JP2005088352A - 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、走査光学装置の構成部材からでるゴースト光により画質劣化を防止することを目的とする。
【解決手段】 本発明では画像書き込み光束とゴースト光発生位置、露光量との関連付けを行い、実際の画像信号と対比することにより被走査面上のゴースト光露光量を算出し、これを基に光源から出射される光束の発光量又は光束のパルス幅を制御するものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は走査光学装置に関し、特に光源手段から放射した光束を偏向素子で偏向させｆθ特性を持った結像素子を介して被走査面上を光走査して画像情報を記録するようにした、例えば電子写真プロセスを有するレーザービームプリンターやデジタル複写機等の装置に好適な走査光学装置、及びそれを用いた画像形成装置に関するものである。

従来よりレーザービームプリンター（ＬＢＰ）等の走査光学装置においては画像信号に応じて光源手段から放射した光束を光変調している。そして該光変調された光束を例えばポリゴンミラーから成る光偏向器により周期的に偏向させ、ｆθ特性を有する結像光学系によって感光性の記録媒体面上にスポット状に集束させ光走査して画像記録を行っている。

図１１は従来の走査光学装置の概略図である（特許文献１〜３）。同図において光源手段１から放射した発散光束はコリメーターレンズ２により略平行光となり、絞り３によって該光束を制限してシリンドリカルレンズに入射する。シリンドリカルレンズ４に入射した平行光束のうち主走査面内においてはそのままの状態で射出する。また副走査面内においては集束してポリゴンミラーから成る偏向素子５の反射面にほぼ線像として結像する。偏向素子５の反射面で反射偏向された光束はｆθ特性を有する走査光学素子（ｆθレンズ）６を介して被走査面８に導光される。そして偏向素子５を矢印方向に回転させることによって被走査面８上を走査している。

カラー画像形成装置に用いる走査光学装置は、光源手段を複数有し、一つまたは複数の偏向素子に光束を入射させる。このとき入射する複数の光束は偏向走査面および偏向素子の光軸を含み偏向走査面に直交する面に対しそれぞれ角度を有しており、一つまたは複数の走査光学素子を介した後、ミラー等により光束を分離し、それぞれ異なる複数の被走査面上を複数の光スポットで走査させている。
特開平１０−１４８７８１号公報 特許３３６５８６９号公報 特開２００１−３０５４５９号公報

従来より走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置では、走査光学装置内の光学素子やメカ部材からのゴースト光により、画像の縦スジや二重画像といった画像品位の低下が問題となっている。

特に、近年では、走査光学素子やシリンドリカルレンズのプラスチック化に伴い反射防止コートを行っていないレンズが主流となっており、レンズ表面からのゴースト光が非常に多い。また走査光学装置のコンパクト化に伴い光学素子を支持する筐体と光路とのスペースが近接するため、筐体、絞り、偏向素子の非鏡面部等のメカ部材からのゴースト光も増加している。

また４本の感光体を用いて各々に光走査装置を配置してレーザー光により潜像を形成し、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｂｋ（ブラック）の各色の原稿の画像を各々対応する感光体面上に形成する所謂タンデム型カラー画像形成装置では、共通の偏向器により対向方向に光束を走査させる走査光学装置が用いられており、発生したゴースト光が対向する被走査面に入射し画像縦スジや色味のずれを引き起こすという問題がある。

このようなゴースト光を低減させる技術としては、
１．メカ部材によるゴースト光の遮光（特許文献１）
２．光学素子の偏心によるゴースト光の分離（特許文献２）
３．ゴースト光を画像有効域外へ導く光学設計（特許文献３）
が知られている。しかしながら１．メカ部材によるゴースト光の遮光はメカ部材の配置精度が厳しく場合によっては画像書き込み光束を遮ってしまう恐れがあること、２．光学素子の偏心によるゴースト光の分離は偏心により光学系の収差が悪化し、走査線湾曲やスポット形状の回転を引き起こすこと、３．ゴースト光を画像有効域外へ導く光学設計は光学系の設計自由度を低減させ構成が複雑となることが問題となっている。またいずれの方法においても光学素子の形状によっては内面反射等完全には除去しきれないゴースト光も存在し課題が残る。

本発明はこの様な問題点を解決、低減するものであり、実際に印字を行う画像信号からゴースト光発生位置及びその露光量を算出し、画像書き込み光束の光量及び／又はパルス幅を制御することにより、ゴースト光が与える影響を電気的に補正するものである。これによって被走査面上の像面照度分布を均一にし、高精細印字に好適な走査光学装置、及びそれを用いた画像形成装置を提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１の走査光学装置は、光源手段から出射する画像信号により変調された画像書き込み光束を偏向手段により偏向し、結像手段を介して被走査面上を走査する走査光学装置において、
前記光源手段から出射された光束が通過する光路に配置された走査光学装置の構成部材からのゴースト光による被走査面上のゴースト光の発生位置及び露光量を、予め記憶された、前記光源手段から出射された光束に対するゴースト光の発生位置及び露光量の関係と前記画像信号に基づき算出するゴースト露光量算出手段と、
前記算出結果に基いて前記光源手段から出射された光束の発光量を制御又は前記光源手段から出射される光束のパルス幅を制御する露光量制御手段と、を有する構成とする。

本発明の請求項２は、請求項１において、前記ゴースト光は、前記結像手段が有する走査光学素子の内面反射により発生し、前記被走査面上に到達する光を有する構成とする。

本発明の請求項３は、請求項１又は請求項２において、前記ゴースト光は、前記結像手段が有する走査光学素子の表面から反射し、前記偏向手段に再入射し、前記被走査面上に到達する光を有する構成とする。

本発明の請求項４は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記ゴースト光は、前記偏向手段及び前記結像手段が有する走査光学素子を支持する筐体の表面からの光束が前記被走査面上に到達する光を有する構成とする。

本発明の請求項５は、請求項１〜４のいずれか一項において、予め記憶された前記光源手段から出射された光束に対するゴースト光の発生位置及び露光量の関係は、主走査方向に関して関連つけられている構成とする。

本発明の請求項６は、請求項１〜５のいずれか一項において、予め記憶された前記光源手段から出射された光束に対するゴースト光の発生位置及び露光量の関係は、主走査方向及び副走査方向に関して関連つけられている構成とする。

本発明の請求項７は、請求項１〜６のいずれか一項において、前記結像手段が有する走査光学素子はプラスチックレンズである構成とする。

本発明の請求項８は、請求項１〜７のいずれか一項において、前記光源手段は独立に変調された複数の光束を出射するマルチビーム光源である構成とする。

本発明の請求項９は、複数の光源手段から出射する異なる画像信号により変調された複数の画像書き込み光束を共通の偏向手段により対向方向に偏向し、複数の結像手段を介して複数の被走査面上を走査する走査光学装置において、
前記光源手段から出射された光束が通過する光路に配置された走査光学装置の構成部材からのゴースト光による被走査面上のゴースト光の発生位置及び露光量を、予め記憶された、前記光源手段から出射された光束に対するゴースト光の発生位置及び露光量の関係と前記画像信号に基づき算出するゴースト露光量算出手段と、
前記算出結果に基いて前記光源手段から出射された光束の発光量を制御又は前記光源手段から出射される光束のパルス幅を制御する露光量制御手段と、を有する構成とする。

本発明の請求項１０は、請求項９において、前記ゴースト光は、前記結像手段が有する走査光学素子の内面反射により発生し、前記被走査面上に到達する光を有する構成とする。

本発明の請求項１１は、請求項９又は請求項１０において、前記ゴースト光は、前記結像手段が有する走査光学素子の表面から反射し、前記偏向手段に再入射し、前記被走査面上に到達する光を有する構成とする。

本発明の請求項１２は、請求項９〜１１のいずれか一項において、前記ゴースト光は、前記偏向手段及び前記結像手段が有する走査光学素子を支持する筐体の表面からの光束が前記被走査面上に到達する光を有する構成とする。

本発明の請求項１３は、請求項９〜１２のいずれか一項において、予め記憶された前記光源手段から出射された光束に対するゴースト光の発生位置及び露光量の関係は、主走査方向に関して関連つけられている構成とする。

本発明の請求項１４は、請求項９〜１３のいずれか一項において、予め記憶された前記光源手段から出射された光束に対するゴースト光の発生位置及び露光量の関係は、主走査方向及び副走査方向に関して関連つけられている構成とする。

本発明の請求項１５は、請求項９〜１４のいずれか一項において、前記結像手段が有する走査光学素子はプラスチックレンズである構成とする。

本発明の請求項１６は、請求項９〜１５のいずれか一項において、前記光源手段は独立に変調された複数の光束を出射するマルチビーム光源である構成とする。

本発明の請求項１７は、請求項９〜１６のいずれか一項において、前記ゴースト光は前記結像手段が有する走査光学素子の表面から反射した光束が、対向する被走査面上に到達する光を有することを特徴とする請求項９〜１６のいずれか一項記載の走査光学装置。

本発明の請求項１８は、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の走査光学装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記走査光学装置で走査された光束によって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、前記現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを備えた構成とする。

本発明の請求項１９は、請求項９〜１７のいずれか一項に記載の走査光学装置と、前記複数の被走査面に配置された複数の感光体と、前記走査光学装置で走査された光束によって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する複数の現像器と、前記現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを備えた構成とする。

本発明の請求項２０は、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の走査光学装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記走査光学装置に入力せしめるプリンタコントローラとを備えた構成とする。

本発明の請求項２１は、請求項９〜１７のいずれか一項に記載の走査光学装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記走査光学装置に入力せしめるプリンタコントローラとを備えた構成とする。

以上説明したように本発明によれば、走査光学装置の画像信号からゴースト光発生位置及びその露光量を算出し、画像書き込み光束の光量及び／又はパルス幅を制御することにより、ゴースト光が与える影響を電気的に補正するものである。

（第１実施例）
図１は本発明の第１実施例の走査光学装置の主走査方向の断面図、図２は副走査方向の断面図である。

同図において１は光源手段であり、例えば半導体レーザーによって成り立っている。２はコリメーターレンズである。３は絞りであり光束（光量）を制限している。４はシリンドリカルレンズである。

５は偏向素子でポリゴンミラーより成っておりモーター等の駆動手段により矢印方向に回転している。６はｆθ特性を有する走査光学系であり本実施例では走査光学素子である２枚のプラスチック製レンズ６１、６２で構成されている。８は被走査面である感光ドラムである。

光源手段である半導体レーザー１から出射した発散光束はコリメーターレンズ２によって略平行光に変換される。この光束は絞り３によって光量を制限されリンドリカルレンズ４に入射する。このうち主走査方向の光束はそのまま偏向素子であるポリゴンミラー５に入射するが、副走査方向の光束はシリンドリカルレンズ４によりポリゴンミラー面付近に結像される。したがってポリゴンミラー５に入射する光束は主走査方向に長手の線像となる。

このポリゴンミラー５に入射する光束は偏向走査面及び偏向素子の回転軸を含み偏向走査面に直交する面に対しそれぞれ角度を有し入射されており、モ−タ−によるポリゴンミラー５の矢印方向の回動によって走査光学系に向け偏向走査され、ｆθ特性を有する走査光学系６に入射される。走査光学系６は主走査方向と副走査方向に異なる屈折力を持つ２枚のプラスチック製トーリックレンズ６１、６２よりなり、ポリゴンミラーからの偏向光束を被走査面に結像させるとともにポリゴンミラー面の倒れを補正している。走査光学系６に入射した光束は、該走査光学系により被走査面８上に結像して、感光ドラム等からなる被走査面８上を該光束で光走査する。

ここで走査光学系のゴースト光に関し説明する。先に説明したプラスチック製トーリックレンズ６１、６２は表面に反射防止膜を付けていない。これはプラスチックレンズへの蒸着はガラスレンズに比べて難しくコストもかかるためである。これにより光束の入射角、偏光方向によっても異なるが、レンズ表面で約４％の光束が反射することとなる。

図３は本発明の走査光学装置における被走査面８側のトーリックレンズ６２（Ｇ２レンズ）の内面反射（出射面６２ｂ→入射面６２ａの反射）を示す図である。図４はこのときの画像書き込み光束に対するゴースト発生位置と露光量を示す図であり、縦軸が画像書き込み光束の到達像高、横軸がそれに対応するゴースト光の到達像高であり、実線がゴースト光の主光線の到達位置を示している。同図の破線はこれを積分し露光量に換算したものであり、縦軸がゴースト光の露光量となる。

走査光学素子であるプラスチック製トーリックレンズ６２の内面反射によるゴースト光は、出射面６２ｂと入射面６２ａで２回反射するため、その光量は概算で４％×４％＝０．１６％でしかなく小さい。

しかしながら、実際のゴースト光の動きは複雑であり、例えば本実施例の場合、図４の実線が示すようにＹ＝±８０ｍｍ像高付近でゴースト光は一旦停止して向きを変える。したがって同像高近傍のゴースト光の走査速度は画像書き込み光束と比べ十分遅く、破線で示している走査速度を考慮したゴースト露光量は約１．２％と大きくなっている。

本実施例ではこのようなゴースト光を画像書き込み光束の光量を制御することにより、被走査面上における像面照度が均一になるようにしている。この制御方法を１００％印字画像（ベタ画像）と一般画像を例にとり説明する。図５において（ａ）はベタ画像、（ｂ）は一般画像の光量制御の様子である。第５図（１）はこれから記録を行う実際の画像信号（ＯＮ／ＯＦＦ）を示しており、従来はこの画像信号どおりに光源が一定光量で発光されている。しかしながら本実施例では次の制御手順に従い光源の光量制御を行っている。

（ゴースト露光量算出）
予め記憶されている画像書き込み光束に対するゴースト発生位置と露光量の関係（図４に相当）と実際の画像信号とを照らし合わせ、位置及び露光量への変換を行い、ゴースト光の発生位置及び露光量を予測する。図５（２）にそれぞれのゴースト露光量算出結果を示す。本実施例のトーリックレンズ６２の内面反射の場合、最軸外像高近傍を記録する時に、Ｙ＝±８０ｍｍ像高にゴースト光が発生する。（ａ）はベタ画像のためゴースト露光量が左右対称となっているが、（ｂ）は最軸外像高の印字比率の高い＋側像高のゴースト光が−側像高に比べて大きくなっていることが読み取れる。

（光源手段１の発光量制御）
補正前の光源手段１から出射される光束の発光量からゴースト露光量を減算し補正後の光源手段１から出射される光束の発光量とする。減算により負となる場合の発光量は０とする。図５（３）にそれぞれの補正後の光源手段１から出射される光束の発光量を示す。本実施例の場合、Ｙ＝＋８０ｍｍ像高においてゴースト光分だけ発光光量が減らされていることが読み取れる。

つまり、ゴースト光の露光量の大きな領域における正規の画像書き込み光束の発光量をゴースト光の露光量の小さな領域における正規の画像書き込み光束の発光量より少なくしている。

例えば、Ｙ＝０ｍｍ像高とＹ＝＋８０ｍｍ像高において、同一の画像信号を打つ場合、正規の画像書き込み光束の発光量はＹ＝０ｍｍ像高とＹ＝＋８０ｍｍ像高で同一量とするべきであるが、本実施例においては、Ｙ＝＋８０ｍｍ像高における正規の画像書き込み光束の発光量をＹ＝０ｍｍ像高における正規の画像書き込み光束の発光量より少なくしている。

本発明において、ゴースト光の露光量の大きな領域とは、像面照度の不均一に基く画質の劣化が問題となる領域であり、正規のベタ画像書き込み光束の露光量の０．５％以上のゴースト光の露光量が到達する像高の領域である。

本実施例の走査光学装置では、Ｙ＝＋８０ｍｍ像高を含む７割〜９割の像高の範囲内で、ゴースト露光量のピーク（最大値）が現れ、７割〜９割の像高の範囲内で像面照度ムラによる画質劣化が顕著に問題となるので、本実施例のような構成が必要となる。

なお本実施例では被走査面側に配置したトーリックレンズ６２の内面反射に関して説明を行ったが、トーリックレンズ６１やシリンドリカルレンズ４、折り返しミラー（図示せず）等の光学素子や、光学素子の支持するメカ部材からのゴースト光、偏向手段５の反射面からのゴースト光、筐体（光学箱）、絞り３、偏向手段５の非鏡面部等のメカ部材からのゴースト光、走査光学装置内の側面等のメカ部材や感光ドラム８からのゴースト光等、あらゆるゴースト光に関しても同様に制御することが可能である。

更に、本発明では、ゴースト光の発生は、画像書き込み光束のフレア反射だけが原因でなく、後述する同期検出光束（ＢＤ光束）のフレア反射も原因となる。

ゴースト光の発生位置として、被走査面上へ到達する画像書き込み光束の書き出し位置を揃えるための同期検出光学系（図示せず）も挙げられる。同期検出時に同期検出光束（ＢＤ光束）が、走査光学装置の筐体やＢＤレンズや同期検出素子の受光面やその支持部材で反射することにより、ゴースト光が発生する。

また説明では一走査線（主走査方向）に関してのみ画像書き込み光束とゴースト光発生位置、及び露光量の関係を関連付けたが、ゴースト光の中には副走査方向拡がるものも数多くあり、このようなゴースト光に関しては画像書き込み光束とゴースト光発生位置、及び露光量の関係を２次元的（主走査方向、副走査方向共に）に関連付けることによりより高精度なゴースト光の電気的補正が可能となる。

図９は本発明の画像形成装置の実施形態を示す副走査方向の要部断面図である。同図において、符号１０４は画像形成装置を示す。この画像形成装置１０４には、パーソナルコンピュータ等の外部機器１１７からコードデータＤｃが入力する。このコードデータＤｃは、装置内のプリンタコントローラ１１１によって、画像データ（ドットデータ）Ｄｉに変換される。この画像データＤｉは、実施例に示した構成を有する走査光学装置１００に入力される。そして、この走査光学装置１００からは、画像データＤｉに応じて変調された光ビーム１０３が出射され、この光ビーム１０３によって感光ドラム１０１の感光面が主走査方向に走査される。

静電潜像担持体（感光体）たる感光ドラム１０１は、モータ１１５によって時計廻りに回転させられる。そして、この回転に伴って、感光ドラム１０１の感光面が光ビーム１０３に対して、主走査方向と直交する副走査方向に移動する。感光ドラム１０１の上方には、感光ドラム１０１の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ１０２が表面に当接するように設けられている。そして、帯電ローラ１０２によって帯電された感光ドラム１０１の表面に、前記走査光学装置１００によって走査される光ビーム１０３が照射されるようになっている。

先に説明したように、光ビーム１０３は、画像データＤｉに基づいて変調されており、この光ビーム１０３を照射することによって感光ドラム１０１の表面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記光ビーム１０３の照射位置よりもさらに感光ドラム１０１の回転方向の下流側で感光ドラム１０１に当接するように配設された現像器１０７によってトナー像として現像される。

現像器１０７によって現像されたトナー像は、感光ドラム１０１の下方で、感光ドラム１０１に対向するように配設された転写ローラ１０８によって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１１２は感光ドラム１０１の前方の用紙カセット１０９内に収納されているが、手差しでも給紙が可能である。用紙カセット１０９端部には、給紙ローラ１１０が配設されており、用紙カセット１０９内の用紙１１２を搬送路へ送り込む。

以上のようにして、未定着トナー像を転写された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図において左側）の定着器へと搬送される。定着器は内部に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１１３とこの定着ローラ１１３に圧接するように配設された加圧ローラ１１４とで構成されており、転写部から搬送されてきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１１４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙１１２上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ローラ１１３の後方には排紙ローラ１１６が配設されており、定着された用紙１１２を画像形成装置の外に排出せしめる。

図においては図示していないが、プリントコントローラ１１１は、先に説明データの変換だけでなく、モータ１１５を始め画像形成装置内の各部や、走査光学装置内のポリゴンモータなどの制御を行う。

以上、本実施例では画像書き込み光束とゴースト光発生位置、露光量との関連付けを行い、実際の画像信号と対比することにより被走査面上のゴースト光露光量を算出し、これを基に光源の発光光量を制御するものである。これによりレンズ表面に反射防止膜等を成膜しなくとも、またメカ部材によるゴーストが発生していても、安価な方法で被走査面上における像面照度を均一にすることが可能となり、高精細印字に好適な走査光学装置、及び画像形成装置を実現するものである。

ｆθ特性を有する走査光学系６は、２枚のレンズに限定されない。走査光学系６は、１枚のレンズより構成されていても良いし、３枚以上のレンズで構成されていても良く、また、走査光学系６は、回折光学素子や曲面ミラーを備えていても良い。

本発明のゴースト光は、回折光学素子や曲面ミラーの光学面やその支持部材から発生するものも含まれる。

図１において、偏向手段５を回転させることで走査光学系６を通過して被走査面８上に導かれる光束の本数は１本であるが、２本以上でも良い。

２つ以上の発光部を有する半導体レーザーは、モノリシックマルチ半導体レーザーが用いられる。また、ビーム合成系を用いて、１つの発光部を有するモノリシックシングル半導体レーザーを２つ合成する系であっても良い。

１つの被走査面８に導かれる光束が３本以上の場合、端面発光型でなく面発光型半導体レーザーを用いても良い。

（第２実施例）
図６は本発明の第２実施例の走査光学装置の主走査方向の断面図、図７は副走査方向の断面図である。第２実施例において第１実施例と異なる点は、走査光学装置を複数の光束を複数の異なる被走査面に同時に走査するタンデム型走査光学装置にした点、それをカラー画像形成装置に搭載した点、これに伴い光学素子から対向する被走査面に向かうゴースト光を電気的に補正した点であり他は第１実施例と同様である。

本実施例は偏向素子を挟み対向した走査光学系６を二組備え、さらに図示していないがこのユニットを一組用意することで合計４本の光束を同時に偏向し、夫々に対応した感光体ドラム上を光走査する走査光学装置である。

このように一つの偏向素子５を複数の被走査面８ａ、８ｂ上へ向かう光束で共通に使用する走査光学装置の場合、図８に示すように光学素子６３ｂ表面からの反射光が対向する被走査面８ａ上へ入りゴースト光となり問題となる。このゴースト光は１回の表面反射しかしていないため、ゴースト光量は概算で４％（対向の走査系の光学効率は考慮していない）となりレンズ内面反射の場合に比して大きい。

本実施例においてはこのゴースト光を電気的に補正するため、被走査面８ｂに画像書き込みを行う光束の被走査面８ａ上でのゴースト発生位置とその露光量との関連付けを行い、被走査面８ｂ上に書き込まれる画像信号と照らし合わせて被走査面８ａ上のゴースト光発生位置及びその露光量を予測する。

そして被走査面８ａへ向けた補正前の光源手段の発光量から先に算出したゴースト光の露光量を減算して補正後の光源手段の発光光量とし、被走査面８上を露光、走査する。

つまり、ゴースト光の露光量の大きな領域における正規の画像書き込み光束の発光量をゴースト光の露光量の小さな領域における正規の画像書き込み光束の発光量より少なくしている。

なお上記説明は被走査面８ｂに書き込む光束による被走査面８ａにおけるゴースト光の補正方法を記したが、この逆のゴースト光の補正も行うことが望ましい。

つまり、ゴースト光の露光量の大きい領域に向かう正規の画像書き込み光束の発光量は減算も加算もせず、ゴースト光の露光量の少ない領域に向かう正規の画像書き込み光束の発光量をから先に算出したゴースト光の露光量を加算して補正後の光源手段の発光光量とし、被走査面８上を露光、走査する。

また第１実施例と同様にレンズ内面反射やポリゴンを介したゴースト光、メカ部材によるゴースト光等、書き込み光束と同一の被走査面へ向けられたゴースト光に関しても、同様な手法で電気的に補正することが可能であり、この場合は補正後の光源の発光光量は対向する２つの被走査面へ向けた光束の画像信号に基づき算出されることになる。

図１０は本発明の実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施例は、光走査装置を４個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図１０において、６０はカラー画像形成装置、１１，１２，１３，１４は各々実施例１〜３に示したいずれかの構成を有する光走査装置、２１，２２，２３，２４は各々像担持体としての感光ドラム、３１，３２，３３，３４は各々現像器、５１は搬送ベルトである。

同図においてカラー画像形成装置６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器５２からＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ５３によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各画像データ（ドットデータ）に変換される。これらの画像データは、それぞれ光走査装置１１，１２，１３，１４に入力される。そして、これらの光走査装置からは、各画像データに応じて変調された光ビーム４１，４２，４３，４４が出射され、これらの光ビームによって感光ドラム２１，２２，２３，２４の感光面が主走査方向に走査される。

本実施態様におけるカラー画像形成装置は光走査装置（１１，１２，１３，１４）を４個並べ、各々がＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各色に対応し、各々平行して感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に画像信号（画像情報）を記録し、カラー画像を高速に印字するものである。

本実施態様におけるカラー画像形成装置は上述の如く４つの光走査装置１１，１２，１３，１４により各々の画像データに基づいた光ビームを用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に形成している。その後、記録材に多重転写して１枚のフルカラー画像を形成している。

前記外部機器５２としては、例えばＣＣＤセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。

以上、本実施例では複数の光束を複数の異なる被走査面に同時に走査するタンデム型走査光学装置において、対向する被走査面上への画像書き込み光束と、ゴースト光発生位置、露光量との関連付けを行い、実際の画像信号と対比することにより対向面側から発生するゴースト光露光量を算出し、これを基に光源の発光光量を制御するものである。また第１実施例と同様の手段で対向面以外から発生するゴースト光も電気的に補正することが可能である。

これによりレンズ表面に反射防止膜等を成膜しなくとも、またメカ部材によるゴーストが発生していても、安価な方法で被走査面上における像面照度を均一にすることが可能となり、高精細印字に好適なタンデム型走査光学装置、及びタンデム型カラー画像形成装置を実現するものである。

（第３実施例）
第３実施例において第１実施例と異なる点は、算出されたゴースト光による露光量を光源の発光パルス幅を制御して補正した点であり他は第１実施例と同様である。

本実施例では図５（２）において算出されたゴースト露光量を基に光源の発光量を制御するのではなく、光源の発光パルス幅（時間）を制御するものである。より具体的には、ゴースト発生位置においてはその露光量分だけ発光パルス幅を短くすることにより、被走査面上の像面照度の均一化を行うものである。

つまり、ゴースト光の露光量の大きな領域における正規の画像書き込み光束の発光パルス幅（時間）をゴースト光の露光量の小さな領域における正規の画像書き込み光束の発光パルス幅（時間）より短くしている。

なお本手法は実施例２で示したタンデム型走査光学装置、及びタンデム型画像形成装置に適用することも可能である。

以上、本実施例においても実施例１同様にゴースト光が発生しても安価な方法で被走査面上における像面照度を均一にすることが可能となり、高精細印字に好適な走査光学装置、及び画像形成装置を実現するものである。

第１実施例における走査光学装置の主走査方向の断面図。 第１実施例における走査光学装置の副走査方向の断面図。 第１実施例におけるトーリックレンズの内面反射によるゴースト光を示す図である。 第１実施例における画像書き込み光束に対するゴースト発生位置と露光量を示す図である。 第１実施例におけるゴースト露光量、光源発光光量の関係を説明する図であり、（ａ）はベタ画像、（ｂ）は一般画像を示している。 第２実施例における走査光学装置の主走査方向の断面図。 第２実施例における走査光学装置の副走査方向の断面図。 第２実施例における対向被走査面へのゴースト光を示す図である。 第１実施例における画像形成装置を示す図である。 第２実施例におけるタンデム型カラー画像形成装置を示す図である。 従来の走査光学装置の概略図。

符号の説明

１ 光源（半導体レーザー）
２ コリメーターレンズ
３ 絞り
４ シリンドリカルレンズ
５ 偏向器（ポリゴンミラー）
Ｏ ポリゴン回転軸
Ａ ポリゴン回転方向
６ 走査光学系
６１〜６４ トーリックレンズ
７ 折返しミラー
８ 被走査面（感光体ドラム）

Claims (21)

1. 光源手段から出射する画像信号により変調された画像書き込み光束を偏向手段により偏向し、結像手段を介して被走査面上を走査する走査光学装置において、
   前記光源手段から出射された光束が通過する光路に配置された走査光学装置の構成部材からのゴースト光による被走査面上のゴースト光の発生位置及び露光量を、予め記憶された前記光源手段から出射された光束に対するゴースト光の発生位置及び露光量の関係と前記画像信号に基づき算出するゴースト露光量算出手段と、
   前記算出結果に基いて前記光源手段から出射された光束の発光量を制御又は前記光源手段から出射される光束のパルス幅を制御する露光量制御手段と、を有することを特徴とする走査光学装置。
2. 前記ゴースト光は、前記結像手段が有する走査光学素子の内面反射により発生し、前記被走査面上に到達する光を有することを特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
3. 前記ゴースト光は、前記結像手段が有する走査光学素子の表面から反射し、前記偏向手段に再入射し、前記被走査面上に到達する光を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の走査光学装置。
4. 前記ゴースト光は、前記偏向手段及び前記結像手段が有する走査光学素子を支持する筐体の表面からの光束が前記被走査面上に到達する光を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の走査光学装置。
5. 予め記憶された前記光源手段から出射された光束に対するゴースト光の発生位置及び露光量の関係は、主走査方向に関して関連つけられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の走査光学装置。
6. 予め記憶された前記光源手段から出射された光束に対するゴースト光の発生位置及び露光量の関係は、主走査方向及び副走査方向に関して関連つけられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の走査光学装置。
7. 前記結像手段が有する走査光学素子はプラスチックレンズであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の走査光学装置。
8. 前記光源手段は独立に変調された複数の光束を出射するマルチビーム光源であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の走査光学装置。
9. 複数の光源手段から出射する異なる画像信号により変調された複数の画像書き込み光束を共通の偏向手段により対向方向に偏向し、複数の結像手段を介して複数の被走査面上を走査する走査光学装置において、
   前記光源手段から出射された光束が通過する光路に配置された走査光学装置の構成部材からのゴースト光による被走査面上のゴースト光の発生位置及び露光量を、予め記憶された、前記光源手段から出射された光束に対するゴースト光の発生位置及び露光量の関係と前記画像信号に基づき算出するゴースト露光量算出手段と、
   前記算出結果に基いて前記光源手段から出射された光束の発光量を制御又は前記光源手段から出射される光束のパルス幅を制御する露光量制御手段と、を有することを特徴とする走査光学装置。
10. 前記ゴースト光は、前記結像手段が有する走査光学素子の内面反射により発生し、前記被走査面上に到達する光を有することを特徴とする請求項９記載の走査光学装置。
11. 前記ゴースト光は、前記結像手段が有する走査光学素子の表面から反射し、前記偏向手段に再入射し、前記被走査面上に到達する光を有することを特徴とする請求項９又は請求項１０記載の走査光学装置。
12. 前記ゴースト光は、前記偏向手段及び前記結像手段が有する走査光学素子を支持する筐体の表面からの光束が前記被走査面上に到達する光を有することを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項記載の走査光学装置。
13. 予め記憶された前記光源手段から出射された光束に対するゴースト光の発生位置及び露光量の関係は、主走査方向に関して関連つけられていることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項記載の走査光学装置。
14. 予め記憶された前記光源手段から出射された光束に対するゴースト光の発生位置及び露光量の関係は、主走査方向及び副走査方向に関して関連つけられていることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項記載の走査光学装置。
15. 前記結像手段が有する走査光学素子はプラスチックレンズであることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか一項記載の走査光学装置。
16. 前記光源手段は独立に変調された複数の光束を出射するマルチビーム光源であることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか一項記載の走査光学装置。
17. 前記ゴースト光は前記結像手段が有する走査光学素子の表面から反射した光束が、対向する被走査面上に到達する光を有することを特徴とする請求項９〜１６のいずれか一項記載の走査光学装置。
18. 請求項１〜１７のいずれか一項に記載の走査光学装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記走査光学装置で走査された光束によって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、前記現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを備えた画像形成装置。
19. 請求項９〜１７のいずれか一項に記載の走査光学装置と、前記複数の被走査面に配置された複数の感光体と、前記走査光学装置で走査された光束によって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する複数の現像器と、前記現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを備えたカラー画像形成装置。
20. 請求項１〜１７のいずれか一項に記載の走査光学装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記走査光学装置に入力せしめるプリンタコントローラとを備えた画像形成装置。
21. 請求項９〜１７のいずれか一項に記載の走査光学装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記走査光学装置に入力せしめるプリンタコントローラとを備えたカラー画像形成装置。

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