JP2007256514A - レーザビーム走査ユニットの製造方法、レーザビーム走査ユニット、画像形成装置及びレーザビーム走査ユニットの調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチビーム方式のレーザビーム走査ユニットの画質の低下を抑制する。
【解決手段】ステップ１２５で算出されたビームピッチＰと予め設定されたビームピッチＰ０（＝２５．４／Ｄ×（１−Δθ×Ｍ×Ｎ／（４×π）)：ここで、副走査方向の解像度（ｄｐｉ）Ｄ、隣接するレーザビームがなす角Δθ（ｒａｄ）、ポリゴンミラーの面数Ｍ、光源の個数Ｎ）との差の絶対値が閾値ΔＰ（例えば、１μｍ）以下であるか否かの判定が行われる（Ｓ１２７）。閾値ΔＰ以下ではない（＝閾値ΔＰ超である）と判定された場合（Ｓ１２７でＮＯ）には、ウェッジプリズムをビームピッチＰがビームピッチＰ０に近づく方向に回転され（Ｓ１２９）、処理がステップ１２３に戻され、ステップＳ１２３以降の処理が繰り返し行われる。閾値ΔＰ以下であると判定された場合（Ｓ１２７でＹＥＳ）には、処理が終了される。
【選択図】図６

Description

本発明は、複数の光源から射出されたレーザビームを、隣接するレーザビームが主走査方向に互いに所定角度Δθをなすべくポリゴンミラーに照射させ、このポリゴンミラーでの各レーザビームの反射光を感光ドラムに照射させるマルチビーム方式のレーザビーム走査ユニットの製造方法、レーザビーム走査ユニット、画像形成装置及びレーザビーム走査ユニットの調整方法に関するものである。特に、記録紙上に画像を形成する装置である複写機、プリンタ、ファクシミリ、インターネットファクシミリ、及び、これらの機能の内のいずれかの機能を有する複合機に関するものである。

従来、電子写真方式により記録紙上に画像を形成する複写機等の画像形成装置においては、高速化、高画質化の要求がある。この要求に対して、種々の提案が開示されている。

例えば、複数の光源から射出されたレーザビームを、隣接するレーザビームが主走査方向に互いに所定角度Δθをなすべくポリゴンミラーに照射させ、このポリゴンミラーでの各レーザビームの反射光を感光ドラムに照射させるマルチビーム方式のレーザビーム走査ユニットを有する画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。このような画像形成装置では、光源の個数に略比例して、解像度（又は、印刷速度）を向上させることが可能となる。
特開２００３−８４２２２号公報

このような画像形成装置では、感光ドラム上における反射光の照射位置は、主走査方向に所定角度Δθに対応した距離だけ離間するため、主走査方向の同一位置に照射するためには、レーザビーム毎に発光タイミングを遅延させる必要がある。

しかしながら、レーザビーム毎に発光タイミングを遅延させると、遅延された時間に感光ドラムの回転速度（周速）を乗じた距離の分だけ、感光ドラムに形成させる潜像が副走査方向に、解像度から決定される所定のビームピッチ以上に離間することになり画質の劣化を引き起こす。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、高画質を実現可能なマルチビーム方式のレーザビーム走査ユニットの製造方法、レーザビーム走査ユニット、画像形成装置及びレーザビーム走査ユニットの調整方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために請求項１に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法は、複数の光源から射出されたレーザビームを、隣接するレーザビームが主走査方向に互いに所定角度Δθをなすべくポリゴンミラーに照射させ、このポリゴンミラーでの各レーザビームの反射光を感光ドラムに照射させるマルチビーム方式のレーザビーム走査ユニットの製造方法であって、前記所定角度Δθに基づいて、前記感光ドラムに照射される各レーザビームの反射光の副走査方向の位置を、前記感光ドラム上に画像を形成する際のビームピッチを等間隔とするべく調整する位置調整工程を有することを特徴としている。

請求項２に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法は、請求項１に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法であって、前記位置調整工程において、副走査方向の解像度Ｄ、前記ポリゴンミラーの面数Ｍ、及び、前記複数の光源の個数Ｎの少なくともいずれか１つに基づいて、前記反射光の副走査方向の位置を調整することを特徴としている。

請求項３に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法は、請求項２に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法であって、前記位置調整工程において、前記感光ドラム上の副走査方向のビームピッチＰ（ｍｍ）が
Ｐ＝２５．４／Ｄ×（１−Δθ×Ｍ×Ｎ／（４×π）)
ここで、
Ｄ：副走査方向の解像度（ｄｐｉ）
Δθ：隣接するレーザビームがなす角（ｒａｄ）
Ｍ：ポリゴンミラーの面数
Ｎ：光源の個数
を満たすべく前記反射光の副走査方向の位置を調整することを特徴としている。

請求項４に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法は、請求項３に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法であって、前記位置調整工程において、前記複数の光源と前記ポリゴンミラーとの間に配設されたウェッジプリズムを回転させることにより、前記反射光の副走査方向の位置を調整することを特徴としている。

請求項５に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法は、請求項４に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法であって、前記位置調整工程が、前記反射光の主走査方向及び副走査方向の位置を検出する位置検出器を像面上に配設する検出準備工程と、前記ポリゴンミラーを所定の位置に固定して、前記複数の光源の内、１の光源を発光させて、前記位置検出器により、主走査方向及び副走査方向の位置を検出する第１検出工程と、前記複数の光源の内、前記１の光源と隣接する他の光源を発光させて、前記位置検出器により、主走査方向の位置を検出する第２検出工程と、前記第２検出工程で得られた前記他の光源に対応する主走査方向の位置を、前記第１検出工程で得られた前記１の光源に対応する主走査方向の位置と一致させるべく前記ポリゴンミラーを回転させるミラー回転工程と、前記ミラー回転工程の後に、前記他の光源を発光させて、前記位置検出器により、副走査方向の位置を検出する第３検出工程と、前記第３検出工程で得られた前記他の光源に対応する副走査方向の位置と、前記第１検出工程で得られた前記１の光源に対応する副走査方向の位置との間隔を、前記ビームピッチＰとするべく前記他の光源とポリゴンミラーとの間に配設された前記ウェッジプリズムを回転させる調整工程とを有することを特徴としている。

請求項６に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法は、請求項５に記載の画像形成装置であって、前記位置検出器が、ＣＣＤを有することを特徴としている。

請求項７に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法は、請求項５又は請求項６に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法であって、前記所定の位置が、前記反射光の主走査方向の位置を、主走査方向の走査範囲の略中央とする位置であることを特徴としている。

請求項８に記載のレーザビーム走査ユニットは、複数の光源から射出されたレーザビームを、隣接するレーザビームが主走査方向に互いに所定角度Δθをなすべくポリゴンミラーに照射させ、このポリゴンミラーでの各レーザビームの反射光を感光ドラムに照射させるマルチビーム方式のレーザビーム走査ユニットであって、請求項１〜７のいずれかの製造方法により製造されたことを特徴としている。

請求項９に記載の画像形成装置は、請求項８に記載のレーザビーム走査ユニットと、前記レーザビーム走査ユニットからのレーザビームが照射されて、画像が形成される感光ドラムとを備えることを特徴としている。

請求項１０に記載のレーザビーム走査ユニットは、複数の光源から射出されたレーザビームを、隣接するレーザビームが主走査方向に互いに所定角度Δθをなすべくポリゴンミラーに照射させ、このポリゴンミラーでの各レーザビームの反射光を感光ドラムに照射させるマルチビーム方式のレーザビーム走査ユニットであって、前記感光ドラム上に画像を形成する際のビームピッチが略等間隔であることを特徴としている。

請求項１１に記載のレーザビーム走査ユニットの調整方法は、複数の光源から射出されたレーザビームを、隣接するレーザビームが主走査方向に互いに所定角度Δθをなすべくポリゴンミラーに照射させ、このポリゴンミラーでの各レーザビームの反射光を感光ドラムに照射させるマルチビーム方式のレーザビーム走査ユニットの調整方法であって、前記所定角度Δθに基づいて、前記感光ドラムに照射される各レーザビームの反射光の副走査方向の位置を、前記感光ドラム上に画像を形成する際のビームピッチを等間隔とするべく調整することを特徴としている。

請求項１に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法によれば、位置調整工程において、所定角度Δθに基づいて、感光ドラムに照射される各レーザビームの反射光の副走査方向の位置が、感光ドラム上に画像を形成する際のビームピッチを等間隔とするべく調整されるため、隣接するレーザビームが互いに所定角度Δθをなしてポリゴンミラーに照射されることに伴う画質の劣化を防止することができる。

すなわち、隣接するレーザビームが主走査方向に互いに所定角度Δθをなしてポリゴンミラーに照射されることに伴い、感光ドラムに形成させる潜像が副走査方向に所定角度Δθに対応する距離だけ離間することにより画質の劣化が発生するが、位置調整工程において、レーザビームの反射光の副走査方向の位置が、感光ドラム上に画像を形成する際のビームピッチを等間隔とするべく調整されるため、潜像の副走査方向へのズレの発生が防止されるのである。

請求項２に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法によれば、位置調整工程において、副走査方向の解像度Ｄ、ポリゴンミラーの面数Ｍ、及び、光源の個数Ｎの少なくともいずれか１つに基づいて、反射光の副走査方向の位置が調整されるため、更に、正確な位置調整が可能となり、画質の劣化を更に防止できる。

請求項３に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法によれば、位置調整工程において、感光ドラム上の副走査方向のビームピッチＰ（ｍｍ）が
Ｐ＝２５．４／Ｄ×（１−Δθ×Ｍ×Ｎ／（４×π）)
ここで、
Ｄ：副走査方向の解像度（ｄｐｉ）
Δθ：隣接するレーザビームがなす角（ｒａｄ）
Ｍ：ポリゴンミラーの面数
Ｎ：光源の個数
を満たすべく反射光の副走査方向の位置が調整されるため、予め算出されるビームピッチＰに合わせるべく反射光の副走査方向の位置を調整すればよいので、容易に、且つ、正確に調整することができる。

請求項４に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法によれば、位置調整工程において、複数の光源とポリゴンミラーとの間に配設されたウェッジプリズムを回転させることにより、反射光の副走査方向の位置が調整されるので、更に、容易に、且つ、正確に調整することができる。

請求項５に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法によれば、まず、検出準備工程において、反射光の主走査方向及び副走査方向の位置を検出する位置検出器が像面上に配設される。そして、第１検出工程において、ポリゴンミラーが所定の位置に固定されて、複数の光源の内、１の光源が発光されて、位置検出器により、主走査方向及び副走査方向の位置が検出される。つぎに、第２検出工程において、複数の光源の内、１の光源と隣接する他の光源が発光されて、位置検出器により、主走査方向の位置が検出され、ミラー回転工程において、第２検出工程で得られた他の光源に対応する主走査方向の位置が、第１検出工程で得られた１の光源に対応する主走査方向の位置と一致させるべくポリゴンミラーが回転される。次いで、第３検出工程において、ミラー回転工程の後に、他の光源を発光させて、位置検出器により、副走査方向の位置を検出される。そして、調整工程において、第３検出工程で得られた他の光源に対応する副走査方向の位置と、第１検出工程で得られた１の光源に対応する副走査方向の位置との間隔が、ビームピッチＰとするべく他の光源とポリゴンミラーとの間に配設されたウェッジプリズムが回転される。

このようにして、主走査方向が同一の位置における、１の光源に対応する反射光の副走査方向の位置と、１の光源と隣接する他の光源に対応する反射光の副走査方向の位置との間隔を、ビームピッチＰとするべく調整されるため、更に、正確に調整することができる。

請求項６に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法によれば、位置検出器が、ＣＣＤを有するため、位置を正確に検出することができると共に、位置検出器を安価に製造することが可能となる。

請求項７に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法によれば、調整工程において、反射光の副走査方向の位置が調整されるポリゴンミラーの位置（＝所定の位置）が、反射光の主走査方向の位置を、主走査方向の走査範囲の略中央とする位置であるため、更に、高画質を実現できる。

請求項８に記載のレーザビーム走査ユニットによれば、請求項１〜７のいずれかの製造方法により製造されているため、隣接するレーザビームが互いに所定角度Δθをなしてポリゴンミラーに照射されることに伴う画質の劣化を防止することが可能なレーザビーム走査ユニットを実現することができる。

請求項９に記載の画像形成装置によれば、請求項８に記載のレーザビーム走査ユニットからのレーザビームが照射されて、感光ドラムにおいて、画像が形成されるため、隣接するレーザビームが主走査方向に互いに所定角度Δθをなしてポリゴンミラーに照射されることに伴う画質の劣化を防止することが可能な画像形成装置を実現することができる。

請求項１０に記載のレーザビーム走査ユニットによれば、感光ドラム上に画像を形成する際のビームピッチが略等間隔であるため、隣接するレーザビームが主走査方向に互いに所定角度Δθをなしてポリゴンミラーに照射されることに伴う画質の劣化を防止することができる。

請求項１１に記載のレーザビーム走査ユニットの調整方法によれば、所定角度Δθに基づいて、感光ドラムに照射される各レーザビームの反射光の副走査方向の位置が、感光ドラム上に画像を形成する際のビームピッチを等間隔とするべく調整されるため、隣接するレーザビームが主走査方向に互いに所定角度Δθをなしてポリゴンミラーに照射されることに伴う画質の劣化を防止することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の一例について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成の一例を示すブロック図である。なお、ここでは、画像形成装置が、プリンタである場合について説明するが、記録紙上に画像を形成する他の画像形成装置（例えば、ファクシミリ、インターネットファクシミリ、複写機、複合機等）である形態でもよい。図１に示すように、プリンタ１は、制御部１１、表示部１２、操作部１３、及び、印刷処理部１４を備えている。なお、プリンタ１は、図略のパーソナルコンピュータと通信可能に接続され、パーソナルコンピュータからの指示を受け付けて、記録紙上に画像を形成するものである。

制御部１１は、プリンタ１全体の動作を制御するものであって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１２とを備えている。

表示部１２は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等を備え、制御部１１（ＣＰＵ１１１）からの指示に基づき、設定情報、ガイダンス情報、メッセージ情報等をユーザから視認可能に表示するものである。

操作部１３は、ユーザからの操作入力を受け付けて、受け付けられた操作入力に対応する操作入力情報を生成し、制御部１１（ＣＰＵ１１１）に出力するものである。操作部１３は、例えば、テンキー、スタートボタン等の各種ボタン、及び、表示部１２に配設されたＬＣＤと一体に形成されたタッチパネル等を備えている。

印刷処理部１４は、記録紙上に電子写真方式で画像（ここでは、パーソナルコンピュータから受け付けられる画像情報に対応する画像）を形成するものであって、本発明に係るレーザビーム走査ユニット２、現像ユニット１４１、及び、感光ユニット１４２を備えている。レーザビーム走査ユニット２は、静電潜像をレーザビームによって感光ドラム１４２ａの表面に形成するものである。現像ユニット１４１は、レーザビーム走査ユニット２により形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成するものである。感光ユニット１４２は、感光ドラム１４２ａを備え、まず、感光ドラム１４２ａの表面が帯電ローラによって略均一に帯電され、次に、レーザビーム走査ユニット２によって、静電潜像が形成され、現像ユニット１５１によって、トナーが付着されてトナー像が形成されるものである。

図２は、本発明に係るレーザビーム走査ユニット２の一例を示す構成図である。レーザビーム走査ユニット２は、第１光源２１１、第２光源２１２、カップリングレンズ２２１、２２２、プリズム２５、シリンダレンズ２６、ポリゴンミラー２７、及び、ｆθレンズ２８を備えている。第１光源２１１は、例えば、レーザダイオードを備え、所定波長のレーザ光をポリゴンミラー２７に向けて照射するものである。第２光源２１２は、例えば、レーザダイオードを備え、第１光源２１１と同一波長のレーザ光を、ポリゴンミラー２７に向けて照射するものである。なお、ここでは、第１光源２１１からのレーザビームと第２光源２１２からのレーザビームとが、主走査方向に互いに所定角度Δθだけなしてポリゴンミラー２７に入射されるべく、第１光源２１１、第２光源２１２等が配設されている。

カップリングレンズ２２１、２２２は、第１光源２１１及び第２光源２１２からの放射状に拡散するレーザビームを、それぞれ、略平行光線とするものである。シリンダレンズ２６は、カップリングレンズ２２１、２２２とポリゴンミラー２７との間に配設され、第１光源２１１及び第２光源２１２からのレーザビームを、それぞれ、ポリゴンミラー２７の反射面上の同一位置（例えば、ポリゴンミラー２７の１の反射面における略中央位置）に収束させるものである。プリズム２５は、第１光源２１１からのレーザビームの光路を変更するものである。

ポリゴンミラー２７は、多角形（ここでは、５角形）の角柱状のミラーであって、図２の紙面に垂直な方向の中心軸を中心として、所定の速度（ここでは、回転数Ｒ（ｒｐｍ））で回転するべく構成されている。ことにより、第１光源２１１及び第２光源２１２からのレーザビームを反射して、ｆθレンズ２８を介して、感光ドラム１４２ａ上で主走査方向に走査させるものである。

ｆθレンズ２８は、ポリゴンミラー２７により反射された第１光源２１１及び第２光源２１２からのレーザビームの感光ドラム１４２ａ上の主走査方向の走査速度（＝移動速度）を一定速度とするものである。すなわち、ポリゴンミラー２７により反射された第１光源２１１及び第２光源２１２からのレーザビームを、ｆθレンズ２８を介さずに感光ドラム１４２ａ上に照射した場合には、これらのレーザビームの感光ドラム１４２ａ上での主走査方向の走査速度は、感光ドラム１４２ａの中心に近いほど遅く、両端部に近づくほど速くなる。その結果、感光ドラム１４２ａ上（以下、「像面上」という）に形成される画像が歪むことになるため、ｆθレンズ２８は、これを抑制するために配設されるものである。

また、光源２１１、２１２と、シリンダレンズ２６との間には、それぞれ、カップリングレンズ２２１、２２２、平板ガラス２３１、２３２、及び、ウェッジプリズム２４１、２４２が順に配設され、ウェッジプリズム２４１とシリンダレンズ２６との間には、プリズム２５が配設されている。

ウェッジプリズム２４１、２４２は、それぞれ、第１光源２１１及び第２光源２１２からのレーザビームＬＢ１、ＬＢ２に関して、ポリゴンミラー２７での反射光の感光ドラム１４２ａ上の副走査方向位置を調整するものである。ウェッジプリズム２４１、２４２は、プリズムの主軸を中心に回転可能に構成され、回転することにより、出射光の入射光に対してなす角を変化させることができるものである。すなわち、ウェッジプリズム２４１、２４２を所定方向（例えば、時計回り）に回転することにより、それぞれ、第１光源２１１及び第２光源２１２からのレーザビームＬＢ１、ＬＢ２の反射光の感光ドラム１４２ａ上の副走査方向位置を図２の紙面表面方向に移動させ、ウェッジプリズム２４１、２４２を逆方向（例えば、反時計回り）に回転することにより、それぞれ、第１光源２１１及び第２光源２１２からのレーザビームＬＢ１、ＬＢ２の反射光の感光ドラム１４２ａ上の副走査方向位置を図２の紙面裏面方向に移動させ得るものである。

プリズム２５は、第１光源２１１からのレーザビームＬＢ１を、第２光源２１２からのレーザビームＬＢ２に対して所定角度Δθをなしてポリゴンミラー２７に入射させるべく、第１光源２１１からのレーザビームＬＢ１の光路を変更するものである。

次に、第１光源２１１からのレーザビームと第２光源２１２からのレーザビームとが、主走査方向に互いに所定角度Δθだけなしてポリゴンミラー２７に入射されることに伴う画質の劣化について説明する。上述のように、ポリゴンミラー２５に対し、第１光源２１１からのレーザビームと第２光源２１２からのレーザビームとが、所定角度Δθ（ｒａｄ）をなして入射された場合、像面上での両ビームスポット位置の主走査方向の離間距離Ｌ（ｍｍ）（図２参照：以下、便宜上、「主走査方向のビームピッチＬ」という）は、ｆθレンズ２８の主走査方向の焦点距離ｆ（ｍｍ）を用いて、次の（１）式で与えられる。
Ｌ＝ｆ×Δθ （１）

また、副走査方向のビームピッチＬｖ（ｍｍ）は、解像度がＤ（ｄｐｉ）の時には、次の（２）式で与えられる。
Ｌｖ＝２５．４／Ｄ （２）
すなわち、像面上において、（２）式で与えられるビームピッチに合わせることで所望の解像度を得ることができるのである。

ところで、第１光源２１１及び第２光源２１２からのレーザビームの像面上での両ビームスポット位置が、主走査方向に距離Ｌだけ離間しているため、像面上の主走査方向の同じ位置に書き込む場合には、第１光源２１１及び第２光源２１２の発光のタイミングをズラす必要がある。すなわち、第２光源２１２の発光タイミングを、第１光源２１１に対して、所定時間だけ遅延させる必要がある。

ここで、上述のように、第２光源２１２の発光タイミングを、第１光源２１１に対して、所定時間だけ遅延させることに伴う、副走査方向のビームピッチのズレ量を求める。まず、ポリゴンミラー２７の回転数Ｒ（ｒｐｍ）は、感光ドラム１４２ａの回転速度（周速）Ｖｐ（ｍｍ／ｓｅｃ）、解像度Ｄ（ｄｐｉ）、ポリゴンミラー２７の面数Ｍ（図２に示す例では、Ｍ＝５）、光源の個数Ｎ（図２に示す例では、Ｎ＝２）を用いて、次の（３）式で与えられる。
Ｒ＝Ｖｐ×Ｄ×６０／（２５．４×Ｍ×Ｎ） （３）

次に、ｆθレンズ２８を透過するレーザビームの像面上の主走査方向位置ｙは、ｆθレンズ２８の焦点距離ｆ（ｍｍ）、及び、走査角θ（ｒａｄ）を用いて、次の（４）式で与えられる。
ｙ＝ｆ×θ （４）
そこで、（４）式を時間微分することにより、像面上のレーザビームの主走査方向の速度Ｖｓ（ｍｍ／ｓｅｃ）は、次の（５）式で与えられる。
Ｖｓ＝ｄｙ／ｄｔ＝ｆ×ｄθ／ｄｔ （５）

一方、ポリゴンミラー２７の角速度は、ポリゴンミラー２７の回転数Ｒ（ｒｐｍ）を用いて次の（６）式で与えられる。
ｄφ／ｄｔ＝２πＲ／６０ （６）
また、走査角θとポリゴンミラー２７の回転角度φ（ｒａｄ）との間には、次の（７）式の関係がある。
θ＝２×φ （７）
従って、レーザビームの主走査方向の速度Ｖｓ（ｍｍ／ｓｅｃ）は、（５）式に（６）式及び（７）式を代入することにより、次の（８）式で与えられる。
Ｖｓ＝４πｆＲ／６０ （８）
更に、（８）式に（３）式を代入することにより、次の（９）式が得られる。
Ｖｓ＝４π×ｆ×Ｖｐ×Ｄ／（２５．４×Ｍ×Ｎ） （９）

従って、像面上での主走査方向のビームピッチが、上述のように、Ｌ（ｍｍ）である場合には、第１光源２１１を基準とする第２光源２１２の発光のタイミングの遅延時間ΔＴ（ｓｅｃ）は、上記（９）式を用いると、次の（１０）式で求められる。
ΔＴ＝Ｌ／Ｖｓ＝２５．４×Ｌ×Ｍ×Ｎ／（４π×ｆ×Ｄ×Ｖｐ） （１０）
そこで、副走査方向のビームピッチのズレ量ΔＬｖ（ｍｍ）は、（１０）式より、次の（１１）式で与えられる。
ΔＬｖ＝ΔＴ×Ｖｐ＝２５．４×Ｌ×Ｍ×Ｎ／（４π×ｆ×Ｄ） （１１）
更に、（１１）式に（１）式を代入することにより、副走査方向のビームピッチのズレ量ΔＬｖ（ｍｍ）は、次の（１２）式で与えられることになる。
ΔＬｖ＝２５．４×Δθ×Ｍ×Ｎ／（４π×Ｄ） （１２）

静止状態での副走査方向のビームピッチを本来の値（＝２５．４／Ｄ（ｍｍ））となるように調整した場合であっても、（１２）式からわかるように、ポリゴンミラー２７に入射する複数の（ここでは２の）レーザビームの角度Δθ等が適正な値ではない場合には、副走査方向のビームピッチのズレ量ΔＬｖ（ｍｍ）だけズレが発生することになり、図３、４を用いて後述するように、ジッタ等の画像劣化が発生することになる。

本発明は、静止状態での副走査方向のビームピッチＰを、本来の値（＝２５．４／Ｄ（ｍｍ））から、上記（１２）式により与えられるズレ量ΔＬｖ（ｍｍ）分だけ、意図的に反対方向に（ビームピッチＰが狭まる方向に）ズラしたビームピッチＰ０（次の（１３）式で与えられる）に調整する（すなわち、感光ドラム１４２ａ上に画像を形成する際のビームピッチを等間隔とするべく調整する）ことにより、ジッタ等の画像劣化の発生を防止するものである。
Ｐ０＝２５．４／Ｄ×（１−Δθ×Ｍ×Ｎ／（４×π）) （１３）

図３は、ジッタの発生有無を検査するためのドットパターンの一例を示すパターン図である。図３に示すドットパターンでは、ドットパターンの周期が３ドットであり、ビームピッチの周期は２ドットであるから、両者の最小公倍数である６ドットの周期でジッタが発生することになる。

図４は、ジッタの発生状況の一例を示すグラフである。ここでは、例えば、レーザビームの角度Δθ＝８×π／１８０（ｒａｄ）（＝８°）、ポリゴンミラー２７の面数Ｍ＝８、光源の個数Ｎ＝２、解像度Ｄ＝６００（ｄｐｉ）とした場合についてジッタの発生状況を示している。この場合には、副走査方向のビームピッチのズレ量ΔＬｖは、（１２）式より、０．００７５ｍｍ（＝７．５μｍ）となる。６００ｄｐｉの解像度においては、１ドットが４２．３μｍである（＝２５．４／６００）から、約０．１８ドット分のズレが生じることになる。なお、この例において、本発明を適用する場合には、（１３）式より、Ｐ０＝３４．８μｍ（＝４２．３−７．５）となる。

図４は、空間周波数分布であって、横軸は空間周波数（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）、縦軸は濃度振幅強度を示す。（ａ）は全体図であって、（ｂ）は、空間周波数が４ｃｙｃｌｅ／ｍｍ近傍を拡大したものである。図に示すように、図３を用いて説明した、ビームピッチのズレが発生した場合に起こる６ドットの周期のピークが出ている。すなわち、６ドット間隔を空間周波数で表すと３．９４（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）（＝１０００／（４２．３×６））であり、その付近に濃度振幅強度のピークが立っていることがわかる。これは印刷された画像においては、ジッタとして視覚に検知されるものである。

図５、図６は、本発明に係るレーザビーム走査ユニット２の製造時に行われる位置調整工程の手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、調整が手動にて行われる（レーザビーム走査ユニット２の調整を行うオペレータによって行われる）場合について説明する。まず、図２の像面上に到達したレーザビームの主走査方向位置及び副走査方向位置を検出可能なＣＣＤ等からなる位置検出器３が配設される（Ｓ１０１：検出準備工程に相当する）。そして、第１光源２１１が「ＯＮ」にされる（Ｓ１０３）。次に、第１光源２１１から到達したレーザビームの主走査方向位置が位置検出器３を介して検出される（Ｓ１０５：第１検出工程の一部に相当する）。そして、ステップ１０５において検出された主走査方向位置が、主走査方向の走査範囲の中央位置であるか否かの判定が行われる（Ｓ１０７）。

中央位置ではないと判定された場合（Ｓ１０７でＮＯ）には、第１光源２１１から到達したレーザビームの主走査方向位置を走査範囲の中央位置とするべくポリゴンミラー２７が回転されて（Ｓ１０９：ミラー回転工程の一部に相当する）、処理がステップ１０５に戻され、ステップ１０５以降の処理が繰り返し行われる。中央位置であると判定された場合（Ｓ１０７でＹＥＳ）には、第１光源２１１から到達したレーザビームの副走査方向位置が位置検出器３を介して検出される（Ｓ１１１：第１検出工程の一部に相当する）。そして、第１光源２１１が「ＯＦＦ」にされる（Ｓ１１３）。

次いで、図６に示すように、第２光源２１２が「ＯＮ」にされる（Ｓ１１５）。次に、第２光源２１２から到達したレーザビームの主走査方向位置が位置検出器３を介して検出される（Ｓ１１７：第２検出工程に相当する）。そして、ステップ１１７において検出された主走査方向位置が、主走査方向の走査範囲の中央位置であるか否かの判定が行われる（Ｓ１１９）。

中央位置ではないと判定された場合（Ｓ１１９でＮＯ）には、第２光源２１２から到達したレーザビームの主走査方向位置を走査範囲の中央位置とするべくポリゴンミラー２７が回転されて（Ｓ１２１：ミラー回転工程の一部に相当する）、処理がステップ１１７に戻され、ステップ１１７以降の処理が繰り返し行われる。中央位置であると判定された場合（Ｓ１１９でＹＥＳ）には、第２光源２１２から到達したレーザビームの副走査方向位置が位置検出器３を介して検出される（Ｓ１２３：第３検出工程に相当する）。

そして、ステップ１１１で検出された第１光源２１１から到達したレーザビームの副走査方向位置と、ステップ１２３で検出された第２光源２１２から到達したレーザビームの副走査方向位置との距離であるビームピッチＰが求められる（Ｓ１２５）。次いで、ステップ１２５で求められたビームピッチＰと予め設定された（上述の（１３）式で与えられる）ビームピッチＰ０との差の絶対値が閾値ΔＰ（例えば、１μｍ）以下であるか否かの判定が行われる（Ｓ１２７）。閾値ΔＰ以下ではない（＝閾値ΔＰ超である）と判定された場合（Ｓ１２７でＮＯ）には、ウェッジプリズム２４２をビームピッチＰがビームピッチＰ０に近づく方向に回転され（Ｓ１２９：調整工程に相当する）、処理がステップ１２３に戻され、ステップＳ１２３以降の処理が繰り返し行われる。閾値ΔＰ以下であると判定された場合（Ｓ１２７でＹＥＳ）には、処理が終了される。

図７は、図５、６に示すフローチャートの位置調整後のジッタの発生状況（ジッタの発生しない場合）の一例を示すグラフである。図５は、空間周波数分布であって、横軸は空間周波数（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）、縦軸は濃度振幅強度を示す。（ａ）は全体図であって、（ｂ）は、空間周波数が４ｃｙｃｌｅ／ｍｍ近傍を拡大したものである。図に示すように、図３を用いて説明した、ビームピッチのズレが発生した場合に起こる６ドットの周期のピークが出ていない。すなわち、６ドット間隔を空間周波数で表すと３．９４（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）（＝１０００／（４２．３×６））であり、その付近に図４では顕著にみられた濃度振幅強度のピークがみられないことがわかる。これは印刷された画像においては、ジッタとして視覚に検知されることがないということである。

このようにして、ポリゴンミラー２７に入射する際に、第１光源２１１からのレーザビームと第２光源２１２からのレーザビームとがなす角である所定角度Δθに基づいて、感光ドラム１４２ａに照射される各レーザビームの反射光の副走査方向の位置が、感光ドラム１４２ａ上に画像を形成する際のビームピッチを等間隔とするべく調整されるため、隣接するレーザビームが互いに所定角度Δθをなしてポリゴンミラー２７に照射されることに伴う画質の劣化（ジッタの発生等）を防止することができる。

すなわち、隣接するレーザビームが互いに所定角度Δθをなしてポリゴンミラー２７に照射されることに伴い、感光ドラム１４２ａに形成させる潜像が副走査方向に所定角度Δθに対応する距離だけ離間することにより画質の劣化が発生するが、レーザビームの反射光の副走査方向の位置が、感光ドラム１４２ａ上に画像を形成する際のビームピッチを等間隔とするべく調整されるため、潜像の副走査方向へのズレの発生が防止されるのである。

具体的には、ビームピッチのズレ量が１／４ドット（０．２５ドット）以下となるように調整する必要がある。ただし、温度、湿度等の環境条件の変化によって、光学素子の屈折率変動やレーザダイオードの波長変動、その他、光学素子自体及びその固定部材の熱膨張による光学素子の変位等に影響を与え、約０．１５ドット程度副走査方向にビームピッチが変動する。そのため、調整時の副走査方向のビームピッチのズレ量ΔＬｖは、０．１０ドット以下とする必要がある。

また、副走査方向の解像度Ｄ、ポリゴンミラー２７の面数Ｍ、及び、光源の個数Ｎの少なくともいずれか１つに基づいて、反射光の副走査方向の位置が調整されるため、更に、正確な位置調整が可能となり、画質の劣化を更に防止できる。

加えて、感光ドラム１４２ａ上の副走査方向のビームピッチＰ（ｍｍ）が
Ｐ＝２５．４／Ｄ×（１−Δθ×Ｍ×Ｎ／（４×π）) （１４）
ここで、
Ｄ：副走査方向の解像度（ｄｐｉ）
Δθ：隣接するレーザビームがなす角（ｒａｄ）
Ｍ：ポリゴンミラーの面数
Ｎ：光源の個数
を満たすべく反射光の副走査方向の位置が調整されるため、予め算出されるビームピッチＰに合わせるべく反射光の副走査方向の位置を調整すればよいので、容易に、且つ、正確に調整することができる。

また、複数の光源とポリゴンミラー２７との間に配設されたウェッジプリズム２４２を回転させることにより、反射光の副走査方向の位置が調整されるので、更に、容易に、且つ、正確に調整することができる。

更に、主走査方向が同一の位置における、１の光源に対応する反射光の副走査方向の位置と、１の光源と隣接する他の光源に対応する反射光の副走査方向の位置との間隔を、ビームピッチＰとするべく調整されるため、更に、正確に調整することができる。

加えて、位置検出器３が、ＣＣＤを有するため、位置を正確に検出ことできると共に、位置検出器３を安価に製造することが可能となる。

また、反射光の副走査方向の位置が調整されるポリゴンミラー２７の位置（＝所定の位置）が、反射光の主走査方向の位置を、主走査方向の走査範囲の略中央とする位置であるため、更に、高画質を実現できる。

なお、本発明は、以下の形態にも適用可能である。
（Ａ）本実施形態では、本発明に係るレーザビーム走査ユニット２の調整を手動にて行う場合について説明したが、一部（又は全部）を、制御部１１が行う形態でもよい。この場合には、調整がより正確に且つ容易に行われる。

（Ｂ）本実施形態では、レーザビームの主走査方向位置が走査範囲の中央位置におけるビームピッチＰを調整する場合について説明したが、更に、レーザビームの主走査方向位置が走査範囲の両端位置におけるビームピッチＰをも加味して調整する形態でもよい。この場合には、更に正確に調整することができる。

（Ｃ）本実施形態では、レーザビームの副走査方向位置の調整を、ウェッジプリズム２４２を用いて行う場合について説明したが、レーザビームの進行方向を変更するその他の器具を用いて行う形態でもよい。

（Ｄ）本実施形態では、位置検出器がＣＣＤを用いてレーザビームの位置を検出する場合について説明したが、その他の撮像素子（ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等）を用いて行う形態でもよい。

（Ｅ）本実施形態では、図５、図６に示す位置調整工程が、レーザビーム走査ユニット２の製造時に行われる場合について説明したが、その他のタイミングで用われる形態でもよい。例えば、何らかの原因でジッタ等の画質劣化が発生した場合に、レーザビーム走査ユニット２の調整として行う形態でもよい。

は、本発明に係る画像形成装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 は、本発明に係るレーザビーム走査ユニットの一例を示す構成図である。 は、ジッタの発生有無を検査するためのドットパターンの一例を示すパターン図である。 は、ジッタの発生状況の一例（ジッタの発生する場合）を示すグラフである。 は、本発明に係るレーザビーム走査ユニットの調整の手順の一例を示すフローチャート（前半）である。 は、本発明に係るレーザビーム走査ユニットの調整の手順の一例を示すフローチャート（後半）である。 は、ジッタの発生状況の一例（ジッタの発生しない場合）を示すグラフである。

符号の説明

１ プリンタ
１１ 制御部
１１１ ＣＰＵ
１１２ ＲＡＭ
１４ 印刷処理部
１４１ 現像ユニット
１４２ 感光ユニット
１４２ａ 感光ドラム
２ レーザビーム走査ユニット
２１１、２１２ 第１光源、第２光源
２４１、２４２ ウェッジプリズム
２５ プリズム
２６ シリンダレンズ
２７ ポリゴンレンズ
ＬＢ１、ＬＢ２ レーザビーム
３ 位置検出器（ＣＣＤ）

Claims (11)

1. 複数の光源から射出されたレーザビームを、隣接するレーザビームが主走査方向に互いに所定角度Δθをなすべくポリゴンミラーに照射させ、このポリゴンミラーでの各レーザビームの反射光を感光ドラムに照射させるマルチビーム方式のレーザビーム走査ユニットの製造方法であって、
   前記所定角度Δθに基づいて、前記感光ドラムに照射される各レーザビームの反射光の副走査方向の位置を、前記感光ドラム上に画像を形成する際のビームピッチを等間隔とするべく調整する位置調整工程を有することを特徴とするレーザビーム走査ユニットの製造方法。
2. 前記位置調整工程において、副走査方向の解像度Ｄ、前記ポリゴンミラーの面数Ｍ、及び、前記複数の光源の個数Ｎの少なくともいずれか１つに基づいて、前記反射光の副走査方向の位置を調整することを特徴とする請求項１に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法。
3. 前記位置調整工程において、前記感光ドラム上の副走査方向のビームピッチＰ（ｍｍ）が
   Ｐ＝２５．４／Ｄ×（１−Δθ×Ｍ×Ｎ／（４×π）)
   ここで、
   Ｄ：副走査方向の解像度（ｄｐｉ）
   Δθ：隣接するレーザビームがなす角（ｒａｄ）
   Ｍ：ポリゴンミラーの面数
   Ｎ：光源の個数
   を満たすべく前記反射光の副走査方向の位置を調整することを特徴とする請求項２に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法。
4. 前記位置調整工程において、前記複数の光源と前記ポリゴンミラーとの間に配設されたウェッジプリズムを回転させることにより、前記反射光の副走査方向の位置を調整することを特徴とする請求項３に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法。
5. 前記位置調整工程は、
   前記反射光の主走査方向及び副走査方向の位置を検出する位置検出器を像面上に配設する検出準備工程と、
   前記ポリゴンミラーを所定の位置に固定して、前記複数の光源の内、１の光源を発光させて、前記位置検出器により、主走査方向及び副走査方向の位置を検出する第１検出工程と、
   前記複数の光源の内、前記１の光源と隣接する他の光源を発光させて、前記位置検出器により、主走査方向の位置を検出する第２検出工程と、
   前記第２検出工程で得られた前記他の光源に対応する主走査方向の位置を、前記第１検出工程で得られた前記１の光源に対応する主走査方向の位置と一致させるべく前記ポリゴンミラーを回転させるミラー回転工程と、
   前記ミラー回転工程の後に、前記他の光源を発光させて、前記位置検出器により、副走査方向の位置を検出する第３検出工程と、
   前記第３検出工程で得られた前記他の光源に対応する副走査方向の位置と、前記第１検出工程で得られた前記１の光源に対応する副走査方向の位置との間隔を、前記ビームピッチＰとするべく前記他の光源とポリゴンミラーとの間に配設された前記ウェッジプリズムを回転させる調整工程と
   を有することを特徴とする請求項４に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法。
6. 前記位置検出器は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）を有することを特徴とする請求項５に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法。
7. 前記所定の位置は、前記反射光の主走査方向の位置を、主走査方向の走査範囲の略中央とする位置であることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のレーザビーム走査ユニットの製造方法。
8. 複数の光源から射出されたレーザビームを、隣接するレーザビームが主走査方向に互いに所定角度Δθをなすべくポリゴンミラーに照射させ、このポリゴンミラーでの各レーザビームの反射光を感光ドラムに照射させるマルチビーム方式のレーザビーム走査ユニットであって、
   請求項１〜７のいずれかの製造方法により製造されたことを特徴とするレーザビーム走査ユニット。
9. 請求項８に記載のレーザビーム走査ユニットと、
   前記レーザビーム走査ユニットからのレーザビームが照射されて、画像が形成される感光ドラムと
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
10. 複数の光源から射出されたレーザビームを、隣接するレーザビームが主走査方向に互いに所定角度Δθをなすべくポリゴンミラーに照射させ、このポリゴンミラーでの各レーザビームの反射光を感光ドラムに照射させるマルチビーム方式のレーザビーム走査ユニットであって、
    前記感光ドラム上に画像を形成する際のビームピッチが略等間隔であることを特徴とするレーザビーム走査ユニット。
11. 複数の光源から射出されたレーザビームを、隣接するレーザビームが主走査方向に互いに所定角度Δθをなすべくポリゴンミラーに照射させ、このポリゴンミラーでの各レーザビームの反射光を感光ドラムに照射させるマルチビーム方式のレーザビーム走査ユニットの調整方法であって、
    前記所定角度Δθに基づいて、前記感光ドラムに照射される各レーザビームの反射光の副走査方向の位置を、前記感光ドラム上に画像を形成する際のビームピッチを等間隔とするべく調整することを特徴とするレーザビーム走査ユニットの調整方法。