前記光偏向手段は、ポリゴンミラーを用いたポリゴンスキャナであることを特徴とする（請求項１０）。
【００１４】
本発明の第１１の手段は、光源手段からの光ビームを光偏向手段により偏向して走査する光走査装置と、前記光ビームにより静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体上の静電潜像を現像剤で現像して顕像化する現像手段と、前記像担持体上で顕像化された画像を記録媒体に直接もしくは中間転写体を介して転写する転写手段と、を備えた画像形成装置において、前記光走査装置として、請求項１乃至１０のいずれか一つに記載のマルチビーム走査装置を備えたことを特徴とする（請求項１１）。
また、本発明の第１２の手段は、第１１の手段の画像形成装置において、前記像担持体と前記現像手段を含む作像部を前記転写手段に沿って複数並設し、各作像部で像担持体上に現像色の異なる画像を形成し、各像担持体上に形成された各色の画像を前記転写手段で記録媒体に直接もしくは中間転写体を介して転写することにより、多色もしくはカラー画像を形成することを特徴とする（請求項１２）。
さらに本発明の第１３の手段は、第１１または第１２の手段の画像形成装置において、前記像担持体は、光導電性の感光体であることを特徴とする（請求項１３）。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、複数の発光源を光軸と直交する面内にモノリシックに配列してなる光源手段と、該光源手段からの複数の光ビームを一括で偏向して像担持体面を走査する光偏向手段（例えばポリゴンミラーを用いたポリゴンスキャナ）と、前記複数の光ビームの各スポットが前記像担持体面において副走査方向に所定の間隔で配列するように横倍率を設定した結像光学系と、を有し、前記ポリゴンミラーによる主走査に対応させて前記像担持体面を副走査方向に移動し、画像形成を行うマルチビーム走査装置において、前記像担持体面上で、前記ポリゴンミラーの任意の面で走査された走査領域と、隣接面で走査された走査領域との境界部が、少なくとも１走査ライン間隔以上重複するように、画像形成を行うことにより、任意のポリゴンミラー面での走査ラインと隣接する面での走査ラインとを複数行に渡って混在させることで、ポリゴンミラーの面倒れや振動等があっても、各面での走査領域の継ぎ目が識別し難くなり、濃度むらや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。
【００１６】
本発明のマルチビーム走査装置では、前記構成に加えて、前記重複する領域において前記ポリゴンミラーの任意の面で走査された光ビームによる走査ライン数と、隣接面で走査された光ビームによる走査ライン数とが揃うように、画像形成を行うことにより、ポリゴンミラーの各面による走査領域の内、副走査方向における先頭と末尾との重なる部分の幅を同一とすることで、ポリゴンミラーの走査周波数を変更するだけで対応でき、また、重複する領域を走査する発光源が特定されることで、継ぎ目の画素を判別する必要がないので、複雑な制御を行うことなく、濃度むらや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。
【００１７】
本発明のマルチビーム走査装置では、前記構成に加えて、前記重複する領域において前記ポリゴンミラーの任意の面で走査された光ビームの走査位置と、隣接面で走査された光ビームの走査位置とが、像担持体面上で重ならないように、画像形成を行うことにより、同じ走査位置を走査する場合に比べ、ポリゴンミラーの面倒れや振動等によって走査ラインの軌跡が変動しても濃度変動を判り難くすることができるので、濃度むらや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。
また、前記任意の面で走査された光ビームによる走査ラインと、隣接面で走査された光ビームによる走査ラインとが、像担持体面上で、１ラインおき、あるいは数ラインおきに交互に混在するように、画像形成を行うことにより、各面での走査領域の継ぎ目を曖昧にすることができるので、人間の目により識別し易い走査ライン間隔の粗密、あるいは濃度変動の空間周波数を避けることができ、濃度むらや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。
【００１８】
本発明のマルチビーム走査装置では、前記構成に加えて、前記重複する領域において前記複数の光ビームの像担持体面での各スポットの副走査間隔が、他の領域と異なるように配列してなることにより、例えば、重複する領域に対応した各スポットの副走査間隔を、重複する領域以外に対応した各スポットの間隔よりも広くなるよう、粗密を持たせて設定することで、ポリゴンミラーの走査周波数を選択するだけで、任意の面により走査され記録された走査ラインの中間に、隣接面により走査された走査ラインを配置させることができ、複雑な制御を行うことなく、濃度むらや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。
また、前記光源手段は、前記重複する領域を走査する発光源のピッチが、他の領域を走査する発光源のピッチの整数倍となるように、複数の発光源を配列してなることにより、重複する領域に対応した各スポットの副走査間隔が、重複する領域以外に対応したスポット間隔の整数倍とすることができ、重複する領域以外に対応したスポット間隔を記録密度に応じた走査ラインピッチに設定することによって、重複する領域でも記録密度に応じた均一の走査ラインピッチでの画像形成が行えるので、濃度むらや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。
さらに、前記光源手段は、複数の発光源を２次元に配列してなるとともに、少なくとも副走査方向における先頭列と末尾列とに、画像形成に用いないダミーの発光源を混在してなることにより、発光源を選択的、例えば１発光源おき、あるいは複数の発光源おきに使用することで、目立ち難い空間周波数に合わせ、重複する領域に含めるライン数を自在に設定できるので、光源手段として２次元アレイ素子を個別に用意する必要がなく、共通に用いることで生産性を向上することができる。
【００１９】
本発明のマルチビーム走査装置では、前記構成に加えて、前記重複する領域において、複数の光ビームの像担持体面における各スポットのビーム強度が、それ以外の領域と異なるように設定してなることにより、重複する領域を走査する発光源か、重複する領域以外の発光源かで、ビーム強度の設定値をあらかじめ設定しておくだけで、各領域の濃度が均一となるようにできるので、複雑な制御を行うことなく、濃度むらや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。
【００２０】
本発明のマルチビーム走査装置では、前記のいずれかの構成に加えて、共通のポリゴンミラーにより複数の像担持体面を走査するようにしてなるとともに、上記重複する領域に含まれる走査ライン数を揃えて、画像形成を行うことにより、発光源数に対して、ポリゴンミラーの走査周波数を各像担持体面で揃えることができるので、複数の像担持体面を走査するポリゴンスキャナを共用でき、部品構成が単純化されて生産性を向上することができる。
【００２１】
本発明では、光源手段からの光ビームを光偏向手段（例えばポリゴンミラーを用いたポリゴンスキャナ）により偏向して走査する光走査装置と、前記光ビームにより静電潜像が形成される像担持体（例えば光導電性の感光体）と、前記像担持体上の静電潜像を現像剤で現像して顕像化する現像手段と、前記像担持体上で顕像化された画像を記録媒体に直接もしくは中間転写体を介して転写する転写手段と、を備えた画像形成装置において、前記光走査装置として、前記のいずれかの構成のマルチビーム走査装置を備えたことにより、ポリゴンスキャナの面倒れや振動等があっても、濃度むらや色変わりのない高品位な画像形成が行える画像形成装置を実現することができる。
また、本発明では、前記構成の画像形成装置において、前記像担持体と前記現像手段を含む作像部を前記転写手段に沿って複数並設し、各作像部で像担持体上に現像色の異なる画像を形成し、各像担持体上に形成された各色の画像を前記転写手段で記録媒体に直接もしくは中間転写体を介して転写することにより、多色もしくはカラー画像を形成するので、複数の像担持体面に形成されたトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置においても、各像担持体面に対応して個別に制御を行わなくとも済むようにすることで、光偏向手段や光源手段を共用可能とし、生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の構成、動作及び作用効果を、図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００２３】
図１は４つの作像部（画像形成ステーション）の像担持体（例えば光導電性の感光体ドラム）を走査する光走査装置（マルチビーム走査装置）の一実施例を示す概略構成図であり、光源ユニットからの４つのステーション分に相当する複数の光ビームを、単一のポリゴンスキャナのポリゴンミラー（回転多面鏡）で走査し、対向する方向に偏向、走査することで各感光体ドラムを走査するように一体化された光走査ユニットの構成例を示している。
【００２４】
４つの画像形成ステーションの感光体ドラム101、102、103、104は転写手段（例えば中間転写ベルト、または記録媒体を担持搬送する転写ベルト）の移動方向105に沿って等間隔で配列され、各感光体ドラム101、102、103、104に形成された異なる色のトナー像を、中間転写ベルト、または転写ベルトで搬送される記録媒体、に転写して重ね合わせることでカラー画像を形成する。図示するように各感光体ドラム101、102、103、104を走査する光走査装置（マルチビーム走査装置）は一体的に構成され、ポリゴンスキャナ106は２段に構成されたポリゴンミラー106aをポリゴンモータ106bで回転することにより各々光ビームを走査する。
【００２５】
光源ユニット107、109は同一方向に走査する２つのステーションに対し各１ずつ配備され、光束分割プリズム108、110を用い、上記ポリゴンミラー106aの上下面に対応して上下２段に光ビームを分岐し、各感光体ドラム101、102、103、104に交互に各ステーションに対応した画像を形成していく。
【００２６】
光源ユニット107、109、および結像光学系を構成するｆθレンズ120、121、トロイダルレンズ123、124、125、126は、ポリゴンミラー106aの回転軸を含み感光体ドラム軸に平行な対称面に対し対称に配備され、ポリゴンミラー106aにより、各光源ユニット107、109からの光ビームは相反する方向に偏向され、各感光体ドラム101、102、103、104に導かれる。
従って、各ステーションにおける走査方向は対向する各感光体ドラムで相反する方向となり、記録領域の幅、言いかえれば主走査方向の倍率を合わせ、一方の走査開始端ともう一方の走査終端とが一致するように静電潜像を書き込んでいく。
【００２７】
また、本実施例では、各感光体ドラム101、102、103、104に対して露光を行うマルチビーム光源として、光源ユニット内に図２に示すような主・副にマトリクス状に等間隔ｄで配列したｎ列×ｍ行の発光源（図示の実施例では８列×４行にわたって２次元に等間隔に配列した３２個の発光源のうち第１行目の偶数列と第４行目の奇数列を画像形成に用いないダミー光源としており、実際に画像形成に用いるのは２４個の発光源）を有する面発光型半導体レーザアレイを配備し、光源ユニット全体をγだけ傾けることにより、感光体ドラム上の副走査方向におけるビームスポット間ピッチｐが記録密度に相当する走査ラインピッチに合うように、傾きが調整され、ステーション毎に２４ラインが同時に走査されるようにしている。
【００２８】
ここで、光学系全系の副走査倍率δsを用いると、傾け量γは以下の式で表される。
sinγ＝(cosγ)／ｎ＝ｐ／ｄ・δs
主走査方向の発光源位置のずれは、最初に光検知センサ138、140で検出されたビームを基準として、順次書出しタイミングを遅延することで対処できる。
当然、面発光型半導体レーザアレイの加工プロセスの段階で、あらかじめ発光点の配列方向が所定角度だけ傾くようにレイアウトし、主走査方向の発光源位置のずれがないようにしてもよい。
尚、液晶偏向素子117（118）では液晶の配列方向に合った偏光成分のみが偏向されるため、発光源の偏光方向は一方向に揃えている。
【００２９】
光束分割プリズム108（110）は図３に示すように、ハーフミラー面108aとハーフミラー面と平行なミラー面108bとを有し、光源ユニット107（109）からの複数のビーム201は、各々ハーフミラー面で１／２の光量が反射され、残りの１／２は透過して上下に２分岐され、方向を揃えて副走査方向に所定間隔をもって射出される。
本実施例ではこの間隔をポリゴンミラー、ｆθレンズの上下間隔とともに６mmとしている。
【００３０】
液晶偏向素子117（118）は、光束分割プリズム108（110）の射出面の上下に各々配備され、電圧を印加すると、副走査方向に電位分布を生じて液晶の配向が変化し、屈折率分布を発生して光線の方向を傾けることができ、印加電圧に応じて感光体ドラム面上の走査位置を可変できる。なお、液晶偏向素子については後述する。
【００３１】
シリンダレンズ113、114は、分岐された各光ビームに対応して２段に設けられ、その一方は光軸を中心に回動調整可能に取り付けられ、各々の焦線が平行となるように調節できるようにしており、副走査方向に６mm間隔に２段に構成されたポリゴンミラー106aの各々に入射される。
また、シリンダレンズ113、114（115、116）は少なくとも副走査方向に正の曲率を有し、ポリゴンミラー面上で、一旦ビームを収束させることで、後述するトロイダルレンズとにより偏向点と感光体面上とを副走査方向に共役関係とする面倒れ補正光学系をなす。
【００３２】
ポリゴンミラー106aは４面の偏向面で構成され、同一の偏向面により各発光点列からの複数のビームを一括で偏向し、走査する。上下のポリゴンミラーの位相は４５°ずつずれており、光ビームの走査は上下段で交互に行われる。
【００３３】
結像光学系はｆθレンズ120（121）とトロイダルレンズ123、124（125、126）とからなり、いずれもプラスチック成形によるもので、ｆθレンズ120（121）は主走査方向ではポリゴンミラー106aの回転に伴って感光体面上でビームが等速に移動するようにパワーを持たせた非円弧面形状となし、層状に２段に積み重ねて一体に構成される。
【００３４】
トロイダルレンズ123、124（125、126）を通った走査ビームは各々、走査開始側に配備された光検知センサ138、140、走査終端側に配備された光検知センサ139、141に入射され、光検知センサ138、140の検出信号を基に各々発光源毎の同期検知信号を生成し、書込み開始のタイミングをとる。
【００３５】
一方、走査終端側に配備された光検知センサ139、141の検出信号は、各々走査開始側のに配備された光検知センサ138、140からの光ビームの検出時間差を計測し、あらかじめ定められた基準値と比較して、各発光源を変調する画素クロックを可変することで、後述するように、主走査方向の倍率のずれを補正している。
【００３６】
図３に光源ユニットの構成を示し、図４にマルチビーム走査装置の副走査断面（副走査方向に平行な断面）における光線の経路を示す。図３に示す複数の発光源301はカップリングレンズ302の光軸に対して対称に配置され、カップリングレンズ302によって平行光束に変換された各光線は光源ユニット107（109）から射出した後、カップリングレンズ302の後側焦点の近傍で一旦収束し、主走査方向には光線間隔を広げつつｆθレンズ120（121）に入射され、副走査方向にはシリンダレンズ113、114（115、116）により、ポリゴンミラー偏向面の近傍で再度収束されてｆθレンズ120（121）に入射される。
また、上記したように、光源ユニット107（109）からの複数の光ビームは光束分割プリズム108（110）によって副走査方向上下に２分岐され、各ステーションに対応する感光体ドラムに導かれる。
【００３７】
光束分割プリズム108の下段から射出した複数の発光源からのビーム201は、シリンダレンズ113を介してポリゴンミラー106aの下段で偏向、走査され、ｆθレンズ120の下段を通って折返しミラー129によりトロイダルレンズ123に入射され、折返しミラー130を介して感光体ドラム101上にスポット状に結像し、第１の画像形成ステーションとしてイエロー色の画像情報に対応した潜像を形成する。
【００３８】
光束分割プリズム108の上段から射出した複数の発光源からのビーム202は、シリンダレンズ114を介しポリゴンミラー106aの上段で偏向、走査され、ｆθレンズ120の上段を通って折返しミラー127によりトロイダルレンズ124に入射され、折返しミラー128を介して感光体ドラム102上にスポット状に結像し、第２の画像形成ステーションとしてマゼンタ色の画像情報に対応した潜像を形成する。
【００３９】
また、上記と同様に、ポリゴンミラー106aを挟んで対向するステーションにおいても、光源ユニット109からの複数の光ビームは、光束分割プリズム110によって上下に２分岐され、各ステーションに対応する感光体ドラムに導かれる。
すなわち、光束分割プリズム110の下段から射出した複数の発光源からのビーム203は、シリンダレンズ115を介してポリゴンミラー106aの下段で偏向、走査され、ｆθレンズ121の下段を通って折返しミラー132によりトロイダルレンズ125に入射され、折返しミラー133を介して感光体ドラム104上にスポット状に結像し、第４の画像形成ステーションとしてブラック色の画像情報に対応した潜像を形成し、光束分割プリズム110の上段から射出した複数の発光源からのビーム204は、シリンダレンズ116を介してポリゴンミラー106aの上段で偏向、走査され、ｆθレンズ121の上段を通って折返しミラー135によりトロイダルレンズ126に入射され、折返しミラー136を介して感光体ドラム103上にスポット状に結像し、第３の画像形成ステーションとしてシアン色の画像情報に対応した潜像を形成する。
【００４０】
図５には、ポリゴンミラー106aの各面による走査領域と、面発光型半導体レーザアレイの各発光源による走査軌跡との関係を示す。
上記したように、面発光型半導体レーザアレイは主走査方向にｎ列（図示の実施例では８列）、副走査方向にｍ行（図示の実施例では４行）の発光源を配列し、ポリゴンミラーの隣接面にまたがるように、任意のＮ回目の走査における末尾列での走査軌跡と後のＮ＋１回目の走査における先頭列での走査軌跡とが、感光体面上で混在するように画像形成を行う。
【００４１】
本実施例では、重複領域において、ｋ（＝４）ラインずつ混在させるようにしており、任意のＮ回目の走査では、１、３、５、７行目と９〜２４行目、２６、２８、３０、３２行目の２４行を同時走査する。そして、２、４、６行目については、前のＮ−１回目の走査により、また、２５、２７、２９、３１行目については後のＮ＋１回目の走査により埋め合わせる。
【００４２】
そのため、面発光型半導体レーザアレイの１行目およびｎ行目の発光源に対応したビームスポットの副走査方向における間隔を、それ以外の発光源に対応したビームスポット間隔の２倍に設定し、その中間位置に、隣接するポリゴンミラー面によって走査されたビームスポットが、１ライン置きに交互に配置するようにしている。
尚、本実施例では１ライン置きとしているが、１以上の複数ライン置きとしてもよい。
【００４３】
こういった走査を実現するためには、ポリゴンミラー106aの１面によって走査される副走査方向における先頭ビーム（１行目）と末尾ビーム（３２行目）との走査軌跡の間隔が、ポリゴンミラーの１面走査中に移動する感光体面の移動距離よりも大きくすることが必要となる。
さらに、各行の副走査間隔を記録密度に応じた均一ピッチとするには、ポリゴンミラーの回転数Ｒ（rpm）を以下のように設定すればよい。
【００４４】
ポリゴンミラーの回転数Ｒ（rpm）は、副走査方向の記録密度をＤｐ（dpi）、感光体面の移動速度をＶ（mm/s）、ポリゴンミラーの面数をＮとすると、
Ｒ＝(Ｄｐ／２５．４)・Ｖ・(６０／Ｎ)／(ｍ・ｎ−２ｋ)
で表され、２ｋライン分が重複するように走査周波数が設定される。
【００４５】
次に光源ユニット107（109）の構成を図３を用いて説明する。モノリシックに２次元配列された面発光型半導体レーザアレイ301からの複数の光ビームはカップリングレンズ302に入射する直前に偏光分離面を形成した分岐ミラー303によりＳ偏光成分とＰ偏光成分とに２分され、通過したＳ偏光成分はカップリングレンズ302のｘ、ｙ、ｚ方向の配置調整によって、光軸に対して対称に配列され、平行光束として射出される。
【００４６】
一方、分岐ミラー303で折り返されたＰ偏光成分は収束レンズ304を介して面発光型半導体レーザアレイ301を実装する制御基板313に立設した光検知センサ310で検出され、出力モニタ信号として書込制御部610に送られる。書込制御部610は、ポリゴンミラーの各面での走査開始後、画像領域に至るまでの時間に、各発光源を時系列に順次点灯して各々のビーム強度を検出し、基準値と比較して各発光源の出力が所定値となるように注入電流をセットする。
セットされた注入電流は画像領域の走査が終了するまで保持され、次のポリゴンミラー面での走査時に再度設定が行われるようにして、ビーム強度を一定に保つ。
【００４７】
上記したように、本実施例ではポリゴンミラーの隣接面による走査領域の一部を重複させて画像形成を行っており、重複させる領域におけるベタ濃度が、重複しない領域と略同等となるように、重複させる領域に対応した発光源、つまり、面発光型半導体レーザアレイの１行目およびｎ行目の発光源におけるビーム強度の基準値を、あらかじめ設定している。
【００４８】
制御基板313には上記発光源の発光出力を一定に保持するパワー制御回路や画像情報に応じて発光源を各々変調する駆動回路が形成され、カップリングレンズ302とともに一体的に保持され、光源ユニット107（109）を構成する。
【００４９】
上記したように、面発光型半導体レーザアレイ301の複数の発光源は、湾曲量の偏差を許容値内に収めるために、副走査方向の配列数ｍが限定され、主走査方向の配列数ｎを多くせざるを得ない。
そのため、各発光源がカップリングレンズ302の光軸に直交する面内に揃っていないと、カップリングレンズ302から射出されたビームの集束状態が各発光源で異なり、結像位置が感光体面上からずれて、ビームスポット径の偏差となり周期的な濃度むらが発生する。あるいは、先頭行をどの発光源から記録するかによって色味が変るといった画像劣化を生じる。
そこで本実施例では主走査方向の末端に配置する発光源同士の集束状態を揃えられるようにすることで、各発光源がカップリングレンズに対して整列するようにしている。以下その具体例を説明する。
【００５０】
図６は光源ユニット107（109）の主走査断面（主走査方向に平行な断面）を示す図である。この光源ユニットは、カップリングレンズ302を保持するホルダ部材332と、面発光型半導体レーザアレイ301を実装した制御基板313を保持するベース部材とを、カップリングレンズ302の光軸に直交する基準面で接合し、ねじ締結することで一体化した構成である。
ベース部材は、制御基板313を保持する第１の部材321と分岐ミラー303、収束レンズ304、光検知センサ310を内臓する第２の部材324とからなり、いずれもアルミダイキャストによって形成している。
【００５１】
面発光型半導体レーザアレイ301は、発光源を基板面に形成するチップを、リード端子を配備したセラミックパッケージ内に収容した構成であり、発光源の配列面と平行に形成された表面を、第１の部材321に形成された当接面322に突き当て、半導体レーザアレイを光軸方向に挟み込むように、制御基板313を２箇所の支柱323にねじ止めする。
【００５２】
第１の部材321は第２の部材324に形成した、上記基準面と平行な取付面において、半導体レーザアレイの取付部を挟んで主走査方向に配置した２箇所の当接点、第１の部材321に一体で形成された突起部326、および第１の部材321に螺合された調節ねじ327の先端部を突き当てて接合され、調節ねじ327の突出量を増減することで、突起部326を支点として、半導体レーザアレイ取付部の傾きが主走査断面内で調整できる。
この傾き調整と、上記カップリングレンズ302の配置調整により、主走査方向の末端に配置される発光源同士のカップリングレンズ302に対する発光点位置を調整する。
【００５３】
次に図７はトロイダルレンズ123、124、125、126の支持筐体の構成例を示す図である。図７において、トロイダルレンズ405は、レンズ部を囲うようにリブ部406が一体形成され、中央部には位置決め用の突起419が形成されている。
支持板金401、押え板金402は短手端部をコの字状に立曲げ形成され、間隔部材403、404を両端に挟みこんで対向させ、トロイダルレンズ405はその枠内に収められて保持される。
【００５４】
トロイダルレンズ405は、リブ部406の中央部に形成した突起419を支持板金401の立曲げ部に形成した切欠418に係合し、リブ上面の両端に間隔部材403、404から内側に延設した設置面421、422に突き当てて副走査方向を、また、長手方向のリブ端面から突出したフランジ部423、424を間隔部材403、404の側面に突き当てて光軸方向を位置決めし、間隔部材403、404と押え板金402との間に挟みこんで支持した一対の板ばね413によりトロイダルレンズ405の上面および側面の２方向から付勢して両端を保持し、熱膨張があっても長手方向に自在に伸縮できるようにしている。
【００５５】
トロイダルレンズ405のリブ上面には両端保持の間を３等分した中央点および中間点の３箇所に、支持板金401のねじ穴に螺合した調節ねじ408の先端を当接させ、あらかじめ押え板金402に装着した板ばね407を各々リブ下面から対向させて付勢する。
トロイダルレンズ405は長尺で剛性が低いため、わずかな応力が加わるだけでも変形（反り）を生じ、周囲温度の変化に伴う温度分布によっても熱膨張差で変形してしまうが、このように支持板金401に沿った複数箇所で保持することで形状を安定的に保ち、母線の直線性が保持されるようにしている。
【００５６】
支持板金401はトロイダルレンズ405の外側に延長して形成され、その一端をハウジングの底面に立設した取付部に、副走査方向を受け面409に、光軸方向を突き当て面410に当接して位置決めし、板ばね414により付勢して支持する。もう一端にはステッピングモータ415が固定され、下側に延びるシャフトに形成した送りねじに螺合させた可動筒417の先端を、押え板金402の延長部を貫通させ、ハウジング底面に形成した受け面412の底面に突き当て、光軸方向を突き当て面411に当接して位置決めし、板ばね414により付勢することで、架橋するようにハウジングに固定する。
【００５７】
ステッピングモータ415を固定した一端は、その回転により副走査方向に変位可能としている。
これにより、トロイダルレンズ405は、ステッピングモータ415の正逆回転に追従して光軸と直交する面内で受け面409を支点としてγ方向に回動調節でき、それに伴って副走査方向におけるトロイダルレンズの母線が傾いてトロイダルレンズの結像位置としての走査ラインが傾けられ、ステーション間の走査ラインが平行となるように補正できる。
【００５８】
この際、ステッピングモータ415の回転角に対する可動筒417の移動は送りねじのピッチにより決定されるが、実施例では、より傾き補正の分解能を得るために、減速ギヤ416を介してシャフトの回転を可動筒417に伝達している。ステッピングモータ415の回転はシャフトに配備した第１ギヤ、減速ギヤ416に配備した第２ギヤ、第３ギヤ、可動筒417に配備した第４ギヤの順で伝えられるので、第１ギヤと第４ギヤとの歯数をわずかにずらしておくことで、その差分だけシャフトの回転角に対する可動筒417の回転角を遅らせる、あるいは進ませることができ、可動筒の先端を微少量ずつ移動させることができる。尚、可動筒417、減速ギヤ416は各板金間に挟みこまれ、回転自在に軸支される。
【００５９】
本実施例では、例えば第１、第２、第３のステーションのトロイダルレンズ123、124、125にこの傾き補正機構を装着することで、ブラックに対する走査ラインの傾きを、後述する傾き検出結果に基いて各色毎に自動的に補正がなされる。
【００６０】
次に図８はトロイダルレンズの支持筐体への装着状態を光軸方向からみた図である。トロイダルレンズ405は、３箇所の調節ねじ408の突出し量が設置面421、422の部位に足りない場合には、トロイダルレンズの母線が上側に凸となるよう反る。逆に突出し量が大きくなると下側に凸に反る。従って、これらの調節ねじを調整することによって、トロイダルレンズの焦線が副走査方向に湾曲され、走査ラインの曲がりを高次成分まで補正できる。
【００６１】
一般に、走査ラインの曲がりは光学系を構成する光学素子の配置誤差や成形時の面のねじれや反り等に起因する成分が複合されて、上凸型、下凸型といった単純な形状から、Ｍ型やＷ型、正弦波型といった複雑な形状となるが、主走査方向に沿った３点で、これをキャンセルする方向にトロイダルレンズ405を湾曲させることにより、感光体ドラム面上における各走査ラインを真直に矯正することができる。
本実施例では、上記の走査ラインの曲がりを補正する機構を全てのトロイダルレンズ123、124、125、126に各々配備し、組立時に各ステーションの走査ライン間の湾曲の形状が揃うように調整している。
【００６２】
図９は、本実施例におけるビームスポット位置ずれ制御の一例を示すブロック図である。各ステーション間のビームスポット位置ずれは、電源投入時や待機状態からの回復時、所定のプリント枚数経過時など、あらかじめ定められたタイミングで、各色画像の重なり具合を、図１に示す転写ベルト105上に形成したトナー像の検出パターン143を検出手段で読み取ることで、主走査方向におけるレジスト、および倍率、副走査方向におけるレジスト、および傾きを、特定のステーションを基準とした相対的なずれとして検出し、主走査方向におけるレジストについては、同期検知信号を発生するタイミングを可変して補正し、倍率については、各発光点を変調する画素クロックを可変して補正する。
【００６３】
一方、副走査方向におけるレジストについては、まず、ポリゴンミラーの１走査周期おき、つまりポリゴンミラーのＮ回目の走査によるビーム数がｎ×ｍ−２ｋ、Ｎ−１回目の走査によるビーム数がｋであるから、本実施例ではこの２８ラインピッチ単位で最もレジストずれが小さくなる書き出しタイミングを設定し、それ以下の余分については、複数の発光源から先頭行を形成する発光源を選択することで、１ラインピッチ単位で先頭行の書き出し位置を合わせ、傾きについては、上記したようにステッピングモータを動作してトロイダルレンズを傾けることで補正する。
【００６４】
トナー像の検出パターン143の検出手段は、照明用の発光素子（例えばＬＥＤ）154と反射光を受光する受光素子（例えばフォトセンサ）155、および一対の集光レンズ156とからなり、主走査ラインと約４５°傾けたラインパターンを形成し、転写ベルト105の移動に応じて検出時間差を読み取っていく。
本実施例では転写ベルト105の中央部と左右両端部との３ヶ所に検出手段を配備することで、左右両端部の差により傾きを、中央から左右端部までの各倍率を検出し、基準となるステーションに合わせ込むように補正する。
【００６５】
しかしながら、この補正モード時には、プリント動作を中断することになるため、この頻度が多くなると、プリントの生産性を落とすばかりか、余分なトナーを消費してしまうといった欠点があり、この補正モードの頻度が少ない、言い換えれば、長時間ビームスポット位置が安定的に保持されていることが望ましい。
【００６６】
そこで本実施例では、図１０に示すように光検知センサを主走査方向に垂直なフォトダイオード152と非平行なフォトダイオード153とで構成し、走査開始側の光検知センサからフォトダイオード152に至る時間ｔ0、および走査開始側の光検知センサからフォトダイオード153に至る時間ｔ1を常に監視することで、ｔ0の変化により、上記補正モードで設定された画素クロックの基準値を再設定することで、主走査倍率の変動を補正し、また、ｔ0とｔ1との差Δｔの変化により、光ビームの副走査位置のずれΔｙを検出して補正している。
【００６７】
ここで、副走査位置のずれΔｙは、フォトダイオード153の傾斜角γ、光ビームの走査速度Ｖを用いて
Δｙ＝(Ｖ／tanγ)・(Δｔ−Δｔ’)＝ｋ・Ｐ＋ΔＰ
で表され、１ラインピッチＰ以上の成分は上記発光源の選択により、１ラインピッチ以下の余分ΔＰは上記液晶偏向素子を用いてフィードバック補正することで、各色画像の副走査レジストがずれないよう走査位置を保持することができる。
【００６８】
次に図１１は、前述の光軸偏向手段としての液晶偏向素子117、118の概要を示す図である。図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶偏向素子500は、液晶511を透明なガラス板512、513間に封入した構成であり、一方のガラス板512の表面の上下に電極514、515が形成されている。この電極間に電位差を与えると、図１１（ｂ）の断面図に示すように電位の傾斜が発生し、液晶の配向が変化して屈折率分布を発生させ、プリズムと同様にビームの射出軸をわずかに傾けることができる。
液晶としては誘電異方性を有するネマティック液晶等が用いられる。従って、副走査方向に電極を設ければ、印加電圧に応じて感光体面での走査位置を可変できる。
【００６９】
次に図１２は、図１に示したトナー像の検出パターン143の一例を示すものであり、この検出パターンは主走査方向に沿ったライン群と、それと４５°傾けたライン群とからなる。紙面上下が転写ベルト105の移動方向に相当し、各検出位置において、主走査方向に沿ったライン群の検出時間差Δｔy、Δｔm、Δｔcの差より各色の副走査方向における位置ずれを、ｔ1、ｔ2、ｔ3の理論値ｔ0との差より各色の主走査方向における位置ずれを求める。
【００７０】
次に図１３に示す書込制御系のブロック図を用いて、書込制御系の動作について説明する。各色毎にラスター展開された画像データはフレームメモリ607に各々一時保存され、画像処理部608に順に読み出されて、前後の関係を参照しながら中間調に対応したマトリクスパターンに応じて各ラインの画素データが形成され、各発光点に対応したラインバッファ609に転送される。
【００７１】
書込制御部610は、半導体レーザアレイの各々の発光点に対し同数のラインバッファ609を備え、同期検知信号をトリガとして各ラインバッファ609から画素データを各々読み出して光源駆動部611を制御し、各発光点を独立に変調する。
従って、画素データを転送するラインバッファ609を順送りに選択することで、先頭行を記録する発光点を切り換えることができる。
【００７２】
次に各発光点を変調するクロックの生成部600について説明する。カウンタ602では、高周波クロック生成回路601で生成された高周波クロックVCLKをカウントし、比較回路603ではこのカウント値と、デューティ比に基いてあらかじめ設定される設定値Ｌ、および画素クロックの遷移タイミングとして外部から与えられ、位相シフト量を指示する位相データＨとを比較し、カウント値が上記設定値Ｌと一致した際に画素クロックPCLKの立下りを指示する制御信号Ｌを、位相データＨと一致した際に画素クロックPCLKの立上がりを指示する制御信号ｈを出力する。この際、カウンタ602は制御信号ｈと同時にリセットされ再び０からカウントを行なうことで、連続的なパルス列が形成できる。こうして、１クロック毎に位相データＨを与え、順次パルス周期が可変された画素クロックPCLKを生成する。本実施例では、画素クロックPCLKは、高周波クロックVCLKの８分周とし、１／８クロックの分解能で位相が可変できるようにしている。
【００７３】
図１４は、図１３に示す書込制御系で任意の画素の位相をシフトしたときの説明図であり、１／８クロックだけ位相を遅らせた例である。
ここで、デューティ比を５０％とすると設定値Ｌ＝３が与えられ、カウンタ602で４カウントされ画素クロックPCLKを立ち下げる。１／８クロック位相を遅らせるとすると位相データＨ＝６が与えられ、７カウントで立上げる。同時にカウンタがリセットされるので、４カウントで再び立ち下げる。つまり、隣接するパルス周期が１／８クロック分縮められたことになる。
【００７４】
こうして生成された画素クロックPCLKは前述の書込制御部610に与えられ、書込制御部610はこの画素クロックPCLKに対してラインバッファ609から読み出された画素データを重畳させた変調データにより光源駆動部611を制御し、光源ユニット107、109の半導体レーザを駆動する。
【００７５】
このように位相をシフトする画素を所定間隔で配置することによって、各分割区間の境界で主走査レジストずれがゼロとなるように主走査方向に沿った画素間隔の疎密を調整し、部分的な倍率の偏差を補正することができる。つまり、全体の倍率は画素クロックPCLK自体のシフトによって均等に画素間隔を伸縮して補正し、部分的な倍率は所定の画素数おきに画素間隔を変化させることで補正する。
【００７６】
本実施例では、図１５に示すように、主走査領域を複数の区間（例えば８等分）に分割し、分割区間毎に位相をシフトする画素の間隔とシフト量を、各ステーション毎に、以下に示す如く設定し、位相データとして与えている。
【００７７】
いま、主走査位置ｘに対する倍率の変化をＬ(ｘ)とすると、ビームスポット位置ずれの変化Ｍ(ｘ)はその積分値で表される。
Ｍ(ｘ)＝∫Ｌ(ｘ)ｄｘ
分割区間の始点と終点でビームスポット位置ずれが０となるように補正するとすると、任意の分割区間の倍率変化に伴う分割区間幅のずれΔｍ、位相シフトの分解能σ（一定）、分割区間内の画素数Ｎを用いて、位相をシフトする画素の間隔は、
Ｄ≒Ｎ／(Δｍ／σ)      但し、Ｄは整数
で示され、Ｄ画素毎にσずつ位相をシフトすればよい。本実施例では、σは１／８画素である。
【００７８】
従って、あらかじめ設定する分割数を、分割区間の中間位置で発生するビームスポット位置ずれ残差が許容範囲内となることを目安に決めてやればよい。分割区間幅も等分割でなく、偏分割としてもよい。
【００７９】
次に図１６は以上に説明した光走査装置（マルチビーム走査装置）を搭載した画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
この画像形成装置は、転写手段を構成する中間転写ベルト906に沿って４つの感光体ドラム901を並設したタンデム型のカラー画像形成装置であり、各感光体ドラム901の周囲には、感光体ドラム901を高圧に帯電する帯電チャージャ902、光走査装置900により記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像装置904、転写後に感光体ドラム901に残ったトナーを掻き取り備蓄するクリーニング装置905などが配置されており、各色の作像部（画像形成ステーション）を構成している。また、現像装置904は、トナーとキャリアからなる２成分現像剤、あるいはトナーからなる１成分現像剤のいずれかを用いる現像装置であり、現像剤を担持搬送する現像ローラ903と、現像剤を攪拌・搬送する攪拌搬送部材および装置内にトナーを補給するトナーカートリッジ（図示せず）等を備えている。なお、各画像形成ステーションは、現像装置904で用いるトナーの色が異なるだけで、基本的には同一の構成である。
【００８０】
画像形成動作が開始されると、各色の画像形成ステーションの感光体ドラム901へは、前述したように光走査装置900のポリゴンミラーの１面毎の走査により複数ライン、本実施例では４ライン同時に画像記録が行われ、各色に対応した静電潜像が形成される。
上記した画像形成ステーションは中間転写ベルト906の移動方向に沿って並列され、各画像形成ステーションの感光体ドラム901の静電潜像は、各現像装置904の各色のトナーで現像され、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像が形成される。４つの感光体ドラム901に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像は、中間転写ベルト905上にタイミングを合わせて順次一次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００８１】
一方、上記の画像形成動作に合わせて、記録紙等の記録媒体が給紙トレイ907から給紙コロ908により供給され、レジストローラ対909により副走査方向の記録開始のタイミングに合わせて二次転写部に送り出され、転写ローラ等の二次転写装置910により中間転写ベルト906から記録媒体にカラー画像が二次転写される。カラー画像が転写された記録媒体は定着装置911に搬送され、定着装置911の定着ローラ及び加圧ローラでカラー画像が記録媒体に定着される。そして定着後の記録媒体は、排紙ローラ912により排紙トレイ913に排出される。
【００８２】
なお、上記の一次転写後の各感光体ドラム901に残留した転写残トナーは、クリーニング装置905で除去される。また、図示しないが、中間転写ベルト906にもベルトクリーニング装置が設けられており、上記の二次転写後の中間転写ベルト906に残留した転写残トナーは、図示しないベルトクリーニング装置で除去される。
【００８３】
以上、本発明に係る画像形成装置の一例を示したが、本発明に係る画像形成装置は図１６に示す構成に限定されるものではない。例えば、図１６の例では転写手段に中間転写ベルト906と二次転写装置910を用いた構成を示したが、中間転写ベルトに代えて、記録媒体を担持搬送する転写ベルトを用い、この転写ベルトに沿って上記の４つの画像形成ステーションを並設し、各画像形成ステーションで感光体ドラム901に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像を、転写ベルトで担持搬送する記録媒体に直接重ね合わせて転写し、定着装置で定着してカラー画像を形成する直接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置としてもよい。この直接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置では、二次転写装置が不要となるので、製造コストを低減することができ、また、装置の小型化を図ることができる。
【００８４】
なお、図１において転写ベルト105は、図１６の中間転写方式のカラー画像形成装置では中間転写ベルト906に該当し、また、上記の直接転写方式のカラー画像形成装置では記録媒体を担持搬送する転写ベルトに該当する。従って、図１〜図１５を用いて説明した実施例は、中間転写方式のカラー画像形成装置と、直接転写方式のカラー画像形成装置のどちらにも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施例を示すマルチビーム走査装置の概略構成図である。
【図２】図１に示すマルチビーム走査装置の光源ユニットに用いる面発光型半導体レーザアレイの発光源の配列の一例を示す図である。
【図３】図１に示すマルチビーム走査装置の光源ユニットの構成の一例を示す図である。
【図４】図１に示すマルチビーム走査装置の副走査断面における光線の経路を示す図である。
【図５】図１に示すマルチビーム走査装置のポリゴンミラーの各面による走査領域と、面発光型半導体レーザアレイの各発光源による走査軌跡との関係を示す図である。
【図６】図１に示すマルチビーム走査装置の光源ユニットの主走査断面を示す図である。
【図７】図１に示すマルチビーム走査装置のトロイダルレンズの構成例を示す分解斜視図である。
【図８】図１に示すマルチビーム走査装置のトロイダルレンズの装着状態を光軸方向からみた断面図である。
【図９】図１に示すマルチビーム走査装置におけるビームスポット位置ずれ制御の一例を示すブロック図である。
【図１０】光検知センサの構成例を示す図である。
【図１１】光軸偏向手段としての液晶偏向素子の概要を示す図である。
【図１２】トナー像の検出パターンの一例を示す図である。
【図１３】書込制御系の構成例を示すブロック図である。
【図１４】図１３に示す書込制御系で任意の画素の位相をシフトしたときの説明図である。
【図１５】主走査領域を複数の区間に分割し、分割区間毎に位相をシフトする画素の間隔とシフト量を設定し、位相データとして与えて補正する場合の説明図である。
【図１６】本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８６】
101、102、103、104：感光体ドラム（像担持体）
105：転写手段（中間転写ベルトまたは転写ベルト）
106：ポリゴンスキャナ（光偏向手段）
106a：ポリゴンミラー（回転多面鏡）
106b：ポリゴンモータ
107、109：光源ユニット
108、110：分割プリズム
113、114、115、116：シリンダレンズ
117、118：液晶偏向素子
120、121：ｆθレンズ
123、124、125、126：トロイダルレンズ
127、128、129、130、132、133、135、136：折返しミラー
138、139、140、141：光検知センサ
301：面発光型半導体レーザアレイ（マルチビーム光源）
600：クロック生成部
605：メモリ
606：倍率検出部
607：フレームメモリ
608：画像処理部
609：ラインバッファ
610：書込制御部
611：光源駆動部
900：光走査装置（マルチビーム走査装置）
901：感光体ドラム（像担持体）
902：帯電チャージャ
903：現像ローラ
904：現像装置
905：クリーニング装置
906：中間転写ベルト（一次転写手段）
907：給紙トレイ
908：給紙コロ
909：レジストローラ対
910：二次転写装置（二次転写手段）
911：定着装置
912：排紙ローラ
913：排紙トレイ
【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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