JP2011039496A - 画像形成装置および画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶偏向素子を用いて行うビームピッチの切り替えを、より単純な駆動方法および構成によって実現する。
【解決手段】副走査方向に等間隔で並ぶ３以上の光ビームを、副走査方向に隣接する光ビームを略同数ずつ含む２つのグループに分ける。そして、２のグループのうち一方のグループの光ビームに対して液晶偏向素子による偏向を纏めて作用させる。このとき、一方のグループの光ビームと他方のグループの光ビームとが、被走査面上の照射位置が交互且つ等間隔に並ぶように、偏向を制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、マルチビーム発光源から発する光ビームを液晶偏向素子によって偏向し、ビームピッチを切り替え可能とした画像形成装置および画像形成装置の制御方法に関する。

従来から、いわゆる電子写真方式の画像形成装置の光書込み系に用いられる光走査装置において、光源部または光源部直後に電圧の印加にて駆動される液晶素子を配設し、この液晶素子により光ビームを駆動電圧に応じて偏向することで、被走査面上のビーム位置を調整する方法が既に知られている（特許文献１参照）。以下、このような、光ビームを偏向させる用途に用いる液晶素子を、「液晶偏向素子」と呼ぶ。

図２２は、従来技術による、マルチビーム発光源から発する光ビームを液晶偏向素子により偏向する動作を概念的に示す。図２２（ａ）および図２２（ｂ）は、それぞれ２ビーム走査および４ビーム走査の例を示す。マルチビーム発光源は、例えばレーザダイオード（ＬＤ）若しくはＬＤアレイにより構成される。

図２２（ａ）は、マルチビーム発光源から出射される、ピッチが２１．６μｍ（走査密度１２００ｄｐｉ(dot per inch)相当）で固定された２本のビームを、液晶偏向素子を通過させることで偏向し、被走査面上でのピッチを４２．３μｍ（走査密度６００ｄｐｉ相当）〜１０．６μｍ（走査密度２４００ｄｐｉ相当）に変更する例を示す。２本のビームを内側に向けて偏向させることでピッチを狭くし、外側に向けて偏向させることでピッチを広くすることができる。

図２２（ｂ）は、ピッチが走査密度６００ｄｐｉ相当で固定された４本のビームを、液晶偏向素子を通過させ、被走査面上でのピッチを２１．２μｍ（走査密度１２００ｄｐｉ相当）に偏向する例を示す。この場合には、外側の２本のビームと内側の２本のビームとで偏向の角度を異ならせて、４本のビームを被走査面上に対して等間隔に照射させる。

このように、走査密度を変更する場合には、各ビームに作用する液晶偏向素子に対し、偏向量に応じた駆動電圧を印加することにより、所望の走査密度で被走査面を走査することが可能になる。

ここで、上述の図２２を用いて説明した従来技術による方法では、２ビーム走査、４ビーム走査何れの場合でも、各ビームをそれぞれ独立に偏向するため、ビーム数Ｎに対し、Ｎ個の液晶偏向素子を配設する必要がある。あるいは、有効エリア毎に偏向を制御可能な単一の液晶偏向素子を用いる場合でも、Ｎ個の有効エリアを有する液晶偏向素子を配設する必要がある。

また、ビーム数Ｎのうち１ビームを固定として他のＮ−１本のビームを偏向させる場合も考えられる。しかしながら、この場合においても、必要とする液晶偏向素子あるいは有効エリアの数はＮ−１個であり、何れの方法でもビーム数と供に必要な液晶素子（有効エリア）の数が増えてしまう。

さらに、ビーム毎に偏向角度が異なるので、液晶偏向素子あるいは有効エリア毎に異なった駆動電圧を設定する必要があり、制御が複雑になってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、液晶偏向素子を用いて行うビームピッチの切り替えを、より単純な駆動方法および構成によって実現することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、副走査方向に所定ピッチで並ぶ複数の光ビームを、副走査方向に隣接する略同数の光ビームによる２のグループに分けたうち一方のグループの光ビームの光路を偏向させる光路偏向手段と、光路偏向手段で光路を偏向された一方のグループの光ビームと、光路偏向手段で光路を偏向されない、２のグループのうち他のグループの光ビームとで被走査面を主走査方向に走査させる走査手段と、光路偏向手段を制御して、一方のグループの光ビームの被走査面上の照射位置と、他のグループの被走査面上の照射位置とが交互且つ等間隔に並ぶように、一方のグループの光ビームの光路を偏向させる制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明は、光路偏向手段が、副走査方向に所定ピッチで並ぶ複数の光ビームを、副走査方向に隣接する略同数の光ビームによる２のグループに分けたうち一方のグループの光ビームの光路を偏向させる光路偏向ステップと、走査手段が、光路偏向ステップで光路を偏向された一方のグループの光ビームと、光路偏向手段で光路を偏向されない、２のグループのうち他のグループの光ビームとで被走査面を主走査方向に走査させる走査ステップと、制御手段が、光路偏向手段を制御して、一方のグループの光ビームの被走査面上の照射位置と、他のグループの被走査面上の照射位置とが交互且つ等間隔に並ぶように、一方のグループの光ビームの光路を偏向させる制御ステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、液晶偏向素子を用いて行うビームピッチの切り替えを、より単純な駆動方法および構成によって実現できるという効果を奏する。

図１は、各実施形態に適用可能な液晶偏向素子の一例の構成を示す略線図である。 図２は、液晶偏向素子が光ビームを偏向させる仕組みについて概略的に説明するための略線図である。 図３は、４本の光ビームを出射するマルチビーム発光源に本発明の第１の実施形態を適用させた例を示す略線図である。 図４は、８本の光ビームを出射するマルチビーム発光源に本発明の第１の実施形態を適用させた例を示す略線図である。 図５は、本発明の第１の実施形態による光ビームのピッチ切り替え処理を概念的に示す一例のフローチャートである。 図６は、光ビームを偏向させて走査密度を切り替えると副走査方向の主走査のライン間隔が均一にならない部分が生じてしまうことを説明するための略線図である。 図７は、４本の光ビームを出射するマルチビーム発光源に本発明の第２の実施形態を適用させた例を示す略線図である。 図８は、８本の光ビームを出射するマルチビーム発光源に本発明の第２の実施形態を適用させた例を示す略線図である。 図９は、本発明の第３の実施形態に適用可能な画像形成装置の一例の構成を示す略線図である。 図１０は、搬送ベルト上に形成されたトナーのパッチ列の一例を示す略線図である。 図１１は、画像形成装置における露光器を構成する光学ユニットの一例を示す略線図である。 図１２は、本発明の第３の実施形態に適用可能な画像形成装置におけるレーザダイオードの駆動制御系の一例の構成を示すブロック図である。 図１３は、画像データ制御部の一例の構成を示すブロック図である。 図１４は、４個のＬＤから出射される光ビームを偏向させる液晶偏向素子の構成例を示す略線図である。 図１５は、８個のＬＤから出射される光ビームを偏向させる液晶偏向素子の構成例を示す略線図である。 図１６は、偏向の前後で画像データの順序を一致させるための画像データと光ビームのチャネルとの組み合わせの例を示す略線図である。 図１７は、偏向の前後で画像データの順序を一致させるための画像データと光ビームのチャネルとの組み合わせの例を示す略線図である。 図１８は、各解像度モードにおける各チャネルの光ビームに対する透過率の例を示す略線図である。 図１９は、各解像度モードにおける各チャネルの光ビームに対する透過率の例を示す略線図である。 図２０は、８ビーム構成に対応するパッチ列の例を示す略線図である。 図２１は、本発明の第３の実施形態による光ビームのピッチ切り替え処理を示す一例のフローチャートである。 図２２は、従来技術による、マルチビーム発光源から発する光ビームを液晶偏向素子により偏向する動作を概念的に示す略線図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る光ビームのピッチ切り替え処理を行う画像形成装置の実施形態を詳細に説明する。本発明の各実施形態では、レーザダイオードなどの発光源から出射され、回転するポリゴンミラーで反射されて主走査方向に走査され、副走査方向に回転する被走査面（回転ドラム）に光書き込みを行うビーム光について、副走査方向に所定ピッチで並ぶ３以上の光ビームを、副走査方向に隣接する光ビームを略同数ずつ含む２のグループに分ける。そして、２のグループのうち一方のグループに含まれる複数の光ビームに対して纏めて光路偏向素子を作用させて他方のグループに向けて偏向させ、被走査面において、他方のグループの光ビームによるビーム列に対して一方のグループの光ビームによるビーム列を割り込ませる。このとき、一方のグループの光ビームと他方のグループの光ビームとが、被走査面上の照射位置が交互且つ等間隔に並ぶように、光ビームを偏向させる。これにより、光ビームのピッチの切り替えを行う。

＜液晶偏向素子について＞
本発明の各実施形態では、光路偏向素子として液晶偏向素子を用いる。先ず、本発明の各実施形態に共通して適用可能な液晶偏向素子について説明する。

本発明の各実施形態では、光ビームの光路を精度よく僅かに偏向させることを基礎としており、このための手段として液晶偏向素子を用いる。この液晶偏向素子は、ホモジニアス分子配列のネマティック液晶層を２枚のガラス基盤で挟んだ構造からなり、２枚のガラス基盤の対向する面には、それぞれ金属酸化物の透明電極が形成されている。一方の透明電極は、例えば接地電位とされる接地電極であり、他方の透明電極は、駆動電圧が印加される駆動電極である。

駆動電極に対して駆動電圧（例えば、数キロヘルツの矩形波）を印加すると、複屈折率（分子の長軸と短軸の屈折率差）を有するネマティック液晶分子は、電場に沿って傾く。すなわち、液晶分子の長軸の向きと平行な直線偏光を持った単色光にとって、液晶層は、電界分布に応じて局所的に異なった屈折率分布をもった媒質と等価になる。したがって、液晶層を通過した光の波面には、液晶層に対する印加電圧の面内分布に応じた空間的な波面変調あるいは位相変調が加わることになる。

電気光学特性の性状は、使用する液晶の弾性定数、誘電率異方性や電圧無印加時の液晶分子の初期配向角から決定される。小さな初期配向角（例えば５°以下）を有する液晶分子は、電気光学特性の低電圧領域で急峻な立下りが見られるが、電圧を増加するにつれて線形に近い応答を示し、その後一定値に飽和する特性を示す。一方、大きな初期配向角を有する液晶素子では上述の急峻な立下りは消失し、低電圧領域の曲線を二乗曲線で近似できる特性となる。

駆動電極の電極パターンとして、多数の細長い透明電極をストライプ状に配置し、これら透明電極の一本一本に所定の電圧を印加する構成が提案されている。この構成によれば、高速の応答、高い空間分解能および波面変調の自由度を実現できる特長を持っている。波面変調の自由度が高ければ、ビーム偏向やレンズの機能だけでなく、任意の複雑な波面変調を実現可能となる。

図１は、各実施形態に適用可能な液晶偏向素子７０の一例の構成を示す。図１（ａ）は、液晶偏向素子７０を正面すなわち光軸方向から見た図であり、図１（ｂ）は、液晶偏向素子７０の光軸方向の断面の例である。

図１（ｂ）を参照し、一方のガラス基盤７６Ａに対して、駆動電極である透明電極７５が形成され、透明電極７５を覆うように配向膜７７Ａが積層される。透明電極７５に対して端子７１および７２から駆動電圧が印加される。他方のガラス基盤７６Ｂに対して、接地電極である一様な透明電極７８が略全面に亘って形成され、透明電極７８を覆うように配向膜７７Ｂが積層される。配向膜７７Ａおよび７７Ｂの間が液晶で満たされた液晶層とされる。

図１（ａ）を参照し、透明電極７５は、ストライプ状の透明電極７５、７５、…として形成される。透明電極７５、７５、…は、この液晶偏向素子７０の光ビーム照射領域に、露光技術の分解能（例えば略１μｍ）から決まる線幅と間隔とで形成される。透明電極７５、７５、…の光ビームの照射領域外において一方の端が抵抗部材７３で接続され、抵抗部材７３の端部に端子７１が設けられる。透明電極７５、７５、…の他方の端も同様に、照射領域外において抵抗部材７４で接続され、抵抗部材７４において、端子７１に対して反対側の端部に端子７２が設けられる。

端子７１および７２に所定に駆動電圧を印加することで、液晶層の液晶分子が駆動電圧に応じて配向し、液晶偏向素子７０に入射された光ビーム７９が偏向されて出射される。

図２を用いて、液晶偏向素子７０が光ビームを偏向させる仕組みについて、概略的に説明する。図２（ａ）は、上述した図１（ｂ）に対応し、液晶偏向素子７０の光軸方向の断面図の例を示す。端子７１および端子７２に対して電圧値の異なる駆動電圧Ｅ₁およびＥ₂をそれぞれ入力する。これにより、端子７１および７２の間に一定の電位差を生じさせ、透明電極７５、７５、…により、ΔＥ＝Ｅ₁−Ｅ₂の電位差で、透明電極７５、７５、７５、…の配列の方向に電位が傾斜する傾斜電位電極が構成される（図２（ｂ）参照）。図２の例では、端子７１に１Ｖ、端子７２に１．５Ｖの駆動電圧が入力され、０．５Ｖの電位差が生じている。

この電位差の傾斜に伴い、図２（ｃ）に例示されるように、液晶層の液晶分子の配向角が透明電極７５、７５、…の配列方向に向けて変化し、この配向角の変化に伴い、図２（ｄ）に例示されるように液晶層の屈折率も変化する。液晶層の屈折率が変化するため、透明電極７５、７５、…の配列方向に直線偏光され液晶層に入射された光ビームは、図２（ｅ）に例示されるように液晶層を通過する際に進行方向が曲げられ、偏向角θで偏向される。

このような液晶偏向素子７０を、光ビームの光路に対して配置することで、光ビームの進行方向を、透明電極７５、７５、…の配列方向に対応する方向に偏向させることができる。また、偏向角θは、図２（ｂ）〜図２（ｅ）に示されるように、端子７１および７２にそれぞれ入力される駆動電圧Ｅ₁およびＥ₂の電位差に応じて変化する。したがって、駆動電圧Ｅ₁およびＥ₂の設定により、所定の範囲内で所望の偏向角θを得ることができる。

すなわち、束ねた細長い透明電極７５、７５、…の数（透明電極７５、７５、…がなす幅）は、その領域で必要となる最大のビーム偏向角度によって決定される。透明電極７５、７５、…の配列方向に伸びた傾斜電位電極の両端に、液晶の電気光学特性の線形領域から選んだ２種類の異なる駆動電圧を入力した場合、ブレーズ型の位相プロファイルが得られ、マイクロプリズムアレイと等価となる。傾斜電位電極に対する印加電圧制御によりブレーズ角を変化させることで、液晶層に垂直入射した光ビームの方向制御が可能となる。

＜第１の実施形態＞
次に、本発明の第１の実施形態によるマルチビームのピッチ切り替えの原理について説明する。本第１の実施形態では、先ず、副走査方向に等間隔で並ぶ３以上の光ビームからなるマルチビームを構成する複数の光ビームを、副走査方向に隣接する光ビームを略同数ずつ含む２つのグループに分ける。例えば、４本の光ビームであれば、２のグループはそれぞれ２本の光ビームを含む。また例えば５本の光ビームであれば、２のグループのうち一方のグループは２本の光ビームを含み、他方のグループは３本の光ビームを含む。そして、２のグループのうち一方のグループの光ビームに対して上述した液晶偏向素子７０による偏向を纏めて作用させる。このとき、一方のグループの光ビームと他方のグループの光ビームとが、被走査面上の照射位置が交互且つ等間隔に並ぶように、偏向を制御する。

液晶偏向素子７０による偏向を作用させる前の各光ビーム列は、被走査面において副走査方向に一定の間隔で並べられており、副走査方向に所定のピッチを有している。そのため、液晶偏向素子７０に対して１の電位差ΔＥを得るように１組の駆動電圧を入力し、元の複数の光ビームを２のグループに分けた一方のグループの各光ビームを同量だけ副走査方向に偏向させることにより、元のピッチに対して１／２のピッチを得ることができる。

なお、以下では、特に記載のない限り、液晶偏向素子７０に入力される電位差ΔＥを得るための駆動電圧Ｅ₁およびＥ₂を、適宜、１組の駆動電圧、または、単に駆動電圧と呼ぶ。

次に、本第１の実施形態によるマルチビームのピッチ切り替えについてより具体的に説明する。図３は、４本の光ビームを出射するマルチビーム発光源に本第１の実施形態を適用させた例を示す。ここでは、図３（ａ）に例示されるように、副走査方向に、走査密度６００ｄｐｉに相当する４２．３μｍのピッチで出射される、チャネルｃｈ１〜チャネルｃｈ４にそれぞれ対応する４本の光ビーム８０₁〜８０₄により光ビーム列が形成されるものとする。

この光ビーム列を、それぞれ副走査方向に隣接する、光ビーム８０₃および８０₄からなる第１のグループと、光ビーム８０₁および８０₂からなる第２のグループとに分ける。そして、第１のグループの光ビーム８０₃および８０₄に対して単一の液晶偏向素子７０を作用させる。すなわち、図３（ｂ）に例示されるように、液晶偏向素子７０に対して所定の駆動電圧を入力して、第１のグループの光ビーム８０₃および８０₄を、第２のグループの光ビーム８０₁および８０₂の方向に向けて偏向させる。

このとき、第２のグループの光ビーム８０₁および８０₂と、偏向後の第１のグループの光ビーム８０₃および８０₄とが、被走査面上の照射位置が交互且つ等間隔に並ぶように、液晶偏向素子７０に入力する駆動電圧を決定する。例えば、第１のグループの光ビーム８０₃が、第２のグループの光ビーム８０₁および８０₂の中間に照射されるように当該駆動電圧を決定する。第１のグループの光ビーム８０₄は、液晶偏向素子７０により光ビーム８０₃と同じ量だけ偏向されるため、光ビーム８０₁、光ビーム８０₃ ⁺、光ビーム８０₂、光ビーム８０₄ ⁺の順に、偏向前の光ビーム列における間隔の１／２の間隔で等間隔に並んだ光ビーム列が形成される。図３（ｂ）の例では、偏向後の各光ビームのピッチが、偏向前のピッチの１／２である、走査密度１２００ｄｐｉ相当の２１．６μｍとなっている。

なお、図３（ｂ）および他の同様の図、ならびに、以下の説明において、偏向後の光ビームは、符号に「⁺」を付して示す。

ここで、図３（ｂ）から分かるように、光ビームの順序が偏向前と後とで変わるため、偏向後の被走査面に光書き込みされる画像データの順番は、本来の順番とは異なったものとなってしまう。図３（ｂ）の例では、偏向前はチャネルｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４の順序であったものが、偏向後にはチャネルｃｈ１、ｃｈ３、ｃｈ２、ｃｈ４の順序となっている。そのため、被走査面に光書き込みする画像データの順序が偏向の前後で同一になるように、偏向後には画像データの各チャネルｃｈ１〜ｃｈ４に対する割り当てを変更する。

図４は、８本の光ビームを出射するマルチビーム発光源に本第１の実施形態を適用させた例を示す。ここでは、図４（ａ）に例示されるように、副走査方向に、走査密度６００ｄｐｉに相当する４２．３μｍのピッチで出射される、チャネルｃｈ１〜チャネルｃｈ８にそれぞれ対応する８本の光ビーム８１₁〜８１₈により光ビーム列が形成されるものとする。

光ビームが８本の場合でも、図３を用いて説明した４本の光ビームの偏向の場合と同様である。すなわち、８本の光ビームからなる光ビーム列を、それぞれ副走査方向に隣接する、光ビーム８１₅〜８１₈からなる第１のグループと、光ビーム８１₁〜８１₄からなる第２のグループとに分ける。そして、第１のグループの光ビーム８１₅〜８１₈に対して単一の液晶偏向素子７０を作用させる。すなわち、図４（ｂ）に例示されるように、液晶偏向素子７０に対して所定の駆動電圧を入力して、第１のグループの光ビーム８１₅〜８１₈を、第２のグループの光ビーム８１₁〜８１₄の方向に向けて偏向させる。

このとき、第２のグループの光ビーム８１₁〜８１₄と、偏向後の第１のグループの光ビーム８１₅ ⁺〜８１₈ ⁺とが、被走査面上の照射位置が交互且つ等間隔に並ぶように、液晶偏向素子７０に入力する駆動電圧を決定する。例えば、第１のグループの光ビーム８１₅が、第２のグループの光ビーム８１₁および８１₂の中間に照射されるように当該駆動電圧を決定する。第１のグループの他の光ビーム８１₆〜８１₈は、液晶偏向素子７０により光ビーム８１₅と同じ量だけ偏向されるため、偏向後の第１のグループの各光ビーム８１₅ ⁺〜８１₈ ⁺と、第２のグループの各光ビーム８１₁〜８１₄とが、偏向前の光ビーム列におけるピッチの１／２のピッチで等間隔に並んだ光ビーム列が形成される。

この場合においても、図４（ｂ）から分かるように光ビームの順序が偏向前後で変化する。図４（ｂ）の例では、偏向前はチャネルｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４、ｃｈ５、ｃｈ６、ｃｈ７、ｃｈ８の順序であったものが、偏向後にはチャネルｃｈ１、ｃｈ５、ｃｈ２、ｃｈ６、ｃｈ３、ｃｈ７、ｃｈ４、ｃｈ８の順序となっている。そのため、被走査面に光書き込みされる画像データの順序が偏向の前後で同一になるように、偏向後には画像データの各チャネルｃｈ１〜ｃｈ８に対する割り当てを変更する。

図５は、本第１の実施形態による光ビームのピッチ切り替え処理を概念的に示す一例のフローチャートである。このフローチャートによる各処理は、例えば液晶偏向素子７０が搭載される画像形成装置を制御する制御部により実行される。先ず、ステップＳ１０１で、光ビームの切り替えを行うか否かが判定される。例えば、指定された走査密度と、光ビームに対して液晶偏向素子７０を駆動させないデフォルト状態での走査密度とを比較し、両者が異なる場合に、ビームピッチの切り替えを行うものと判定する。

若し、光ビームの切り替えを行わないと判定されたら、液晶偏向素子による光ビームの偏向は行わず（ステップＳ１０３）、処理がステップＳ１０４に移行され、光書き込み処理が開始される。すなわち、画像データに基づきレーザダイオードが駆動され、被走査面に対してレーザビーム光が照射される。

一方、ステップＳ１０１で、指定された走査密度と、光ビームのデフォルト状態での走査密度とが異なり、光ビームの切り替えを行うと判定されたら、処理はステップＳ１０２に移行される。ステップＳ１０２では、指定された走査密度に応じて、上述したようにして液晶偏向素子７０により光ビームが偏向される。

例えば、指定された走査密度が光ビームのデフォルト状態での走査密度の２倍である場合に、上述したように、複数の光ビームを、副走査方向に隣接する略同数の光ビームからなる２のグループに分ける。そして、一方のグループの光ビームに対して液晶偏向素子７０を作用させ、一方のグループの光ビームを、他方のグループの光ビームによるビーム列に向けて偏向させる。このとき、当該一方のグループの光ビームと他方のグループの光ビームとが、被走査面上の照射位置が交互且つ等間隔に並ぶように偏向を行い、偏向前のビーム列に対して走査密度が２倍のビーム列を得る。

ステップＳ１０２で光ビームが偏向されたら、処理はステップＳ１０４に移行され、偏向が行われた後の光ビーム列により、被走査面に対する光書き込み処理が行われる。

このように、本第１の実施形態によれば、複数の光ビームを副走査方向に隣接する光ビームによる２のグループに分け、一方のグループの光ビームに対して纏めて液晶偏向素子７０による偏向を作用させてピッチ切り替えを行っているので、１組の駆動電圧で複数の光ビームのピッチを切り替えることができる。

なお、上述では、光ビームの数が４本または８本の例について説明したが、これはこの例に限定されない。すなわち、本第１の実施形態は、光ビームの数が４本以上であれば適用可能である。

ここで、本第１の実施形態において、液晶偏向素子７０により光ビームを偏向させて走査密度を６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉに切り替えると、副走査方向の主走査のライン間隔が均一にならない部分が生じてしまう。例えば、光ビームの偏向前は、図６（ａ）に例示されるように、副走査方向に対して等間隔で主走査がなされ、副走査方向の主走査のライン間隔が均一とされる。これに対し、液晶偏向素子７０により例えばチャネルｃｈ３およびチャネルｃｈ４の光ビームを偏向させると、チャネルｃｈ３およびｃｈ４の光ビームがチャネルｃｈ１およびｃｈ２の光ビームの側に移動する。そのため、図６（ｂ）に例示されるように、１回の主走査で走査される複数の光ビーム毎に、副走査方向に対して隙間が空くことになる。

副走査ピッチに合わせて被走査面（感光体ドラム）に対する主走査の線速を切り替える、または、ポリゴンミラーの回転速度を切り替えることで、副走査方向の主走査のライン間隔を均一とすることができる。例えば、走査密度を２倍（副走査ピッチを１／２）にするときは、ポリゴンミラーの回転速度を２倍にするか、若しくは、感光体ドラムに対する主走査の線速を１／２とする。これにより、副走査方向の主走査のライン間隔を均一とすることができる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態では、液晶偏向素子による光ビームに対する偏向を１段階のみ行ったが、これはこの例に限定されない。本第２の実施形態では、液晶偏向素子による光ビームに対する偏向を、複数段階行う。これにより、光ビームに対して液晶偏向素子による偏向を行わないデフォルト状態の走査密度に対し、さらに高い走査密度を実現することができる。例えば、ｎ個の液晶偏向素子を設け、ｎ段階の偏向を行うことで、デフォルト状態の走査密度の２ⁿ倍の走査密度を得ることができる。この場合、駆動電圧は、最大でｎ種類あればよい。

図７は、４本の光ビームを出射するマルチビーム発光源に本第２の実施形態を適用させた例を示す。ここでは、図７（ａ）に例示されるように、副走査方向に走査密度６００ｄｐｉに相当する４２．３μｍのピッチで出射される、チャネルｃｈ１〜チャネルｃｈ４にそれぞれ対応する４本の光ビーム８０₁〜８０₄により、被走査面上に光ビーム列が形成されるものとする。

本第２の実施形態においては、液晶偏向素子により一度偏向された光ビームを、他の液晶偏向素子によりさらに偏向させる処理を含む。先ず、図７（ｂ）に例示されるように、液晶偏向素子７０₁を用いて１段階目の偏向を行う。上述した第１の実施形態と同様にして、４本の光ビーム８０₁〜８０₄を、それぞれ副走査方向に隣接する、光ビーム８０₃および８０₄による第１のグループと、光ビーム８０₁および８０₂による第２のグループとに分ける。そして、図３（ｂ）で説明したのと同様な処理により、第１のグループの光ビーム８０₃および８０₄に対して第１の液晶偏向素子７０₁を作用させて偏向させ、図７（ｂ）に例示されるように、走査密度がデフォルト状態の２倍のビーム列を得る。

次に、１段階目の偏向によるビーム列を、それぞれ副走査方向に隣接する光ビームからなる２のグループにさらに分ける。図７（ｂ）の例では、光ビーム８０₂および８０₄ ⁺を第３のグループとし、光ビーム８０₁および８０₃ ⁺を第４のグループとする。

そして、液晶偏向素子７０₂を用いて２段階目の偏向を行う。図７（ｃ）に例示されるように、第３のグループの光ビーム８０₂および８０₄ ⁺に対して第２の液晶偏向素子７０₂を作用させて、第４のグループの光ビーム８０₁および８０₃ ⁺と、偏向後の第３グループの光ビーム８０₂ ⁺および８０₄ ⁺⁺とが、被走査面上の照射位置が交互且つ等間隔に並ぶように、液晶偏向素子７０₂に入力される駆動電圧を決定する。

例えば、第３のグループの各光ビームのうち第４のグループに近い光ビーム８０₂が、第４のグループの光ビーム８０₁および８０₃ ⁺の中間に照射されるように当該駆動電圧を決定する。第３のグループの他の光ビーム８０₄ ⁺は、光ビーム８０₂と同じ量だけ偏向される。そのため、光ビーム８０₁、光ビーム８０₂ ⁺、光ビーム８０₃ ⁺、光ビーム８０₄ ⁺⁺の順に、ピッチが１段階目の偏向直前の光ビーム列の１／２で等間隔に並んだ光ビーム列が形成される。図７（ｃ）の例では、２段階目の偏向後の各光ビームのピッチが、デフォルト状態のピッチの１／４である、走査密度２４００ｄｐｉ相当の１０．６μｍとなっている。

この場合、図７（ｃ）から分かるように、光ビームの順序が１段階目の直前と２段階目の偏向後とで一致するので、画像データの各チャネルｃｈ１〜ｃｈ４に対する割り当てを変更する必要は無い。

なお、図７（ｃ）および他の同様の図、ならびに、以下の説明において、１段階の偏向を行った光ビームは、符号に「⁺」を付し、２段階の偏向を行った光ビームは、符号に「⁺⁺」を付して示す。

図８は、８本の光ビームを出射するマルチビーム発光源に本第２の実施形態を適用させた例を示す。ここでは、図８（ａ）に例示されるように、副走査方向に走査密度６００ｄｐｉに相当する４２．３μｍのピッチで出射される、チャネルｃｈ１〜チャネルｃｈ８にそれぞれ対応する８本の光ビーム８１₁〜８１₈により、被走査面上に光ビーム列が形成されるものとする。

光ビームが８本の場合でも、上述した光ビームが４本の場合の例と同様である。先ず、図８（ｂ）に例示されるように、第１の液晶偏向素子７０₁を用いて１段階目の偏向を行う。すなわち、８本の光ビーム８１₁〜８１₈を、それぞれ副走査方向に隣接する、光ビーム８１₅〜８１₈による第１のグループと、光ビーム８１₁〜８１₄による第２のグループに分ける。そして、図４（ｂ）で説明したのと同様な処理により、第１のグループの光ビーム８１₅〜８１₈に対して第１の液晶偏向素子７０₁を作用させて偏向させ、図８（ｂ）に例示されるように、走査密度がデフォルト状態の２倍の、１段階目の偏向によるビーム列を得る。

次に、１段階目の偏向によるビーム列を、それぞれ副走査方向に隣接する光ビームからなる２つのグループにさらに分ける。図８（ｂ）の例では、光ビーム８１₃、８１₇ ⁺、８１₄、８１₈ ⁺を第３のグループとし、光ビーム８１₁、８１₅ ⁺、８１₂、８１₆ ⁺を第４のグループとする。

そして、第２の液晶偏向素子７０₂を用いて２段階目の偏向を行う。図８（ｃ）に例示されるように、第３のグループの光ビーム８１₃、８１₄、８１₇ ⁺、８１₈ ⁺に対して第２の液晶偏向素子７０₂を作用させて、第４のグループの光ビーム８１₁、８１₅ ⁺、８１₂、８１₆ ⁺と、偏向後の第３のグループの光ビーム８１₃ ⁺、８１₇ ⁺⁺、８１₄ ⁺、８１₈ ⁺⁺とが、被走査面の照射位置が交互且つ等間隔に並ぶように、液晶偏向素子７０₂に入力される駆動電圧を決定する。

例えば、上述の４本のビームの場合と同様に、第３のグループの各光ビームのうち第４のグループに最も近い光ビーム８１₃が、第４のグループの各光ビームのうち第３のグループに最も遠い１組の光ビーム８１₁および８１₅ ⁺の中間に照射されるように当該駆動電圧を決定する。第３のグループの他の光ビーム８１₇ ⁺、８１₄、８１₈ ⁺は、光ビーム８１₃ ⁺と同じ量だけ偏向される。そのため、光ビーム８１₁、８１₃ ⁺、８１₅ ⁺、８１₇ ⁺⁺、８１₂、８１₄ ⁺、８１₈ ⁺⁺、８１₆ ⁺の順に、ピッチが１段階目の光ビーム列の１／２、すなわち、デフォルト状態のピッチの１／４で等間隔に並んだ光ビーム列が形成される（図８（ｃ）参照）。

この場合、図８（ｃ）から分かるように、光ビームの順序がデフォルトの状態と２段階目の偏向後とで異なるので、画像データの各チャネルｃｈ１〜ｃｈ８に対する割り当てを変更する必要がある。

このように、本第２の実施形態によれば、複数の光ビームを副走査方向に隣接する光ビームによる２のグループに分け、一方のグループの光ビームに対して纏めて第１の液晶偏向素子７０₁を作用させ、１段階目の偏向を行う。そして、１段階目の偏向を行った後の各光ビームを副走査方向に隣接する光ビームによる２のグループに分け、一方のグループの光ビームに対して纏めて第２の液晶偏向素子７０₂をさらに作用させ、２段階目の偏向を行う。そのため、２の駆動電圧で、複数の光ビームのピッチをデフォルト状態のピッチの１／４に切り替えることができる。

なお、本第２の実施形態による光ビームのピッチ切り替え処理は、上述した第１の実施形態による図５のフローチャートによる処理を適用することができる。すなわち、指定された走査密度とデフォルト状態での走査密度とを比較し、ビームピッチの切り替えを行うか否かを判定する（ステップＳ１０１）。若し、両者が一致すると判定されたら、ビームピッチの切り替えを行わないとされ、処理をステップＳ１０３に移行させ、液晶偏向素子７０₁および７０₂による光ビームの偏向を行わずにステップＳ１０４で光書き込み処理を開始する。

一方、ステップＳ１０１で、指定された走査密度とデフォルト状態の走査密度とが異なると判定されると、処理はステップＳ１０２に移行される。ステップＳ１０２では、指定された走査密度に応じて、液晶偏向素子７０₁、若しくは、液晶偏向素子７０₁および液晶偏向素子７０₂を駆動して光ビームを偏向させる。そして、ステップＳ１０４で、偏向後の光ビームによる光書き込みを行う。

また、上述では、光ビームの数が４本または８本の例について説明したが、これはこの例に限定されない。すなわち、上述の第１の実施形態と同様に、本第２の実施形態は、光ビームが４本以上であれば適用可能である。

さらに、本第２の実施形態においても、液晶偏向素子７０₁および７０₂により光ビームを偏向させて画素密度を６００ｄｐｉから２４００ｄｐｉに切り替えると、副走査方向の主走査のライン間隔が均一にならない部分が生じてしまう。従って、本第２の実施形態でも、副走査ピッチに合わせて被走査面（感光体ドラム）に対する主走査の線速、または、ポリゴンミラーの回転速度を切り替えて、副走査方向の主走査のライン間隔を均一にする。本第２の実施形態では、画素密度が４倍（副走査ピッチが１／４）になるので、ポリゴンミラーの回転速度を４倍にするか、若しくは、感光体ドラム線速を１／４とする。これにより、副走査方向の主走査のライン間隔を均一とすることができる。

＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本第３の実施形態は、上述した第１または第２の実施形態を画像形成装置に適用した例である。図９は、本第３の実施形態に適用可能な画像形成装置２０の一例の構成を示す。この画像形成装置２０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色を用いてカラー画像の形成を行うことができる、タンデムタイプのカラー画像形成装置である。

画像形成装置２０は、ＹＭＣＫ各色の画像を形成する画像形成部Ａが、転写紙１を搬送する搬送ベルト２に沿って一列に配置されている。搬送ベルト２は、その一方が駆動回転する駆動ローラと他方が従動回転する従動ローラである搬送ローラ３、４によって架設されており、搬送ローラ３、４の回転により図示の矢印方向に回転駆動される。

搬送ベルト２の下部には、転写紙１が収納された給紙トレイ５が備えられている。給紙トレイ５に収納された転写紙１のうち最上位置にある転写紙は、画像形成時には給紙され、途中レジストセンサ１４により画像の書込みを行う光学ユニットの動作とのタイミングが取られ、静電吸着によって搬送ベルト２上に吸着される。

吸着された転写紙１は、イエローの画像を形成するための第１の画像形成部に搬送され、ここでイエローの画像形成が行われる。第１の画像形成部は、感光体ドラム６Ｙとこの感光体ドラムの周囲に配置された帯電器７Ｙ、露光器８、現像器９Ｙ、感光体クリーナ１０Ｙなどを構成要素として有する。感光体ドラム６Ｙの表面は、帯電器７Ｙで一様に帯電された後、露光器８によりイエローの画像に対応したレーザ光１１Ｙで露光され、静電潜像が形成される。

なお、静電潜像は、主・副走査方式の光ビーム書き込みで形成され、露光器８からのビーム走査を主走査、主走査に直交する感光体ドラムの回転を副走査とすることでドラム感光面へ２次元像の光ビーム書込みが行われる。

感光体ドラム６Ｙの表面に形成された静電潜像は、現像器９Ｙで現像され、感光体ドラム６Ｙ上にトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラム６Ｙと搬送ベルト２上の転写紙１と接する位置（転写位置）で転写器１２Ｙによって転写され、転写紙上にイエロー単色の画像を形成する。転写が終わった感光体ドラム６Ｙは、ドラム表面に残った不要なトナーを感光体クリーナ１０Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に備える。

このように、第１の画像形成部でイエロー単色を転写された転写紙１は、搬送ベルト２によってマゼンタの画像形成を行うための第２の画像形成部に搬送される。ここでも、上述の第１の画像形成部と同様にマゼンタのトナー像が感光体ドラム６Ｍ上に形成され、転写紙１上に既に形成されているイエローの画像に対して重ねて転写される。転写紙１は、さらにシアンの画像形成を行うための第３の画像形成部、続いてブラックの画像形成を行うための第４の画像形成部に搬送され、上述のイエロー、マゼンタの場合と同様に形成されたシアン、ブラックのトナー像が、直前に形成された画像に対して重ねて転写される。ＹＭＣＫ各色の転写が完了すると、カラー画像が形成されることになる。

第４の画像形成部を通過してカラー画像が形成された転写紙１は、搬送ベルト２から剥離され、定着器１３にて定着された後、排紙される。

反射型の検出センサ素子１５および１６が、搬送ベルト２の主走査方向の両端に対応して取り付け距離Ｌを以て設けられている。画像形成装置２０は、転写紙１へのカラー画像の形成を行う前に、搬送ベルト２上に各色のトナーのパッチ列およびトナーマーク列を形成する。そして、形成したパッチ列を、検出センサ素子１５および１６により検出し、検出電圧値の変化に基づき画像の濃度制御を行う。また、形成したトナーマーク列を検出センサ素子１５および１６により検出し、検出電圧値の変化からトナーマーク列の位置を判定して、各色の位置合わせを行う。

なお、図示は省略するが、検出センサ素子１５および１６が設けられる位置に対して搬送ベルト２の進行方向の後部の所定位置に、パッチ列およびトナーマーク列を形成するトナー像をクリーニングするクリーナが設けられている。

図１０は、上述の搬送ベルト２上に形成されたトナーのパッチ列１７の一例を示す。なお、図１０では、ブラックのパッチ列１７のみが示されている。パッチ列１７は、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色で複数の階調により、搬送ベルト２上の、検出センサ素子１５および１６のうち一方（検出センサ素子１５とする）に対応する位置にのみ形成される。

検出センサ素子１５によりこれらのパッチ列を検出することによって、画像濃度を適切に制御することができる。この濃度の制御は、例えばレーザ光１１の強度や現像器９のバイアス値を設定することで行う。濃度値の算出および補正の実行命令は、図示されないＣＰＵ(Central Processing Unit)により行われる。この濃度およびバイアス値の補正により、レーザ光１１を射出するレーザダイオードの特性の非直線性や、現像バイアスと濃度との間の関係の非直線性の補正が行われる。上述のＹＭＣＫ各色毎のトナーのパッチ列の形成、検出、濃度制御のための設定は、ＹＭＣＫ各色毎に時系列的に行われる。

図１１は、図９に示した画像形成装置２０における露光器８を構成する光学ユニットの一例を示す。なお、図１１は、図９の構造を上方から見た図に相当する。ＬＤユニットＫ３１は、ＬＤ制御基板５３が設けられ、このＬＤ制御基板５３に対してレーザダイオード（ＬＤ）が搭載される。同様に、ＬＤユニットＹ３２、ＬＤユニットＣ４２およびＬＤユニットＭ４３中にそれぞれ設けたＬＤ制御基板５４、ＬＤ制御基板５２およびＬＤ制御基板５５毎に、レーザダイオードが搭載される。これらＬＤユニット毎のレーザダイオードにより、各色の感光体ドラムの感光面を露光するために必要となるそれぞれの光ビームが出射される。

本実施形態では、１つのＬＤユニットは、例えばＬＤアレイなどにより複数のレーザダイオードを搭載し、複数の光ビームを同時に出射させることができるマルチビーム構成となっている。各ＬＤユニットＫ３１、ＬＤユニットＹ３２、ＬＤユニットＣ４２およびＬＤユニットＭ４３それぞれに対して、各ＬＤユニットから出射されるマルチビームのビームピッチを調整するための液晶偏向素子５６、５７、５８および５９を光路上に配置する。液晶偏向素子によるビームピッチの調整の詳細については、後述する。

ＬＤユニットＫ３１から出射された光ビームは、液晶偏向素子５６およびシリンダレンズＣＹＬ_Ｋ３３を通り、さらに反射ミラーＫ３５によって反射されて、一定速度で回転されるポリゴンミラー３７の下方面に入射する。同様に、ＬＤユニットＹ３２から出射された光ビームは、液晶偏向素子５７およびシリンダレンズＣＹＬ_Ｙ３４を通り、さらに反射ミラーＹ３６によって反射されてポリゴンミラー３７の下方面に入射する。ＬＤユニットＫ３１およびＬＤユニットＹ３２から出射されポリゴンミラー３７に入射した光ビームは、それぞれ、ポリゴンミラー３７の回転に連れて偏向され、ｆθレンズＫＣ３８およびｆθレンズＹＭ３９を通り、第１ミラーＫ４０および第１ミラーＹ４１によって折り返され、それぞれ被走査面を走査（主走査）する。

また、ＬＤユニットＣ４２から出射された光ビームは、液晶偏向素子５８およびシリンダレンズＣＹＬ_Ｃ４４を通り、ポリゴンミラー３７の上方面に入射する。同様に、ＬＤユニットＭ４３から出射された光ビームは、液晶偏向素子５９およびシリンダレンズＣＹＬ_Ｍ４５を通り、ポリゴンミラー３７の上方面に入射する。ＬＤユニットＣ４２およびＬＤユニットＭ４３から出射されポリゴンミラー３７に入射した光ビームは、それぞれ、ポリゴンミラー３７の回転に連れて偏向され、ｆθレンズＫＣ３８およびｆθレンズＹＭ３９を通り、第１ミラーＣ４６および第１ミラーＭ４７によって折り返され、それぞれ被走査面を、ＫおよびＹ色の光ビームの走査方向に対して逆方向に走査（主走査）する。ＫおよびＣ色の光ビームによる走査方向と、ＹおよびＭ色の光ビームによる走査方向とを、それぞれ図１１中に矢印で示す。

主走査方向の書き出し位置Ｃに対して走査方向で上流側にシリンダミラーＣＹＭ_ＫＣ４８を設け、ＫおよびＣ色の光ビームがシリンダミラーＣＹＭ_ＫＣ４８で反射された光路上に、センサＫＣ５０を設ける。同様に、主走査方向の書き出し位置Ｂに対して走査方向で上流側にシリンダミラーＣＹＭ_ＹＭ４９を設け、ＹおよびＭ色の光ビームがシリンダミラーＣＹＭ_ＹＭ４９で反射された光路上に、センサＹＭ５１を設ける。

ｆθレンズＫＣ３８およびｆθレンズＹＭ３９を通った光ビームが、シリンダミラーＣＹＭ_ＫＣ４８およびＣＹＭ_ＹＭ４９によってそれぞれ反射集光されて、センサＫＣ５０およびセンサＹＭ５１に入射する。これらのセンサＫＣ５０およびＹＭ５１は、周期走査される光ビームを定位置で受光することで、主走査方向の同期を取るための同期基準信号を検出する同期検知センサとして働く。

また、この例では、ＬＤユニットＫ３１およびＬＤユニットＣ４２からの光ビームに対して、共通のシリンダミラーＣＹＭ_ＫＣ４８およびセンサＫＣ５０を使用している。ＬＤユニットＹ３２およびＬＤユニットＭ４３についても同様に、共通のシリンダミラーＣＹＭ_ＹＭ４９およびセンサＹＭ５１を使用している。このように、同じ同期検知センサに２色分の光ビームが入射することになる。そのため、各色の光ビームのポリゴンミラー３７への入射角を異なるようにすることでそれぞれの光ビームが同期検知センサに入射するタイミングを変え、同期検知センサの出力が時系列的にパルス列として出力されるようにし、それぞれの光ビームを識別できるようにしている。

図１２は、本第３の実施形態に適用可能な画像形成装置２０におけるレーザダイオードの駆動制御系の一例の構成を示す。図１２は、チャネルｃｈ１〜ｃｈ４の４本の光ビームを同時に出射することができる、４ビームのマルチビーム構成の例である。ＣＰＵ(Central Processing Unit)１１２は、例えばこの駆動制御系が搭載される画像形成装置２０の全体の動作を、ＲＯＭ(Read Only Memory)１１２Ａなどに記憶されたプログラムに従い制御する。

画像データ制御部１１０は、図示されない画像処理部から、４チャネル（４ライン）分の画像データが供給されると共に、画像転送クロックおよび主・副ゲート信号が供給される。主・副ゲート信号は、主走査および副走査に対するゲート信号である。

画像データ制御部１１０は、画像処理部から供給された４チャネル分の画像データを、図示されない内部のラインメモリに記憶する。画像データ制御部１１０は、ラインメモリから、ポリゴンミラー３７の回転タイミングに合わせて４チャネル分の画像データをそれぞれ読み出し、パルス幅変調（ＰＷＭ）部１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃおよび１１１Ｄに供給する。基準ＲＥＦＣＬＫは、画像データ制御部１１０の動作の基準として用いられるクロックである。

より具体的には、画像データ制御部１１０は、図１１におけるセンサＫＣ５０またはＹＭ５１に対応する同期検知センサ１１４から同期検知信号ＤＥＴＰが供給されるタイミングを基準として、画像処理部から供給される画像転送クロックに同期してラインメモリから４チャネル分の画像データをそれぞれ読み出し、ＰＷＭ部１１１Ａ〜１１１Ｄに供給する。また、画像データ制御部１１０は、画像データの転送タイミングを画像処理部に対して通知する画像データ転送基準信号を生成し、画像処理部に供給する。

ＰＷＭ部１１１Ａ〜１１１Ｄは、画像データ制御部１１０から供給された画像データに基づきパルス幅変調を行う。画像データがパルス幅変調されたチャネルｃｈ１〜ｃｈ４の変調信号は、ＬＤ駆動ユニット１００のＬＤＤ１０１Ａ〜１０１Ｄにそれぞれ供給される。

ＬＤ駆動ユニット１００は、図１１のＬＤユニットＫ３１、ＬＤユニットＹ３２、ＬＤユニットＣ４２またはＬＤユニットＭ４３に対応する。ＬＤ駆動ユニット１００は、レーザダイオードドライバ（ＬＤＤ）１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃおよび１０１Ｄと、レーザダイオード（ＬＤ）１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃおよび１０２Ｄ、ならびに、フォトダイオード（ＰＤ）１０３を有するＬＤアレイ１０４とを有する。ＬＤＤ１０１Ａ〜１０１Ｄは、それぞれ、ＰＷＭ部１１１Ａ〜１１１Ｄから供給された変調信号に従いＬＤ１０２Ａ〜１０２Ｄを変調駆動する。ＬＤ１０２Ａ〜１０２Ｄは、この変調駆動に応じて、それぞれ（光ビーム）レーザビームを出射する。ＰＤ１０３は、ＬＤ１０２Ａ〜１０２Ｄから出射された光ビームを受光して、受光強度に応じた受光信号を出力する。ＬＤＤ１０１Ａ〜１０１Ｄは、ＰＤ１０３から出力された受光信号に基づき、ＬＤ１０２Ａ〜１０２Ｄの変調駆動に対するフィードバック制御を行う。

なお、図１２の例では、ＬＤアレイ１０４を用いてマルチビームを得ているが、これはこの例に限定されず、それぞれ独立した４のレーザダイオードを用いてマルチビームを得るようにしてもよい。

図１３は、画像データ制御部１１０の一例の構成を示す。画像データ制御部１１０は、ＰＬＬ制御部１２０、分周器１２１、同期クロック生成部１２２およびタイミング制御部１２３を有すると共に、画像データのチャネル数分のＦＩＦＯ部１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃおよび１２４Ｄを有する。

ＰＬＬ(Phase Locked Loop)制御部１２０は、内部にＶＣＯ(Voltage Controlled Oscillator)を有し、図示されない画像処理部から供給される基準クロックＲＥＦＣＬＫをＶＣＯを用いて逓倍して発振クロックＰＬＬＣＬＫを生成する。生成された発振クロックＰＬＬＣＬＫは、分周器１２１および同期クロック生成部１２２に供給される。分周器１２１は、供給された発振クロックＰＬＬＣＬＫを１／Ｘに分周して分周クロックＣＬＫＡを生成する。分周クロックＣＬＫＡは、同期クロック生成部１２２に供給される。同期クロック生成部１２２には、さらに、同期検知信号ＤＥＰＴも供給される。また、分周クロックＣＬＫＡは、タイミング制御部１２３、ならびに、ＦＩＦＯ部１２４Ａ〜１２４Ｄにも供給される。

同期クロック生成部１２２は、発振クロックＰＬＬＣＬＫおよび分周クロックＣＬＫＡに基づき、ＬＤアレイ１０４における各ＬＤ１０２Ａ〜１０２Ｄによる光書き込みのタイミングを制御するための書き込みクロックＷＣＬＫａ、ＷＣＬＫｂ、ＷＣＬＫｃおよびＷＣＬＫｄを生成する。生成された書き込みクロックＷＣＬＫａ、ＷＣＬＫｂ、ＷＣＬＫｃおよびＷＣＬＫｄは、それぞれＰＷＭ部１１１Ａ〜１１１Ｄに供給される。それと共に、書き込みクロックＷＣＬＫａ、ＷＣＬＫｂ、ＷＣＬＫｃおよびＷＣＬＫｄは、それぞれＦＩＦＯ部１２４ａ〜１２４Ｄにも供給される。

タイミング制御部１２３に対して、上述の分周クロックＣＬＫＡが供給されると共に、図示されない画像処理部から画像データと、主走査および副走査を制御するための主・副ゲート制御信号とが供給される。タイミング制御部１２３は、供給された画像データを、チャネルｃｈ１〜ｃｈ４の画像データＷＤＡＴＡ＃１、ＷＤＡＴＡ＃２、ＷＤＡＴＡ＃３およびＷＤＡＴＡ＃４に分離し、少なくとも４チャネル（４ライン）分の画像データが格納可能なラインメモリ（図示しない）に格納する。

また、タイミング制御部１２３は、分周クロックＣＬＫＡおよび主・副ゲート制御信号に基づき、各チャネルｃｈ１〜ｃｈ４の画像データＷＤＡＴＡ＃１〜ＷＤＡＴＡ＃４をＦＩＦＯ部１２４ａ〜１２４ｄそれぞれに書き込むタイミングを指示するライトイネーブル信号ＷＥ＃１、ＷＥ＃２、ＷＥ＃３およびＷＥ＃４を生成する。それと共に、タイミング制御部１２３は、分周クロックＣＬＫＡおよび主・副ゲート制御信号に基づき、ＦＩＦＯ部１２４ａ〜１２４ｄから画像データＷＤＡＴＡ＃１〜ＷＤＡＴＡ＃４をそれぞれ読み出すタイミングを指示するリードイネーブル信号ＲＥ＃１、ＲＥ＃２、ＲＥ＃３およびＲＥ＃４を生成する。

タイミング制御部１２３は、画像データＷＤＡＴＡ＃１〜ＷＤＡＴＡ＃４を、それぞれライトイネーブル信号ＷＥ＃１〜ＷＥ＃４が示すタイミングでＦＩＦＯ部１２４ａ〜１２４ｄに書き込む。これら画像データＷＤＡＴＡ＃１〜ＷＤＡＴＡ＃４は、リードイネーブル信号ＲＥ＃１〜ＲＥ＃４が示すタイミングで、書き込みクロックＷＣＬＫａ〜ＷＣＬＫｄに同期してＦＩＦＯ部１２４ａ〜１２４ｄから読み出され、書き込みデータＤａｔａ＃１、Ｄａｔａ＃２、Ｄａｔａ＃３およびＤａｔａ＃４としてＰＷＭ部１１１Ａ〜１１１Ｄにそれぞれ供給される。

図１４は、４個のＬＤ１０２Ａ〜１０２Ｄから出射される光ビームを偏向させる液晶偏向素子の構成例を示す。なお、図１４において、上述した図１１および図１２と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

本第３の実施形態では、上述の第２の実施形態で説明した２段階の偏向を行うため、ＬＤ駆動ユニット１００とシリンダレンズ１４０との間に、第１の液晶偏向素子７０₁および第２の液晶偏向素子７０₂が配置される。シリンダレンズ１４０は、例えばＬＤ駆動ユニット１００が図１１におけるＬＤユニットＫ３１に対応する場合、シリンダレンズ３３に対応する。

なお、図１４において、液晶偏向素子７０₁および液晶偏向素子７０₂は、それぞれ光ビームの光軸方向から見た例を示している。また、液晶偏向素子７０₁において斜線を付した部分は、透明電極７５、７５、…が形成される光ビーム照射領域１５０である。

同様に、液晶偏向素子７０₂において斜線を付して示した部分は、透明電極７５、７５、…が形成される光ビーム照射領域１５２および１５３である。光ビーム照射領域１５２および１５３は、電気的に接続されると共に、特性が略同一とされる。一方、液晶偏向素子７０₂において、非照射領域１５１は、例えば電極が形成されないガラス基盤のみからなる領域である。非照射領域１５１の透過率は、略１００％であるものとする。

すなわち、液晶偏向素子７０₁および７０₂に対して所定の駆動電圧を入力した場合、光ビーム照射領域１５０、ならびに、光ビーム照射領域１５２および１５３に入射される光ビームが駆動電圧に応じて偏向され、非照射領域１５１に入射される光ビームは、略そのまま透過される。

ＬＤ駆動ユニット１００の直後に液晶偏向素子７０₁が配置され、その後に第２の液晶偏向素子７０₂が配置される。図１４の例では、１段階目の偏向を行う液晶偏向素子７０₁は、それぞれＬＤ１０２Ｃおよび１０１Ｄから出射された光ビームが光ビーム照射領域１５０に入射されるように構成される。

一方、２段階目の偏向を行う液晶偏向素子７０₂は、ＬＤ１０２Ｄから出射され液晶偏向素子７０₁を通過した光ビームが光ビーム照射領域１５３に入射され、ＬＤ１０２Ｃから出射され液晶偏向素子７０₁を通過した光ビームが非照射領域１５１に入射されるように構成される。さらに、液晶偏向素子７０₂は、ＬＤ１０２Ｂから出射された光ビームが光ビーム照射領域１５２に入射されるように構成される。

すなわち、ＬＤ１０２Ｄから出射された光ビームが、液晶偏向素子７０₁の光ビーム照射領域１５０と、液晶偏向素子７０₂の光ビーム照射領域１５３とを通過してシリンダレンズ１４０に入射される。ＬＤ１０２Ｃから出射された光ビームが、液晶偏向素子７０₁の光ビーム照射領域１５０と、液晶偏向素子７０₂の非照射領域１５１とを通過してシリンダレンズ１４０に入射される。ＬＤ１０２Ｂから出射された光ビームが、液晶偏向素子７０₂の光ビーム照射領域１５２を通過してシリンダレンズ１４０に入射される。また、ＬＤ１０２Ａから出射された光ビームは、直接的にシリンダレンズ１４０に入射される。シリンダレンズ１４０に入射された各光ビームは、図示されない反射ミラーに向けて射出される。

液晶駆動部１３０は、例えばＣＰＵ１１２から供給される液晶ＯＮ／ＯＦＦ制御信号＃１および液晶ＯＮ／ＯＦＦ制御信号＃２にそれぞれ従い、液晶駆動信号＃１および液晶駆動信号＃２を出力する。液晶偏向素子７０₁７０₂は、それぞれ液晶駆動信号＃１および液晶駆動信号＃２により駆動のＯＮ／ＯＦＦを制御される。液晶偏向素子７０₁および７０₂は、駆動がＯＮとされ駆動電圧が入力されると、入射された光ビームを偏向し、駆動がＯＦＦとされると駆動電圧が入力されず、入射された光ビームを偏向しない。

ここで、上述した第２の実施形態における図６および図７では、液晶偏向素子７０₂に対して、液晶偏向素子７０₁で偏向され、所定の位置を走査するように移動された状態の光ビームが入射されるように示した。実際には、偏向された光ビームが所定位置を走査するのはシリンダレンズ１４０を透過した先の被走査面上である。したがって、シリンダレンズ１４０の手前では、偏向による光ビームの光路の変化は僅かであり、図１４に例示されるように、液晶偏向素子７０₁で偏向された光ビームは、偏向前と略同一の光路を取るものと考えてよい。

なお、第１の実施形態のように、１段階の偏向しか行わない場合は、液晶偏向素子７０₂を設けず、液晶駆動部１３０も、液晶駆動信号＃１のみを出力する。

図１５は、８個のＬＤ１０２Ｅ〜１０２Ｌから出射される光ビームを偏向させる液晶偏向素子の構成例を示す。なお、図１５において、上述した図１４と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。この場合、ＬＤ駆動ユニット１００’は、８のＬＤＤ１０１Ｅ、１０１Ｆ、１０１Ｇ、１０１Ｈ、１０１Ｉ、１０１Ｊ、１０１ＫおよびＬＤＤ１０１Ｌと、これらＬＤＤ１０１Ａ〜１０１Ｌにそれぞれ対応するＬＤ１０２Ｅ、１０２Ｆ、１０２Ｇ、１０２Ｈ、１０２Ｉ、１０２Ｊ、１０２Ｋおよび１０２Ｌを有する。

図１５の例では、ＬＤ１０２Ｋおよび１０２Ｌから出射された光ビームが、それぞれ液晶偏向素子７０₁の光ビーム照射領域１５０と、液晶偏向素子７０₂の光ビーム照射領域１５３とを通過してシリンダレンズ１４０に入射される。ＬＤ１０２Ｉおよび１０２Ｊから出射された光ビームが、それぞれ液晶偏向素子７０₁の光ビーム照射領域１５０と、液晶偏向素子７０₂の非照射領域１５１とを通過してシリンダレンズ１４０に入射される。ＬＤ１０２Ｇおよび１０２Ｈから出射された光ビームが、それぞれ液晶偏向素子７０₂の光ビーム照射領域１５２を通過してシリンダレンズ１４０に入射される。また、ＬＤ１０２ＥおよびＬＤ１０２Ｆから出射された光ビームは、直接的にシリンダレンズ１４０に入射される。シリンダレンズ１４０に入射された各光ビームは、図示されない反射ミラーに向けて射出される。

＜偏向時の画像データ制御について＞
ここで、上述の第１および第２の実施形態で説明したように、例えば図１４の４ビームの場合において、ＬＤ１０２Ａ〜１０２Ｄから出射される光ビームを副走査方向に隣接する複数の光ビームからなる２のグループに分け、一方のグループの光ビームに対して液晶偏向素子を作用させて偏向させ、一方のグループの光ビームと他方のグループの光ビームとが、被走査面上で交互且つ等間隔に並ぶようにした場合、光ビームの副走査方向における順序が、偏向の前後で変化する。すなわち、画像データの順序がライン単位で入れ替わることになる。そのため、偏向の前後で画像データの順序を一致させるために、偏向の際に、画像データと光ビームのチャネルとの組み合わせを変更する必要がある。

図１６は、偏向の前後で画像データの順序を一致させるための、４ビームの場合における、画像データと光ビームのチャネルとの組み合わせの例を示す。なお、図１３におけるＦＩＦＯ部１２４Ａ〜１２４Ｄから読み出されるライン毎の画像データが変調されて、各ＬＤ１０２Ａ〜１０２Ｄからチャネルｃｈ１〜ｃｈ４の光ビームとして出射される。したがって、ライン毎の画像データとＦＩＦＯ部１２４Ａ〜１２４Ｄとの組み合わせを変更することで、画像データと光ビームのチャネルとの組み合わせを変更できる。なお、図１６では、ＦＩＦＯ部１２４Ａ〜１２４ＤをそれぞれＦＩＦＯ＃１〜ＦＩＦＯ＃４として示す。

液晶偏向素子７０₁および７０₂による偏向を行わないデフォルト状態の走査密度を６００ｄｐｉとする。この場合、各画像データは、ＦＩＦＯ＃１〜ＦＩＦＯ＃４の順序に一致して、画像データＷＤＡＴＡ＃１、ＷＤＡＴＡ＃２、ＷＤＡＴＡ＃３、ＷＤＡＴＡ＃４の順に並ぶ。したがって、タイミング制御部１２３は、ラインメモリから読み出した画像データＷＤＡＴＡ＃１〜ＷＤＡＴＡ＃４と、ライトイネーブル信号ＷＥ＃１〜ＷＥ＃４、リードイネーブル信号ＲＥ＃１〜ＲＥ＃４とを、それぞれＦＩＦＯ＃１〜ＦＩＦＯ＃４に供給する。

また、液晶偏向素子７０₁および７０₂を共に駆動し、１段階目および２段階目の偏向を行った場合、図７（ｃ）を用いて説明したように、偏向の前後で画像データＷＤＡＴＡ＃１〜ＷＤＡＴＡ＃４の順序は変わらない。したがって、タイミング制御部１２３は、ラインメモリから読み出した画像データＷＤＡＴＡ＃１〜ＷＤＡＴＡ＃４、ライトイネーブル信号ＷＥ＃１〜ＷＥ＃４、ならびに、リードイネーブル信号ＲＥ＃１〜ＲＥ＃４を、上述の走査密度が６００ｄｐｉの場合と同様に、それぞれＦＩＦＯ＃１〜ＦＩＦＯ＃４に供給する。

これに対し、第１の液晶偏向素子７０₁のみを駆動させて走査密度を１２００ｄｐｉとする場合、図３（ｂ）を用いて説明したように、偏向前はチャネルｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４の順序であったものが、偏向後にはチャネルｃｈ１、ｃｈ３、ｃｈ２、ｃｈ４の順序となり、チャネルｃｈ２とチャネルｃｈ３とが偏向前後で入れ替わっている。

したがって、タイミング制御部１２３は、ラインメモリから読み出した画像データＷＤＡＴＡ＃３と、ライトイネーブル信号ＷＥ＃３およびリードイネーブル信号ＲＥ＃３とをＦＩＦＯ＃２に供給し、画像データＷＤＡＴＡ＃３と、ライトイネーブル信号ＷＥ＃３およびリードイネーブル信号ＲＥ＃３とをＦＩＦＯ＃２に供給する。画像データＷＤＡＴＡ＃１およびＷＤＡＴＡ＃４、ライトイネーブル信号ＷＥ＃１およびＷＥ＃４、リードイネーブル信号ＲＥ＃１およびＲＥ＃４は、偏向前と変わらない。

図１７は、偏向の前後で画像データの順序を一致させるための、８ビームの場合における、画像データと光ビームのチャネルとの組み合わせの例を示す。図１７において、例えば図１５におけるＬＤ１０２Ｅ〜１０２Ｌに対して画像データを供給するためのＦＩＦＯを、それぞれＦＩＦＯ＃１、ＦＩＦＯ＃２、ＦＩＦＯ＃３、ＦＩＦＯ＃４、ＦＩＦＯ＃５、ＦＩＦＯ＃６、ＦＩＦＯ＃７およびＦＩＦＯ＃８として示す。

液晶偏向素子７０₁および７０₂による偏向を行わないデフォルト状態の走査密度を６００ｄｐｉとする。この場合、各画像データは、ＦＩＦＯ＃１〜ＦＩＦＯ＃８の順序に一致して、画像データＷＤＡＴＡ＃１〜ＷＤＡＴＡ＃８の順に並ぶ。したがって、タイミング制御部１２３は、ラインメモリから読み出した画像データＷＤＡＴＡ＃１〜ＷＤＡＴＡ＃８と、ライトイネーブル信号ＷＥ＃１〜ＷＥ＃８、リードイネーブル信号ＲＥ＃１〜ＲＥ＃８とを、それぞれＦＩＦＯ＃１〜ＦＩＦＯ＃８に供給する。

液晶偏向素子７０₁のみを駆動させて走査密度を１２００ｄｐｉとする場合、図４（ｂ）を用いて説明したように、偏向前はチャネルｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４、ｃｈ５、ｃｈ６、ｃｈ７、ｃｈ８の順序であったものが、偏向後にはチャネルｃｈ１、ｃｈ５、ｃｈ２、ｃｈ６、ｃｈ３、ｃｈ７、ｃｈ４、ｃｈ８の順序となっている。

したがって、タイミング制御部１２３は、ラインメモリから読み出した画像データＷＤＡＴＡ＃３と、ライトイネーブル信号ＷＥ＃３およびリードイネーブル信号ＲＥ＃３とをＦＩＦＯ＃２に供給する。以下同様に、画像データＷＤＡＴＡ＃５と、ライトイネーブル信号ＷＥ＃５およびリードイネーブル信号ＲＥ＃５とをＦＩＦＯ＃３に供給する。画像データＷＤＡＴＡ＃７と、ライトイネーブル信号ＷＥ＃７およびリードイネーブル信号ＲＥ＃７とをＦＩＦＯ＃４に供給する。画像データＷＤＡＴＡ＃２と、ライトイネーブル信号ＷＥ＃２およびリードイネーブル信号ＲＥ＃２とをＦＩＦＯ＃５に供給する。画像データＷＤＡＴＡ＃４と、ライトイネーブル信号ＷＥ＃４およびリードイネーブル信号ＲＥ＃４とをＦＩＦＯ＃６に供給する。また、画像データＷＤＡＴＡ＃６と、ライトイネーブル信号ＷＥ＃６およびリードイネーブル信号ＲＥ＃６とをＦＩＦＯ＃７に供給する。画像データＷＤＡＴＡ＃１およびＷＤＡＴＡ＃８、ライトイネーブル信号ＷＥ＃１およびＷＥ＃８、リードイネーブル信号ＲＥ＃１およびＲＥ＃８は、偏向前と変わらない。

液晶偏向素子７０₁および７０₂を共に駆動し、１段階目および２段階目の偏向を行った場合、図８（ｃ）に示したように、偏向前はチャネルｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４、ｃｈ５、ｃｈ６、ｃｈ７、ｃｈ８の順序であったものが、偏向後にはチャネルｃｈ１、ｃｈ３、ｃｈ５、ｃｈ７、ｃｈ２、ｃｈ４、ｃｈ６、ｃｈ８の順序となっている。

したがって、タイミング制御部１２３は、ラインメモリから読み出した画像データＷＤＡＴＡ＃５と、ライトイネーブル信号ＷＥ＃５およびリードイネーブル信号ＲＥ＃５とをＦＩＦＯ＃２に供給する。以下同様に、画像データＷＤＡＴＡ＃２と、ライトイネーブル信号ＷＥ＃２およびリードイネーブル信号ＲＥ＃２とをＦＩＦＯ＃３に供給する。画像データＷＤＡＴＡ＃６と、ライトイネーブル信号ＷＥ＃６およびリードイネーブル信号ＲＥ＃６とをＦＩＦＯ＃４に供給する。画像データＷＤＡＴＡ＃３と、ライトイネーブル信号ＷＥ＃３およびリードイネーブル信号ＲＥ＃３とをＦＩＦＯ＃５に供給する。画像データＷＤＡＴＡ＃７と、ライトイネーブル信号ＷＥ＃７およびリードイネーブル信号ＲＥ＃７とをＦＩＦＯ＃６に供給する。また、画像データＷＤＡＴＡ＃４と、ライトイネーブル信号ＷＥ＃４およびリードイネーブル信号ＲＥ＃４とをＦＩＦＯ＃７に供給する。画像データＷＤＡＴＡ＃１およびＷＤＡＴＡ＃８、ライトイネーブル信号ＷＥ＃１およびＷＥ＃８、リードイネーブル信号ＲＥ＃１およびＲＥ＃８は、偏向前と変わらない。

例えば、上述した図１６や図１７のような、画像データと光ビームのチャネルとの、走査密度に応じた組み合わせを、予めテーブルとして用意しておく。このテーブルは、ＣＰＵ１１２が動作するプログラムが記憶されるＲＯＭ１１２Ａに予め記憶しておいてもよいし、タイミング制御部１２３にＲＯＭ（図示しない）を設け、このＲＯＭに予め記憶させておいてもよい。走査密度が指定された際に、ＲＯＭなどに記憶されたこのテーブルをＣＰＵ１１２またはタイミング制御部１２３が読み込んで参照し、タイミング制御部１２３内のラインメモリに格納された各ラインの画像データＷＤＡＴＡや、ライトイネーブル信号ＷＥ、リードイネーブル信号ＲＥを供給するＦＩＦＯを決定する。

＜露光量の調整について＞
上述した図１４および図１５から分かるように、液晶偏向素子を用いて光ビームを偏向させる場合、マルチビームを構成する光ビーム毎に通過する液晶偏向素子の数が異なる。液晶偏向素子を通過することで、光ビームの光量が低下する。また、液晶偏向素子の透過率自体も、液晶駆動時（偏向時）と非駆動時で異なる。

図１８および図１９は、各解像度モード（走査密度が６００ｄｐｉ、１２００ｄｐｉおよび２４００ｄｐｉ）における各チャネルｃｈ１〜ｃｈ４の光ビームに対する透過率の例を示す。図１８は、上述の図１４に示す４ビーム構成の場合の例を示し、図１９は、上述の図１５に示す８ビーム構成の場合の例を示す。

なお、図１８および図１９において、透過率Ｔは、光ビームが液晶偏向素子を透過しない場合の透過率を示す。すなわち、透過率Ｔは、ＬＤ１０２Ａ〜１０２Ｄの何れかから出射された光ビームが液晶偏向素子７０₁および７０₂を通過せずに被走査面に照射された場合の、光学系全体の透過率を示す。また、透過率Ｔ_onは、駆動時（偏向時）の液晶偏向素子７０₁および７０₂それぞれの透過率を示し、透過率Ｔ_offは、非駆動時の液晶偏向素子７０₁および７０₂それぞれの透過率を示す。

図１８の４ビーム構成の場合について説明する。上述した図１４の例では、ＬＤ１０２Ａから出射された光ビームは、液晶偏向素子７０₁および７０₂を通過しないでシリンダレンズ１４０に入射される。したがって、ＬＤ１０２Ａ（チャネルｃｈ１）から出射される光ビームに対する透過率は、解像度モードに関わらず、常に透過率Ｔとなる。

一方、ＬＤ１０２ＢおよびＬＤ１０２Ｃから出射された光ビームは、１つの液晶偏向素子７０₁を通過してシリンダレンズ１４０に入射される。さらに、ＬＤ１０２Ｄから出射された光ビームは、２つの液晶偏向素子７０₁および７０₂を通過してシリンダレンズ１４０に入射される。

解像度モードが６００ｄｐｉの場合、液晶偏向素子７０₁および７０₂の何れも駆動されない（ＯＦＦ）。したがって、ＬＤ１０２Ｂ（チャネルｃｈ２）およびＬＤ１０２Ｃ（チャネルｃｈ３）から出射される光ビームに対する透過率は、透過率Ｔ×Ｔ_offとなる。また、ＬＤ１０２Ｄ（チャネルｃｈ４）から出射される光ビームに対する透過率は、透過率Ｔ×Ｔ_off×Ｔ_offとなる。

解像度モードが１２００ｄｐｉの場合、液晶偏向素子７０₁のみが駆動され（ＯＮ）、液晶偏向素子７０₂は駆動されない（ＯＦＦ）。したがって、チャネルｃｈ２の光ビームに対する透過率は、透過率Ｔ×Ｔ_off、チャネルｃh３の光ビームに対する透過率は、透過率Ｔ×Ｔ_onとなる。また、チャネルｃh４の光ビームに対する透過率は、透過率Ｔ×Ｔ_on×Ｔ_offとなる。

また、解像度モードが２４００ｄｐｉの場合、液晶偏向素子７０₁および７０₂が共に駆動される（ＯＮ）。したがって、チャネルｃｈ２の光ビームに対する透過率は、透過率Ｔ×Ｔ_on、チャネルｃh３の光ビームに対する透過率は、透過率Ｔ×Ｔ_onとなる。また、チャネルｃh４の光ビームに対する透過率は、透過率Ｔ×Ｔ_on×Ｔ_onとなる。

このように、チャネルｃｈ１〜ｃｈ４それぞれの光ビームに対する透過率が、解像度モードに応じて異なることが分かる。

図１９の８ビーム構成の場合について説明する。上述した図１５の例では、ＬＤ１０２ＥおよびＬＤ１０２Ｆから出射された光ビームは、液晶偏向素子７０₁および７０₂を通過しないでシリンダレンズ１４０に入射される。したがって、ＬＤ１０２Ｅ（チャネルｃｈ１）およびＬＤ１０２Ｆ（チャネルｃｈ２）から出射される光ビームに対する透過率は、解像度モードに関わらず、常に透過率Ｔとなる。

ＬＤ１０２ＧおよびＬＤ１０２Ｈから出射された光ビームは、１つの液晶偏向素子７０₂を通過してシリンダレンズ１４０に入射される。ＬＤ１０２ＩおよびＬＤ１０２Ｊから出射された光ビームは、１つの液晶偏向素子７０₁を通過してシリンダレンズ１４０に入射される。さらに、ＬＤ１０２ＫおよびＬＤ１０２Ｌから出射された光ビームは、２つの液晶偏向素子７０₁および７０₂を通過してシリンダレンズ１４０に入射される。

解像度モードが６００ｄｐｉの場合、液晶偏向素子７０₁および７０₂の何れも駆動されない（ＯＦＦ）。したがって、ＬＤ１０２Ｇ〜ＬＤ１０２Ｊ（チャネルｃｈ３〜ｃｈ６）から出射される光ビームに対する透過率は、透過率Ｔ×Ｔ_offとなる。また、ＬＤ１０２Ｋ（チャネルｃｈ７）およびＬＤ１０２Ｌ（チャネルｃｈ８）から出射される光ビームに対する透過率は、透過率Ｔ×Ｔ_off×Ｔ_offとなる。

解像度モードが１２００ｄｐｉの場合、液晶偏向素子７０₁のみが駆動され（ＯＮ）、液晶偏向素子７０₂は駆動されない（ＯＦＦ）。したがって、チャネルｃｈ３およびチャネルｃｈ４の光ビームに対する透過率は、透過率Ｔ×Ｔ_offとなり、チャネルｃｈ５およびチャネルｃｈ６の光ビームに対する透過率は、透過率Ｔ×Ｔ_onとなる。また、チャネルｃｈ７およびチャネルｃｈ８の光ビームに対する透過率は、透過率Ｔ×Ｔ_on×Ｔ_offとなる。

また、解像度モードが２４００ｄｐｉの場合、液晶偏向素子７０₁および７０₂が共に駆動される（ＯＮ）。したがって、チャネルｃｈ３〜チャネルｃｈ６の光ビームに対する透過率は、透過率Ｔ×Ｔ_onとなる。また、チャネルｃｈ７およびチャネルｃｈ８の光ビームに対する透過率は、透過率Ｔ×Ｔ_on×Ｔ_onとなる。

このように、チャネルｃｈ１〜ｃｈ８それぞれの光ビームに対する透過率が、解像度モードに応じて異なることが分かる。この８ビーム構成の場合、２チャネルを１組として、透過率が異なっている。より具体的には、チャネルｃｈ１およびｃｈ２、チャネルｃｈ３およびｃｈ４、チャネルｃｈ５およびチャネルｃｈ６、ならびに、チャネルｃｈ７およびｃｈ８をそれぞれ組として、組毎に透過率が異なっている。

このように、液晶偏向素子を用いて光ビームを偏向させて、光ビームのピッチの切り替えを行う場合、解像度モードに応じて各光ビームに対する透過率が変化し、それに伴い各光ビームの被走査面上での光量が変化する。そのため、例えば２の液晶偏向素子を用いて２段階までの偏向を行う例では、偏向を行わない場合、１段階目のみの偏向を行う場合、２段階目まで偏向を行う場合のそれぞれの場合について、解像度モード毎に各光ビームによる露光量を調整する必要がある。

各光ビームの露光量の調整は、図１０を用いて説明したトナーのパッチ列を利用して行う。偏向時に透過率が異なるチャネルまたはチャネルの組み合わせ毎にトナーのパッチ列を形成し、各パッチ列に対して対応するチャネルの光ビームを照射し、パッチ列それぞれのトナーパターンの濃度が等しい所定の値となるように、露光量を調整する。

図２０は、図１５に例示した８ビーム構成に対応するパッチ列の例を示す。なお、図２０において、図１０と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。この場合、上述したように、２チャネルを１組として透過率が異なるため、チャネルｃｈ１およびｃｈ２によるパッチ列１７Ａ、チャネルｃｈ３およびｃｈ４によるパッチ列１７Ｂ、チャネルｃｈ５およびｃｈ６によるパッチ列１７Ｃ、ならびに、チャネルｃｈ７およびｃｈ８によるパッチ列１７Ｄをそれぞれ形成する。そして、パッチ列１７Ａ〜１７Ｄのそれぞれのトナーパターンの濃度が等しい所定の値となるように、ＬＤ１０２Ｅ〜ＬＤ１０２Ｌの光量などを調整し、露光量の調整を行う。

図２１は、本第３の実施形態による光ビームのピッチ切り替え処理を示す一例のフローチャートである。このフローチャートにおける各処理は、例えばＣＰＵ１１２によりプログラムに従い実行される。先ず、このフローチャートによる処理に先んじて、解像度モードが指定される。ここでは、液晶偏向素子７０₁および７０₂を駆動しない６００ｄｐｉの解像度モード、液晶偏向素子７０₁のみを駆動する１２００ｄｐｉの解像度モード、ならびに、液晶偏向素子７０₁および７０₂を駆動する２４００ｄｐｉの解像度モードのうち１つを選択可能とする。

最初のステップＳ２００で、ＣＰＵ１１２は、現在指定されている解像度モードを判定する。若し、６００ｄｐｉの解像度モードが指定されていると判定したら、ＣＰＵ１１２は、処理をステップＳ２０１に移行させる。ステップＳ２０１で、ＣＰＵ１１２は、液晶偏向素子７０₁および７０₂をそれぞれ非駆動（ＯＦＦ）に設定する液晶ＯＮ／ＯＦＦ制御信号＃１および＃２を、液晶駆動部１３０に供給する。そして、処理を後述するステップＳ２０６に移行させる。

また、ＣＰＵ１１２は、ステップＳ２００で、１２００ｄｐｉの解像度モードが指定されていると判定したら、処理をステップＳ２０２に移行させる。ステップＳ２０２で、ＣＰＵ１１２は、液晶偏向素子７０₁を駆動（ＯＮ）させる液晶ＯＮ／ＯＦＦ制御信号＃１と、液晶偏向素子７０₂を非駆動（ＯＦＦ）に設定する液晶ＯＮ／ＯＦＦ制御信号＃２とを、液晶駆動部１３０に供給する。

ＣＰＵ１１２は、次のステップＳ２０３で、図１６または図１７を用いて説明したようにして、各画像データＷＤＡＴＡと各チャネルとの組み合わせを変更する。例えば、ＣＰＵ１１２は、ＲＯＭ１１２Ａに記憶された、画像データＷＤＡＴＡとチャネルとの解像度モード毎の対応関係を示すテーブルを参照して、画像データ制御部１１０内のタイミング制御部１２３に対して、ラインメモリに格納される各画像データＷＤＡＴＡの読み出し順を指定する。そして、処理を後述するステップＳ２０６に移行させる。

さらに、ＣＰＵ１１２は、ステップＳ２００で、２４００ｄｐｉの解像度モードが指定されていると判定したら、処理をステップＳ２０４に移行させる。ステップＳ２０４で、ＣＰＵ１１２は、液晶偏向素子７０₁およびを駆動（ＯＮ）させる液晶ＯＮ／ＯＦＦ制御信号＃１と、液晶偏向素子７０₂を駆動（ＯＮ）させる液晶ＯＮ／ＯＦＦ制御信号＃２とを、液晶駆動部１３０に供給する。次に、ＣＰＵ１１２は、ステップＳ２０５で、図１６または図１７を用いて説明したようにして、各画像データＷＤＡＴＡと各チャネルとの組み合わせを変更し、処理をステップＳ２０６に移行させる。

ステップＳ２０６で、ＣＰＵ１１２は、副走査方向の主走査のライン間隔を均一にするために、解像度モードに合わせて主走査の線速、若しくは、ポリゴンミラー３７の回転速度を変更する。すなわち、６００ｄｐｉの解像度モードでは、線速またはポリゴンミラー３７の回転速度は変更しない。１２００ｄｐｉの解像度モードでは、ポリゴンミラー３７の回転速度を２倍にするか、若しくは、感光体ドラム線速を１／２とする。また、２４００ｄｐｉの解像度モードでは、ポリゴンミラー３７の回転速度を４倍にするか、若しくは、感光体ドラム線速を１／４とする。

次のステップＳ２０７で、ＣＰＵ１１２は、各チャネルの光ビームによる露光量を調整する。すなわち、ＣＰＵ１１２は、図２０を用いて説明したような、偏向時に透過率が異なるチャネルまたはチャネルの組み合わせ毎にトナーのパッチ列を形成して、それぞれのトナーパターンの濃度が等しい所定の値となるように、各チャネルの露光量を調整する。これに限らず、予め図２０のようなパッチ列を用いて各解像度モードについて露光量を調整した際のパラメータを、図示されない不揮発性メモリなどに記憶しておき、この記憶された値を用いて露光量の調整を行うようにもできる。

ステップＳ２０７で露光量の調整を行ったら、処理がステップＳ２０８に移行され、ＣＰＵ１１２は、画像形成装置２０の各部を制御して光書き込みを開始させる。

なお、図２１のフローチャートでは、液晶偏向素子７０₁および７０₂を有し、２段階目までの偏向を行う例について示した。これに対し、１の液晶偏向素子７０を有し、１段階目までの偏向を行う場合には、ステップＳ２０４およびステップＳ２０５の処理を省略することで対応できる。

＜色ズレ補正について＞
画像形成装置２０のような、所謂タンデムタイプのカラー画像形成装置では、色毎に異なるＬＤユニットから出力される光ビームによって画像の書込みを行い、生成された画像を転写紙上に転写する際に、各色間の画素位置が、例えば用紙搬送方向である副走査方向にずれて形成されてしまい、いわゆる色ズレが発生してしまうことがある。この色ズレを解消するために、処理対象画像を実際に印刷する前に、特定の補正パターン像を例えば搬送ベルト２上に形成し、この補正パターン像を用いて各色間の色ズレの発生を抑制する補正処理を行うことが従来から知られている。

この色ズレ補正処理は、搬送ベルト２上に各色のトナーパターンを形成し、そのトナーパターンを正反射光で検知することで、色間での色ずれ量を算出し、その算出結果を基に、色ズレ補正制御を実行する。

液晶偏向素子を利用するビームピッチ切り替えによって走査密度すなわち副走査方向の画素密度を切り替える場合、液晶偏向素子を用いる従来のビームピッチ調整方法（図２２参照）では、ピッチを切り替えるために全ての光ビームの位置を変更するため、色ズレの抑制効果が低かった。

これに対して、本第３の実施形態では、マルチビーム発光源からの光ビーム列全体を２分するうちの一部の光ビームに単一の液晶偏向素子を作用させることでピッチの切り替えを行っているため、偏向する光ビームの数は全光ビーム数の半分でよい。さらに、偏向する光ビームに対して１の液晶偏向素子を作用させていることから、各光ビームの偏向量が同一となる。したがって、ビームピッチ切り替えによる色ズレを効果的に抑制できる。

２０ 画像形成装置
３１ ＬＤユニットＫ
３２ ＬＤユニットＹ
３３，３４，４４，４５，１４０ シリンダレンズ
３７ ポリゴンミラー
４２ ＬＤユニットＣ
４３ ＬＤユニットＭ
５６，５７，５８，５９ 液晶偏向素子
７０，７０₁，７０₂ 液晶偏向素子
８０₁〜８０₄，８１₁〜８１₈ 光ビーム
１００ ＬＤ駆動ユニット
１０１Ａ〜１０１Ｌ レーザダイオードドライバ
１０２Ａ〜１０２Ｌ レーザダイオード
１１０ 画像データ制御部
１１１Ａ〜１１１Ｄ ＰＷＭ部
１１２ ＣＰＵ
１１２Ａ ＲＯＭ
１２３ タイミング制御部
１２４Ａ〜１２４Ｄ ＦＩＦＯ部
１３０ 液晶駆動部

特許第４１９７４３１号公報

Claims (7)

1. 副走査方向に所定ピッチで並ぶ複数の光ビームを、前記副走査方向に隣接する略同数の光ビームによる２のグループに分けたうち一方のグループの光ビームの光路を偏向させる光路偏向手段と、
   前記光路偏向手段で光路を偏向された前記一方のグループの光ビームと、前記光路偏向手段で光路を偏向されない、前記２のグループのうち他のグループの光ビームとで被走査面を主走査方向に走査させる走査手段と、
   前記光路偏向手段を制御して、前記一方のグループの光ビームの前記被走査面上の照射位置と、前記他のグループの前記被走査面上の照射位置とが交互且つ等間隔に並ぶように、該一方のグループの光ビームの光路を偏向させる制御手段と
   を有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記光路偏向手段は、
   前記一方のグループの全ての光ビームに対して単一の光路偏向素子を作用させて該一方のグループの光ビームの光路を偏向させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 複数段の前記光路偏向手段を有し、
   前記複数段の光路偏向手段のうち２段目以降の前記光路偏向手段は、直前段の前記光路偏向手段で光路を偏向された前記一方のグループの光ビームと、該直前段の光路偏向手段で光路を偏向されない前記他のグループの光ビームとによる前記複数の光ビームを、前記副走査方向に隣接する略同数の光ビームによる２のグループに分けたうち一方のグループの光ビームの光路を偏向させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記複数の光ビームをそれぞれ対応する画像データに従い発光され、
   前記制御手段は、
   前記画像データと前記複数の光ビームとの対応関係を、前記光路偏向手段で光路を偏向された一方のグループの光ビームと、前記光路偏向手段で光路を偏向されない他のグループの光ビームとによる複数の光ビームの副走査方向の順序に従い変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記光路偏向手段で光路を偏向された一方のグループの光ビームと、前記他のグループの光ビームとが前記被走査面に照射される光量の調整を行う光量調整手段をさらに有し、
   前記光量調整手段は、
   前記光路を偏向された一方のグループの光ビームが前記被走査面を走査することで形成したパターンと、前記他のグループの光ビームが前記被走査面を走査することで形成したパターンとをそれぞれ検出し、検出結果に従い前記光量の調整を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記他のグループの光ビームのピッチは該光ビームの光源のピッチであり、前記他のグループの光ビームと前記一方のグループの光ビームとのピッチは指定された走査密度に対応するピッチである
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 光路偏向手段が、副走査方向に所定ピッチで並ぶ複数の光ビームを、前記副走査方向に隣接する略同数の光ビームによる２のグループに分けたうち一方のグループの光ビームの光路を偏向させる光路偏向ステップと、
   走査手段が、前記光路偏向ステップで光路を偏向された前記一方のグループの光ビームと、前記光路偏向手段で光路を偏向されない、前記２のグループのうち他のグループの光ビームとで被走査面を主走査方向に走査させる走査ステップと、
   制御手段が、前記光路偏向手段を制御して、前記一方のグループの光ビームの前記被走査面上の照射位置と、前記他のグループの前記被走査面上の照射位置とが交互且つ等間隔に並ぶように、該一方のグループの光ビームの光路を偏向させる制御ステップと
   を有する
   ことを特徴とする画像形成装置の制御方法。

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