JP2002040342A - 光走査装置・光走査方法および画像形成装置 - Google Patents

光走査装置・光走査方法および画像形成装置

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JP2002040342A JP2000222190A JP2000222190A JP2002040342A JP 2002040342 A JP2002040342 A JP 2002040342A JP 2000222190 A JP2000222190 A JP 2000222190A JP 2000222190 A JP2000222190 A JP 2000222190A JP 2002040342 A JP2002040342 A JP 2002040342A
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善紀 林
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Abstract

(57)【要約】 【課題】分割走査方式の光走査において、画像の濃度む
らを有効に軽減し、濃度むらを目立ちにくくする。 【解決手段】被走査面上の被走査領域を長さ方向に２個
の部分走査部に分割するとともに、各部分走査部に１：
１で対応させて２個の光源を用い、これら光源からの各
光束により、対応する部分走査部を光走査して、被走査
領域を合成的に光走査する光走査装置であって、光源１
１，２１と、これら光源からの光束を偏向させる偏向手
段１５、２５と、偏向された各光束を光束ごとに被走査
面７に向けて集光し、各光束が光走査すべき部分走査部
に光スポットを形成させる走査結像光学手段１６、２６
とを有し、部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２の中央部近傍にお
いて、対応する光束により書込まれて形成された１ドッ
トラインの線幅をLi（ｉ＝１、２）の、平均値：Ave(L
i)、最大値：Max(Li)、最小値：Min(Li)が、条件：Max
(Li)/1.15＜Ave(Li)＜Min(Li)/0.85 を満足するように
光走査条件を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は光走査装置・光走
査方法および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】被走査面上の被走査領域を長さ方向にｎ
（≧２）個の部分走査部に分割するとともに、各部分走
査部に１：１で対応させてｎ個の光源を用い、これらｎ
個の光源からの各光束により、対応する部分走査部を光
走査して「被走査領域を合成的に光走査」する光走査方
法が提案されている（特開平７−１９９０９８号公報、
特開平１０−２１３７６３号公報等）。このような光走
査の方式（以下「分割走査方式」と呼ぶ）には、以下の
如き利点がある。即ち、被走査領域を構成する部分走査
部の数：ｎを大きくすることにより、極めて広い被走査
領域を光走査することができる。また、個々の部分走査
部自体は小さく設定できるので、例えば、部分走査部毎
に走査結像光学系を個別的に設ける場合、各走査結像光
学系の画角を無理に広画角に設定する必要がなく、走査
結像光学系やこれを構成する光学素子を小さくでき、光
スポットのスポット径と相関が大きい波面収差の補正が
容易になり、また、部品のばらつきや取付誤差によるス
ポット径変動も小さくなり、従って、光スポットの小径
化が可能になる。しかし反面、被走査領域を複数の部分
走査部に分割すると、各部分走査部の光走査が別個の光
束により行われるため、被走査面を照射する光スポット
の光量やスポット径、光走査速度等が部分走査部毎に異
なると、光走査により書き込まれた潜像を可視化した場
合、画像濃度が部分走査部ごとに異なる「濃度むら（各
部分走査部に対応する副走査方向に長い帯状部分の濃度
が、主走査方向に部分走査部の長さを周期として変化す
る）」が発生する。
【０００３】上記「被走査面を照射する光量の部分走査
部ごとの不均一」は、各光源の光量調整誤差や、各光源
と部分走査部との間に配置される光学素子における透過
率や反射率の特性誤差により発生する。また「スポット
径の部分走査部ごとの不均一」は、各光源と部分走査部
との間に配置される光学素子個体間の製造誤差や、取付
け誤差等により発生する。「光走査速度の部分走査部ご
との不均一」は、例えば、走査結像光学系として用いら
れるｆθレンズの製造誤差や取付け誤差により発生す
る。隣接する部分走査部に対応する画像部分に濃度の差
がある場合、画像における「部分走査部の継目に相当す
る部分」では濃度が階段状に変化するため、濃度むらが
目立ちやすい。特開平１０−２１３７６３号公報記載の
発明では「隣接する部分走査部の継目の近傍で、各部分
走査部を光走査する光束の光量が均一になる」ようにし
ているが、光量が均一であっても、スポット径や光走査
速度が部分走査部ごとに異なれば濃度むらは発生してし
まう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、分割走査
方式の光走査において、上記濃度むらを有効に軽減し、
濃度むらを目立ちにくくすることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の光走査装置は
「被走査面上の被走査領域を長さ方向にｎ（≧２）個の
部分走査部に分割するとともに、各部分走査部に１：１
で対応させてｎ個の光源を用い、これらｎ個の光源から
の各光束により、対応する部分走査部を光走査して、被
走査領域を合成的に光走査する光走査装置」であって、
ｎ個の光源と、偏向手段と、走査結像光学手段とを有す
る。「ｎ個の光源」は、その各々が独立して発光強度を
変調できるものであり、ｎ個の固体レーザやガスレー
ザ、ｎ個のＬＥＤ等を用いることができるが、最も実際
的であるのはｎ個の半導体レーザである。ｎ個の光源
は、上記のものに限らず、各光源が「発光強度を独立し
て変調できる複数の発光源」を持つもの（複数の半導体
レーザからの光束を光束合成プリズムで合成する方式の
ものや、複数の半導体レーザからの各光束に相互に角を
持たせて組み合わせたものや、半導体レーザアレイ等）
であってもよい。このような光源を各部分走査部ごとに
用いれば、各部分走査部を「マルチビーム走査方式」で
光走査して被走査領域の複数ラインを１度に合成的に光
走査できる。「偏向手段」は、ｎ個の光源からの光束を
偏向させる手段であり、公知の適宜の偏向素子（例え
ば、回転単面鏡、回転２面鏡、回転多面鏡やガルバノミ
ラー）を利用できる。ｎ個の光源の個々に対して１個ず
つ偏向素子を設け「全部でｎ個の偏向素子により偏向手
段を構成する」ようにしてもよいが、１個の偏向素子を
２以上の光源で共用することにより、「光源数：ｎより
も少ない数の偏向素子」で偏向手段を構成するようにし
てもよい。
【０００６】「走査結像光学手段」は、偏向手段により
偏向された各光束を、光束ごとに被走査面に向けて集光
し「各光束が光走査すべき部分走査部」に光スポットを
形成する光学手段である。例えば、ｎ個の光源の個々に
対して１組ずつ（対応する光源からの光束の光スポット
を被走査面上に形成する）走査結像光学系を設け、これ
ら走査結像光学系のｎ組により走査結像光学手段を構成
するようにすることもできるし、１組の走査結像光学系
が「２以上の光源からの光束を、それぞれ対応した部分
走査部へ集光するようにする」ことにより、光源数：ｎ
よりも少ない数の走査結像光学系で走査結像光学手段を
構成することもできる。従って、光源数：ｎ＝２である
ような場合、１組の走査結像光学系のみで走査結像光学
手段を構成することもできる。走査結像光学手段を構成
する１以上の走査結像光学系の個々は、１枚以上のレン
ズで構成することもできるし、１以上の結像反射鏡（結
像機能を持つ反射鏡）で構成することもでき、さらには
１以上のレンズと１面以上の結像反射鏡の組合わせとし
て構成することもできる。「被走査面」は、実体的には
光導電性の感光体の感光面である。「部分走査部」は上
述の如く「被走査面上の被走査領域を、長さ方向にｎ個
に分割した各部分」を言う。各部分走査部は同一長でも
よいし、互いに異なる長さを有しても良い。また、個々
の部分走査部は「主走査方向における同一線をｎ分割」
してもよいが、特開平７−１９９０９８号公報の図１０
に示された例のように、各部分走査部を副走査方向に分
離し、各分割走査部の走査を行うタイミングをずらすこ
とにより結果的に「ｎ個の部分走査部に光走査で形成さ
れた部分潜像が繋がりあって１ライン分の潜像（光源が
複数の発光源を有する場合には複数ライン分の潜像）を
なす」ようにしても良い。
【０００７】請求項１記載の光走査装置は、以下の点を
特徴とする。ｉ番目の部分走査部の中央部近傍におい
て、対応する光束により書込まれて形成された１ドット
ラインの線幅をLi（ｉ＝１〜ｎ）とするとき、これら線
幅：Liの、平均値：Ave(Li)、最大値：Max(Li)、最小
値:Min(Li)が、条件： （１） Max(Li)/1.15＜Ave(Li)＜Min(Li)/0.85 を満足するように光走査条件が設定される。「１ドット
ライン」は、１ドットの連続で形成された線状の潜像を
可視画像としたときの線画像を意味する。 線幅：Liの定義については後述する。 平均値：Ave(Li)は、線幅：Liの算術平均、即ち(ΣLi)/n
（和は、ｉにつき１からｎまで取る。以下の説明でも同
じである。）を意味する。 最大値：Max(Li)は、ｎ個の線幅：Liのうちで最大のも
のを言う。 最小値：Min(Li)は、ｎ個の線幅：Liのうちで最小のも
のを言う。 請求項２記載の光走査装置は、以下の点を特徴とする。
ｉ番目の部分走査部の中央部近傍において、対応する光
束により書込まれて形成された１ドットラインの、線幅
およびライン濃度をそれぞれ、Li，Di（ｉ＝１〜ｎ）と
するとき、演算量：√(Li)×Di^(1/5)の平均値：Ave{√
(Li)×Di^(1/5)}、最大値：Max{√(Li)×Di^(1/5)}、最小
値：Min{√(Li)×Di^(1/5)}が、条件: を満足するように光走査条件が設定される。上の表記に
おいて「Di^(1/5)」は、「Diの(1/5)乗」を意味する。
即ち「＾」はべき乗を表す。以下の説明においても同様
である。
【０００８】ライン濃度：Diの定義は後述する。 平均値：Ave{√(Li)×Di^(1/5)}は、ｎ個の演算量：√
(Li)×Di^(1/5)(i=1〜n)の算術平均である。 最大値：Max{√(Li)×Di^(1/5)}は、ｎ個の演算量：√
(Li)×Di^(1/5)(i=1〜n)のうちで最大のものである。 最小値：Min{√(Li)×Di^(1/5)}は、ｎ個の演算量：√
(Li)×Di^(1/5)(i=1〜n)のうちで最大のものである。 請求項２記載の光走査装置においては、上記Ave{√(Li)
×Di^(1/5)}、最大値:Max{√(Li)×Di^(1/5)}、最小値:
Min{√(Li)×Di^(1/5)}は、条件： を満足することがより好ましい。上記請求項１または２
または３記載の光走査装置において、ｉ番目の部分走査
部の中央部近傍において、対応する光束により書込まれ
て形成された１ドットラインは「主走査方向に長い１ド
ットライン」でも（請求項４）、「副走査方向に長い１
ドットライン」でも（請求項５）、「主走査方向に対し
て傾いた１ドットライン」でもよい（請求項６）。１ド
ットラインが「主走査方向に長い１ドットライン」の場
合、光源が複数の発光源を有し、各部分走査部がマルチ
ビーム走査方式で光走査される場合には、上記各条件
は、マルチビーム走査方式で書込まれる「複数の１ドッ
トラインの個々」により満足されるようにする。以下の
説明においても同様である。
【０００９】上記請求項１記載の光走査装置において、
条件（１）は「ｉ番目の部分走査部の中央部近傍におい
て、対応する光束により書込まれて形成された、主走査
方向に長い１ドットラインおよび副走査方向に長い１ド
ットラインに対して満足される」ようにすることが好ま
しい（請求項７）。また、上記請求項２記載の光走査装
置において、条件（２）は「ｉ番目の部分走査部の中央
部近傍において、対応する光束により書込まれて形成さ
れた、主走査方向に長い１ドットラインおよび副走査方
向に長い１ドットラインに対して満足される」ようにす
ることが好ましい（請求項８）。同様に、上記請求項３
記載の光走査装置においては、条件（２Ａ）は「ｉ番目
の部分走査部の中央部近傍において、対応する光束によ
り書込まれて形成された、主走査方向に長い１ドットラ
インおよび副走査方向に長い１ドットラインに対して満
足される」ようにすることが好ましい（請求項９）。請
求項１０記載の光走査装置は、以下の点を特徴とする。
即ち、ｉ番目の部分走査部とｉ＋１番目の部分走査部の
継目近傍において、対応する光束により書込まれて形成
された、副走査方向に長い１ドットラインの、線幅の
比：Li/Li+1（ｉ＝１〜ｎ−１）を副走査線幅比：KSと
するとき、この副走査線幅比：KSが、条件： （３） 0.9＜KS＜1.1 を満足するように光走査条件が設定される。
【００１０】請求項１１記載の光走査装置は、以下の点
を特徴とする。即ち、ｉ番目の部分走査部とｉ＋１番目
の部分走査部の継目近傍において、対応する光束により
書込まれて形成された、主走査方向に長い１ドットライ
ンの、線幅の比：Li/Li+1（ｉ＝１〜ｎ−１）を主走査
線幅比：KMとするとき、この主走査線幅比：KMが、条
件： （４） 0.93＜KM＜1.07 を満足するように光走査条件が設定される。上記請求項
１０記載の光走査装置において、ｉ番目の部分走査部と
ｉ＋１番目の部分走査部の継目近傍において、対応する
光束により書込まれて形成された、主走査方向に長い１
ドットラインの、線幅の比：Li/Li+1（ｉ＝１〜ｎ−
１）を主走査線幅比：KMとするとき、この主走査線幅
比：KMが、条件： （４） 0.93＜KM＜1.07 を満足するように光走査条件を設定することが好ましい
（請求項１２）。請求項１３記載の光走査装置は、以下
の点を特徴とする。即ち、ｉ番目の部分走査部とｉ＋１
番目の部分走査部の継目近傍において、対応する光束に
より書込まれて形成された、副走査方向に長い１ドット
ラインの、線幅の比：Li/Li+1（ｉ＝１〜ｎ−１）を副
走査線幅比：KS、ライン濃度の比：Di/Di+1をライン濃
度比：HSとするとき、演算量：√(KS)×HS^(1/5)が条
件： （５） 0.9＜√(KS）×HS^(1/5)＜1.1 を満足するように、光走査条件が設定される。
【００１１】演算量：√(KS)×HS^(1/5)は、隣接する部
分走査部の継目近傍毎に得られるから全部でｎ―１個あ
り、これらｎ―１個の演算量が、上記条件（５）を満足
するのである。請求項１４記載の光走査装置は、以下の
点を特徴とする。即ち、ｉ番目の部分走査部とｉ＋１番
目の部分走査部の継目近傍において、対応する光束によ
り書込まれて形成された、主走査方向に長い１ドットラ
インの、線幅の比：Li/Li+1（ｉ＝１〜ｎ−１）を主走
査線幅比：KM、ライン濃度の比：Di/Di+1をライン濃度
比：HMとするとき、演算量：√(KM)×HM^(1/5)が条件： （６） 0.93＜√(KM)×HM^(1/5)＜1.07 を満足するように、光走査条件が設定される。上記請求
項１３記載の光走査装置において、ｉ番目の部分走査部
とｉ＋１番目の部分走査部の継目近傍において、対応す
る光束により書込まれて形成された、主走査方向に長い
１ドットラインの、線幅の比：Li/Li+1（ｉ＝１〜ｎ−
１）を主走査線幅比：KM、ライン濃度の比：Di/Di+1を
ライン濃度比：HMとするとき、演算量：√(KM)×HM^(1/
5)が条件： （６） 0.93＜√(KM)×HM^(1/5)＜1.07 を満足するように光走査条件を設定することが好ましい
（請求項１５）。
【００１２】請求項１３、１４記載の光走査装置におい
て、演算量：√(KM)×HM^(1/5)は、隣接する部分走査部
の継目近傍毎に得られるから全部でｎ―１個あり、これ
らｎ―１個の演算量が上記条件（６）を満足するのであ
る。上記請求項１〜１５の任意の１に記載の光走査装置
において、ｎ個の光源の設定発光光量を独立に調整可能
とすることができる（請求項１６）。「設定発光光量」
は強度変調の基準となる標準の発光状態の発光光量であ
り、半導体レーザの場合であれば駆動電流の基準値によ
り設定することができる。個々の光源の設定発光光量を
独立に調整することにより、上に説明した各条件（１）
〜（６）を満足させるようにすることが可能である。ま
た、上記請求項１〜１６の任意の１に記載の光走査装置
において、ｎ個の光源の駆動デュ−ティ比（１画素に対
応する書込み時間に対する、発光源の発光時間の比）を
独立に設定可能とすることができる（請求項１７）。光
源における駆動デュ−ティ比を調整すると、この光源で
書き込む１ドットを可視化した１ドット画像の大きさを
調整できるので、駆動デュ−ティ比を光源毎に独立に調
整することにより、上に説明した各条件（１）〜（６）
を満足させるようにすることが可能である。この場合、
駆動デュ−ティ比の調整に対して、上記設定発光光量の
調整を組み合わせることもできる。上記請求項１〜１７
の任意の１に記載の光走査装置において、ｎ個の光源か
らの各光束に対してビーム整形を行うｎ個のアパーチュ
アの開口を独立に設定することができる（請求項１
８）。
【００１３】ビーム整形用のアパーチュアの開口はスポ
ット径を規定するので、これを主走査・副走査の各方向
につき調整することにより、被走査面上におけるスポッ
ト形状を、主走査方向と副走査方向とに独立して調整す
ることができるので、このことを利用して、上に説明し
た各条件（１）〜（６）を満足させるようにすることが
可能である。この場合、アパーチュアの開口調整に対し
て、上記設定発光光量および／またはデュ−ティ比の調
整を組み合わせることができる。上記請求項１〜１８の
任意の１に記載の光走査装置において、光源の数：ｎを
２とすることができ（請求項１９）、この場合、偏向手
段を「個々の光源からの各光束を個別的に偏向させる２
個の光偏向器」で構成することができる（請求項２
０）。これら請求項１９または２０記載の光走査装置に
おいては、走査結像光学手段を「各光源からの光束を別
個に、被走査領域に向かって集光させる２系統の走査結
像光学系」で構成することができる（請求項２１）。上
記請求項１〜２１の任意の１に記載の光走査装置は、各
部分走査部ごとに「光走査の開始側と終了側に偏向光束
を受光する受光素子」を有することができる（請求項２
２）。この場合、隣接する部分走査部の間には１つの受
光素子を配置し、この受光素子が「一方の部分走査部の
終了側の偏向光束を受光するとともに、他方の部分走査
部の開始側の偏向光束を受光する」ようにできる（請求
項２３）。各光源が複数の発光源を有し、各部分走査部
の光走査がマルチビーム方式で行われる場合、同一の部
分走査部を走査する複数の光束のうちの１本のみを受光
するようにしてもよいし、各光束を受光するようにして
もよい。
【００１４】この発明の光走査方法は「被走査面上の被
走査領域を長さ方向にｎ（≧２）個の部分走査部に分割
するとともに、各部分走査部に１：１で対応させてｎ個
の光源を用い、これらｎ個の光源からの各光束により、
対応する部分走査部を光走査して、被走査領域を合成的
に光走査する光走査方法」である。請求項２４記載の光
走査方法は、請求項１〜２３の任意の１に記載の光走査
装置を用いて行うことを特徴とする。請求項２５記載の
光走査方法は、請求項２２または２３記載の光走査装置
を用いて行われ、各部分走査部の光走査開始側と光走査
終了側の受光素子の検出時間差により、各部分走査部に
対応する光源の駆動クロックを調整することを特徴とす
る。この発明の画像形成装置は「光導電性の感光体に光
走査装置による光走査を行って静電潜像を形成し、静電
潜像をトナー画像として可視化して画像を得る画像形成
装置」であって、感光体の光走査を行う光走査装置とし
て請求項１〜２５の任意の１に記載の光走査装置を用い
たことを特徴とする（請求項２６）。静電潜像は「感光
面の均一帯電と光走査装置による光走査と」により形成
され、トナー画像として可視化される。光導電性の感光
体が、例えば「シート状基体上に酸化亜鉛等の光導電層
を形成したようなもの」の場合、トナー画像をそのまま
感光体に定着することができる。また、Ｓｅ感光体のよ
うな感光体を用いる場合であれば、得られるトナー画像
を、転写紙やＯＨＰシート（オーバヘッドプロジェクタ
用のプラスチックシート）等の「シート状記録媒体」上
に転写・定着することができる。この発明の画像形成装
置は「デジタル複写装置や、光プリンタ、光プロッタ、
ファクシミリ装置等」として実施することができる。上
記「部分走査部」の数：ｎは上に説明したように２以上
であるが、その上限に関しては特に制限がない。被走査
領域のサイズ等に応じて適宜の数をｎの値として選択で
きる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１に、光走査装置の実施の１形
態を説明図的に示す。図１において、符号１１および２
１はそれぞれ「光源」としての半導体レーザ、符号１２
および２２はカップリングレンズ、符号１３および２３
はビーム整形用のアパーチュア、符号１４および２４は
シリンドリカルレンズ、符号１５および２５は「偏向手
段」としての回転多面鏡、符号１６および２６は走査結
像光学手段を構成する走査結像光学系としての走査レン
ズをそれぞれ示している。また、符号ｍ１、ｍ２、ｍ３
は「ミラー」、符号１７、２７、２８は「受光素子」を
示し、符号７は「被走査面の実体をなす光導電性の感光
体」を示す。また、符号３１および３２は「半導体レー
ザを駆動する駆動回路」を示している。感光体７は円筒
状で、その周面を感光面として形成されている。図示の
ように、感光体７の周面の母線方向が主走査方向であ
り、副走査方向は、感光体７の回転に伴ない感光体周面
が移動する方向である。この実施の形態においては、被
走査面上の被走査領域は、長さ方向に２個の部分走査部
ＰＳ１、ＰＳ２に分割され、半導体レーザ１１からの光
束が部分走査部ＰＳ１を光走査し、半導体レーザ２１か
らの光束が部分走査部ＰＳ２を光走査するようになって
いる。各部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２の光走査は「シング
ルビーム方式」である。感光体７の光走査は以下のよう
に行われる。即ち、感光体７は矢印方向へ等速で回転す
る。光走査により書き込まれるべき画像情報は、１ライ
ンごとに、部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２に書き込まれるべ
き情報部分に分割される。部分走査部ＰＳ１に書き込ま
れるべき情報部分に従い、駆動回路３１が、所定のクロ
ックに従い半導体レーザ１１の発光強度を強度変調す
る。同様に、部分走査部ＰＳ２に書き込まれるべき情報
部分に従い、駆動回路３２が、所定のクロックに従い半
導体レーザ２１の発光強度を強度変調する。
【００１６】半導体レーザ１１から放射された光束は、
カップリングレンズ１２により、以後の光学系に適した
光束形態に変換される。カップリングレンズ１２から射
出する光束の光束形態は、平行光束や「発散性を弱めら
れた発散光束」、集束光束の何れでもあり得る。以下で
は説明の具体性のため、カップリングレンズ１２から射
出する光束は「平行光束」であるとする。この平行光束
はアパーチュア１３の開口を通過することにより、光束
周辺部を遮断されて「ビーム整形」される。そして、シ
リンドリカルレンズ１４により副走査方向に集束され、
回転多面鏡１５の偏向反射面近傍に「主走査方法に長い
線像」として結像する。回転多面鏡１５が等速回転する
と、偏向反射面で反射された光束は等角速度的に偏向す
る偏向光束となり、走査レンズ１６の作用により感光体
７上に光スポットを形成して部分走査部ＰＳ１を光走査
し、画像書込みを行う。走査レンズ１６は所謂ｆθレン
ズで、光スポットによる光走査を等速化する。半導体レ
ーザ２１からの光束による部分走査部ＰＳ２の光走査は
「半導体レーザ１１からの光束による部分走査部ＰＳ１
の光走査」と全く同様に行われる。即ち、半導体レーザ
２１から放射された光束はカップリングレンズ２２によ
り「平行光束」に変換され、アパーチュア２３により
「ビーム整形」され、シリンドリカルレンズ２４により
副走査方向に集束され、回転多面鏡２５の偏向反射面近
傍に「主走査方法に長い線像」として結像する。回転多
面鏡２５の等速回転に伴ない、偏向反射面で反射された
光束は等角速度的に偏向する偏向光束となり、走査レン
ズ２６の作用により感光体７上に光スポットを形成し、
部分走査部ＰＳ２を光走査し、画像書込みを行う。走査
レンズ２６もｆθレンズで、光スポットによる光走査を
等速化する。
【００１７】部分走査部ＰＳ１を光走査する偏向光束
は、部分走査部ＰＳ１に向かう偏向途上において、ミラ
ーｍ１を介して受光素子１７に入射して走査開始信号を
発生させる。この走査開始信号に基づき、部分走査部Ｐ
Ｓ１に対する光走査開始のタイミングが決定される。同
様に、部分走査部ＰＳ２を光走査する偏向光束は、部分
走査部ＰＳ２へ向かう偏向途上において、ミラーｍ２を
介して受光素子２７に入射して走査開始信号を発生させ
る。この走査開始信号に基づき部分走査部ＰＳ２に対す
る光走査開始のタイミングが決定される。部分走査部Ｐ
Ｓ１の光走査を終了した偏向光束は、ミラーｍ２を介し
て受光素子２７に入射して光走査終了信号を発生させ
る。また、部分走査部ＰＳ２の光走査を終了した偏向光
束は、ミラーｍ３を介して受光素子２８に入射し、走査
終了信号を発生させる。受光素子１７が発生する「走査
開始信号」と受光素子２７が発生する「走査終了信号」
との時間間隔：Ｔ１は、半導体レーザ１１からの光束が
部分走査部ＰＳ１を光走査する時間に対応する。同様
に、受光素子２７が発生する「走査開始信号」と受光素
子２８が発生する「走査終了信号」との時間間隔：Ｔ２
は、半導体レーザ２１からの光束が部分走査部ＰＳ２を
光走査する時間に対応する。そこで、時間間隔：Ｔ１、
Ｔ２に基づき、各半導体レーザ１１、１２の強度変調の
クロックを調整することにより、部分走査部ＰＳ１、Ｐ
Ｓ２の継目部分における走査線の「重なり合いや不連
続」を低減できる。なお、部分走査部ＰＳ１の走査終端
部と、部分走査部ＰＳ２の走査開始部とが、副走査方向
にずれないように、各部分走査部の光走査タイミングを
調整したり、あるいは、感光体７の回転速度（副走査方
向への変位速度）に応じて、各部分走査部の走査線（光
スポットの移動軌跡）を主走査方向に微小角傾ける等し
て、各部分走査部に書込まれた主走査方向の直線が互い
に連続した直線となるようにする。
【００１８】図１に示す実施の形態のように、被走査領
域が部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２に分割され、各部分走査
部ＰＳ１、ＰＳ２が「異なる光束」で光走査される場
合、異なる光束によって形成される画像部分相互の濃度
むらが問題となる。静電写真的なプロセスで画像形成が
行われる場合、画像形成のプロセスは通例、感光体の帯
電・画像露光・現像・転写・定着の各工程順に行われ
る。図１に示す実施の形態の場合には、これらの工程の
うち帯電・現像・転写・定着は部分走査部ＰＳ１、ＰＳ
２に対して共通して行われるから、濃度むら発生の「大
きな要因」とはならない。上記「濃度むら」が生じる主
因は、各部分走査部に画像を書き込むときの「画像露光
の相違」によるものと考えられる。前述の特開平１０―
２１３７６３号公報記載の発明では、部分走査部の継目
での各偏向光束による光スポットの光量を均一にするこ
とにより、継目での濃度差を目立たなくしている。しか
し、各光スポットの光量を同じにしても、スポット径や
等速特性が偏向光束毎に異なれば、濃度むらが発生した
り、継目での濃度差が目立ちやすくなることは前述した
通りである。ここで、図２を参照する。半導体レーザ１
１から放射され、部分走査部ＰＳ１上に形成される光ス
ポットの光強度分布が図２（ａ）に示す如きものである
とする。同様に、半導体レーザ２１から放射され、部分
走査部ＰＳ１上に形成される光スポットの光強度分布が
図２（ｂ）に示す如きものであるとする。半導体レーザ
１１、１２から放射される各光束が「対応する部分走査
部に形成する光スポット」の光量を同一にした場合、図
２（ａ）、（ｂ）に示された光強度を積分したもの（光
スポットの光量）は互いに等しくなる。
【００１９】しかし、各半導体レーザ１１、１２から部
分走査部ＰＳ１、ＰＳ２に至る光路上に配置される光学
素子（カップリングレンズ、シリンドリカルレンズ、回
転多面鏡、走査レンズ等）は完全に物理的同一ではあり
得ないし、これらを幾何学的に合同に配置できるもので
もない。このため、半導体レーザ１１、１２の発光量を
同一にして「光スポットの光量が同一になる」ようにし
ても、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、光スポット
の強度分布は一般に異なるものになる。図２（ｃ）は、
感光体７に、図２（ａ）の如き光強度分布を持つ光スポ
ットで「１ドット潜像」を形成したときの感光体表面電
位の分布を示している。同様に、図２（ｄ）は、感光体
７に、図２（ｂ）の如き光強度分布を持つ光スポットで
１ドット潜像を形成したときの感光体表面電位の分布を
示している。これら、図２（ｃ）、（ｄ）は、感光体７
の均一帯電電位を―８００Ｖとしたものである。このよ
うな静電潜像を反転現像する場合、現像開始電位を―４
８０Ｖとすると、現像されるのは図２（ｃ）、（ｄ）に
「潜像径」として示された領域である。従って、各光ス
ポットの光強度の差により、感光体に形成される静電潜
像の潜像径が異なると、得られるトナー画像の各画素を
構成する「１ドットの大きさや濃度」に差がでることに
なる。これが「濃度むら」の原因となる。図３は、感光
体に「１ドットの連続による線状の潜像」を形成し、こ
の潜像を可視化したときの可視画像、即ち「１ドットラ
イン」のライン長さに直交する方向（線幅方向）におけ
る反射率の典型的な分布の様子を示している。ここで、
１ドットラインは黒色の画像で白地のシート状記録媒体
に形成されている。従って、図３の最大反射率：Rmaxは
白地の部分の反射率であり、１ドットラインの反射率は
その線幅方向に、図の如く「逆ガウス分布型の曲線」に
なる。
【００２０】図の最小反射率：Rminは、１ドットライン
の線幅方向において「濃度が最大となる部分」の反射率
である。ここで、最大反射率：Mmaxと最小反射率：Mmin
を用いて、式： R60=Rmax-0.6×（Rmax-Rmin) により、R60なる量を定義すると、R60は反射率差：（Rm
ax-Rmin)の６０％を最大反射率：Rmaxから差し引いたも
のである。このR60を「閾値」として反射率分布を２値
化したときの左右のエッジ間隔で「１ドットラインの線
幅」を定義する。ここで、再び図１に戻ると、部分走査
部ＰＳ１、ＰＳ２の各中央部近傍に対応する画像部分
に、それぞれ１ドットライン（主走査方向に長いもので
も、副走査方向に長いものでも、あるいは主走査方向に
対して傾いたものでも良い）を形成したとし、それら１
ドットラインの線幅をLi（ｉ＝１，２）とする。このと
き、線幅：Liの平均値：Ave(Li)、最大値：Max(Li)、最
小値：Min(Li)は、条件： （１） Max(Li)/1.15＜Ave(Li)＜Min(Li)/0.85 を満足するのがよい（請求項１）。１ドットラインの線
幅は画像濃度・解像度との相関が大きく、異なる部分走
査部に対応する画像部分において「１ドットラインの線
幅」にばらつきがあると、画像濃度・解像度がばらつ
き、画像が劣化する。空間的に離れた位置（例えば、３
０ｍｍ以上離れた位置）での画像濃度の差は、画像の平
均濃度に対し「７％以上の差」になると濃度むらが目立
ちはじめ、１５％以上の差がでると濃度むらが官能評価
において著しく目立つ。一方「線幅の平方根」と濃度は
線形的な相関があり、濃度という観点のみからみると
「平均線幅に対する線幅のばらつき」は３２％程度まで
許容されるが、全画像領域における解像度のばらつきを
考慮し、なおかつ、濃度差±７％に相当する線幅のばら
つきを考えると「平均線幅に対する線幅のばらつき」を
１５％以下にする必要がある。
【００２１】即ち、条件（１）の範囲（最大線幅：Max
(Li)が平均線幅：Ave(Li)の「１５％増し」よりも小さ
く、最小線幅：Min(Li)が平均線幅の「１５％減」より
も大きい）をはずれると、濃度むらが目立ちだし、解像
度のばらつきが急激に目立ってくる。前述したように、
空間的に離れた領域（部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２の中央
部に対応する画像部分）では、平均濃度に対する濃度む
らは１５％以下にすることが必要である。濃度むらは
「√（線幅）×｛（ライン濃度）^(1/5)｝」に略比例す
ることが知られている。ライン濃度：Ｄは、図８に即し
て上に説明した最小反射率：Rminを用いて「D=log10(1/
Rmin)」で定義される。従って、ｉ番目の部分走査部の
中央部近傍において、対応する光束により書込まれて形
成された１ドットラインの、線幅およびライン濃度をそ
れぞれLi,Di（ｉ＝１，２）とするとき、演算量：√(L
i)×Di^(1/5)の平均値：Ave{√(Li)×Di^(1/5)}、最大
値：Max{√(Li)×Di^(1/5)}、最小値：Min{√(Li)×Di^
(1/5)}が、条件： を満足すれば、濃度むらが目立ちにくい良好な画像が得
られ（請求項２）、逆に条件（２）の範囲をはずれる
と、濃度むらが急激に目立ち易くなってくる。
【００２２】また、さらに望ましくは0.93×Ave{√(Li)
×Di^(1/5)}＜Min{√(Li)×Di^(1/5)}、かつ、Max{√(L
i)×Di^(1/5)}＜1.07×Ave｛√(Li)×Di^(1/5))}即ち、 （２Ａ） Max{√(Li)×Di^(1/5)}/1.07<Ave{√(Li)×Di^(1/5)} ＜Min{√(Li)×Di^(1/5)}/0.93 を満足するのが良い（請求項３）。条件（１）、
（２）、（２Ａ）を満足するべき「各部分走査部の中央
部近傍に形成される１ドットライン」は、主走査方向に
長い１ドットライン（請求項４）でも、副走査方向に長
い１ドットライン（請求項５）でも、主走査方向に対し
て傾いた斜めの１ドットライン（請求項６）でも良い
が、各条件（１）、（２）、（２Ａ）は「主走査方向に
長い１ドットラインおよび副走査方向に長い１ドットラ
イン」に対して満足されることが好ましい（請求項７〜
９）。光走査で書き込まれた静電潜像を可視化して画像
としたとき、分割走査部ＰＳ１、ＰＳ２に書き込まれた
静電潜像に対応する各画像部の「継目部分の近傍」で
は、上述した「空間的に離れた領域での濃度むら・解像
度差」よりも、濃度むら・解像度差が人間の目に感知さ
れやすい。濃度むらは「濃度のばらつき」が平均濃度に
対して５％以上になると目立ちはじめ、上記ばらつきが
１０％以上になると著しく目立つ。一方、ライン画像の
「線幅の平方根」と濃度との間には「線形的な相関」が
あり、濃度という観点のみから見ると「平均線幅に対す
る線幅のばらつき」は２１％程度まで許容され得るが、
解像度のばらつきを考慮し、なおかつ、濃度差±５％に
相当する「線幅のばらつき」を考えると、平均線幅に対
する「線幅のばらつき」は１０％以下にすることが好ま
しい。即ち、部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２に書き込まれた
潜像に対応する各画像部分の継目部近傍に形成された
「副走査方向に長い１ドットライン」の、線幅の比：L1
/L2を副走査線幅比：KSとするとき、この副走査線幅
比：KSは、条件： （３） 0.9＜KS＜1.1 を満足するのがよい（請求項１０）。条件（３）の範囲
をはずれると、分割して書き込み形成された各画像の継
目部での濃度むらが目立ちだし、解像度のばらつきが急
激に目立ってくる。部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２にそれぞ
れ書き込まれて可視化された「主走査方向に長い１ドッ
トライン」の線幅が画像の継目の近傍でばらつくと、各
１ドットラインにより合成される「同一のライン」で線
幅が異なるという現象が発生するため、継目がさらに目
立ち易くなる。
【００２３】従って、主走査方向に関しては、上記条件
（３）よりもさらに条件を厳しくし、部分走査部ＰＳ
１、ＰＳ２に書き込まれた潜像に対応する各画像部分の
継目部に形成された「主走査方向に長い１ドットライ
ン」の、線幅の比：L1/L2である主走査線幅比KMの、平
均線幅に対する線幅のばらつきを７％以下に抑える、即
ち、上記主走査線幅比：KMが、条件： （４） 0.93＜KM＜1.07 を満足するようにする（請求項１１）ことにより、濃度
むら・解像度のばらつきが小さくなり、人間の目に「よ
り良好な画像」と見えるようになる。勿論、上記条件
（３）と（４）を共に満足するようにする（請求項１
２）ことが「より好ましい」ことは言うまでもない。前
述したように、継目近傍では「平均濃度に対する濃度ば
らつき」を１０％以下にすることが好ましい。濃度むら
は前述の如く「√（線幅）×（ライン濃度）^(1/5)に略
比例する」ので、部分走査部ごとの画像の継目を目立た
なくするには、前述のKSと、ライン濃度比：HS（部分走
査部ＰＳ１とＰＳ２に対応する画像部の継目部近傍に形
成された「副走査方向に長い１ドットライン」のライン
濃度：D1とD2の比：D1/D2）とによる演算量：√(KS)×H
S^(1/5)が条件： （５） 0.9＜√(KS)×HS^(1/5)＜1.1 を満足する（請求項１３）ことが好ましい。条件（５）
を満足することにより、濃度むらが少なく、継目の目立
ちにくい画像が得られる。条件（５）の範囲をはずれる
と、濃度むらが急激に目立ち易くなる。
【００２４】主走査方向に長い１ドットラインの線幅及
びライン濃度が、部分走査部に対応する画像部分の継目
近傍でばらつくと、同一のラインで線幅が異なるという
現象が発生するため、繋ぎ目がさらに目立ち易くなる。
そこで、平均線幅に対する線幅のばらつきを７％以下に
するため、部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２に対応する画像部
の継目部分近傍に形成された「主走査方向に長い１ドッ
トライン」の、線幅の比：L1/L2である主走査線幅比：K
M、ライン濃度の比：D1/D2であるライン濃度比：HMによ
る演算量：√(KM)×HM^(1/5)が条件： （６） 0.93＜√(KM)×HM^(1/5)＜1.07 を満足するようにする（請求項１４）ことにより、人間
の目で見て、濃度むら・繋ぎ目が「より目立たない画
像」が得られる。勿論、上記条件（５）と条件（６）を
共に満足する（請求項１５）ことにより、主走査方向・
副走査方向ともに濃度むら、継目が目立たない良好な画
像を得ることができる。上には、被走査領域を２つの部
分走査部ＰＳ１、ＰＳ２に分割し、各部分走査部を別個
の光源１１、２１からの光束で光走査する場合につき説
明したが、被走査領域を３以上の部分走査部に分割する
場合にも上の説明を敷衍でき、その場合の条件（１）、
（２）、（２Ａ）、（３）、（４）、（５）、（６）が
上に示した如きものであることは自明であろう。ところ
で、この発明の光走査装置では、上記条件（１）、
（２）、（２Ａ），（３），（４），（５），（６）が
満足されるように光走査条件を設定する。この光走査条
件は「各部分走査部ごと」に設定されるが、上に説明し
た各条件は、いずれも１ドットラインを基準として設定
された条件であり、１ドットラインの線幅やライン濃度
は、基本的には前述した「潜像径」により定まる。従っ
て、潜像径を制御することにより、各部分走査部に形成
される１ドットの潜像径の差が小さくなるようにするこ
とにより、上記条件（１）〜（６）を満足することが可
能になる。潜像径を制御するには、各光源の発光光量を
調整することによっても可能である（請求項１６）し、
各光源の駆動デュ−ティ比を調整することによっても可
能である（請求項１７）。また、各光源からの光束に対
してビーム整形を行うアパーチュアの開口を調整するこ
とによっても可能である（請求項１８）。
【００２５】勿論、各光源に対し「発光光量の調整・デ
ュ−ティ比の調整・アパーチュア開口の調整」の２以上
を組み合わせて行うことにより、より精細に潜像径を調
整することができる。例えば、図２（ｃ）や（ｄ）に示
すような電位分布を持った潜像を形成する光スポットの
何れに対しても、上記発光光量の調整・デュ−ティ比の
調整・アパーチュア開口の調整の１以上を行うことによ
り、図２（ｅ）のような電位分布を形成することが可能
である。上に説明した実施の形態の場合で言えば、例え
ば、光源１１による光スポットを基準とし、光源２１に
対して発光光量やデュ−ティ比を調整して、光源２１か
らの光束が形成する光スポットが「光源１１による光ス
ポットと同様の潜像径のドット潜像」を形成できるよう
にすればよい。発光光量を調整すると、潜像径を「主走
査方向および副走査方向に同じよう」に変化させること
ができ、デュ−ティ比を調整すると「主として主走査方
向の潜像径」を変化させることができる。従って、発光
光量の調整とデュ−ティ比の調整とを組み合わせること
により、主走査・副走査方向の潜像径を調整できる。ま
た、アパーチュアの開口径の調整を行うと、潜像径を主
走査方向と副走査方向に独立して調整できるので、上記
各調整に、アパーチュアの開口の調整を組み合わせて行
うことにより、さらに高精度な調整が可能になる。な
お、実際には光走査による書き込みのみならず、形成さ
れた静電潜像を現像する工程・転写する工程・定着する
工程でも「ドット径のばらつき」は発生し得るので、こ
れら各工程で発生したばらつきまでを含めて、各部分走
査部でのドット径を相互に均一にすることも可能であ
る。
【００２６】なお、上に説明した１ドットラインの線
幅：Liや、ライン濃度：Diは、１本の１ドットラインに
つき説明したが、上の条件の充足を見るにあたって「各
部分走査部に対応する画像部に形成された複数の１ドッ
トライン」や「同じ部分に繰り返して形成された１ドッ
トライン」の、線幅やライン濃度を平均した平均値を上
記LiやDiとして用いることができる。図４に、画像形成
装置の実施の１形態を略示する。この画像形成装置は光
プリンタである。光導電性の感光体７は、図１に即して
説明した円筒状のもので、時計回りに回転可能であり、
その周囲に帯電手段２（コロナチャージャを示している
が、帯電ローラや帯電ブラシ等の接触式のものでもよ
い）、現像装置３、転写手段４（コロナチャージ方式の
ものを示したが、転写ローラ等の接触式のものでもよ
い）、クリーナ８が設けられている。また、図２に即し
て実施の形態を説明した如き光走査装置１が設けられ、
帯電手段２と現像装置３との間において、感光体７に光
走査による画像露光を行うようになっている。画像形成
に際しては、感光体７が、矢印方向へ等速回転されつつ
帯電手段２により一様に帯電されたのち、光走査装置１
により光走査されて静電潜像を形成される。この静電潜
像は所謂ネガ潜像であり、画像となる部分が露光されて
いる。形成された静電潜像は磁気ブラシ方式の現像装置
３により反転現像され、トナー画像として可視化され、
このようにして得られたトナー画像は、転写手段４によ
り転写紙等のシート状記録媒体５に転写され、定着装置
６によりシート状記録媒体５上に定着されて装置外部へ
排出される。トナー画像転写後の感光体７はクリーナ８
によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉を除去され
る。なお、トナー画像の転写は、中間転写ベルト等の中
間転写媒体を用いて行うようにすることもできる。
【００２７】図５に、上記画像形成装置の製作工程のフ
ロー図を示す。先ず、画像形成装置の組立てを行う（ス
テップ：Ｓ１）。次いで、組立てられた画像形成装置を
実際に動作させて画像出力を行う（ステップ：Ｓ２）。
このようにして出力された画像に対し、前述した１ドッ
トラインの線幅・ライン濃度を測定し、上記各条件が満
足されるか否かを調べ（ステップ：Ｓ３）、条件を満足
するとき（ＯＫ）は合格品として出荷する（ステップ：
Ｓ４）。条件が満足されず、濃度むらや解像度のむらが
目立つとき（ＮＧ）には、上述の「光源の設定光量の変
更(主走査方向に長い１ドットライン、副走査方向に長
い１ドットラインの線幅・ライン濃度の調整に、同様に
寄与する）、光源の駆動デューティ比の変更（特に副走
査に長い１ドットラインの線幅・ライン濃度の調整に寄
与する）、アパーチュアの開口径の変更(主走査方向に
長い１ドットライン、副走査方向に長い１ドットライン
の線幅・ライン濃度とも独立に制御可能である）」の少
なくとも１つを行い（ステップ：Ｓ５）、その後、画像
出力を行い（ステップ：Ｓ６）、１ドットラインの線幅
・ライン濃度を測定し、上記各条件が満足されるか否か
を調べ（ステップ：Ｓ７）、条件を満足するとき（Ｏ
Ｋ）は合格品として出荷する（ステップ：Ｓ４）。条件
が満足されず、濃度むらや解像度のばらつきが目立つと
き（ＮＧ）は上記ステップ：Ｓ５〜Ｓ７を、出荷可能状
態となるまで繰り返す。
【００２８】図１に実施の形態を示した光走査装置は、
被走査面７上の被走査領域を長さ方向にｎ（＝２）個の
部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２に分割するとともに、各部分
走査部に１：１で対応させてｎ個の光源１１、２１を用
い、これらｎ個の光源１１、２１からの各光束により、
対応する部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２を光走査して、被走
査領域を合成的に光走査する光走査装置であって、ｎ個
の光源１１、２１と、これらｎ個の光源からの光束を偏
向させる偏向手段１５、２５と、この偏向手段により偏
向された各光束を、光束ごとに被走査面７に向けて集光
し、各光束が光走査すべき部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２に
光スポットを形成させる走査結像光学手段１６、２６と
を有し、ｉ番目の部分走査部の中央部近傍において、対
応する光束により書込まれて形成された１ドットライン
の線幅をLi（ｉ＝１〜ｎ）とするとき、これら線幅：Li
の、平均値：Ave(Li)、最大値：Max(Li)、最小値：Min
(Li)が、条件： （１） Max(Li)/1.15＜Ave(Li)＜Min(Li)/0.85 を満足するように光走査条件を設定される（請求項
１）。そして、ｉ番目の部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２の中
央部近傍において、対応する光束により書込まれて形成
された１ドットラインの、線幅およびライン濃度をそれ
ぞれ、Li,Di（ｉ＝１〜ｎ）とするとき、演算量：√(L
i)×Di^(1/5)の平均値：Ave{√(Li)×Di^(1/5)}、最大
値：Max{√(Li)×Di^(1/5)}、最小値：Min{√(Li)×Di^
(1/5)}が、条件： を満足する（請求項２）ように、より好ましくは、条
件： を満足するように光走査条件を設定される（請求項
３）。
【００２９】ｉ番目の部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２の中央
部近傍に、対応する光束により書込まれて形成された１
ドットラインは、主走査方向に長い１ドットラインでも
（請求項４）、副走査方向に長い１ドットラインでも
（請求項５）、主走査方向に対して傾いた１ドットライ
ンでも（請求項６）良いが、条件（１）、（２）、（２
Ａ）は、部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２の中央部近傍におい
て、対応する光束により書込まれて形成された「主走査
方向に長い１ドットラインおよび副走査方向に長い１ド
ットライン」に対して満足されることが好ましい（請求
項７〜９）。さらに、部分走査部ＰＳ１と部分走査部Ｐ
Ｓ２の継目近傍において、対応する光束により書込まれ
て形成された、副走査方向に長い１ドットラインの、線
幅の比：Li/Li+1（ｉ＝１〜ｎ−１）を副走査線幅比：K
Sとするとき、この副走査線幅比：KSは、条件： （３） 0.9＜KS＜1.1 を満足するように光走査条件が設定され（請求項１
０）、部分走査部ＰＳ１と番目の部分走査部ＰＳ２の継
目近傍において、対応する光束により書込まれて形成さ
れた、主走査方向に長い１ドットラインの、線幅の比：
Li/Li+1（ｉ＝１〜ｎ−１）を主走査線幅比：KMとする
とき、この主走査線幅比：KMが、条件： （４） 0.93＜KM＜1.07 を満足するように光走査条件が設定される（請求項１
１）。上記主走査線幅比：KMが、条件：（３）に加え
て、条件： （４） 0.93＜KM＜1.07 を満足するように光走査条件を設定することが好ましい
（請求項１２）。
【００３０】さらには、部分走査部ＰＳ１と部分走査部
ＰＳ２の継目近傍において、対応する光束により書込ま
れて形成された、副走査方向に長い１ドットラインの線
幅の比：Li/Li+1（ｉ＝１〜ｎ−１）を副走査線幅比：K
S、ライン濃度の比：Di/Di+1をライン濃度比：HSとする
とき、演算量：√(KS)×HS^(1/5)が条件： （５） 0.9＜√(KS)×HS^(1/5)＜1.1 を満足するように、光走査条件を設定されることが好ま
しく（請求項１３）、部分走査部ＰＳ１と部分走査部Ｐ
Ｓ２の継目近傍において、対応する光束により書込まれ
て形成された、主走査方向に長い１ドットラインの、線
幅の比：Li/Li+1（ｉ＝１〜ｎ−１）を主走査線幅比：K
M、ライン濃度の比：Di/Di+1をライン濃度比：HMとする
とき、演算量：√(KM)×HM^(1/5)が条件： （６） 0.93 ＜ √(KM)×HM^(1/5) ＜1.07 を満足するように、光走査条件を設定されることが好ま
しい（請求項１４）。勿論、より好ましくは、条件
（５）と（６）が共に満足されるように、光走査条件を
設定することが好ましい（請求項１５）。そして、上記
各条件の充足は、ｎ個の光源１１、２１の設定発光光量
を独立に調整可能とし、発光光量を調整することにより
行っても良いし（請求項１６）、ｎ個の光源１１、２１
の駆動デュ−ティ比を独立に設定可能とし、駆動デュ−
ティ比を調整してもよく（請求項１７）、ｎ個の光源１
１、２１からの各光束に対してビーム整形を行うｎ個の
アパーチュア１３、２３の開口を独立に設定することに
より行っても良い。このようにして上記各条件を満足す
るように光走査条件を設定することができる。
【００３１】図１に実施の形態を示した光走査装置はま
た、光源の数：ｎが２で（請求項１９）、偏向手段が、
個々の光源１１、２１からの各光束を個別的に偏向させ
る２個の光偏向器１５、２５で構成され（請求項２
０）、走査結像光学手段が、各光源１１、２１からの光
束を別個に、被走査領域に向かって集光させる２系統の
走査結像光学系１６、２６で構成されている（請求項２
１）。そして、各部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２ごとに、光
走査の開始側と終了側に偏向光束を受光する受光素子１
７、２７、２８を有し（請求項２２）、隣接する部分走
査部ＰＳ１、ＰＳ２の間には１つの受光素子２７が配置
され、この受光素子２７が、一方の部分走査部ＰＳ１の
「終了側の偏向光束」を受光するとともに、他方の部分
走査部ＰＳ２の「開始側の偏向光束」を受光する（請求
項２３）。従って、図１に実施の形態を示す光走査装置
を用いることにより、被走査面７上の被走査領域を長さ
方向にｎ（≧２）個の部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２に分割
するとともに、各部分走査部に１：１で対応させてｎ個
の光源１１、２１を用い、これらｎ個の光源からの各光
束により、対応する部分走査部を光走査して、被走査領
域を合成的に光走査する光走査方法（請求項２４）が実
施され、各部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２の光走査開始側と
光走査終了側の受光素子１７、２７、２８の検出時間差
により、各部分走査部ＰＳ１、ＰＳ２に対応する光源１
１、２１の駆動クロックを調整する光走査方法（請求項
２５）が実施される。また、図４に実施の形態を示す
「画像形成装置」は、光導電性の感光体７に光走査装置
１による光走査を行って静電潜像を形成し、静電潜像を
トナー画像として可視化して画像を得る画像形成装置で
あって、感光体の光走査を行う光走査装置１として、請
求項１〜２３の任意の１に記載の光走査装置を用いたこ
とを特徴とするもの（請求項２６）である。
【００３２】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、新規な光走査装置・光走査方法および画像形成装置
を実現できる。この発明の光走査装置・光走査方法は、
分割走査方式の有する前述の利点を生かしつつ、従来の
分割走査方式において問題となっていた「濃度むらや解
像度のばらつき」を有効に軽減し、見た目に良好な画像
を実現する光走査を実施することができる。従って、こ
の発明の画像形成装置は、このような光走査装置を用い
ることにより、良好な画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光走査装置の実施の１形態を示す図である。
【図２】光スポットの光強度分布と、光スポットで書き
込まれる１ドット潜像の電位分布とを説明するための図
である。
【図３】形成された１ドットラインの線幅方向の濃度分
布を説明するための図である。
【図４】画像形成装置の実施の１形態を説明するための
図である。
【図５】画像形成装置の製造プロセスを説明するフロー
図である。
【符号の説明】
１１、２１ 半導体レーザ（光源） １２、２２ カップリングレンズ １３、２３ アパーチュア １４、２４ シリンドリカルレンズ １５、２５ 回転多面鏡（偏向手段） １６、２６ 走査レンズ（走査結像光学手段） ７ 感光体（被走査面）
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C362 AA10 AA12 AA26 AA28 AA34 AA40 AA54 AA66 BA04 BA49 BA67 BA68 BA69 BA71 BA85 BB30 2H045 AA01 BA02 BA22 BA36 CA63 CA88 CB01 5C072 AA03 BA15 HA02 HA13 HB10 HB15 WA06 XA01 XA05 5C074 AA09 BB03 BB26 CC22 CC26 DD05 DD08 EE02 GG03 GG09

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】被走査面上の被走査領域を長さ方向にｎ
    （≧２）個の部分走査部に分割するとともに、各部分走
    査部に１：１で対応させてｎ個の光源を用い、これらｎ
    個の光源からの各光束により、対応する上記部分走査部
    を光走査して、上記被走査領域を合成的に光走査する光
    走査装置であって、 ｎ個の光源と、 これらｎ個の光源からの光束を偏向させる偏向手段と、 この偏向手段により偏向された各光束を、光束ごとに、
    被走査面に向けて集光し、各光束が光走査すべき部分走
    査部に光スポットを形成させる走査結像光学手段とを有
    し、 ｉ番目の部分走査部の中央部近傍において、対応する光
    束により書込まれて形成された１ドットラインの線幅を
    Li（ｉ＝１〜ｎ）とするとき、 これら線幅：Liの、平均値：Ave(Li)、最大値：Max(L
    i)、最小値：Min(Li)が、条件： （１） Max(Li)/1.15<Ave(Li)<Min(Li)/0.85 を満足するように光走査条件を設定されたことを特徴と
    する光走査装置。
  2. 【請求項２】被走査面上の被走査領域を長さ方向にｎ
    （≧２）個の部分走査部に分割するとともに、各部分走
    査部に１：１で対応させてｎ個の光源を用い、これらｎ
    個の光源からの各光束により、対応する上記部分走査部
    を光走査して、上記被走査領域を合成的に光走査する光
    走査装置であって、 ｎ個の光源と、 これらｎ個の光源からの光束を偏向させる偏向手段と、 この偏向手段により偏向された各光束を、光束ごとに、
    被走査面に向けて集光し、各光束が光走査すべき部分走
    査部に光スポットを形成させる走査結像光学手段とを有
    し、 ｉ番目の部分走査部の中央部近傍において、対応する光
    束により書込まれて形成された１ドットラインの、線幅
    およびライン濃度をそれぞれLi，Di（ｉ＝１〜ｎ）とす
    るとき、演算量：√(Li)×Di^(1/5)の平均値：Ave{√(L
    i)×Di^(1/5)}、最大値：Max{√(Li)×Di^(1/5)}、最小
    値：Min{√(Li)×Di^(1/5)}が、条件： を満足するように光走査条件を設定されたことを特徴と
    する光走査装置。
  3. 【請求項３】請求項２記載の光走査装置において、 ｉ番目の部分走査部の中央部近傍において、対応する光
    束により書込まれて形成された１ドットラインの、線幅
    およびライン濃度をそれぞれLi，Di（ｉ＝１〜ｎ）とす
    るとき、演算量：√(Li)×Di^(1/5)の平均値：Ave{√(L
    i)×Di^(1/5)}、最大値：Max{√(Li)×Di^(1/5)}、最小
    値：Min{√(Li)×Di^(1/5)}が、条件： を満足するように光走査条件を設定されたことを特徴と
    する光走査装置。
  4. 【請求項４】請求項１または２または３記載の光走査装
    置において、 ｉ番目の部分走査部の中央部近傍において、対応する光
    束により書込まれて形成された１ドットラインが、主走
    査方向に長い１ドットラインであることを特徴とする光
    走査装置。
  5. 【請求項５】請求項１または２または３記載の光走査装
    置において、 ｉ番目の部分走査部の中央部近傍において、対応する光
    束により書込まれて形成された１ドットラインが、副走
    査方向に長い１ドットラインであることを特徴とする光
    走査装置。
  6. 【請求項６】請求項１または２または３記載の光走査装
    置において、 ｉ番目の部分走査部の中央部近傍において、対応する光
    束により書込まれて形成された１ドットラインが、主走
    査方向に対して傾いた１ドットラインであることを特徴
    とする光走査装置。
  7. 【請求項７】請求項１記載の光走査装置において、 条件（１）が、ｉ番目の部分走査部の中央部近傍におい
    て、対応する光束により書込まれて形成された、主走査
    方向に長い１ドットラインおよび副走査方向に長い１ド
    ットラインに対して満足されることを特徴とする光走査
    装置。
  8. 【請求項８】請求項２記載の光走査装置において、 条件（２）が、ｉ番目の部分走査部の中央部近傍におい
    て、対応する光束により書込まれて形成された、主走査
    方向に長い１ドットラインおよび副走査方向に長い１ド
    ットラインに対して満足されることを特徴とする光走査
    装置。
  9. 【請求項９】請求項３記載の光走査装置において、 条件（２Ａ）が、ｉ番目の部分走査部の中央部近傍にお
    いて、対応する光束により書込まれて形成された、主走
    査方向に長い１ドットラインおよび副走査方向に長い１
    ドットラインに対して満足されることを特徴とする光走
    査装置。
  10. 【請求項１０】被走査面上の被走査領域を長さ方向にｎ
    （≧２）個の部分走査部に分割するとともに、各部分走
    査部に１：１で対応させてｎ個の光源を用い、これらｎ
    個の光源からの各光束により、対応する上記部分走査部
    を光走査して、上記被走査領域を合成的に光走査する光
    走査装置であって、 ｎ個の光源と、 これらｎ個の光源からの光束を偏向させる偏向手段と、 この偏向手段により偏向された各光束を、光束ごとに、
    被走査面に向けて集光し、各光束が光走査すべき部分走
    査部に光スポットを形成させる走査結像光学手段とを有
    し、 ｉ番目の部分走査部とｉ＋１番目の部分走査部の継目近
    傍において、対応する光束により書込まれて形成され
    た、副走査方向に長い１ドットラインの、線幅の比：Li
    /Li+1（ｉ＝１〜ｎ−１）を副走査線幅比：KSとすると
    き、この副走査線幅比：KSが、条件： （３） 0.9＜KS＜1.1 を満足するように光走査条件が設定されたことを特徴と
    する光走査装置。
  11. 【請求項１１】被走査面上の被走査領域を長さ方向にｎ
    （≧２）個の部分走査部に分割するとともに、各部分走
    査部に１：１で対応させてｎ個の光源を用い、これらｎ
    個の光源からの各光束により、対応する上記部分走査部
    を光走査して、上記被走査領域を合成的に光走査する光
    走査装置であって、 ｎ個の光源と、 これらｎ個の光源からの光束を偏向させる偏向手段と、 この偏向手段により偏向された各光束を、光束ごとに、
    被走査面に向けて集光し、各光束が光走査すべき部分走
    査部に光スポットを形成させる走査結像光学手段とを有
    し、 ｉ番目の部分走査部とｉ＋１番目の部分走査部の継目近
    傍において、対応する光束により書込まれて形成され
    た、主走査方向に長い１ドットラインの、線幅の比：Li
    /Li+1（ｉ＝１〜ｎ−１）を主走査線幅比：KMとすると
    き、この主走査線幅比：KMが、条件： （４） 0.93＜KM＜1.07 を満足するように光走査条件が設定されたことを特徴と
    する光走査装置。
  12. 【請求項１２】請求項１０記載の光走査装置において、 ｉ番目の部分走査部とｉ＋１番目の部分走査部の継目近
    傍において、対応する光束により書込まれて形成され
    た、主走査方向に長い１ドットラインの、線幅の比：Li
    /Li+1（ｉ＝１〜ｎ−１）を主走査線幅比：KMとすると
    き、この主走査線幅比：KMが、条件： （４） 0.93＜KM＜1.07 を満足するように光走査条件が設定されたことを特徴と
    する光走査装置。
  13. 【請求項１３】被走査面上の被走査領域を長さ方向にｎ
    （≧２）個の部分走査部に分割するとともに、各部分走
    査部に１：１で対応させてｎ個の光源を用い、これらｎ
    個の光源からの各光束により、対応する上記部分走査部
    を光走査して、上記被走査領域を合成的に光走査する光
    走査装置であって、 ｎ個の光源と、 これらｎ個の光源からの光束を偏向させる偏向手段と、 この偏向手段により偏向された各光束を、光束ごとに、
    被走査面に向けて集光し、各光束が光走査すべき部分走
    査部に光スポットを形成させる走査結像光学手段とを有
    し、 ｉ番目の部分走査部とｉ＋１番目の部分走査部の継目近
    傍において、対応する光束により書込まれて形成され
    た、副走査方向に長い１ドットラインの、線幅の比：Li
    /Li+1（ｉ＝１〜ｎ−１）を副走査線幅比：KS、ライン
    濃度の比：Di/Di+1をライン濃度比：HSとするとき、演
    算量：√(KS)×HS^(1/5)が条件： （５） 0.9＜√(KS)×HS^(1/5)＜1.1 を満足するように、光走査条件を設定されたことを特徴
    とする光走査装置。
  14. 【請求項１４】被走査面上の被走査領域を長さ方向にｎ
    （≧２）個の部分走査部に分割するとともに、各部分走
    査部に１：１で対応させてｎ個の光源を用い、これらｎ
    個の光源からの各光束により、対応する上記部分走査部
    を光走査して、上記被走査領域を合成的に光走査する光
    走査装置であって、 ｎ個の光源と、 これらｎ個の光源からの光束を偏向させる偏向手段と、 この偏向手段により偏向された各光束を、光束ごとに、
    被走査面に向けて集光し、各光束が光走査すべき部分走
    査部に光スポットを形成させる走査結像光学手段とを有
    し、 ｉ番目の部分走査部とｉ＋１番目の部分走査部の継目近
    傍において、対応する光束により書込まれて形成され
    た、主走査方向に長い１ドットラインの、線幅の比：Li
    /Li+1（ｉ＝１〜ｎ−１）を主走査線幅比：KM、ライン
    濃度の比：Di/Di+1をライン濃度比：HMとするとき、演
    算量：√(KM)×HM^(1/5)が条件： （６） 0.93＜√(KM)×HM^(1/5)＜1.07 を満足するように、光走査条件を設定されたことを特徴
    とする光走査装置。
  15. 【請求項１５】請求項１３記載の光走査装置において、 ｉ番目の部分走査部とｉ＋１番目の部分走査部の継目近
    傍において、対応する光束により書込まれて形成され
    た、主走査方向に長い１ドットラインの、線幅の比：Li
    /Li+1（ｉ＝１〜ｎ−１）を主走査線幅比：KM、ライン
    濃度の比：Di/Di+1をライン濃度比：HMとするとき、演
    算量：√(KM)×HM^(1/5)が条件： （６） 0.93＜√(KM)×HM^(1/5)＜1.07 を満足するように、光走査条件を設定されたことを特徴
    とする光走査装置。
  16. 【請求項１６】請求項１〜１５の任意の１に記載の光走
    査装置において、 ｎ個の光源の設定発光光量が独立に調整可能であること
    を特徴とする光走査装置。
  17. 【請求項１７】請求項１〜１６の任意の１に記載の光走
    査装置において、 ｎ個の光源の駆動デュ−ティ比を独立に設定可能である
    ことを特徴とする光走査装置。
  18. 【請求項１８】請求項１〜１６の任意の１に記載の光走
    査装置において、 ｎ個の光源からの各光束に対してビーム整形を行うｎ個
    のアパーチュアの開口が、独立に設定されたことを特徴
    とする光走査装置。
  19. 【請求項１９】請求項１〜１８の任意の１に記載の光走
    査装置において、 光源の数：ｎが２であることを特徴とする光走査装置。
  20. 【請求項２０】請求項１９記載の光走査装置において、 偏向手段が、個々の光源からの各光束を個別的に偏向さ
    せる２個の光偏向器で構成されていることを特徴とする
    光走査装置。
  21. 【請求項２１】請求項１９または２０記載の光走査装置
    において、 走査結像光学手段が、各光源からの光束を別個に、被走
    査領域に向かって集光させる２系統の走査結像光学系で
    構成されていることを特徴する光走査装置。
  22. 【請求項２２】請求項１〜２１の任意の１に記載の光走
    査装置において、 各部分走査部ごとに、光走査の開始側と終了側に偏向光
    束を受光する受光素子を有することを特徴とする光走査
    装置。
  23. 【請求項２３】請求項２２記載の光走査装置において、 隣接する部分走査部の間には１つの受光素子が配置さ
    れ、この受光素子が、一方の部分走査部の終了側の偏向
    光束を受光するとともに、他方の部分走査部の開始側の
    偏向光束を受光することを特徴とする光走査装置。
  24. 【請求項２４】被走査面上の被走査領域を長さ方向にｎ
    （≧２）個の部分走査部に分割するとともに、各部分走
    査部に１：１で対応させてｎ個の光源を用い、これらｎ
    個の光源からの各光束により、対応する上記部分走査部
    を光走査して、上記被走査領域を合成的に光走査する光
    走査方法であって、 請求項１〜２３の任意の１に記載の光走査装置を用いて
    行うことを特徴とする光走査方法。
  25. 【請求項２５】被走査面上の被走査領域を長さ方向にｎ
    （≧２）個の部分走査部に分割するとともに、各部分走
    査部に１：１で対応させてｎ個の光源を用い、これらｎ
    個の光源からの各光束により、対応する上記部分走査部
    を光走査して、上記被走査領域を合成的に光走査する光
    走査方法であって、 請求項２２または２３記載の光走査装置を用いて行わ
    れ、 各部分走査部の光走査開始側と光走査終了側の受光素子
    の検出時間差により、各部分走査部に対応する光源の駆
    動クロックを調整することを特徴とする光走査方法。
  26. 【請求項２６】光導電性の感光体に光走査装置による光
    走査を行って静電潜像を形成し、上記静電潜像をトナー
    画像として可視化して画像を得る画像形成装置であっ
    て、 感光体の光走査を行う光走査装置として、請求項１〜２
    ３の任意の１に記載の光走査装置を用いたことを特徴と
    する画像形成装置。
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