JP2007069572A - 光走査装置・画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源数を減らしながらも、色むらや色ずれを良好に低減でき、且つ高速な画像出力を可能にする光走査装置を提供する。
【解決手段】 単一の光源からの光ビームにより、複数の異なる被走査面を走査する光走査装置において、被走査面までに通過するレンズの内部での吸収やフレネル反射の入射角特性、反射コートされた光路折り曲げミラーの入射角特性やミラー表面の粗さによる散乱等の影響により、被走査面上における主走査方向位置（像高）により、光ビーム光量が異なってしまう。シェーディング特性が複数の被走査面間で異なると、出力された画像において、色むらが発生してしまう。これを抑制すべく、光量補正手段を設け、単一の光源からの光ビームにより走査される、異なる被走査面毎に、主走査方向の光走査位置に対応して光源の発光光量を決定する光量補正データを変更する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、光走査装置、該光走査装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関する。

レーザプリンタ、デジタル複写機、普通紙ファックス等で用いられる電子写真画像形成装置において、カラー化、高速化が進み、感光体を複数（通常は４つ）有するタンデム対応の画像形成装置が普及してきている。
カラーの電子写真画像形成装置としては、感光体を１つのみ有し、色の数だけ感光体を回転するという方式もあるが生産性に劣る。すなわち、４色、１ドラムタイプの場合、感光体が４回転する必要がある。
ところが、タンデム方式の場合、どうしても光源数が増えてしまい、それに伴い、部品点数の増加、複数光源間の波長差に起因する色ずれ、コストアップが生じてしまう。また、書込ユニットの故障の原因として半導体レーザの劣化が挙げられている。光源数が多くなると、故障の確率が増え、寿命が低下する。

このような状況に鑑み、特開２００５−９２１２９号公報には、1つの光源によるビームを分割し、分割されたビームを複数段の多面鏡を有するポリゴンスキャナにそれぞれ導き、複数段の多面鏡の主走査方向の回転角を互いに異ならせた構成にすることにより、単一の光源からの光ビームで異なる被走査面上を時分割で光走査する新たな光走査方式が提案されている。この方式により、光源数を減らしながらも、高速な画像出力が可能になる。

特開２００２−２３０８５号公報には、ピラミダルミラー又は平板ミラーを用いて、共通の光源からのビームが異なる被走査面を走査する技術が開示されている。この場合、光源数は低減できるが、偏向ミラーの面数は最大２面までになり、高速化に対し課題がある。
特開２００１−８３４５２号公報には、走査幅の増大を目的とし、２段のポリゴンミラーを偏向回転面内において角度差を有するように構成した技術が開示されている。
特開平１１−１６７０８１号公報や特開２００１−２２８４１５号公報には、ビームスポット位置間隔の疎密を補正可能な方法として、基本的に画素クロックの周波数を変化させる方法が開示されている。
特開２００３−０９８４６５号公報や特開２００４−０９８５９０号公報には、
ビームスポット位置間隔の疎密を補正可能な方法として、画素クロックの位相を変化させる方法が開示されている。

特開２００５−９２１２９号公報 特開２００２−２３０８５号公報 特開２００１−８３４５２号公報 特開平１１−１６７０８１号公報 特開２００１−２２８４１５号公報 特開２００３−０９８４６５号公報 特開２００４−０９８５９０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の光走査方式では、分割された複数の光ビームは、異なった光学素子（走査レンズ、光路折り曲げミラー等）を通過してそれぞれ異なった被走査面に導かれるため、以下のような問題が生じる。
（１）被走査面上で主走査位置によって光ビーム強度が変動する「シェーディング特性」が複数の被走査面間で異なってしまい、色ムラが発生する。
（２）主に光学素子が原因で発生する主走査方向のビームスポット位置ずれが複数の被走査面間で異なってしまい、色ずれが発生する。
上記のシェーディング特性やビームスポット位置ずれを補正する方法は、すでにいくつか提案されている。しかし、上記の光走査方式では、複数の被走査面間で光源が共用されているため、どちらかの被走査面上でシェーディング特性やビームスポット位置ずれを補正したとしても、もう一方の被走査面上においては、シェーディング特性やビームスポット位置ずれを補正することはできず、最悪の場合は補正前よりも劣化してしまう。

本発明は、光源数を減らしながらも、色むらや色ずれを良好に低減でき、且つ高速な画像出力を可能にする光走査装置、該光走査装置を有する画像形成装置の提供を、その主な目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、光源と、該光源からの光ビームを偏向し走査する偏向手段と、該偏向手段により偏向し走査された光ビームを被走査面上に結像させる走査光学系とを有し、単一の光源からの光ビームにより、複数の異なる被走査面を走査するように構成した光走査装置において、前記光源の発光光量を補正する光量補正手段を有し、該光量補正手段は、前記単一の光源からの光ビームにより走査される、異なる被走査面毎に、主走査方向の光走査位置に対応して上記光源の発光光量を決定する光量補正データを変更することを特徴とする。

請求項２に記載の発明では、光源と、該光源からの光ビームを偏向し走査する偏向手段と、該偏向手段により偏向し走査された光ビームを被走査面上に結像させる走査光学系とを有し、単一の光源からの光ビームにより、複数の異なる被走査面を走査するように構成した光走査装置において、前記被走査面上の主走査方向におけるビームスポット位置を補正可能なビームスポット位置補正手段を有し、該ビームスポット位置補正手段は、前記単一の光源からの光ビームにより走査される、異なる被走査面毎に、前記ビームスポット位置補正のための位置補正データを変更することを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の光走査装置において、前記単一の光源からの光ビームを複数に分割する光束分割手段を有し、前記偏向手段は複数段の多面反射鏡及び共通の回転軸を有し、前記光束分割手段から射出される複数のビームを、前記偏向手段における異なる段の多面反射鏡にそれぞれ導き、前記偏向手段における複数段の多面反射鏡は回転方向の角度が段毎に互いに異なるように構成され、前記単一の光源から分割された複数の光ビームが複数の異なる被走査面を走査するように構成したことを特徴とする。

請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の光走査装置において、前記ビームスポット位置補正手段は、画像の書き出しタイミングを補正する手段であり、前記位置補正データは前記画像の書き出しタイミングを制御可能なデータであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明では、請求項２に記載の光走査装置において、前記ビームスポット位置補正手段は、前記光源を駆動するクロックの周波数を変化させる手段であり、前記位置補正データは前記クロックの周波数を制御可能なデータであることを特徴とする。

請求項６に記載の発明では、請求項２に記載の光走査装置において、前記ビームスポット位置補正手段は、前記被走査面上でのビームスポット位置間隔の疎密補正が可能な手段であり、前記位置補正データは前記ビームスポット位置間隔の疎密の制御が可能なデータであることを特徴とする。

請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の光走査装置において、前記ビームスポット位置補正手段は、画素クロックの位相をシフトすることにより疎密補正を行うことを特徴とする。

請求項８に記載の発明では、請求項６に記載の光走査装置において、前記ビームスポット位置補正手段は、画素クロックの周波数を変調することにより疎密補正を行うことを特徴とする。

請求項９に記載の発明では、請求項２、４、５、６、７又は８に記載の光走査装置において、前記ビームスポット位置補正手段は、走査領域を複数の区間に分割し、各区間毎にビームスポット位置補正を行うことを特徴とする。

請求項１０に記載の発明では、請求項１に記載の光走査装置において、前記光量補正手段は、走査領域を複数の区間に分割し、各区間毎に光量補正を行うことを特徴とする。

請求項１１に記載の発明では、請求項１乃至１０のうちの何れかに記載の光走査装置において、前記光量補正データもしくは前記位置補正データを記憶する記憶手段を有することを特徴とする。

請求項１２に記載の発明では、請求項１乃至１１のうちの何れかに記載の光走査装置において、ビームスポット位置を検出可能な光検出手段を設け、前記光検出手段により信号が検出され１主走査ラインの画像形成を開始し、１主走査ラインの画像形成の終了後から前記光検出手段により次の信号が検出されるまでの間に、前記光量補正データもしくは前記位置補正データを変更することを特徴とする。

請求項１３に記載の発明では、請求項１乃至１２のうちの何れかに記載の光走査装置において、前記光量補正データもしくは前記位置補正データは、予め設定した基準値に対する差分を記憶したものであることを特徴とする。

請求項１４に記載の発明では、請求項３に記載の光走査装置において、前記光束分割手段は、ハーフミラーと反射面から構成されていることを特徴とする。

請求項１５に記載の発明では、光走査装置と、該光走査装置により像担持体上に形成された静電潜像を各色トナーで顕像化する現像手段と、前記像担持体上に顕像化された画像を記録媒体に転写する転写手段とを有し、カラー画像を出力可能な画像形成装置において、前記光走査装置が請求項１乃至１４のうちの何れかに記載のものであることを特徴とする。

本発明によれば、光源数を減らしながらも高速な画像出力ができ、且つ画像に悪影響を及ぼすことなく色むら又は色ずれ、あるいは色むら及び色ずれを良好に低減できる光走査装置を提供することができる。さらに、光源数を低減できることから、ユニット全体の故障率が減少し、長寿命化を実現できる。また、共通の光源からのビームを分割しているので、異なる感光体面を走査するビーム間の品質の差異を低減でき、高画質化を実現できる。
また、光量補正データもしくは位置補正データの容量を低減することができ、メモリ等の記憶手段の容量を低減でき、回路の小型化および低コスト化を実現できる。

以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至図８に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて本実施形態における光走査装置２０の構成及び機能の概要を説明する。図１において、符号１、１’は光源としての半導体レーザを、２は半導体レーザの支持ベース（ＬＤベース）を、３、３’はカップリングレンズを、４は光束分割手段としてのハーフミラープリズムを、５ａ、５ｂはシリンドリカルレンズを、６は防音ガラスを、７は、多面反射鏡としての上段ポリゴンミラー７ａと、同じく多面反射鏡としての下段ポリゴンミラー７ｂからなる偏向手段を、８ａ、８ｂは走査光学系の走査レンズ１を、９は走査光学系のミラーを、１０ａ、１０ｂは走査光学系の走査レンズ２を、１２Ｋ、１２Ｃは被走査面としての感光体を、２５は開口絞り（アパーチャ）をそれぞれ示している。
半導体レーザ１、１’、支持ベース２及びカップリングレンズ３、３’は一体に組み付けられており、１つの光源ユニットを構成している。
図１では２つの感光体に対応する構成のみ示しているが、実際には偏向手段７を挟んで、図示された光学系と同様の光学系を配備することにより、４つの感光体を走査するようになっている。

半導体レーザ１、１’から出射した発散光束は、カップリングレンズ３、３’により、弱い収束光束、又は平行光束、又は弱い発散光束に変換される。
カップリングレンズ３、３’を出たビームは被走査面上でのビーム径を安定させるための開口絞り２５を通過し、ハーフミラープリズム４に入射する。ハーフミラープリズム４に入射した共通の光源からのビームは上下段に分割され、ハーフミラープリズム４を出射するビームは全部で４本のビームとなる。

図２はハーフミラープリズム４の副走査断面図である。符号４ａはハーフミラーを示し、透過光と反射光を１：１の割合で分離する。また、符号４ｂは全反射面を示し、方向を変換する機能を有する。
ここでは、光束分割手段としてハーフミラープリズム４を例示したが、単体のハーフミラーと通常のミラーを用いて同様の系を構成してもよい。但し、ハーフミラープリズムは光量ロスが非常に少ないので、本発明の光束分割手段としては最も好適である。また、ハーフミラーの分離の割合は１：１である必要はなく、他の光学系の条件に合わせて設定してももちろん構わない。

ハーフミラープリズム４を出射したビームは上下段それぞれに配備されるシリンドリカルレンズ５、５’により、偏向手段７の偏向反射面の近傍にて主走査方向に長い線像に変換される。ここで、偏向手段７は上下段にそれぞれポリゴンミラー７ａ、７ｂが配置され、互いに回転方向の角度（φ）がずれている。
ここでは４面のポリゴンミラー７ａ、７ｂをφ＝４５ｄｅｇずらしている。なお、上下段のポリゴンミラー７ａ、７ｂは一体的に形成されても良く、別体として組み付けても良い。

図３（ａ）に示すように、共通の光源からの上段のビームＢ１が感光体面（被走査面）を走査しているときは下段のビームＢ２は被走査面上にビームが到達しないようにし、望ましくは遮光部材１３により遮光するようにする。
また、図３（ｂ）に示すように、共通の光源からの下段のビームＢ２が上段とは異なる感光体面（被走査面）を走査しているときは上段のビームＢ１は被走査面に到達しないようにする。さらに、変調駆動の方も上段と下段でタイミングをずらし、上段に対応する感光体を走査するときは、上段に対応する色（例えばブラック）の画像情報に基づき、光源の変調駆動を行い、下段に対応する感光体を走査するときは下段に対応する色（例えばマゼンダ）の画像情報に基づき、光源の変調駆動を行う。

図４（ａ）は、共通の光源によりブラックとマゼンダの露光を行い、なおかつ、有効走査領域において、それぞれ、全点灯する場合のタイムチャートである。実線がブラックに相当する部分、点線がマゼンダに相当する部分を示す。ブラック、マゼンダにおける、書き出しのタイミングは、図５に示すように、有効走査幅外に配備される同期受光手段２７、２８で走査ビームを検知することにより決定される。なお、同期受光手段２７、２８として、通常はフォトダイオードが用いられる。
両方のビームから同期をとる必要はないため、走査開始側の同期受光手段２７では光源１に基づくビームＡ’のみが検知され、終了側の同期受光手段２８では光源１’に基づくビームＢ’のみが検知されるように設定されている。実線で示すビームＢとビームＡの間（角度θ）が画像を書く領域を示している。

被走査面上を光走査するとき、被走査面までに通過するレンズの内部での吸収やフレネル反射の入射角特性、反射コートされた光路折り曲げミラーの入射角特性やミラー表面の粗さによる散乱等の影響により、被走査面上における主走査方向位置（像高）により、光ビーム光量が異なってしまう。これを「シェーディング特性」という。
このシェーディング特性は、有効走査領域における最大値と最小値の幅で見ると、通常、１０％前後発生する。タンデム型画像形成装置における光走査装置では、複数の被走査面（像担持体）毎にミラーの反射角や枚数が異なるため、複数の被走査面間においてシェーディング特性は異なる。
さらに、光学素子の公差によるばらつき（光学素子自体のばらつき、設置誤差等）もシェーディング特性が複数の被走査面間で異なる要因の一つである。
以上のように、シェーディング特性が複数の被走査面間では異なると、出力された画像において、色むらが発生してしまう。

シェーディング特性の補正は、例えば、図６に示すように、画像形成領域を複数の区間に分割（１０〜２０分割程度が良い）して、その区間毎に光量を調整することにより補正すればよい。
シェーディング特性が図６（ａ）のようであったとすると、シェーディング特性の補正量は図６（ｂ）のように、シェーディング特性とは逆に設定すればよい。すなわち、シェーディングが小さいところでは光量を強くする。
図６ではシェーディング特性を階段状に補正する例を示したが、これに限定するものではなく、折れ線形状等でも良い。
従来では、光源と被走査面が１対１に対応しているため、シェーディング補正データ（光量補正データ）を記憶しておき、常にその補正データを用いて光源を駆動すればよかったが、本実施形態においては、上記のように、単一の光源からの光ビームを複数に分割し、分割された複数のビームで異なる複数の被走査面を光走査するため、単一の補正データでは、複数の被走査面間のシェーディング特性を補正できない。
従って、１つの光源に対し、複数の被走査面に対応した複数の光量補正データを用意しておき、異なる被走査面毎に補正データを切り替える必要がある。そうすることで、光源数を減らしながら高速な画像出力を可能にするとともに、色むらが良好に補正できる。

図４（ｂ）は、被走査面ごと（ブラックとマゼンダ）に光量補正データを切り替えた様子をタイムチャートで示したものである。
ミラーのコート条件等を工夫し、シェーディング特性が良い場合（像高に対して光量が均一の場合）には、上記のシェーディング補正は必ずしも必要ではない。しかし、複数の被走査面間での絶対光量まで同じにするのは、ミラーの枚数や反射角が異なるため非常に困難である。よって、少なくとも、図４（ｃ）に示すように、異なる被走査面毎に設定光量を切り替える必要があり、そうすることで、異なる被走査面間で光ビームの光量を同一にすることができる。
このように、「異なる被走査面毎に光量補正データを変更する」という概念は、「異なる被走査面毎に設定光量を切り替える」ということも含んでいる。

上記光量補正（異なる被走査面毎に光量補正データを切り替える）は、図７に示すように、光量補正手段としての書込制御部１８によって行われる。
図７は、単一の光源からの光ビームを複数に分割し、分割された複数のビームで異なる複数の被走査面を時分割で光走査する光走査装置において、異なる被走査面毎に光量補正データもしくは位置補正データ（ここでは光量補正データ）を切り替える様子を示したブロック図を示す。
図示しない高周波クロック生成部において生成された画素クロック（ＰＣＬＫ）は書込制御部１８に入力される。
書込制御部１８において、画素クロックを基準にして、画像データを各画素に割り当てて変調データを生成する。その際、メモリ上に記憶された位置補正データ及び光量補正データにより変調データの周期や位相、及び信号レベルを制御して、光源を駆動すれば、光量補正がなされた光走査が実現できる。
ここで、被走査面１が光走査されている際には、光量補正データ１を用いて変調データを制御し、被走査面が１から２に切り替わるのに応じて光量補正データを１から２に切り替わるように電気回路を構成すればよい。
ここでは、後述する位置補正データによるビームスポット位置ずれ補正機能も同時に備えた構成を示したが、もちろん光量補正データのみによる構成であってもよい。

本実施形態における光学系の実施データを以下に示す。
・光源波長：６５５ｎｍ
・カップリングレンズ焦点距離：１５ｍｍ
・カップリング作用：コリメート作用
・ポリゴンミラー
偏向反射面数：４
内接円半径：７ｍｍ
で、上下段の角度差φは４５（ｄｅｇ）＝４５×π／１８０（ｒａｄ）
・反射鏡への平均入射角
α＝２８．２２５（ｄｅｇ）＝π×２８．２２５／１８０（ｒａｄ）
また、光束分割手段と偏向手段の間に焦点距離１１０ｍｍのシリンドリカルレンズが配備されており、反射鏡近傍にて主走査方向に長い線像を形成している。

偏向手段以降のレンズデータを以下に示す。
走査レンズ１の第１面及び走査レンズ２の両面は式（１）、（２）で表現される。
・主走査非円弧式
主走査面内における面形状は非円弧形状をなしており、光軸における主走査面内の近軸曲率半径をＲｍ、光軸からの主走査方向の距離をＹ、円錐常数をＫ、高次の係数をＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、・・・とするとき光軸方向のデプスをＸとして次の多項式で表している。
Ｘ＝（Ｙ＾２／Ｒｍ）／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）（Ｙ／Ｒｍ）＾２｝＋
＋Ａ１・Ｙ＋Ａ２・Ｙ＾２＋Ａ３・Ｙ＾３＋Ａ４・Ｙ＾４＋Ａ５・Ｙ＾５＋Ａ６・Ｙ＾６＋・・ （１）
ここで奇数次のＡ１、Ａ３、Ａ５・・をゼロ以外の数値を代入した場合，主走査方向に非対称形状を有する。
実施例１、２、３ともに偶数次のみを用いており，主走査方向に対称系である。
・副走査曲率式
副走査曲率が主走査方向に応じて変化する式を（２）で示す。
Ｃｓ（Ｙ）＝１／Ｒｓ（０）＋Ｂ１・Ｙ＋Ｂ２・Ｙ＾２＋Ｂ３・Ｙ＾３＋Ｂ４・Ｙ＾４＋Ｂ５・Ｙ＾５＋・・ （２）
ここでＹの奇数乗係数のＡｓ１、Ａｓ３、Ａｓ５・・がゼロ以外の数値を代入した場合、副走査の曲率半径が主走査方向に非対称となる。

また、走査レンズ１の第２面は回転対称非球面であり、以下の式で表現される。
・回転対称非球面
光軸における近軸曲率半径をＲ、光軸からの主走査方向の距離をＹ、円錐常数をＫ、高次の係数をＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、・・とするとき光軸方向のデプスをＸとして次の多項式で表している。
Ｘ＝（Ｙ＾２／Ｒ）／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）（Ｙ／Ｒｍ）＾２｝＋
＋Ａ１・Ｙ＋Ａ２・Ｙ＾２＋Ａ３・Ｙ＾３＋Ａ４・Ｙ＾４＋Ａ５・Ｙ＾５＋ Ａ６・Ｙ＾６＋・・ （３）

走査レンズ１第１面の形状
Ｒｍ＝−２７９．９、 Ｒｓ＝−６１．
Ｋ −２．９０００００Ｅ＋０１
Ａ４ １．７５５７６５Ｅ−０７
Ａ６ −５．４９１７８９Ｅ−１１
Ａ８ １．０８７７００Ｅ−１４
Ａ１０ −３．１８３２４５Ｅ−１９
Ａ１２ −２．６３５２７６Ｅ−２４

Ｂ１ −２．０６６３４７Ｅ−０６
Ｂ２ ５．７２７７３７Ｅ−０６
Ｂ３ ３．１５２２０１Ｅ−０８
Ｂ４ ２．２８０２４１Ｅ−０９
Ｂ５ −３．７２９８５２Ｅ−１１
Ｂ６ −３．２８３２７４Ｅ−１２
Ｂ７ １．７６５５９０Ｅ−１４
Ｂ８ １．３７２９９５Ｅ−１５
Ｂ９ −２．８８９７２２Ｅ−１８
Ｂ１０ −１．９８４５３１Ｅ−１９

走査レンズ１第２面の形状
Ｒ＝−８３．６
Ｋ −０．５４９１５７
Ａ４ ２．７４８４４６Ｅ−０７
Ａ６ −４．５０２３４６Ｅ−１２
Ａ８ −７．３６６４５５Ｅ−１５
Ａ１０ １．８０３００３Ｅ−１８
Ａ１２ ２．７２７９００Ｅ−２３

走査レンズ２第１面の形状
Ｒｍ＝６９５０ 、Ｒｓ＝１１０．９
Ｋ ０．００００００＋００
Ａ４ １．５４９６４８Ｅ−０８
Ａ６ １．２９２７４１Ｅ−１４
Ａ８ −８．８１１４４６Ｅ−１８
Ａ１０ −９．１８２３１２Ｅ−２２
Ｂ１ −９．５９３５１０Ｅ−０７
Ｂ２ −２．１３５３２２Ｅ−０７
Ｂ３ −８．０７９５４９Ｅ−１２
Ｂ４ ２．３９０６０９Ｅ−１２
Ｂ５ ２．８８１３９６Ｅ−１４
Ｂ６ ３．６９３７７５Ｅ−１５
Ｂ７ −３．２５８７５４Ｅ−１８
Ｂ８ １．８１４４８７Ｅ−２０
Ｂ９ ８．７２２０８５Ｅ−２３
Ｂ１０ −１．３４０８０７Ｅ−２３

走査レンズ２第２面の形状
Ｒｍ＝７６６ 、Ｒｓ＝−６８．２２
Ｋ ０．００００００＋００
Ａ４ −１．１５０３９６Ｅ−０７
Ａ６ １．０９６９２６Ｅ−１１
Ａ８ −６．５４２１３５Ｅ−１６
Ａ１０ １．９８４３８１Ｅ−２０
Ａ１２ −２．４１１５１２Ｅ−２５
Ｂ２ ３．６４４０７９Ｅ−０７
Ｂ４ −４．８４７０５１Ｅ−１３
Ｂ６ −１．６６６１５９Ｅ−１６
Ｂ８ ４．５３４８５９Ｅ−１９
Ｂ１０ −２．８１９３１９Ｅ−２３
また、使用波長における走査レンズの屈折率は全て１．５２７２４である。

以下に光学配置を示す。
偏向面から走査レンズ１第１面までの距離ｄ１：６４ｍｍ
走査レンズ１の中心肉厚ｄ２：２２．６ｍｍ
走査レンズ１第２面から走査レンズ２第１面までの距離ｄ３：７５．９ｍｍ
走査レンズ２の中心肉厚ｄ４：４．９ｍｍ
走査レンズ２第２面から被走査面までの距離ｄ５：１５８．７ｍｍ
なお、屈折率１．５１４、厚さ１．９ｍｍの防音ガラス６と防塵ガラスが配置されており、防音ガラス６は偏向回転面内において主走査方向に平行な方向に対し１０ｄｅｇ傾いている。
防塵ガラスについては図示されていないが、走査レンズ２と被走査面の間に配備されている。

図８に光源１、１’の収差図（左：像面湾曲（点線が主走査像面湾曲、実線が副走査像面湾曲）、右：等速特性（点線がｆθ特性、実線がリニアリティ））を示すがいずれも良好に補正されている。
また、カップリングレンズとシリンドリカルレンズの間に主走査幅：７ｍｍ、副走査幅：２．１４ｍｍのアパーチャ２５を配備している。

図７及び図９に基づいて第２の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
多色画像形成装置において、主走査方向の色ずれを引き起こすビームスポット位置ずれ成分として、以下の３つに大別される。
（１）画像の書き出し位置ずれ
（２）画像の全幅ずれ
（３）ビームスポット位置間隔が等間隔に並ばない、ビームスポット位置間隔の疎密
上記３つのそれぞれに対する補正手段として、例えば以下のことがあげられる。
（１）画像の書き出しタイミングを補正する
（２）光源を駆動するクロックの周波数を補正する
（３）光源を駆動するクロックの周波数を一定ではなく、部分的に変化させる。

光走査装置により被走査面を光走査する際、複数の被走査面に対して同一の位置補正データ（上記３つの、画像の書き出しタイミング、クロック周波数、クロックの部分的な周波数）を用いて光源を駆動し、光走査を行ったとしても、被走査面に到達するまでに通過する光学素子（走査レンズ、光路折り曲げミラー等）が異なるため、複数の被走査面間でビームスポット位置が一致せず、色ずれが発生してしまう。
この色ずれを補正するためには、上記３つの、画像の書き出しタイミング、クロック周波数、クロックの部分的な周波数を、複数の被走査面毎に補正すればよい。
従来のように、光源と被走査面が１対１に対応している場合には、各光源毎に位置補正データ（画像の書き出しタイミング、クロック周波数、クロックの部分的な周波数）をそれぞれ設定すればよく、常にその位置補正データを用いて光源を駆動して光走査すれば、色ずれの補正された良好なカラー画像を得ることができる。

しかし、本発明においては、上記のように、単一の光源からの光ビームを複数に分割し、分割された複数のビームで異なる複数の被走査面を光走査するため、単一の位置補正データのみでは、色ずれが補正できない。
したがって、複数の異なる被走査面毎に位置補正データを切り替える必要がある。そうすることで、光源数を減らしながらも高速な画像出力を可能にするとともに、色ずれが良好に補正できる。
その様子を図９に示す。図９では、ブラックの被走査面を光走査しているときには位置補正データＫを用い、マゼンダの被走査面を光走査しているときには位置補正データＭに切り替えている。
従来のように、光源と被走査面が１対１に対応している際には、位置補正データＫとＭを切り替えることはせず、それぞれの被走査面において１つの同一の位置補正データが用いられる。

図７において、図示しない高周波クロック生成部において生成された画素クロック（ＰＣＬＫ）はビームスポット位置補正手段としての書込制御部１８に入力される。書込制御部１８において、画素クロックを基準にして、画像データを各画素に割り当てて変調データを生成する。
その際、メモリ上に記憶された光量補正データもしくは位置補正データ（ここでは位置補正データ）により変調データの周期や位相、及び信号レベルを制御して光源を駆動すれば、ビームスポット位置補正がなされた光走査が実現できる。
ここで、被走査面１が光走査されている際には、位置補正データ１を用いて変調データを制御し、被走査面が１から２に切り替わるのに応じて位置補正データを１から２に切り替わるように電気回路を構成すればよい。

以下で、画像の書き出しタイミング、クロック周波数、クロックの部分的な周波数のそれぞれについて説明する。
上記において、単一の光源からの光ビームにより、複数の異なる被走査面を走査するように構成した光走査装置として、光束分割手段により光束を複数に分割し、分割された複数のビームを、複数段の光偏向手段のそれぞれの段に導き、且つ複数段のポリゴンミラーの回転方向の角度（φ）を互いにずらすように構成し、複数の異なる被走査面を時分割で走査する光走査装置を例に説明したが、これに限定するものではない。
単一の光源からの光ビームにより、複数の異なる被走査面を走査するように構成してもよい。

単一の光源からの光ビームにより、複数の異なる被走査面を走査する別の方法として、例えば、ポリゴンミラーの副走査方向の角度が面毎に異なっている光偏向手段を用いて、光偏向手段からの出射光の角度をポリゴンミラーの面ごとに異ならせ、複数の異なる被走査面を時分割で走査する方法や、特開２０００−２３８３２１号公報、特開２００５−０１０２６８号公報に記載されているように、光路切り替え手段を用いて光路を切り替え、複数の異なる被走査面を走査する方法等がある。

図７及び図１０に基づいて第３の実施形態を説明する。
ここでは、画像の書き出しタイミングについて説明する。光走査装置により被走査面を光走査する際、光走査の開始側で且つ画像形成領域外に設けられたフォトダイオード等の光検出手段による光検出タイミングを基準にして、画像の書き出しタイミング（画像形成領域の始点。光検出手段による光検出から画像の書き出し開始までの時間。）が決定される。
複数の被走査面間で、書き出しタイミングを同じに設定したとしても、被走査面に到達するまでに別々の光学系を通過するため、画像の書き出し位置は複数の被走査面間で異なり、色ずれが発生してしまう。したがって、画像の書き出しタイミングは被走査面毎に異ならせる必要がある。

画像の書き出しタイミングの補正は、上記の光検出手段による光検出から画像書き出し開始までの時間を調整することで補正できる。画像の書き出しタイミングを異なる被走査面毎に切り替えることで、光源数を減らしながらも高速な画像出力を可能にするとともに、色ずれが良好に補正できる。
図１０に、異なる被走査面毎に画像の書き出しタイミングを切り替える様子をタイミングチャートで示す。図１０では、ブラックに対応する書き出しタイミングをｔｓ１、マゼンダに対応する書き出しタイミングをｔｓ２としており、光検出手段により信号が検出される度毎に、ｔｓ１とｔｓ２を切り替えている。
書き出しタイミングの切り替えは、図７に示すように、ビームスポット位置補正手段としての書込制御部１８により行われる。本実施形態では、補正データとしてメモリに記憶された位置補正データが用いられ、該位置補正データは、画像の書き出しタイミングを制御可能なデータである。
光源と被走査面が１対１に対応しているときでは、すなわち、従来では、ｔｓ１とｔｓ２を切り替えるようなことはせずに、それぞれの被走査面において１つの書き出しタイミング（ｔｓ０）が用いられる。

図７及び図１１にも基づいて第４の実施形態を説明する。
ここでは、クロック周波数について説明する。前述のように、複数の被走査面に対して同一のクロック周波数を用いて光走査を行ったとしても、被走査面に到達するまでに通過する光学素子（走査レンズ、光路折り曲げミラー等）が異なるため、画像の全幅が異なってしまう。
また、画像形成装置の使用環境において、それぞれの被走査面に対応した走査レンズ（プラスティック製）の温度が異なるため、走査レンズの膨張率が異なり、画像の全幅が異なる。
画像の全幅は、光源のクロック周波数を増減することにより補正可能である。光源のクロック周波数を異なる被走査面毎に切り替えることで、光源数を減らしながらも高速な画像出力を可能にするとともに、色ずれが良好に補正できる。

光源のクロック周波数を異なる被走査面毎に切り替える様子をタイミングチャートで表したものを図１１に示す。図１１では、ブラックに対応する全幅をｔｚ１、マゼンダに対応する全幅をｔｚ２としており、光検出手段により信号が検出されるたびに、ｔｚ１とｔｚ２を切り替えている。
クロック周波数の切り替えは、図７に示すように、ビームスポット位置補正手段としての書込制御部１８により行われる。本実施形態では、補正データとしてメモリに記憶された位置補正データが用いられ、該位置補正データは、クロックの周波数を制御可能なデータである。
光源と被走査面が１対１に対応しているときでは、すなわち、従来では、ｔｚ１とｔｚ２を切り替えるようなことはせずに、それぞれの被走査面において１つの全幅（ｔｚ０）が用いられる。

図７、図１２及び図１３に基づいて第５の実施形態を説明する。
ここでは、クロックの部分的な周波数について説明する。複数の異なる被走査面に対して、画像の書き出し位置と画像の全幅が一致していたとしても、画像の中間領域（画像の両端の間）において色ずれが発生する。
このことについて、以下で説明する。光源をある周波数のクロックで駆動したとしても、被走査面上でビームスポット位置が等間隔に並ばず、間隔に疎密が発生する。この疎密の発生状況が被走査面ごとに異なるため、画像の中間領域（画像の両端の間）において色ずれが発生する。
この疎密の発生状況が被走査面ごとに異なるのは、被走査面毎に異なった光学素子（走査レンズ、光路折り曲げミラー等）を通過することに起因し、特に光学素子（走査レンズ）を作製する際、必ず面形状にばらつきが発生するためである。

ビームスポット位置間隔の疎密を補正するためには、光源のクロック周波数を一定周波数ではなく、ビームスポット位置間隔の疎密の発生状況に合わせて部分的に変調する（周波数を部分的に異ならせる）ことにより、被走査面上でのビームスポット位置間隔を略等間隔に補正できる。
ビームスポット位置間隔の疎密の発生状況（発生状態）は、トナーパッチの出力状態を検出して把握してもよく、あるいはビームスポット検出手段（例えばフォトダイオード）をアレイ化して各手段間の時間を計測して把握してもよく、あるいは出力画像を計測して把握してもよい。ビームスポット位置間隔の疎密補正の具体的な実現手段については後述する。
ビームスポット位置間隔の疎密補正のために必要なデータ（疎密補正データ）を、異なる被走査面毎に切り替えることで、光源数を減らしながらも高速な画像出力を可能にするとともに、色ずれが良好に補正できる。

主走査ビームスポット位置間隔の疎密補正（部分倍率誤差の補正）として、本発明に最も好適なのは、有効走査領域を複数の区間に分割し、各区間毎に補正を行う方法である。その理由を以下に示す。
ビームスポット位置間隔の疎密を補正することにより色ずれを補正するときには、「一部を補正すれば他の部分に新たに色ずれが発生する」というようなことがあると、補正に非常に手間がかかってしまう。有効走査領域を複数の区間に分割し、各区間毎に補正を行う方法を用いると、各区間毎に独立して補正を行えるため、「一部の領域のみで任意の量の色ずれ補正を行い、他の一部の領域では色ずれ補正を行わない」というような補正が可能となる。従って、色ずれが生じている部分だけを独立に補正することができ、色ずれ補正が非常に簡単になり、色ずれ補正アルゴリズムの簡略化及び色ずれ回路の簡略化が実現できる。
さらに、複数の区間に分割して補正を行うメリットとして、補正情報記憶手段（メモリ）に格納する補正データの容量を低減することができ、回路を小型化および低コスト化が実現でき、さらに回路も単純になるため消費電力が低減できるということがあげられる。そのことについて以下に示す。

複数の区間に分割したときには、各区間内におけるビームスポット位置間隔の疎密の発生状況にあわせて、ある一定の補正規則（関数）を決定する。他方、複数の区間に分割しない際には、有効走査領域（画像領域）全域のビームスポット位置間隔の疎密の発生状況にあわせて、補正規則（関数）を決定する必要がある。
ビームスポット位置間隔の疎密の発生状況は、有効走査領域全体でみると、非常に複雑な形状になり、高次の多項式でフィットしようとすると、少なくとも８次以上は必要であり、かつ各項の係数の桁数も多くなり、莫大なメモリが必要となる。
しかし、複数の区間に分けて考えると、各区間では単純なビームスポット位置間隔の疎密の発生状況になり、１次（一定の割合で間隔を広げる、もしくは縮める）で補正しても良好に補正できる。従って、複数の区間に分割して補正行うことで、補正データを格納するメモリを大幅に削減でき、小型かつ低コストかつ低消費電力な回路で良好な色ずれ補正が可能となる。

有効走査領域を複数の区間に分割し、各区間毎にビームスポット位置の補正を行うことにより、ビームスポット位置間隔の疎密を補正する方法について以下で示す。
まず、１つの区間で考える。図１２（ａ）は補正前のある１つの区間におけるビームスポット位置を表す図であり、光走査は紙面上の左から右に行うと仮定している。点線は等間隔で記されており、ビームスポット位置はこの点線上にくるのが望ましいが、上記のような原因により、通常、ビームスポット位置は点線上にこない。
図１２（ａ）ではビームスポット位置が点線上に乗るように描いてあるが、これは説明の簡単化のためであり、実際は、補正前のビームスポット位置は点線上からずれたところに位置しており、この点線からのずれを補正する必要がある。
図１２（ｂ）は、ビームスポット位置間隔を等間隔で縮小したときを表す図である。このとき、点線からの位置ずれを縦軸に、横軸に光走査方向のビームスポット位置をとると、グラフは右肩下がりとなる。図１２（ｃ）はビームスポット位置間隔を等間隔で拡大したときを表す図である。このとき、点線からの位置ずれを縦軸に、横軸に光走査方向のビームスポット位置をとると、グラフは右肩下がりとなる。
ここでは、紙面上で点線の右側にずれる位置ずれを正、左側にずれる位置ずれを負としている。各直線の傾きは、ビームスポット位置間隔を縮小（拡大）する量で決定され、ビームスポット位置間隔を大きく縮小（拡大）すると、直線の傾きは急峻になる。

次に複数の区間を組み合わせたものを考える。図１３に実線で示したのが、補正前のビームスポット位置ずれであり、図１２における点線（つまり等間隔の状態）からの位置ずれを示している。
区間１、３ではビームスポット位置間隔が全体的に疎の領域であり、図１２（ｃ）の状態に近い。区間２、４ではビームスポット位置間隔が全体的に密の領域であり、図１２（ｂ）の状態に近い。従って、区間１、３ではビームスポット位置間隔を全体的に縮める補正を、つまり図１２（ｂ）の補正を行えば良く、区間２、４ではビームスポット位置間隔を全体的に広げる補正を、つまり図１２（ｃ）の補正を行えば良い。ビームスポット位置間隔の補正は、図７に示すように、ビームスポット位置補正手段としての書込制御部１８により行われる。本実施形態では、補正データとしてメモリに記憶された位置補正データが用いられ、該位置補正データは、ビームスポット位置間隔の疎密の制御が可能なデータである。
以上より、図１２（ｂ）と図１２（ｃ）の補正状態を組み合わせ、ビームスポット位置間隔を縮小（拡大）する量を適当に可変することで、図１３に太い点線で示すような補正を行うことでき、実線で示した補正前の状態を、細い点線で示した状態のように補正が可能である。つまり、本実施形態における手法を用いることで、ビームスポット位置間隔の疎密を高精度に補正できる。

図７、図１４、図１５、図１６及び図１７に基づいて第６の実施形態を説明する。
各区間において、画素クロックの信号の位相をシフトすることにより前記光ビームの発光タイミングを調整することにより、ビームスポット位置間隔の疎密の補正を行うのが良い。
画素クロックの遷移タイミングを指示する位相データに基づいて画素クロックの周期を変化させる原理を示す図を図１４、１５、１６に示す。
図１４において、画素クロック生成回路２１は、高周波クロック生成回路２２、カウンタ２３、比較回路２４及び画素クロック制御回路２６からなる。高周波クロック生成回路２２は、画素クロックＰＣＬＫの基準となる高周波クロックＶＣＬＫを生成する。
カウンタ２３は、高周波クロックＶＣＫＬの立上がりで動作して該ＶＣＫＬをカウントするカウンタである。比較回路２３は、カウンタ２３の値と予め設定された値及び外部から与えられる画素クロックの遷移タイミングとして位相シフト量を指示する位相データと比較し、その比較結果にもとづき制御信号ａ、制御信号ｂを出力する。
画素クロック制御回路２４は、制御信号ａ、制御信号ｂに基づき画素クロックＰＣＬＫの遷移タイミングを制御する。

ここで、位相データは走査レンズの特性により生ずる走査ムラを補正したり、ポリゴンミラーの回転ムラによってドット位置ずれを補正したり、レーザ光の色収差によって生ずるドット位置ずれを補正するために画素クロックの位相のシフト量を指示するためのデータで、一般に数ビットのデジタル値で与えられる。
画素クロック生成回路２１の動作について、図１５のタイミング図を用いて説明する。ここでは、画素クロックＰＣＬＫは高周波クロックＶＣＬＫの８分周とし、標準ではデュティ比５０％とする。
図１５（ａ）はＶＣＬＫの８分周に相当するデュティ比５０％の標準の画素クロックＰＣＬＫを生成する様子を、図１５（ｂ）はＶＣＬＫの８分周クロックに対して１／８クロックだけ位相を進めたＰＣＬＫを生成する様子を、図１５（ｃ）はＶＣＬＫの８分周クロックに対して１／８クロックだけ位相を遅らせたＰＣＬＫクロックを生成する様子を示したものである。

まず、図１５（ａ）について説明する。ここでは位相データとして「７」の値が与えられている。比較回路２４には、予め「３」が設定されている。カウンタ２３は高周波クロックＶＣＬＫの立上がりで動作しカウントを行う。
比較回路２４では、まずカウンタ２３の値が「３」になったところで制御信号ａを出力する。画素クロック制御回路２６は、制御信号ａが「Ｈ」になっていることから、（１）のクロックのタイミングで画素クロックＰＣＬＫを「Ｈ」から「Ｌ」に遷移させる。
次に比較回路２４では、与えられた位相データとカウンタ値を比較し、一致したら制御信号ｂを出力する。図１５（ａ）では、カウンタ２３の値が「７」になったところで、比較回路２４は制御信号ｂを出力する。画素クロック制御回路２６は、制御信号ｂが「Ｈ」になっていることから、（２）のクロックのタイミングで画素クロックＰＣＬＫを「Ｌ」から「Ｈ」に遷移させる。この時、比較回路２４では同時にカウンタ２３をリセットさせ、再び０からカウントを行わせて行く。
これにより、図１５（ａ）に示すように、高周波クロックＶＣＬＫの８分周に相当するデュティ比５０％の画素クロックＰＣＬＫを生成することができる。なお、比較回路２４の設定値を変えれば、デュティ比が変化する。

次に、図１５（ｂ）について説明する。ここでは位相データとして「８」を与えるとする。カウンタ２３は高周波クロックＶＣＬＫのカウントを行う。比較回路２４では、まずカウンタ２３の値が「３」になったところで制御信号ａを出力する。画素クロック制御回路２６は、制御信号ａが「Ｈ」になっていることから、（１）のクロックのタイミングで画素クロックＰＣＬＫを「Ｈ」から「Ｌ」に遷移させる。次に比較回路２４では、カウンタ２３の値が与えられた位相データ（ここでは８）と一致したら制御信号ｂを出力する。
画素クロック制御回路２６は、制御信号ｂが「Ｈ」になっていることから、（２）のクロックのタイミングで画素クロックＰＣＬＫを「Ｌ」から「Ｈ」に遷移させる。この時、比較回路２４では同時にカウンタ２３をリセットさせ、再び０からカウントを行わせて行く。
これにより、図１５（ｂ）に示すように、高周波クロックＶＣＬＫの８分周クロックに対して１／８クロックだけ位相を進ませた画素クロックＰＣＬＫを生成することができる。

次に、図１５（ｃ）について説明する。ここでは位相データとして「６」を与えるとする。カウンタ２３は画素クロックＶＣＬＫのカウントを行う。比較回路２４では、まずカウンタ２３の値が「３」になったところで制御信号ａを出力する。
画素クロック制御回路２６は、制御信号ａが「Ｈ」になっていることから、（１）のクロックのタイミングで画素クロックＰＣＬＫを「Ｈ」から「Ｌ」に遷移させる。次に比較回路２４では、カウンタ２３の値が与えられた位相データ（ここでは６）と一致したら制御信号ｂを出力する。
画素クロック制御回路２６は、制御信号ｂが「Ｈ」になっていることから、（２）のクロックのタイミングで画素クロックＰＣＬＫを「Ｌ」から「Ｈ」に遷移させる。この時、同時にカウンタ２３をリセットさせ再び０からカウントを行わせて行く。
これにより、図１５（ｃ）に示すように、高周波クロックＶＣＬＫの８分周クロックに対して１／８クロックだけ位相を遅らせた画素クロックＰＣＬＫを生成することができる。

なお、位相データを、例えば画素クロックＰＣＬＫの立上がりに同期させて与えることにより、画素クロックＰＣＬＫの位相を１クロックごとに変化させることが可能となる。図１６は、これを示したタイミング図である。
上記のように、簡単な構成で、画素クロックＰＣＬＫの位相を高周波クロックＶＣＬＫのクロック幅単位に±方向に制御することが可能となる。つまりビームスポット位置の補正が可能となる。
ビームスポット位置の補正は、図７に示すように、ビームスポット位置補正手段としての書込制御部１８により行われる。本実施形態では、補正データとしてメモリに記憶された位置補正データが用いられ、該位置補正データは、ビームスポット位置間隔の疎密の制御が可能なデータであり、画素クロックの位相をシフトするためのデータである。

このように、画素クロックＰＣＬＫの位相は１クロックごとに（つまり１ドット毎に）変化させることが可能であるため、高精細な補正が可能である。
１クロックごとに位相を変化させるとなると、１クロックごとに位相データをメモリに持つ必要があるため、相当量のメモリが必要になり、コストアップを招く。コストダウンを図りたいときには、有効走査領域を複数の区間に分割し、一つの区間内では一定間隔おきに画素クロックの位相シフトをさせ、且つ区間毎に位相シフトさせる画素数を変化させるような構成にしても良い。そうすることで前記メモリを大幅に低減させることができる。

上記の例として、図１７に、２画素おきに画素クロックの位相をシフトさせた例を示す。図１７に示すように、２画素おきに画素クロックの位相をシフトさせると、補正前に対して階段状にビームスポット位置を変化するが、画素クロックの位相シフト量は小さく（例えば１／１６画素クロック）、直線的に近似して見なる。
また、位相をシフトさせる間隔を変化させることで直線の傾きを変化させることができる、例えば、１画素おきに位相をシフトさせると直線の傾きがより急峻になり（補正量が大きくなり）、３画素おきに位相をシフトさせると直線の傾きがより緩くなる（補正量が小さくなる）。
以上より、一定間隔おきに画素クロックの位相を変化させ、各区間毎に位相シフトさせる画素クロックの間隔を変化させることで、近似的に図１３に示すような補正が可能となる。

位相シフト量は、アルゴリズムの簡略化点から、一定量（例えば、±１／１６画素クロック）であることが望ましい。
また、前記区間内では、必ずしも一定間隔おきに位相シフトさせる必要はなく、補正するビームスポット位置ずれの状態に合わせて、位相シフトさせる画素の間隔に疎密を持たせるように配置してもよい。そうすることで、高精度な光走査が可能となる。
なお、本実施形態における「位相データ」には、前述のように位相シフト量を指示するデータだけでなく、上記の何画素おきに位相シフトを行うかの情報も含まれているものとする。
ビームスポット位置間隔の疎密補正の方法としては、画素クロック位相をシフトする方法が最も望ましい。位相をシフトさせる方法は比較的簡単な電気回路で実現できるため、低消費電力や低コストの点で有利であるだけでなく、区間の繋ぎ目においてもクロックのジッタが発生しにくいという点で有利である。

図７及び図１８に基づいて第７の実施形態を説明する。
各区間におけるビームスポット位置の補正として、各区間毎に画素クロックの周波数を変化させることによっても実現できる。その様子を、図１８を用いて説明する。
図１８（ｂ）の実線のようなビームスポット位置ずれの補正を行うためには、図１８（ａ）のように区間毎に周波数を階段状に変化させれば良い。各区間毎に画素クロックの周波数を階段状に変化させると、各区間では１次関数的にビームスポット位置の補正ができ、画素クロックの変化量に応じて、１次関数の傾きを変化させることができる。

ここで、走査終了側の像高にずれることを正の位置ずれと定義する。図１８（ａ）は、補正前の周波数からの変化量を表している。図１８の区間１においては、図１２、図１３を参照すると、ビームスポット位置間隔が全体的に疎となっているため、周波数を補正前よりも高くすることで補正できる。
区間２においては、ビームスポット位置間隔が全体的に密となっているため、周波数は補正前よりも低くすることで、補正できる。区間３，４においても同様のことを行えば、ビームスポット位置ずれを全区間において良好に補正できる。
ビームスポット位置の補正は、図７に示すように、ビームスポット位置補正手段としての書込制御部１８により行われる。本実施形態では、補正データとしてメモリに記憶された位置補正データが用いられ、該位置補正データは、ビームスポット位置間隔の疎密の制御が可能なデータであり、画素クロックの周波数を変調するためのデータである。
ここで、画素クロックの周波数の変化は階段状に限定されるものではなく、１次関数、２次関数的等に変化させても良く、その方が実際のビームスポット位置ずれに近い補正を行うことができるため、高精度なビームスポット位置ずれ補正が可能である。

図７及び図１９に基づいて第８の実施形態を説明する。
光量補正データもしくは位置補正データを切り替えるタイミングについて、以下で説明する。画像領域を走査中に光量補正データもしくは位置補正データを書き換えると、画像に悪影響が発生するため、画像領域外において光量補正データもしくは位置補正データを書き換える方がよい。
さらに、画像領域の外側で且つ光走査開始側に設けられた光検出手段（通常はフォトダイオードが用いられる）による信号検出後から書き出しタイミングが決定され、光走査がスタートするため、画像領域の走査後で且つ光検出手段により次の信号が検出される前に、光量補正データもしくは位置補正データの書き換えを完了させるのがよい。

その様子を図１９に示す。図１９において、ブラックの画像の走査終了後からマゼンダの画像の走査開始タイミングを決定する光検出手段による信号検出までの間に、光量補正データもしくは位置補正データをブラックのものからマゼンダのものに変更している。
光量補正データもしくは位置補正データの変更は、図７に示すように、光量補正手段又はビームスポット位置補正手段としての書込制御部１８により行われる。
また、画像領域外で、光走査の開始側と終了側の２カ所に光検出手段を設けるときには、終了側の光検出手段により光ビームを検出してから、次の開始側の光検出手段により信号が検出されるまでの間において、光量補正データもしくは位置補正データの書き換えを完了させるのがよい。
ここで、画像領域の外側且つ光走査開始側に設けた光検出手段は、単一の光源から分割された複数ビームにそれぞれ対応した複数色間（上記の例ではブラックとマゼンダ）で共用するとして上記では説明しており、本発明に最も好適である。
しかし、各色毎に独立して光検出手段を設けても良く、その際においても、上記と同様にして光量補正データもしくは位置補正データを切り替える。

前述の光量補正データもしくは位置補正データは記憶手段（メモリ等）に記憶しておくのがよい（第９の実施形態）。
前述の光量補正データもしくは位置補正データは、予め設定した基準値に対する差分のみを記憶するのがよい（第１０の実施形態）。そうすることで、メモリに記憶する容量を低減させることができ、回路の小型化および低コスト化が実現できる。
上記では、光束分割手段として、ハーフミラープリズムを例に説明した。ハーフミラープリズムは、光量ロスが非常に少ないため、本発明に最も適当であるが、これに限定するものではない。単一の光源からの光ビームを複数に分割する手法として、ハーフミラー部（分割比は１：１に限らない）と反射部（ミラーによる反射と全反射の両方を含める）を備えているのが良い。

図２０に基づいて、上述した光走査装置を用いたタンデム型の多色画像形成装置を説明する（第１１の実施形態）。
多色画像形成装置は、転写ベルト１１の移動方向に沿って並置された４つの感光体１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋを有している。イエロー画像形成用の感光体１２Ｙの周りには、その矢印で示す回転方向において順に、帯電器１３Ｙ、現像器１４Ｙ、転写手段１５Ｙ、クリーニング手段１６Ｙが配置されている。他の色についても同様の構成を有しており、色別の欧文字（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンダ、Ｋ：ブラック）を付して区別し、説明は省略する。
帯電器１３は、感光体表面を均一に帯電するための帯電装置を構成する帯電部材である。帯電器１３と現像器１４の間において感光体表面に光走査装置２０によりビームが照射され、感光体１２に静電潜像が形成されるようになっている。
そして、静電潜像に基づき、現像器１４により感光体面上にトナー像が形成される。転写手段１５により、転写ベルト１１で搬送される記録媒体（転写紙）に各色の転写トナー像が順次転写され、最終的に定着手段１７により重ね合わせ画像が転写紙に定着される。

図１、図５に記載の複数の光源１、１’から出射した複数ビームは異なる２つの感光体にそれぞれ、１度の走査で２つの走査線を形成する。このとき、画素密度に応じて、走査線の副走査方向のピッチを調整する必要がある。ピッチ調整の方法としてよく用いられる方法としては、光源ユニット（半導体レーザ１、１’、支持ベース２、カップリングレンズ３、３’を１つのユニットとする）を主走査方向及び副走査方向に垂直な軸を中心に回転させる方法があるが、この場合、ある感光体においては、所望のピッチとすることができるが、もう一方の感光体については光束分割手段（光束分割素子）以降の光学素子の形状誤差、取り付け誤差等によりピッチ誤差が生じる。
この不具合を解決するためには光束分割手段と偏向手段の間に副走査方向のピッチを調整する手段を配備する必要がある。

その１例を図２１及び図２２に示す。シリンドリカルレンズ５は中間的な部材３２を介して光走査装置のハウジング３３に装着される。中間的な部材３２は三角柱の形状を有し、シリンドリカルレンズ５に当接する平面部３２ａと、該平面部３２ａに直交し、ハウジング３３に当接する平面部３２ｂを有している。
シリンドリカルレンズ５は、中間的な部材３２に長手方向の一端部を片持ち方式で固定されるが、中間的な部材３２の平面部３２ａに対して、固定される前の状態において、副走査方向（矢印Ｄ１方向）の配置調整、光軸に平行な軸回り（矢印Ｄ２方向）の偏心調整が可能である。

換言すれば、中間的な部材３２は、シリンドリカルレンズ５の光軸に垂直な平面である平面部３２ａを有しており、これにより、シリンドリカルレンズ５の光軸回りの偏心方向の調整及び光軸と垂直な方向の調整が可能となる。
図２２に示すように、中間的な部材３２は、ハウジング３３の固定用凸部３４の上面に対して、固定される前の状態において、光軸方向の配置調整、主走査方向（矢印Ｄ３方向）の配置調整、副走査方向に平行な軸回り（矢印Ｄ４方向）の偏心調整が可能である。中間的な部材３２は透明な材料（例えばプラスチック材料）で形成されている。

したがって、中間的な部材３２に対してシリンドリカルレンズ５の調整可能な方向は２つ以上あり、ハウジング３３に対して中間的な部材３２の調整可能な方向は２つ以上ある。
また、ハウジング３３に対して中間的な部材３２が調整可能な方向の少なくとも１つと、中間的な部材３２に対してシリンドリカルレンズ５の調整可能な方向の少なくとも１つが異なっている。
このような支持構成とすることで、複数の光学特性（ビームウエスト径太り、ビームウエスト位置ずれ低減、ビームスポット位置ずれ低減）を同時に確保でき、且つ、シリンドリカルレンズ５を光軸に平行な回りに偏心調整可能とすることで、副走査方向の走査線間隔を最適に設定できる。
図２２において、符号３６、３７は接着剤の塗布面（固定面又は固着面）を示す。

実際の調整方法を、図２２に基づいて説明する。シリンドリカルレンズ５を図示しない治具で保持しておき、調整すべき方向（ここでは光軸方向位置、光軸に平行な軸回りの偏心、副走査方向の位置）にシリンドリカルレンズ５を移動する。
その後、紫外線硬化樹脂を塗布面３６に塗布した中間的な部材３２をシリンドリカルレンズ５の平面部５ａ及び紫外線硬化樹脂を塗布面３７に塗布したハウジング３３の該塗布面３７に押し当て（仮固定）、紫外線を照射してシリンドリカルレンズ５及び中間的な部材３２を固定する。
中間的な部材３２は透明材料で形成されているので、紫外線照射の自由度が大きく容易であり、固定が迅速且つむら無く行える。

上記例では、１つの中間的な部材３２に対してシリンドリカルレンズ５を片持ち方式で固定する構成としたが、複数の中間的な部材３２に対してシリンドリカルレンズ５を固定してもよい。この例を図２３及び図２４に示す。
図２３に示すように、シリンドリカルレンズ５を通過する光ビームを挟んで互いに逆側に位置するように、換言すれば、シリンドリカルレンズ５の主走査方向と副走査方向のうち外形形状の寸法が長い方の方向（ここでは副走査方向）に間隔をおいて２つの中間的な部材３２が配置されており、各々の平面部３２ａにシリンドリカルレンズ５の各端部が固定されている。
一方の中間的な部材３２はハウジング３３の凸部３４の上面に固定され、他方の中間的な部材３２は凸部３５の上面に固定される。
固定は、上記例と同様に、シリンドリカルレンズ５を位置決めした後、中間的な部材３２を当接させて紫外線を照射する。
このような固定（支持）構成とすることにより、例えば、ハウジング３３と中間的な部材（ここでは合成樹脂）３２の線膨張係数が異なるとき、温度上昇が発生しても光軸に対して光学素子（シリンドリカルレンズ５）の対称部位に応力が発生するので、温度変動による光学素子の姿勢変化は小さくなる。
また、シリンドリカルレンズ５の主走査方向と副走査方向のうち外形形状の寸法が長い方の方向に間隔をおいて２つの中間的な部材３２を配置する構成をとることにより、配置誤差に対する許容度が向上し、偏心誤差を低減できる。

上記各実施形態では、１つの感光体を走査するビームは２ビームとしているが、１つの感光体を走査するビームは１ビームとしてもよい。

本発明の第１の実施形態における光走査装置の一部省略の斜視図である。 光束分割手段の機能を示す図である。 共通の光源からの複数のビームの一方を遮光することを示す模式図である。 共通の光源により露光する方式のタイムチャートで、（ａ）は全点灯する場合を、（ｂ）は被走査面ごとに光量補正データを切り替えた状態を、（ｃ）は被走査面ごとに設定光量を切り替えた状態を示すタイムチャートである。 同期受光手段の配置と有効走査幅の関係を示す平面図である。 シェーディング特性に対応した光量補正を示す図で、（ａ）はシェーディング特性を示す図、（ｂ）は光量補正を示す図である。 制御ブロック図である。 各光源の収差を示す図である。 第２の実施形態を示す図で、位置補正データによる補正を示すタイムチャートである。 第３の実施形態を示す図で、異なる被走査面ごとに画像の書き出しタイミングを切り替える様子を示すタイミングチャートである。 第４の実施形態を示す図で、異なる被走査面ごとに光源のクロック周波数を切り替える様子を示すタイミングチャートである。 第５の実施形態を示す図で、ビームスポット位置を示す図である。 補正前と補正後の状態を示す図である。 第６の実施形態を示す図で、画素クロックの周期を変化させる構成を示すブロック図である。 画素クロックの周期を変化させる原理を示す図である。 画素クロックの周期を変化させる原理を示す図である。 画素クロックの位相をシフトさせた例を示す図である。 第７の実施形態を示す図で、各区間ごとに画素クロックの周波数を変化させる例を示す図である。 第８の実施形態を示す図で、光量補正データもしくは位置補正データの書き換えタイミングを示すタイミングチャートである。 第１１の実施形態を示す図で、タンデム型の画像形成装置の概要構成図である。 光束分割手段と偏向手段との間における光学素子（シリンドリカルレンズ）の位置調整構成を示す図で、シリンドリカルレンズと中間的な部材との固定状態を示す斜視図である。 光束分割手段と偏向手段との間における光学素子（シリンドリカルレンズ）の位置調整構成を示す図で、ハウジングに対する中間的な部材の固定状態を示す斜視図である。 光束分割手段と偏向手段との間における光学素子（シリンドリカルレンズ）の位置調整構成の他例を示す図で、シリンドリカルレンズと中間的な部材との固定状態を示す斜視図である。 光束分割手段と偏向手段との間における光学素子（シリンドリカルレンズ）の位置調整構成の他例を示す図で、ハウジングに対する中間的な部材の固定状態を示す斜視図である。

符号の説明

１、１’ 光源としての半導体レーザ
４ 光束分割手段としてのハーフミラープリズム
７ 偏向手段
７ａ、７ｂ 多面反射鏡
８ 走査光学系としての走査レンズ１
９ 走査光学系としてのミラー
１０ 走査光学系としての走査レンズ２
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ 像担持体
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ 現像手段
１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１４５ 転写手段
１８ 光量補正手段又はビームスポット位置補正手段としての書込制御部
２０ 光走査装置

Claims (15)

1. 光源と、該光源からの光ビームを偏向し走査する偏向手段と、該偏向手段により偏向し走査された光ビームを被走査面上に結像させる走査光学系とを有し、単一の光源からの光ビームにより、複数の異なる被走査面を走査するように構成した光走査装置において、
   前記光源の発光光量を補正する光量補正手段を有し、該光量補正手段は、前記単一の光源からの光ビームにより走査される、異なる被走査面毎に、主走査方向の光走査位置に対応して上記光源の発光光量を決定する光量補正データを変更することを特徴とする光走査装置。
2. 光源と、該光源からの光ビームを偏向し走査する偏向手段と、該偏向手段により偏向し走査された光ビームを被走査面上に結像させる走査光学系とを有し、単一の光源からの光ビームにより、複数の異なる被走査面を走査するように構成した光走査装置において、
   前記被走査面上の主走査方向におけるビームスポット位置を補正可能なビームスポット位置補正手段を有し、該ビームスポット位置補正手段は、前記単一の光源からの光ビームにより走査される、異なる被走査面毎に、前記ビームスポット位置補正のための位置補正データを変更することを特徴とする光走査装置。
3. 請求項１又は２に記載の光走査装置において、
   前記単一の光源からの光ビームを複数に分割する光束分割手段を有し、前記偏向手段は複数段の多面反射鏡及び共通の回転軸を有し、前記光束分割手段から射出される複数のビームを、前記偏向手段における異なる段の多面反射鏡にそれぞれ導き、前記偏向手段における複数段の多面反射鏡は回転方向の角度が段毎に互いに異なるように構成され、前記単一の光源から分割された複数の光ビームが複数の異なる被走査面を走査するように構成したことを特徴とする光走査装置。
4. 請求項２に記載の光走査装置において、
   前記ビームスポット位置補正手段は、画像の書き出しタイミングを補正する手段であり、前記位置補正データは前記画像の書き出しタイミングを制御可能なデータであることを特徴とする光走査装置。
5. 請求項２に記載の光走査装置において、
   前記ビームスポット位置補正手段は、前記光源を駆動するクロックの周波数を変化させる手段であり、前記位置補正データは前記クロックの周波数を制御可能なデータであることを特徴とする光走査装置。
6. 請求項２に記載の光走査装置において、
   前記ビームスポット位置補正手段は、前記被走査面上でのビームスポット位置間隔の疎密補正が可能な手段であり、前記位置補正データは前記ビームスポット位置間隔の疎密の制御が可能なデータであることを特徴とする光走査装置。
7. 請求項６に記載の光走査装置において、
   前記ビームスポット位置補正手段は、画素クロックの位相をシフトすることにより疎密補正を行うことを特徴とする光走査装置。
8. 請求項６に記載の光走査装置において、
   前記ビームスポット位置補正手段は、画素クロックの周波数を変調することにより疎密補正を行うことを特徴とする光走査装置。
9. 請求項２、４、５、６、７又は８に記載の光走査装置において、
   前記ビームスポット位置補正手段は、走査領域を複数の区間に分割し、各区間毎にビームスポット位置補正を行うことを特徴とする光走査装置。
10. 請求項１に記載の光走査装置において、
    前記光量補正手段は、走査領域を複数の区間に分割し、各区間毎に光量補正を行うことを特徴とする光走査装置。
11. 請求項１乃至１０のうちの何れかに記載の光走査装置において、
    前記光量補正データもしくは前記位置補正データを記憶する記憶手段を有することを特徴とする光走査装置。
12. 請求項１乃至１１のうちの何れかに記載の光走査装置において、
    ビームスポット位置を検出可能な光検出手段を設け、前記光検出手段により信号が検出され１主走査ラインの画像形成を開始し、１主走査ラインの画像形成の終了後から前記光検出手段により次の信号が検出されるまでの間に、前記光量補正データもしくは前記位置補正データを変更することを特徴とする光走査装置。
13. 請求項１乃至１２のうちの何れかに記載の光走査装置において、
    前記光量補正データもしくは前記位置補正データは、予め設定した基準値に対する差分を記憶したものであることを特徴とする光走査装置。
14. 請求項３に記載の光走査装置において、
    前記光束分割手段は、ハーフミラーと反射面から構成されていることを特徴とする光走査装置。
15. 光走査装置と、該光走査装置により像担持体上に形成された静電潜像を各色トナーで顕像化する現像手段と、前記像担持体上に顕像化された画像を記録媒体に転写する転写手段とを有し、カラー画像を出力可能な画像形成装置において、
    前記光走査装置が請求項１乃至１４のうちの何れかに記載のものであることを特徴とする画像形成装置。
    

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