JP2009023176A - 走査光学装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源の製造誤差が走査線間のピッチ間隔に与える影響を低減する。
【解決手段】走査光学装置は、少なくとも２つの光源が含まれる光源ペアを用いて同一の走査線を走査する。走査光学装置は、光源ペアをなす一方の光源を含み、第１のラインに沿って並んだ複数の光源を備えた第１光源群と、光源ペアをなす他方の光源を含み、第２のラインに沿って並んだ複数の光源を備えた第２光源群とを含む。光源ペアをなす一方の光源及び他方の光源が同一の走査線を走査するよう、第１のラインおよび第２のラインが走査線に対応した基準線に対して傾斜している。さらに、光源ペアをなす一方の光源と他方の光源間の距離が、第１のラインにおいて隣り合った２つの光源間の距離の２倍以上である。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般に、光ビームを走査する走査光学装置に係り、とりわけ、電子写真方式の画像形成装置に採用可能な走査光学装置に関する。

近年のプリンタや複写機などの画像形成装置では、露光ユニットの生産性が重要視されつつある。露光ユニットの生産性は、単位時間あたりの像担持体（感光体である感光ドラム）上での露光ライン数（走査回数）によって決定される。この生産性を向上するには、ポリゴンモータの回転速度を高速化したり、ポリゴンミラー（回転多面鏡）の面数を増やしたりする方法が考えられる。

しかし、ポリゴンモータの回転速度は、現時点での限界に近づいている。さらに、回転速度を高速化すれば、昇温、騒音及びコストアップ等の弊害が生じるため、好ましくない。また、ポリゴンミラーの面数を増やせば、像担持体上での１走査あたりの走査角度が小さくなってしまうため、同一の露光幅を得るために光路長を長くする必要があった。すなわち、装置の大型化やコストアップを招く。

そこで、１走査に使用されるビーム数を増やす、つまりマルチビーム化する方法が提案されている（特許文献１）。従来は、エッジエミッタ構造のレーザダイオードが主流であったが、マルチビーム化を実現するために、面発光構造のレーザダイオード（以下、面発光レーザ）の開発が進んでいる。
特開２００６−１１６７１６号公報

面発光レーザを採用すれば、露光ユニットの生産性が向上すると予想される。一方で、解像度を向上させるには、画素ドットをより小さくする必要がある。しかし、面発光レーザを採用しても、それだけでは画素ドット自体を小さくすることはできない。画素ドットの小径化を図る手法として多重露光がある。

図１４は、従来の１走査で露光を行う単一露光の一例を示す図である。感光ドラム表面には負極の電荷があらかじめ帯電している。この状態で、レーザ光が照射されると、ＣＧ層（電荷発生層）に正極の電荷が発生する。ＣＧ層から発生した正極の電荷はＣＴ層（電荷移動層）を介してドラム表面上の負極の電荷と結合する。これによって、感光ドラムの表面電位が低下する。このときレーザ光の光量が大きい場合、発生した正極の電荷の数も多くなるため、これらが相互に反発し合う。よって、ＣＴ層を通過する際に電荷が拡散する。その結果、潜像スポット径が露光スポット径よりも大きくなってしまう。

図１５は、多重露光の一例を示す図である。多重露光では、複数回に分けて露光が実行される。そのため、１回の露光で使用されるレーザ光の光量は、図１５と比較し少なくてすむ。また、１回の露光で発生する正極の電荷も少なくなるため、ＣＴ層を通過する際に拡散される電荷の量も少なくなる。よって、単一露光による潜像スポットの経と比較し、多重露光による潜像スポットの径は小さくなる。

図１６は、関連技術に係る多重露光を行うための面発光レーザのビーム配置を示す図である。面発光レーザの発光面をＸ−Ｙ平面とする。Ｘ−Ｙ平面上には、８つの発光部Ａ１〜Ｄ２が配置されている。Ａ行ないしＤ行には、それぞれ２つずつの発光部が設けられている。例えば、発光部Ａ１とＡ２のＹ座標は同一である。また、各行間の距離Ｐは、同一である。なお、各発光部のＸ座標は異なっている。

ここでは、感光体における主走査方向（感光体の長手方向）はＸ軸と平行であるものとする。よって、発光部Ａ１およびＡ２からなる光源ペアが露光する走査線は同一である。Ｂ１およびＢ２、Ｃ１及びＣ２、並びに、Ｄ１およびＤ２の各光源ペアについても同様である。図１６に示した面発光レーザは、副走査方向（主走査方向と略垂直の方向）に１度に４本の走査線を露光できる。なお、各光源ペアにおける一方の発光部と他方の発光部との距離（中心間の距離）は、それぞれＸ１である。

図１７は、関連技術における走査線と各発光部との関係を示した図である。ここでは、１回目から３回目までの走査を行うと、１２本（４本の走査線を３回走査）の走査線が形成されることが示されている。１回目の走査では、Ｌｉｎｅ１からＬｉｎｅ４までの合計で４本の走査線が露光される。２回目の走査では、Ｌｉｎｅ５からＬｉｎｅ８までが露光される。３回目の走査では、Ｌｉｎｅ９からＬｉｎｅ１２までが露光される。

ちなみに、Ｌｉｎｅ１、５、９は、発光部Ｄ１およびＤ２からなる光源ペアによって露光される。Ｌｉｎｅ２、６、１０は、発光部Ｃ１およびＣ２からなる光源ペアによって露光される。Ｌｉｎｅ３、７、１１は、発光部Ｂ１およびＢ２からなる光源ペアによって露光される。Ｌｉｎｅ４、８、１２は、発光部Ａ１およびＡ２からなる光源ペアによって露光される。

感光体上での隣り合った２つの走査線間の距離（ピッチ間隔）Ｐｓｕｂと、発光部間の距離（行間隔）Ｐと、走査光学系の副走査方向における光学倍率Ｍｓｕｂとの間には次式が成立する。

Ｐｓｕｂ＝Ｍｓｕｂ×Ｐ
発光部の行間隔Ｐは、画像形成装置の解像度によって決定される値である。例えば、解像度が２４００ＤＰＩであれば、走査線間のピッチ間隔Ｐｓｕｂは、次のとおりである。

Ｐｓｕｂ＝２５．４÷２４００
＝０．０１０５８３３
すなわち、ピッチ間隔Ｐｓｕｂは、約１０．５８μｍとなる。一方で、走査光学系の副走査方向における光学倍率Ｍｓｕｂは、光学効率に関係する。

ところで、面発光レーザは、エッジエミッタ構造に比べて出力光量を大きくすることが困難なレーザである。なぜなら、半導体基板の厚みが薄いため、レーザ発振を行うための十分な大きさの共振器を形成できないからである。よって、面発光レーザの出力光量の小ささを補うには、光学効率及び光学倍率を大きくしなければならない。例えば、光学倍率Ｍｓｕｂを３倍とすると、行間隔Ｐは次のとおりとなる。

Ｐ＝Ｐｓｕｂ÷Ｍｓｕｂ
＝０．０１０５８３３÷３
＝３．５３
すなわち、行間隔Ｐは、約３．５３μｍとなる。一方、レーザ素子を製造する際に使用する半導体露光装置のマスクの精度は一般的には±１μｍである。よって、発光部の製造誤差は±１μｍとなる。すなわち、行間隔Ｐは、２．５３μｍないし４．５３μｍとなる。同様に、感光体上のピッチ間隔Ｐｓｕｂの誤差は、光学倍率の影響により±３μｍとなる。画像上での３μｍ程度の誤差は、ピッチムラとなって、画質の低下を招く。このピッチムラはビーム数およびポリゴン面数によって定まる周期で発生する。このため、マルチビーム化によってビーム数が増えると、ピッチムラの空間周波数も増えるため、ピッチムラの視認が容易となる。なお、発光部の製造精度を上げるために半導体マスクの精度を上げることやステッパーを用いて製造することが考えられるが、これらは大きなコストアップを招くという弊害が生じる。

そこで、本発明は、このような課題および他の課題のうち、少なくとも１つを解決することを目的とする。例えば、本発明は、各光源の配置を工夫することで、光源の製造誤差が走査線間のピッチ間隔に与える影響を低減することを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。

本発明は、例えば、少なくとも２つの光源が含まれる光源ペアを用いて同一の走査線を走査する走査光学装置として実現できる。走査光学装置は、光源ペアをなす一方の光源を含み、第１のラインに沿って並んだ複数の光源を備えた第１光源群と、光源ペアをなす他方の光源を含み、第２のラインに沿って並んだ複数の光源を備えた第２光源群とを含む。

光源ペアをなす一方の光源及び他方の光源が同一の走査線を走査するよう、第１のラインおよび第２のラインが走査線に対応した基準線に対して傾斜している。さらに、光源ペアをなす一方の光源と他方の光源間の距離が、第１のラインにおいて隣り合った２つの光源間の距離の２倍以上である。

他の観点の走査光学装置は、ｉ行、ｊ列（ｉ、ｊは自然数）からなるマトリックにおけるいずれかの位置に配置された複数の光源を含む。光源は、各行には少なくとも２つ、かつ、同一の列には１つだけとなるよう配置される。隣り合った２つの行にそれぞれ配置されている２つの光源からなる光源ペアが同一の走査線を走査するよう、光源ペアが形成されている。光源ペアをなす一方の光源と他方の光源とが同一の走査線を走査するよう各行は走査線に対応した基準線に対して傾斜している。光源ペアをなす一方の光源と他方の光源間の距離は、各行において隣り合った２つの光源間の距離の２倍以上である。

本発明によれば、各光源の配置を工夫することで、光源の製造誤差が走査線間のピッチ間隔に与える影響を低減することができる。

［実施形態１］
図１は、実施形態に係る光源の配置例を示す図である。この例の面発光レーザは、８つの光源（発光部）を備えている。Ａ行とＢ行は、それぞれＸ軸と平行となっている。Ａ行とＢ行との間の行間隔はＹ１である。

Ａ行には、４つの発光部Ａ１ないしＡ４が等間隔で配置されている。よって、発光部Ａ１ないしＡ４のＹ座標は同一である。このように、発光部Ａ１ないしＡ４は、光源ペアをなす一方の光源を含み、第１のラインに沿って並んだ複数の光源を備えた第１光源群の一例である。Ｂ行には、４つの発光部Ｂ１ないしＢ４が等間隔で配置されている。よって、発光部Ｂ１ないしＢ４のＹ座標は同一である。このように、発光部Ｂ１ないしＢ４は、光源ペアをなす他方の光源を含み、第２のラインに沿って並んだ複数の光源を備えた第２光源群の一例である。

さらに、隣り合った２つの発光部に係る中心間の距離（例えば、発光部Ａ１の中心と発光部Ａ２の中心との間の距離）は、Ｘ１となっている。また、発光部Ａ１〜Ｂ４は、それぞれ異なるＸ座標（列）に配置されている。なお、実際には製造誤差があるため、発光部間の間隔は完全には等間隔でないことはいうまでもない。すなわち、等間隔は、略等間隔を意味する。同様の理由から、発光部Ａ１ないしＡ４の各Ｙ座標は略同一であり、発光部Ｂ１ないしＢ４の各Ｙ座標も略同一である。

関連技術における光源ペアは、同一行に属する２つの発光部によって形成されていた。しかし、本実施形態における光源ペアは、Ａ行に属する発光部と、Ｂ行に属する発光部とから形成される。なお、光源ペアとは、感光体などの像担持体上において、同一の走査線を走査することになる光源の組をいう。例えば、図１によれば、発光部Ａ１とＢ１とが第１光源ペアを形成している。発光部Ａ２とＢ２とが第２光源ペアを形成している。発光部Ａ３とＢ３とが第３光源ペアを形成している。発光部Ａ４とＢ４とが第４光源ペアを形成している。

図１によれば、各光源ペアに属する２つの発光部の中心を結ぶ直線Ｌ１ないしＬ４も示されている。これらの直線は、略平行である。なお、発光部Ａ１とＢ１との間隔（中心間の距離）は、ｄ１である。発光部Ａ２とＢ２との間隔は、ｄ２である。発光部Ａ３とＢ３との間隔は、ｄ３である。発光部Ａ４とＢ４との間隔は、ｄ４である。ｄ１ないしｄ４は、略同一である。また、図１が示すように、隣り合った２本の直線（例：直線Ｌ１とＬ２）間の距離は、Ｐ１である。

本実施形態に係る走査光学装置において感光体上での主走査方向は、各直線Ｌ１〜Ｌ４と平行である。しかし、各直線Ｌ１〜Ｌ４は、Ｘ軸に対しては傾斜している。すなわち、各直線Ｌ１〜Ｌ４とＸ軸とがなす角度は、図１が示すようにθである。また、ｓｉｎθ＝Ｐ１／Ｘ１となる。このように、光源ペアをなす一方の光源及び他方の光源が同一の走査線を走査するよう、第１のラインおよび第２のラインが走査線に対応した基準線に対して傾斜している。第１のラインおよび第２のラインは、Ａ行、Ｂ行に相当する。また、走査線に対応した基準線は、直線Ｌ１〜Ｌ４に相当する。

図２は、実施形態に係る走査線と各発光部との関係を示した図である。ここでは、１回目から３回目までの走査を行うと、１２本の走査線が形成されることが示されている。１回目の走査では、Ｌｉｎｅ１からＬｉｎｅ４までの合計で４本の走査線が露光される。２回目の走査では、Ｌｉｎｅ５からＬｉｎｅ８までが露光される。３回目の走査では、Ｌｉｎｅ９からＬｉｎｅ１２までが露光される。

ちなみに、Ｌｉｎｅ１、５、９は、発光部Ａ４およびＢ４からなる光源ペアによって露光される。Ｌｉｎｅ２、６、１０は、発光部Ａ３およびＢ３からなる光源ペアによって露光される。Ｌｉｎｅ３、７、１１は、発光部Ａ２およびＢ２からなる光源ペアによって露光される。Ｌｉｎｅ４、８、１２は、発光部Ａ１およびＢ１からなる光源ペアによって露光される。

感光体上における隣接した走査線間のピッチ間隔Ｐｓｕｂと、発光部上での直線間の距離Ｐ１と、光学倍率Ｍｓｕｂとの間には、次式の関係が成り立つ。

Ｐｓｕｂ＝Ｍｓｕｂ×Ｐ１
また、図１において２つの三角形間の相似を考慮すれば、ｓｉｎθ＝Ｐ１／Ｘ１＝Ｙ１／ｄ１が成立する。よって、Ｐ１は、次式により表現される。

Ｐ１＝（Ｘ１／ｄ１）×Ｙ１
上述したように、発光部上での直線間の距離Ｐ１は、画像形成装置の解像度によって決定される。例えば、解像度が２４００ＤＰＩの場合、上述したように、感光体上における走査線のピッチ間隔Ｐｓｕｂは、約１０．５８μｍとなる。光学倍率Ｍｓｕｂを３倍とすると、Ｐ１は約３．５３μｍとなる。

ここで、ＶＣＳＥＬ（Vertical−Cavity Surface−Emitting Laser）などの面発光レーザにおいて、各発光部の外形は、ある程度の大きさが必要になる。これは、各発光部の外形によって、出力光量が決定されるからである。例えば、発光部の直径φを３０μｍとした場合、隣り合う発光部との距離は外形以上の距離でなければならない。よって、Ｘ１を４０μｍと仮定する。

このとき、ｓｉｎθ＝Ｐ１／Ｘ１から、
ｓｉｎθ＝０．０８８
となる。この事実は、非常に重要である。例えば、Ｘ１の製造誤差を±１μｍとすると、Ｐ１の誤差は、±１μｍより十分小さな±０．０８８μｍとなる。すなわち、誤差が圧縮されるのである。

光源ペアをなす２つの発光部間の距離ｄ１は、図１からわかるように、Ｘ１の４倍以上であることは明らかである。よって、
Ｐ１＝０．２５×Ｙ１
となる。よって、Ｙ１は、約１４．１μｍとなる。Ｙ１の製造誤差を±１μｍとすると、Ｐ１の誤差は、±１μｍより十分小さな±０．２５μｍとなることがわかる。

このように、発光部の製造誤差をＸ方向およびＹ方向のそれぞれで±１μｍとした場合、直線間の距離Ｐ１の誤差を±１μｍより小さくすることが可能となる。すなわち、光源ペアをなす一方の光源と他方の光源間の距離ｄ１を、第１のライン（例：Ａ行）において隣り合った２つの光源間の距離Ｘ１の２倍以上にすれば、誤差が圧縮される。同様に、光源ペアをなす一方の発光部と他方の発光部間の距離ｄ１を、第１のラインと第２のラインとの間の距離Ｙ１の２倍以上にすれば、誤差が圧縮される。

特に、第１、第２のライン（例：Ａ行、Ｂ行）が基準線（例：直線Ｌ１〜Ｌ４）に対してなす角度θは、０°＜θ＜４５°を満たすとよい。この場合、０＜ｓｉｎθ＜０．７０７となるため、顕著な誤差の圧縮効果が生じる。

［実施形態２］
実施形態２は、実施形態１と同様に、ｉ行、ｊ列（ｉ、ｊは自然数）からなるマトリックにおけるいずれかの位置に複数の発光部が配置されている。とりわけ、発光部が、各行に少なくとも２つ、かつ、同一の列には１つだけとなるよう配置される。

図３は、実施形態に係る光源の配置例を示す図である。この例の面発光レーザは、８つの光源（発光部）を備えている。Ａ行、Ｂ行及びＣ行は、それぞれＸ軸と平行となっている。Ａ行とＢ行との間の行間隔はＹ１である。Ｂ行とＣ行との間の行間隔もＹ１である。

Ａ行には、２つの発光部Ａ１及びＡ２が配置されている。よって、発光部Ａ１及びＡ２のＹ座標は同一である。発光部Ａ１及びＡ２の間隔は、Ｘ１である。Ｂ行には、４つの発光部Ｂ１ないしＢ４が等間隔（間隔はＸ１）で配置されている。よって、発光部Ｂ１ないしＢ４のＹ座標は同一である。Ｃ行には、２つの発光部Ｃ１及びＣ２が配置されている。よって、発光部Ｃ１及びＣ２のＹ座標は同一である。

発光部Ｃ１及びＣ２の間隔は、Ｘ１である。また、発光部Ａ１〜Ｃ２は、それぞれ異なるＸ座標（列）に配置されている。すなわち、同一の列には、発光部が１だけ配置されている。なお、実際には製造誤差があるため、発光部間の間隔は完全には等間隔ではない。すなわち、等間隔は、略等間隔を意味する。同様の理由から、発光部Ａ１及びＡ２の各Ｙ座標は略同一であり、発光部Ｂ１ないしＢ４の各Ｙ座標も略同一であり、発光部Ｃ１及びＣ２の各Ｙ座標も略同一である。

関連技術における光源ペアは、同一行に属する２つの発光部によって形成されていた。しかし、本実施形態における光源ペアは、Ａ行に属する発光部と、Ｂ行に属する発光部とから形成される。同様に、光源ペアは、Ｂ行に属する発光部と、Ｃ行に属する発光部とから形成される。例えば、図３によれば、発光部Ａ１とＢ３とが第１光源ペアを形成している。発光部Ａ２とＢ４とが第２光源ペアを形成している。発光部Ｂ１とＣ１とが第３光源ペアを形成している。発光部Ｂ２とＣ２とが第４光源ペアを形成している。このように、隣り合った２つの行にそれぞれ配置されている２つの発光部からなる光源ペアが同一の走査線を走査するよう光源ペアが形成されている。

図３によれば、各光源ペアに属する２つの発光部の中心を結ぶ直線Ｌ１ないしＬ４も示されている。これらの直線は、略平行である。なお、発光部Ａ１とＢ３との間隔は、ｄ１である。発光部Ａ２とＢ４との間隔は、ｄ２である。発光部Ｂ１とＣ１との間隔は、ｄ３である。発光部Ｂ２とＣ２との間隔は、ｄ４である。ただし、ｄ１ないしｄ４は、略同一である。また、図３が示すように、隣り合った２本の直線（例：直線Ｌ１とＬ２）間の距離は、Ｐ１である。

本実施形態に係る走査光学装置において感光体上での主走査方向は、各直線Ｌ１〜Ｌ４と平行である。しかし、各直線Ｌ１〜Ｌ４は、Ｘ軸に対しては傾斜している。すなわち、各直線Ｌ１〜Ｌ４とＸ軸とがなす角度は、図３が示すようにθである。また、ｓｉｎθ＝Ｐ１／Ｘ１となる。このように、光源ペアをなす一方の発光部と他方の発光部とが同一の走査線を走査するよう、各行は走査線に対応した基準線に対して傾斜している。

図４は、実施形態に係る走査線と各発光部との関係を示した図である。ここでは、１回目から３回目までの走査を行うと、１２本の走査線が形成されることが示されている。１回目の走査では、Ｌｉｎｅ１からＬｉｎｅ４までの合計で４本の走査線が露光される。２回目の走査では、Ｌｉｎｅ５からＬｉｎｅ８までが露光される。３回目の走査では、Ｌｉｎｅ９からＬｉｎｅ１２までが露光される。

ちなみに、Ｌｉｎｅ１、５、９は、発光部Ａ２およびＢ４からなる光源ペアによって露光される。Ｌｉｎｅ２、６、１０は、発光部Ａ１およびＢ３からなる光源ペアによって露光される。Ｌｉｎｅ３、７、１１は、発光部Ｂ４およびＣ２からなる光源ペアによって露光される。Ｌｉｎｅ４、８、１２は、発光部Ｂ３およびＣ１からなる光源ペアによって露光される。

実施形態２においてもＰｓｕｂ、Ｐ１、Ｍｓｕｂ、Ｘ１、Ｙ１には、実施形態１と同様の関係が成立する。例えば、解像度が２４００ＤＰＩの場合、感光体上における走査線のピッチ間隔Ｐｓｕｂは、約１０．５８μｍとなる。ま、光学倍率Ｍｓｕｂを３倍とすると、Ｐ１は、約３．５３μｍとなる。また、Ｘ１を４０μｍとすれば、ｓｉｎθ＝０．０８８となる。

よって、実施形態２において、Ｘ１の製造誤差が±１μｍであれば、Ｐ１の誤差は±１μｍより十分小さな±０．０８８μｍとなる。また、実施形態１と同様に、Ｙ１の製造誤差を±１μｍとすれば、Ｐ１の誤差は±１μｍより十分小さな±０．２５μｍとなる。

このように、実施形態２においても、直線間の距離Ｐ１の誤差を、Ｘ方向およびＹ方向における発光部の製造誤差より小さくすることが可能となる。すなわち、光源ペアをなす一方の発光部と他方の発光部間の距離を、第１のラインにおいて隣り合った２つの発光部間の距離Ｘ１の２倍以上にすれば、誤差が圧縮される。同様に、光源ペアをなす一方の発光部と他方の発光部間の距離を、第１のラインと第２のラインとの間の距離Ｙ１の２倍以上にすれば、誤差が圧縮される。

特に、第１、第２のライン（例：Ａ行、Ｂ行、Ｃ行）が基準線（例：直線Ｌ１〜Ｌ４）に対してなす角度θは、０°＜θ＜４５°を満たすとよい。この場合、０＜ｓｉｎθ＜０．７０７となるため、顕著な誤差の圧縮効果が生じる。

次に、図３に示した発光部を用いて、異なる解像度を露光する方法について説明する。第１光源群（例：発光部Ａ１、Ａ２）と第２光源群（例：発光部Ｂ１、Ｂ２）とが実装された基板（例：面発光レーザのパッケージ）を回転させることで、走査線の解像度を切り替える。

図５は、実施形態に係る走査線と各発光部との関係を示した図である。図３と比較すればわかるように、光源ペアを形成する２つの発光部の組み合わせが変更されている。例えば、発光部Ａ１とＢ１とが第１光源ペアを形成している。発光部Ａ２とＢ２とが第２光源ペアを形成している。発光部Ｂ３とＣ１とが第３光源ペアを形成している。発光部Ｂ４とＣ２とが第４光源ペアを形成している。

図５によれば、各光源ペアに属する２つの発光部の中心を結ぶ直線Ｌ１ないしＬ４も示されている。これらの直線は、略平行である。なお、発光部Ａ１とＢ１との間隔は、ｄ１’である。発光部Ａ２とＢ２との間隔は、ｄ２’である。発光部Ｂ３とＣ１との間隔は、ｄ３’である。発光部Ｂ４とＣ２との間隔は、ｄ４’である。ただし、ｄ１’ないしｄ４’は、略同一である。また、図５が示すように、隣り合った２本の直線（例：直線Ｌ１とＬ２）間の距離は、Ｐ２である。

図６は、実施形態に係る走査線と各発光部との関係を示した図である。ここでは、１回目から３回目までの走査を行うと、１２本の走査線が形成されることが示されている。１回目の走査では、Ｌｉｎｅ１からＬｉｎｅ４までの合計で４本の走査線が露光される。２回目の走査では、Ｌｉｎｅ５からＬｉｎｅ８までが露光される。３回目の走査では、Ｌｉｎｅ９からＬｉｎｅ１２までが露光される。

ちなみに、Ｌｉｎｅ１、５、９は、発光部Ｂ４およびＣ２からなる光源ペアによって露光される。Ｌｉｎｅ２、６、１０は、発光部Ａ３およびＣ１からなる光源ペアによって露光される。Ｌｉｎｅ３、７、１１は、発光部Ａ２およびＢ２からなる光源ペアによって露光される。Ｌｉｎｅ４、８、１２は、発光部Ａ１およびＢ１からなる光源ペアによって露光される。

感光体上における隣接した走査線間のピッチ間隔Ｐｓｕｂ’と、発光部上での直線間の距離Ｐ２と、光学倍率Ｍｓｕｂとの間には、次式の関係が成り立つ。

Ｐｓｕｂ’＝Ｍｓｕｂ×Ｐ２
また、図５において２つの三角形間の相似を考慮すれば、ｓｉｎθ’＝Ｐ２／Ｘ１＝Ｙ１／ｄ１’が成立する。よって、Ｐ２は、次式により表現される。

Ｐ２＝（Ｘ１／ｄ１’）×Ｙ１
上述したように、発光部上での直線間の距離Ｐ２は、画像形成装置の解像度によって決定される。例えば、解像度が１２００ＤＰＩの場合、上述したように、感光体上における走査線のピッチ間隔Ｐｓｕｂ’は、約２１．１７μｍとなる。光学倍率Ｍｓｕｂを３倍とすると、Ｐ２は約７．０６μｍとなる。

また、Ｘ１を４０μｍと仮定すると、ｓｉｎθ’＝Ｐ２／Ｘ１から、
ｓｉｎθ’＝０．１７６
となる。この事実は、非常に重要である。例えば、Ｘ１の製造誤差を±１μｍとすると、Ｐ２の誤差は、±１μｍより十分小さな±０．１７６μｍとなる。すなわち、誤差が圧縮されるのである。

図５からわかるように、光源ペアをなす２つの発光部間の距離ｄ１’が、Ｘ１の２倍以上であることは明らかである。よって、
Ｐ２＝０．５０×Ｙ１
となる。よって、Ｙ１の製造誤差を±１μｍとすると、Ｐ２の誤差は、±１μｍより十分小さな±０．５０μｍとなることがわかる。

このように、実施形態２よれば、光源ペアをなす発光部の組み合わせを変更し、かつ、発光部が配置された発光平面を回転させることで、異なる解像度にも対応できる利点がある。すなわち、Ｘ軸に対して傾斜角をθからθ’へと変更するだけで、異なる解像度の画像を形成できる。

すなわち、第１の解像度で走査線を走査するときに第１及び第２のライン（例：Ｌ１など）が基準線（例：Ｘ軸）に対してなす角度をθとする。また、第２の解像度で走査線を走査するときに第１及び第２のラインが基準線に対してなす角度をθ’とする。この場合、角度θ及び角度θ’に関して、ｓｉｎθとｓｉｎθ’の比が略整数となることが望ましい。さらに、角度θとθ’との差Δθは、０°＜Δθ＜４５°を満たすことが望ましい。この理由は、以下のとおりである。

例えば、θ＝５．０°に対してθ’＝１０．１°とすれば、回転角度を小さくできるため、光学レンズと半導体レーザとの偏光角の関係も大きく変らないという効果がある。走査光学系の小型化やコストダウンのために、光学レンズとしてプラスチックレンズを使用する場合がある。しかし、半導体レーザは固有の偏光角を有しているため、異なる偏光角のレーザ光をプラスチックレンズに入射させると、副屈折という弊害を生じてしまう。よって、副屈折を避けるためには、偏光角の変化量が少なくすること有利である。本実施形態では、回転角度の調整量が微量にできるため、偏光角の変化量も少なくでき、副屈折も生じにくい。

［実施形態３］
実施形態３では、ｉ行、ｊ列（ｉ、ｊは自然数）からなるマトリックにおけるいずれかの位置に複数の発光部が配置されている。とりわけ、発光部が、各行及び各列に少なくとも２つ、かつ、同一の列で隣り合った２つの行には１つだけとなるよう配置される。

図７は、実施形態に係る光源の配置例を示す図である。この例の面発光レーザは、４８個の光源（発光部）を備えている。Ａ行からＧ行までの各行は、それぞれＸ軸と平行となっている。隣接した行（例：Ａ行とＢ行）間の間隔はいずれもＹ１１である。

Ａ行には、４つの発光部Ａ１ないしＡ４が配置されている。よって、発光部Ａ１ないしＡ４のＹ座標は同一である。隣り合った発光部間の間隔は、Ｘ１１である。

Ｂ行には、８つの発光部Ｂ１ないしＢ８が配置されている。よって、発光部Ｂ１ないしＢ８のＹ座標は同一である。隣り合った発光部間の間隔は、Ｘ１１である。

Ｃ行には、８つの発光部Ｃ１ないしＣ８が配置されている。よって、発光部Ｃ１ないしＣ８のＹ座標は同一である。隣り合った発光部間の間隔は、基本的には、Ｘ１１であるが、発光部Ｃ４とＣ５との間は、９×Ｘ１１である。なお、発光部Ｃ１のＸ座標は、発光部Ａ１と同一である。同様に、発光部Ｃ２〜Ｃ４の各Ｘ座標もそれぞれ発光部Ａ２〜Ａ４の各Ｘ座標に対応している。

Ｄ行には、８つの発光部Ｄ１ないしＤ８が配置されている。よって、発光部Ｄ１ないしＤ８のＹ座標は同一である。隣り合った発光部間の間隔は、Ｘ１１である。発光部Ｄ１のＸ座標は、発光部Ｂ１と同一である。同様に、発光部Ｄ２〜Ｄ８の各Ｘ座標もそれぞれ発光部Ｂ２〜Ｂ８の各Ｘ座標に対応している。

Ｅ行には、８つの発光部Ｅ１ないしＥ８が配置されている。よって、発光部Ｅ１ないしＥ８のＹ座標は同一である。隣り合った発光部間の間隔は、基本的には、Ｘ１１であるが、発光部Ｅ４とＥ５との間は、９×Ｘ１１である。なお、発光部Ｅ１のＸ座標は、発光部Ａ１、Ｃ１と同一である。同様に、発光部Ｅ２〜Ｅ８の各Ｘ座標もそれぞれ発光部Ｃ２〜Ｃ８の各Ｘ座標に対応している。

Ｆ行には、８つの発光部Ｆ１ないしＦ８が配置されている。よって、発光部Ｆ１ないしＦ８のＹ座標は同一である。隣り合った発光部間の間隔は、Ｘ１１である。発光部Ｆ１のＸ座標は、発光部Ｄ１と同一である。同様に、発光部Ｆ２〜Ｆ８の各Ｘ座標もそれぞれ発光部Ｄ２〜Ｄ８の各Ｘ座標に対応している。

Ｇ行には、４つの発光部Ｇ１ないしＧ４が配置されている。よって、発光部Ｇ１ないしＧ４のＹ座標は同一である。隣り合った発光部間の間隔は、Ｘ１１である。発光部Ｇ１のＸ座標は、発光部Ｅ５と同一である。同様に、発光部Ｇ２〜Ｇ４の各Ｘ座標もそれぞれ発光部Ｅ６〜Ｅ８の各Ｘ座標に対応している。

図７から明らかなように、各列には、３つの発光部が配置されている。例えば、１列目には、発光部Ａ１，Ｃ１及びＥ１が配置されている。すなわち、実施形態３では、１列に複数の発光部が配置されている。ただし、同一の列でも、隣り合った行（例：１列目のＡ行とＢ行など）には、発光部が連続して配置されることはない。図７では、同一の列では１行おきに発光部が配置されている。

なお、光源ペアは、隣り合った２つの行から１つずつ選ばれた発光部から形成されている。例えば、発光部Ａ１と発光部Ｂ５とが１つの光源ペアを形成している。同様に、発光部Ｂ１と発光部Ｃ５とが１つの光源ペアを形成している。よって、全部で、２４個の光源ペアが存在する。このように、光源ペアに属する複数の発光部が同一の走査線を走査することになるよう、光源ペアは、隣り合った２つの行でかつ異なる列にそれぞれ配置されている２つの発光部から形成されている。

光源ペアを形成する発光部の中心間を結ぶ直線は、図７に示すように、２４本の直線Ｌ１ないしＬ２４である。なお、光源ペアを形成する発光部の中心間の距離は、それぞれｄ１ないしｄ２４である。ただし、中心間の距離ｄ１ないしｄ２４は、略同一である。さらに、隣り合った直線間の距離も略同一であり、この距離をＰ１１とする。これらの直線が、Ｘ軸（各行）に対して傾斜していることは、他の実施形態と同様である。

図８は、実施形態に係る走査線と各発光部との関係を示した図である。ここでは、１回目から３回目までの走査を行うと、合計で６４本の走査線が形成されることが示されている。７２本でないのは、インターレース走査をするためである。すなわち、インターレース走査では、１回目の走査で、発光部Ａ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ８及びＣ５〜Ｃ８は点灯しない。よって、図中の点線で示されている走査線Ｌｉｎｅ１ないし８は形成されない。

１回目の走査では、発光部Ａ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ８及びＣ５〜Ｃ８は点灯せず、他の発光部が点灯する。よって、Ｌｉｎｅ９〜Ｌｉｎｅ１６、Ｌｉｎｅ２５〜Ｌｉｎｅ３２の１６ラインが露光される。２回目の走査でＬｉｎｅ１７〜Ｌｉｎｅ２４、Ｌｉｎｅ３３〜Ｌｉｎｅ４０、Ｌｉｎｅ４９〜Ｌｉｎｅ５６の２４ラインが露光される。３回目が最終回であれば、３回目の走査では、発光部Ｅ１〜Ｅ４、Ｆ１〜Ｆ８、Ｇ５〜Ｇ８は点灯しない。よって、Ｌｉｎｅ４１〜Ｌｉｎｅ４８、Ｌｉｎｅ５７〜Ｌｉｎｅ６４の１６ラインが露光される。なお、３回目が最終回でなければ、３回目の走査では、発光部Ｅ１〜Ｅ４、Ｆ１〜Ｆ８、Ｇ５〜Ｇ８が点灯する。

感光体上での隣り合った走査線間のピッチ間隔Ｐｓｕｂ１１と、発光部上での隣り合った直線間の距離Ｐ１１と、光学倍率をＭｓｕｂ１１との間には、次式が成立する。

Ｐｓｕｂ１１＝Ｍｓｕｂ１１×Ｐ１１
また、感光体上での各直線とＸ軸とのなす角をθ１１とすると、次式が成立する。

Ｐ１１＝Ｘ１１×ｓｉｎθ１１
また、光源ペアを形成している発光部間の距離ｄ、同一行における隣り合った発光部間の距離Ｘ１１及び行間隔Ｙ１１を用いれば、Ｐ１１は、次式により表現できる。

Ｐ１１＝（Ｘ１１÷ｄ）×Ｙ１１
上述したように感光体上における直線間の距離Ｐ１１は、解像度によって決定される。例えば、２４００ＤＰＩの場合、ピッチ間隔Ｐｓｕｂ１１は、約１０．５８μｍとなる。光学倍率Ｍｓｕｂ１１を３倍とすると、Ｐ１１は、約３．５３μｍとなる。さらに、Ｘ１１を４０μｍとすると、ｓｉｎθ１１＝０．０８８となる。

Ｘ１１の製造誤差が例えば±１μｍであれば、Ｐ１１の誤差は、±１μｍより十分小さな±０．０８８μｍとなる。Ｙ方向については、ｄがＸ１１の４倍以上となる。例えば、Ｙ１１の製造誤差を±１μｍとすると、Ｐ１１の誤差は、±１μｍより十分小さな±０．２５μｍとなる。

このように実施形態３によれば、Ｘ方向およびＹ方向の製造誤差よりも、ピッチ間隔Ｐ１１の誤差を小さくすることが可能となる。

ところで、光学レンズには収差が存在する。例えば、マルチビームの走査光学系においてすべての発光部で最適の光学特性を得る光学レンズを設計および製造することは容易ではない。これは光学レンズの中心より離れていくほど収差の影響が大きくなるためである。このため、各発光部がなるべく光学レンズの中心に集まるように配置したほうが有利である。従来のエッジエミッタレーザダイオードでは、光学レンズの中心に集まるように配置することは困難であった。しかし、面発光レーザダイオードは、発光部を２次元配置することが可能であるため、収差に関しては、エッジエミッタレーザダイオードよりも有利である。

しかし、光源ペアを形成している２つの発光部間を結ぶ直線間の距離Ｐ１１が発光部の外径よりも小さい場合には問題が生じうる。例えば、Ｙ方向に複数の発光部を並べると、これらの発光部の間隔はＰ１１の数倍になる。よって、直線間の距離Ｐ１１の倍数の走査線を露光する必要がある。例えば、図７によれば、発光部Ａ１とＣ１との間隔は、２×Ｙ１１であり、Ｐ１１の１６倍である。しかし、発光部Ａ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ８、Ｃ５〜Ｃ８は、８本の走査線を露光するため、１６本の走査線を露光することはできない。

例えば、これを防ぐために、発光部の数を２倍にすることが考えられる。しかし、この場合は、Ｘ軸方向の左端の発光部から右端の発光部までの間隔が大きくなってしまうため、収差の影響で画質が低下してしまう。

それゆえ、図８に示したように、インターレース走査を行うことは有利である。すなわち、Ｙ方向（同一列）に配置された複数の発光部を用いて、一定のピッチ間隔で露光を行いつつ、Ｘ軸方向に並べられた発光部の間隔を小さくすることで、収差の影響を低減することが可能となる。

図９は、実施形態に係る走査線と各発光部との関係を示した図である。図９を用いて、同一の面発光レーザを使用して、異なる解像度を実現する方法について説明する。この方法の基本原理は、実施形態２において説明したとおり、複数の光源が実装された基板を回転させることで走査線の解像度を切り替えるものである。また、光源ペアを形成する２つの発光部の組み合わせを変更する。これにより、第１の解像度と第２の解像度を切り替えることが可能になる。

図９によれば、例えば、発光部Ａ１とＢ１とが第１光源ペアを形成している。発光部Ａ２とＢ２とが第２光源ペアを形成している。発光部Ａ３とＢ３とが第３光源ペアを形成している。発光部Ａ４とＢ４とが第４光源ペアを形成している。その他の光源ペアも含めると、光源ペアの総数は、２４組である。

光源ペアを形成する発光部の中心間を結ぶ直線は、図９に示すように、２４本の直線Ｌ１’ないしＬ２４’である。なお、光源ペアを形成する発光部の中心間の距離は、それぞれｄ１’ないしｄ２４’である。ただし、中心間の距離ｄ１’ないしｄ２４’は、略同一である。さらに、隣り合った直線間の距離も略同一であり、この距離をＰ１１’とする。

図９と図７とを比較するとわかるように、光源ペアを形成する発光部の中心間の距離が変更されている。その結果、隣り合った直線間の距離も変更されている。これによって、解像度が変更されることになる。

図１０は、実施形態に係る走査線と各発光部との関係を示した図である。ここでは、１回目から２回目までの走査を行うと、４８本の走査線が形成されることが示されている。１回目の走査では、Ｌｉｎｅ１からＬｉｎｅ２４までの合計で２４本の走査線が露光される。２回目の走査では、Ｌｉｎｅ２５からＬｉｎｅ４８までが露光される。

ちなみに、Ｌｉｎｅ１、２５は、発光部Ｂ８およびＣ８からなる光源ペアによって露光される。その他のＬｉｎｅと光源ペアとの関係は、図１０に示したとおりである。

感光体上における走査線のピッチ間隔Ｐｓｕｂ１１’と、発光部における直線間の距離Ｐ１１’と、光学倍率Ｍｓｕｂ１１との関係は、次式により表現される。

Ｐｓｕｂ１１’＝Ｍｓｕｂ１１×Ｐ１１’
また、各直線Ｌ１’〜Ｌ２４’とＸ軸とがなす角θ１１’と、各行における発光部の間隔Ｘ１１とを用いると、走査線のピッチ間隔Ｐｓｕｂ１１’は次式により表現できる。

Ｐ１１’＝Ｘ１１×ｓｉｎθ１１’
また、上述したように三角形の相似を考慮すると、次式も成り立つ。

Ｐ１１’＝Ｘ１１÷ｄ１’×Ｙ１１
なお、ピッチ間隔Ｐ１１’は、画像形成装置の解像度によって決定される。ここでは、解像度を１２００ＤＰＩとすると、ピッチ間隔Ｐｓｕｂ１１’は、約２１．１７μｍとなる。また、光学倍率Ｍｓｕｂ１１は３倍である。よって、Ｐ１１’は、約７．０６μｍとなる。さらに、Ｘ１１を４０μｍとすれば、ｓｉｎθ２１＝０．１７６となる。Ｘ１１の製造誤差を±１μｍとすると、Ｐ１１’の誤差は、±１μｍより十分小さな±０．１７６μｍとなる。

図９によれば、ｄ１’は、Ｘ１１の２倍またはそれ以上となるため、Ｐ１１’＝０．５×Ｙ１１となる。Ｙ１１の製造誤差を±１μｍとすると、Ｐ１１’の誤差は、±１μｍより十分小さな±０．５μｍとなる。

このように、実施形態３よれば、光源ペアをなす一方の発光部と他方の発光部間の距離を同一の行において隣り合った２つの発光部間の距離Ｘ１１の２倍以上にすれば、誤差が圧縮される。同様に、光源ペアをなす一方の発光部と他方の発光部間の距離を、行間の距離Ｙ１１の２倍以上にすれば、誤差が圧縮される。

光源ペアをなす発光部の組み合わせを変更し、かつ、発光部が配置された発光平面を回転させることで、異なる解像度にも対応できる利点がある。Ｘ軸に対して傾斜角をθ１１からθ１１’へと変更するだけで、異なる解像度の画像を形成できる。例えば、第１の解像度で走査線を走査するときは、行が基準線に対してなす角度をθ１１にし、第２の解像度で走査線を走査するときは、行が基準線に対してなす角度をθ１１’とすればよい。実施形態２で説明したように、角度θ１１及び角度θ１１’に関して、ｓｉｎθ１１とｓｉｎθ１１’の比が略整数であり、角度θ１１とθ１１’との差Δθは、０°＜Δθ＜４５°を満たすことが望ましい。すなわち、偏光角に関する問題を低減できるからである。

なお、解像度を高くするときはインターレース走査が必要であったが、解像度を高くするときはインターレース走査が不要となる。

［実施形態４］
実施形態４は、実施形態１乃至３で説明した走査光学装置を応用可能な画像形成装置の一例について説明する。

図１１は、実施形態に係る画像形成装置の断面図である。この画像形成装置１００は、いわゆるレーザビームプリンタである。なお、画像形成装置は、例えば、印刷装置、複写機、複合機、ファクシミリとして実現されてもよい。

画像形成装置１００は、使用する現像材（例：Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー）の数に応じて設けられた画像形成ステーション１５０Ｙ、１５０Ｍ、１５０Ｃおよび１５０Ｋを備えている。各画像形成ステーションは、像担持体としての感光ドラム１０１、現像装置１０２、走査光学装置としてのスキャナ１０３、およびトナー容器１０４を備えている。スキャナ１０３は、少なくとも２つの光源が含まれる光源ペアを用いて同一の走査線を走査する走査光学装置の一例である。

良く知られているように、一様に帯電された感光ドラム１０１上を、画像信号に応じてスキャナ１０３が露光することで、静電潜像が形成される。感光ドラム１０１は、走査光学装置に備えられた複数の光源から出力される光ビームによって潜像が形成される像担持体の一例である。静電潜像は、現像装置１０２によって可視像（現像剤像）へと現像される。トナーごとの可視像は、１次転写ローラ１０５によって、中間転写体１０６上に重畳転写される。中間転写体１０６上のカラー可視画像は、２次転写ローラ１０７によって記録媒体上に転写される。２次転写ローラ１０７は転写装置の一例である。カラー可視画像は、定着装置１０８によって記録媒体上に定着される。

ところで、記録媒体（シート材、記録材、転写材または用紙と呼ばれることもある。）Ｓは、用紙トレイ１０９、１１０から搬送路１１２や両面搬送路１１３を介して搬送される。搬送路１１２や両面搬送路１１３の途中には、シート材の到着や存在を検出するための複数のセンサが配置されている。これらのセンサとしては、例えば、光学式センサの一例であるメディアセンサ１１１、このメディアセンサ１１１の位置に隣接して配置されたフラグ式のレジセンサ１１４、およびその他のシート検出センサ１１５、１１６、１１７、１１８、１１９がある。

なお、これらのセンサから出力されるシート材の検出信号は、例えば、レジストレーション、シート材のジャム検出、シート材の実長検出および転写タイミング制御などに使用される。なお、レジストレーションとは、シート材の搬送タイミングと中間転写体１０６上に形成されたカラー可視画像の搬送タイミングとを一致させるための制御をいう。

画像形成装置１００には、シート材Ｓを搬送するための各種の搬送ローラ１２１−１２８が設けられている。とりわけ、搬送ローラ１２１は、レジストレーションに使用されるためレジローラと呼ばれる。本実施形態では、このレジローラの付近に、上述したレジセンサ１１４とメディアセンサ１１１が設けられている。

図１２は、実施形態に係る走査光学装置の一例を示す図である。画像形成装置１００に用いられるスキャナ１０３は、面発光レーザ９１から出力された光束を、回転多面鏡（例：ポリゴンミラー）などの光偏向器により周期的に偏向させる。その後、光束は、ｆθ特性を有する結像光学系によって感光ドラム１０１の面上にスポット状に集束される。

面発光レーザ９１は、複数の発光部（光源）を備えた発光手段の一例である。面発光レーザ９１から出射した発散光束はコリメーターレンズ９２により略平行光束とされる。光束は、絞り９３によって外形を制限される。さらに、光束は、副走査方向にのみ所定の屈折力を有するシリンドリカルレンズ９４に入射する。シリンドリカルレンズ９４に入射した略平行光束は、主走査断面内においては、そのまま略平行光束の状態で射出し、副走査断面内においては、集束して光偏向器９５の偏向面（反射面）９８にほぼ線像として結像する。偏向面９８で偏向反射された光束は、ｆθ特性を有する結像光学系（例：ｆθレンズ）９６及び折返しミラー９７を介して、被走査面としての感光ドラム１０１の面上に結像する。なお、Ａの矢印によって示された回転方向に回転する光偏向器９５が光束を偏向走査することで、光束は、感光ドラム１０１の面上を矢印Ｂ方向（主走査方向）に走査する。

図１３は、マルチビーム型の面発光レーザおよびそのドライバ回路の一例を示す図である。面発光レーザ９１は、複数の発光部ＬＤ１〜８を備えている。発光部ＬＤ１〜８のカソード端子が共通端子となり接地される。発光部ＬＤ１〜８のアノード端子はそれぞれ対応したドライバ回路ｄｒｉｖｅｒ１〜８に接続される。ドライバ回路ｄｒｉｖｅｒ１〜８は、対応する発光部へ点灯電流を供給する。ドライバ回路ｄｒｉｖｅｒ１〜８は、同一構造のため、代表してｄｒｉｖｅｒ１の動作を説明する。

ホトダイオードＰＤ１は、発光部ＬＤ１〜８の光量をモニタする。ホトダイオードＰＤ１のアノード端子は接地される。ＰＤ１のカソード端子には抵抗Ｒ１を介してＶｃｃ電源に接続される。ホトダイオードＰＤ１のカソード端子は、エラーアンプＯＰ１の＋入力端子に接続される。またエラーアンプＯＰ１の＋入力端子は、基準電圧Ｖｒｅｆが印加されている。エラーアンプＯＰ１の出力端子はアナログスイッチＳＷ１に入力される。

アナログスイッチＳＷ１の動作を制御するコントロール端子にはｃｏｎｔ１信号が入力される。ｃｏｎｔ１信号はコントローラ１３００から供給される。アナログスイッチＳＷ１の出力は、コンデンサＣ１の片端に接続されるとともに、定電流源ＣＣ１の制御信号として入力される。コンデンサＣ１の他端は接地される。

定電流源ＣＣ１は、印加される電圧に応じた電流を出力する。定電流源ＣＣ１の出力は、ＰＮＰトランジスタＱ１０、Ｑ１１の各エミッタ端子にそれぞれ接続される。ＰＮＰトランジスタＱ１０のコレクタ端子はｄｒｉｖｅｒ１の出力となり、レーザダイオードＬＤ１のアノード端子に接続される。ＰＮＰトランジスタＱ１１のコレクタ端子には抵抗ＲＤ１が接続される。抵抗ＲＤ１の他端は接地される。ＰＮＰトランジスタＱ１０のベース端子は、インバータＱ１２を介して、コントローラからのｄａｔａ１信号が入力される。ＰＮＰトランジスタＱ１１のベース端子にはバッファＱ１３を介してｄａｔａ１信号が入力される。ｄａｔａ１信号は、コントローラ１３００が備えるメモリから供給される。本実施形態によれば、コントローラ１３００は、光源ペアを形成している２つの発光部の各ドライバ回路には、同一のデータ信号を供給する。

以下では、各ドライバ回路の動作をより詳細に説明する。まず、コントローラ１３００は、オートパワーコントロール（ＡＰＣ）モードとなるようにｃｏｎｔ１信号、ｄａｔａ１信号をともにＨｉする。なお、ｃｏｎｔ２〜ｃｏｎｔ８信号、ｄａｔａ２〜ｄａｔａ８信号はＬｏである。これは、発光部ＬＤ１から出力される光の光量だけを測定するためである。

ｄａｔａ１信号がＨｉになると、インバータＱ１２の出力はＬｏとなり、ＰＮＰトランジスタＱ１０はＯＮになる。また、ＰＮＰトランジスタＱ１１は逆にＯＦＦになる。ＰＮＰトランジスタＱ１０がＯＮになると、定電流源ＣＣ１より供給される電流により発光部ＬＤ１が点灯する。発光部ＬＤ１から出力される光の光量が増すと、ホトダイオードＰＤ１の出力電流も増大する。反対に、エラーアンプＯＰ１に入力される電圧は低下する。

ホトダイオードＰＤ１の出力は、エラーアンプＯＰ１により基準電源Ｖｒｅｆと比較される。その結果、エラーアンプＯＰ１の出力電圧は低下する。エラーアンプＯＰ１の出力電圧が低下するため、定電流源ＣＣ１の出力電流も低下する。定電流源ＣＣ１の出力電流が低下すると、発光部ＬＤ１の光量も低下する。

以上のように同回路は負帰還回路を構成しており、ホトダイオードＰＤ１の出力とＶｒｅｆとが同一の電圧となるように発光部ＬＤ１の光量（駆動電流）が制御される。同様に、他の発光部ＬＤ２〜ＬＤ８も光量を制御される。

印刷モードに移行すると、コントローラ１３００は、ｃｏｎｔ１信号〜ｃｏｎｔ８信号をＬｏとし、ｄａｔａ１〜ｄａｔａ８信号には画像データを出力する。ｃｏｎｔ１信号がＬｏの場合、アナログスイッチＳＷ１がＯＦＦになる。よって、ＡＰＣモードにより確定された電圧がコンデンサＣ１により保持される。定電流源ＣＣ１の制御端子にはコンデンサＣ１の電圧が印加されるため、定電流源ＣＣ１の出力はＡＰＣモードにより設定された電流値となる。

ｄａｔａ１信号がＨｉの場合、ＰＮＰトランジスタＱ１０がＯＮするため、発光部ＬＤ１は点灯する。ｄａｔａ１信号がＬｏの場合、ＰＮＰトランジスタＱ１０がＯＦＦになる。そのため、発光部ＬＤ１は消灯する。これにより画像データに応じて発光部ＬＤ１が点滅駆動することになる。

ｄａｔａ１信号がＨｉの場合、ＰＮＰトランジスタＱ１１がＯＦＦになる。ｄａｔａ１信号がＬｏの場合、ＰＮＰトランジスタＱ１１がＯＮになる。そのため、抵抗ＲＤ１に電流源ＣＣ１より供給される電流が通電される。これによりｄａｔａ１信号の値に影響されず、定電流源ＣＣ１から供給される電流は一定となる。なお、他の発光部ＬＤ２〜ＬＤ８も同様に動作する。

上述したようにコントローラ１３００は、光源ペアを形成している２つの発光部の各ドライバ回路には、同一のデータ信号及び制御信号を供給する。よって、同一のデータ信号及び制御信号を供給するドライバ回路の組み合わせを変更することで、光源ペアが変更され、解像度も変更される。コントローラ１３００は、解像度を変更する際に、面発光レーザ９１のＸ軸に対する角度を傾斜させるよう、面発光レーザ９１を駆動する駆動部（不図示）に駆動信号を送出する

実施形態に係る光源の配置例を示す図である。 実施形態に係る走査線と各発光部との関係を示した図である。 実施形態に係る光源の配置例を示す図である。 実施形態に係る走査線と各発光部との関係を示した図である。 実施形態に係る走査線と各発光部との関係を示した図である。 実施形態に係る走査線と各発光部との関係を示した図である。 実施形態に係る光源の配置例を示す図である。 実施形態に係る走査線と各発光部との関係を示した図である。 実施形態に係る走査線と各発光部との関係を示した図である。 実施形態に係る走査線と各発光部との関係を示した図である。 実施形態に係る画像形成装置の断面図である。 実施形態に係る走査光学装置の一例を示す図である。 実施形態に係るマルチビーム型の面発光レーザおよびそのドライバ回路の一例を示す図である。 従来の単一露光の一例を示す図である。 多重露光の一例を示す図である。 関連技術に係る多重露光を行うための面発光レーザのビーム配置を示す図である。 関連技術における走査線と各発光部との関係を示した図である。

Claims (10)

1. 少なくとも２つの光源が含まれる光源ペアを用いて同一の走査線を走査する走査光学装置であって、
   前記光源ペアをなす一方の光源を含み、第１のラインに沿って並んだ複数の光源を備えた第１光源群と、
   前記光源ペアをなす他方の光源を含み、第２のラインに沿って並んだ複数の光源を備えた第２光源群と
   を含み、
   前記光源ペアをなす前記一方の光源及び前記他方の光源が同一の走査線を走査するよう前記第１のラインおよび第２のラインが前記走査線に対応した基準線に対して傾斜しており、かつ、前記光源ペアをなす前記一方の光源と前記他方の光源間の距離が、前記第１のラインにおいて隣り合った２つの光源間の距離の２倍以上であることを特徴とする走査光学装置。
2. 前記光源ペアをなす前記一方の光源と前記他方の光源間の距離が、前記第１のラインと前記第２のラインとの間の距離の２倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
3. 前記第１及び第２のラインが前記基準線に対してなす角度θは、０°＜θ＜４５°を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の走査光学装置。
4. 前記第１光源群と前記第２光源群とが実装された基板を回転させることで走査線の解像度を切り替える場合に、第１の解像度で走査線を走査するときに前記第１及び第２のラインが前記基準線に対してなす角度θとし、第２の解像度で走査線を走査するときに前記第１及び第２のラインが前記基準線に対してなす角度θ’とすると、前記角度θ及びθ’に関して、ｓｉｎθとｓｉｎθ’の比が略整数であり、前記角度θとθ’との差Δθは、０°＜Δθ＜４５°を満たすことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の走査光学装置。
5. 走査光学装置であって、
   ｉ行、ｊ列（ｉ、ｊは自然数）からなるマトリックにおけるいずれかの位置に配置された複数の光源を含み、
   前記光源は、各行には少なくとも２つ、かつ、同一の列には１つだけとなるよう配置されており、
   隣り合った２つの行にそれぞれ配置されている２つの光源からなる光源ペアが同一の走査線を走査するよう該光源ペアが形成されており、
   前記光源ペアをなす一方の光源と他方の光源とが同一の走査線を走査するよう各行は前記走査線に対応した基準線に対して傾斜しており、
   前記光源ペアをなす一方の光源と他方の光源間の距離は、各行において隣り合った２つの光源間の距離の２倍以上であることを特徴とする走査光学装置。
6. 各行が前記基準線に対してなす角度θは、０°＜θ＜４５°を満たすことを特徴とする請求項５に記載の走査光学装置。
7. 前記複数の光源が実装された基板を回転させることで走査線の解像度を切り替える場合に、第１の解像度で走査線を走査するときに前記行が前記基準線に対してなす角度θとし、第２の解像度で走査線を走査するときに前記行が前記基準線に対してなす角度θ’とすると、前記角度θ及びθ’に関して、ｓｉｎθとｓｉｎθ’の比が略整数であり、前記角度θとθ’との差Δθは、０°＜Δθ＜４５°を満たすことを特徴とする請求項５又は６に記載の走査光学装置。
8. 走査光学装置であって、
   ｉ行、ｊ列（ｉ、ｊは自然数）からなるマトリックにおけるいずれかの位置に配置された複数の光源を含み、
   前記光源は、各行及び各列に少なくとも２つ、かつ、同一の列で隣り合った２つの行には１つだけとなるよう配置されており、
   隣り合った２つの行でかつ異なる列にそれぞれ配置されている２つの光源からなる光源ペアが同一の走査線を走査するよう該光源ペアが形成されており、
   前記光源ペアをなす一方の光源と他方の光源とが同一の走査線を走査するよう各行は前記走査線に対応した基準線に対して傾斜しており、
   前記光源ペアをなす一方の光源と他方の光源間の距離は、各行において隣り合った２つの光源間の距離の２倍以上であることを特徴とする走査光学装置。
9. 前記複数の光源が実装された基板を回転させることで走査線の解像度を切り替える場合に、第１の解像度で走査線を走査するときに前記行が前記基準線に対してなす角度θ１１とし、第２の解像度で走査線を走査するときに前記行が前記基準線に対してなす角度θ１１’とすると、前記角度θ１１及びθ１１’に関して、ｓｉｎθ１１とｓｉｎθ１１’の比が略整数であり、前記角度θ１１とθ１１’との差Δθは、０°＜Δθ＜４５°を満たすことを特徴とする請求項８に記載の走査光学装置。
10. 画像形成装置であって、
    請求項１ないし９のいずれか１項に記載された走査光学装置と、
    前記走査光学装置に備えられた複数の光源から出力される光ビームによって潜像が形成される像担持体と、
    前記潜像を現像剤像へ現像する現像装置と、
    前記現像剤像を記録媒体上に転写する転写装置と、
    前記現像剤像を記録媒体上に定着させる定着装置と
    を含むことを特徴とする画像形成装置。

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