JP2012068565A

JP2012068565A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2012068565A
Application number: JP2010214943A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Nakajima; 智宏中島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2012-04-05

Abstract

【課題】高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナーパッチ検出器での検出結果に基づいて、ＫステーションとＣステーションの副走査ピッチの差を求め、該副走査ピッチの差の１／２だけ、シアンの潜像形成における１ライン目の走査位置が、ブラックの潜像形成における１ライン目の走査位置と異なるように、シアンに対応する光束が通過する液晶偏向素子の印加電圧を決定する。また、ＫステーションとＭステーションの副走査ピッチの差を求め、該副走査ピッチの差の１／２だけ、マゼンタの潜像形成における１ライン目の走査位置が、ブラックの潜像形成における１ライン目の走査位置と異なるように、マゼンタに対応する光束が偏向されるポリゴンミラーの回転位相を調整する。
【選択図】図２８

Description

本発明は、画像形成装置に係り、更に詳しくは、多色のカラー画像を形成する画像形成装置に関する。

タンデム方式によるカラー画像形成装置では、各色に対応した複数の感光体ドラム表面のそれぞれに形成されたトナー画像を重ね合わせることで、多色のカラー画像を形成している（例えば、特許文献１参照）。

また、画像の高密度化及び画像形成の高速化を図るため、複数の発光部が２次元配列された２次元アレイ光源を用い、複数の光束で同時に感光体ドラム表面を走査するいわゆる一括走査方式が提案された（例えば、特許文献２参照）。

２次元アレイ光源を用いると、数十以上の光束で感光体ドラム表面を一括走査することができるので、ポリゴンミラーの回転速度を上げることなく、感光体ドラム上での記録密度を向上させることができる。

ところで、近年、低コスト化を図るため、画像形成装置の結像光学系に、安価な樹脂製のレンズが採用されるようになってきた。この樹脂製のレンズは、ガラス製のレンズよりも形状精度が低く、横倍率のばらつきが大きい。そこで、色毎に樹脂製のレンズを有する画像形成装置では、一括走査を行うと、色毎に感光体ドラム表面での走査線間隔、すなわち、副走査ピッチが異なることがある。この場合に、副走査ピッチが所望の値と異なっている色では、その色のトナー画像における副走査方向の画素密度が一様でなくなり（図３１参照）、各色のトナー画像が重ね合わされると、特に背景など単調なパターンの繰返し画像においては、色味の変動や色モアレによる濃度変動が生じ、出力画像の品質を劣化させるおそれがあった。

そこで、結像光学系の横倍率を調整可能とする画像形成装置が提案された（例えば、特許文献３参照）。

近年、カラー画像形成装置は、オンデマンドプリンティングシステムとして簡易印刷に用いられるようになり、より高い画像品質が求められている。

しかしながら、画像品質の向上に伴って副走査ピッチが狭くなり、従来の調整方法では、更なる高品質化は困難であった。

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その目的は、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明は、互いに色が異なる複数の画像を重ね合わせて多色のカラー画像を形成する画像形成装置であって、第１の被走査面及び第２の被走査面を含む複数の被走査面と；２次元配列された複数の発光部を含み、前記第１の被走査面及び前記第２の被走査面を、対応する色の画像情報に応じて変調された複数の光束で、個別に主走査方向に走査する光走査装置と；前記第１の被走査面における走査線ピッチ及び前記第２の被走査面における走査線ピッチをそれぞれ求めるピッチ検出装置と；前記ピッチ検出装置で求められた前記第１の被走査面における走査線ピッチと前記第２の被走査面における走査線ピッチとの差に基づいて、前記第１の被走査面及び前記第２の被走査面における各１ライン目の走査位置を、走査毎に、前記主走査方向に直交する副走査方向に関して、互いに異ならせる走査位置調整装置と；を備える画像形成装置である。

なお、本明細書では、光偏向器の同一の偏向反射面で偏向された複数の光束による被走査面の走査を１走査といい、該１走査における先頭の走査線の位置を「１ライン目の走査位置」という。

これによれば、色毎に被走査面での副走査ピッチが異なっていても、従来よりも高品質の画像を形成することができる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。光走査装置及びトナーパッチ検出器を説明するための図である。トナーパッチ位置センサの配置位置を説明するための図である。トナーパッチを説明するための図である。光走査装置２０１０Ａを説明するための図（その１）である。光走査装置２０１０Ａを説明するための図（その２）である。光走査装置２０１０Ａを説明するための図（その３）である。光源装置を説明するための図である。光源を説明するための図である。複数の発光部の２次元配列を説明するための図である。図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、それぞれ液晶偏向素子を説明するための図である。ポリゴンミラーの回転部材を説明するための図である。ポリゴンミラーのモータ及び駆動部を説明するための図である。回転位置検出信号を説明するための図である。走査制御装置２２２０Ａの構成を説明するためのブロック図である。複数の発光部を個別に点灯させたときの、先端同期信号のずれを説明するためのタイミングチャートである。複数の発光部を同時に点灯させたときの、感光体ドラム２０３０ａの表面に形成される光スポットを説明するための図である。複数の発光部を同時に点灯させたときの、感光体ドラム２０３０ｂの表面に形成される光スポットを説明するための図である。図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）は、それぞれＤ_ｋ及びＤ_ｃを説明するための図である。光走査装置２０１０Ｂを説明するための図（その１）である。光走査装置２０１０Ｂを説明するための図（その２）である。光走査装置２０１０Ｂを説明するための図（その３）である。走査制御装置２２２０Ｂの構成を説明するためのブロック図である。先端同期信号の位相差σを説明するための図である。プリンタ制御装置の構成を説明するためのブロック図である。トナーパッチにおける検出用光の軌跡を説明するための図である。フォトセンサの出力信号を説明するための図である。Ｋステーションにおける１ライン目の走査位置とＣステーションにおける１ライン目の走査位置との関係を説明するための図である。Ｍステーションにおける１ライン目の走査位置とＹステーションにおける１ライン目の走査位置との関係を説明するための図である。Ｋステーションにおける１ライン目の走査位置とＭステーションにおける１ライン目の走査位置との関係を説明するための図である。色間の副走査ピッチのずれの画像品質への影響を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図３０に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。

このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、２つの光走査装置（２０１０Ａ、２０１０Ｂ）、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、トナーパッチ検出器２２４５及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。

なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。

通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えば、パソコン）との双方向の通信を制御する。そして、通信制御装置２０８０は、受信した情報をプリンタ制御装置２０９０に通知する。

プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換器などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置からのブラック画像情報及びシアン画像情報を光走査装置２０１０Ａに送り、マゼンタ画像情報及びイエロー画像情報を光走査装置２０１０Ｂに送る。

感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。

各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転するものとする。

各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。

光走査装置２０１０Ａは、プリンタ制御装置２０９０からのブラック画像情報に基づいて変調された光束を、帯電された感光体ドラム２０３０ａの表面に照射し、シアン画像情報に基づいて変調された光束を、帯電された感光体ドラム２０３０ｂの表面に照射する。

光走査装置２０１０Ｂは、プリンタ制御装置２０９０からのマゼンタ画像情報に基づいて変調された光束を、帯電された感光体ドラム２０３０ｃの表面に照射し、イエロー画像情報に基づいて変調された光束を、帯電された感光体ドラム２０３０ｄの表面に照射する。

これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、各光走査装置の構成については後述する。

ところで、各感光体ドラムにおいて、画像情報が書き込まれる領域は、「有効走査領域」、「画像形成領域」、「有効画像領域」などと呼ばれている。

トナーカートリッジ２０３４ａにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ａに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｂにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｂに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｃにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｃに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｄにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｄに供給される。

各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされて多色のカラー画像が形成される。

給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。

定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次スタックされる。

各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。

トナーパッチ検出器２２４５は、転写ベルト２０４０の−Ｘ側に配置されている。

このトナーパッチ検出器２２４５は、一例として図２に示されるように、３つのトナーパッチ位置センサ（２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃ）を有している。

トナーパッチ位置センサ２２４５ａは、転写ベルト２０４０の−Ｙ側端部近傍を照明するＬＥＤ２２４２ａとその反射光を受光するフォトセンサ２２４１ａを有している。トナーパッチ位置センサ２２４５ｂは、転写ベルト２０４０のＹ軸方向に関する中央部を照明するＬＥＤ２２４２ｂとその反射光を受光するフォトセンサ２２４１ｂを有している。トナーパッチ位置センサ２２４５ｃは、転写ベルト２０４０の＋Ｙ側端部近傍を照明するＬＥＤ２２４２ｃとその反射光を受光するフォトセンサ２２４１ｃを有している。各フォトセンサは、それぞれ受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。

すなわち、一例として図３に示されるように、トナーパッチ位置センサ２２４５ａは、転写ベルト２０４０における有効画像領域内の−Ｙ側端部近傍に対向する位置に配置され、トナーパッチ位置センサ２２４５ｃは、転写ベルト２０４０における有効画像領域内の＋Ｙ側端部近傍に対向する位置に配置され、トナーパッチ位置センサ２２４５ｂは、主方向に関して、トナーパッチ位置センサ２２４５ａとトナーパッチ位置センサ２２４５ｃのほぼ中央位置に配置されている。

ここでは、Ｙ軸方向に関して、トナーパッチ位置センサ２２４５ａの中心位置をＹ１、トナーパッチ位置センサ２２４５ｂの中心位置をＹ２、トナーパッチ位置センサ２２４５ｃの中心位置をＹ３とする。

そして、トナーパッチ検出器２２４５を用いた副走査ピッチ検出処理が行われる際には、転写ベルト２０４０における位置Ｙ１、位置Ｙ２、及び位置Ｙ３に、それぞれ副走査ピッチ検出用のトナーパッチＴＰが形成される。

トナーパッチＴＰは、一例として図４に示されるように、Ｙ軸方向に平行な８本のライン状パターン（ＬＰＫ１、ＬＰＫ２、ＬＰＣ１、ＬＰＣ２、ＬＰＭ１、ＬＰＭ２、ＬＰＹ１、ＬＰＹ２）により構成されている。

ライン状パターンＬＰＫ１とＬＰＫ２はペアをなし、ブラックトナーで形成され、ライン状パターンＬＰＣ１とＬＰＣ２はペアをなし、シアントナーで形成される。また、ライン状パターンＬＰＭ１とＬＰＭ２はペアをなし、マゼンタトナーで形成され、ライン状パターンＬＰＹ１とＬＰＹ２はペアをなし、イエロートナーで形成される。

次に、前記光走査装置２０１０Ａの構成について説明する。

光走査装置２０１０Ａは、一例として図５〜図７に示されるように、光源装置ＬｕＡ、光束分割プリズム２２０３Ａ、液晶偏向素子２２１１Ａ、２つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ）、ポリゴンミラー２１０４Ａ、２つの偏向器側走査レンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ）、６枚の折返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０９ａ、２１０９ｂ）、２つの像面側走査レンズ（２１０７ａ、２１０７ｂ）、２つの同期検知センサ（２２０５ｂ_１、２２０５ｂ_２）（図５〜図７では図示省略、図２参照）、及び走査制御装置２２２０Ａ（図２、図５〜図７では図示省略、図１５参照）などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング２３００Ａ（図２、図５及び図６では図示省略、図７参照）の所定位置に組み付けられている。

なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。

光源装置ＬｕＡは、一例として図８に示されるように、光源２２００Ａ、カップリングレンズ２２０１Ａ、ホルダ部材２１０、制御基板２０９、ベース部材２１１、キャップ２１７等を有している。なお、光源装置ＬｕＡにおける主走査対応方向をｙ軸方向、副走査対応方向をｚ軸方向（Ｚ軸方向と同じ）、ｙ軸方向及びｚ軸方向のいずれにも直交する方向をｘ軸方向とする。

光源２２００Ａは、一例として図９に示されるように、発振波長が７８０ｎｍ帯の面発光レーザアレイチップ２０２及びモニタ用受光素子２０５を有している。面発光レーザアレイチップ２０２及びモニタ用受光素子２０５は、放射状にリード端子が配置されたフラットパッケージ２０６内に、実装面が該フラットパッケージ２０６の上面（＋ｘ側端面）と平行となるように実装され、ガラス板２０７が取り付けられた窓を有する封止部材２０８（図８参照）によって、封止されている。

ガラス板２０７は、ｘ軸方向に直交する面に対して約１０°傾斜しており、面発光レーザアレイチップ２０２側の面にハーフミラー膜がコーティングされている。そして、面発光レーザアレイチップ２０２から射出された光束の一部がガラス板２０７の表面で反射され、モニタ用受光素子２０５に入射するように設定されている。モニタ用受光素子２０５は、受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。

面発光レーザアレイチップ２０２は、一例として図１０に示されるように、２次元的に配列された３２個の発光部（ｖ１〜ｖ３２）を有している。３２個の発光部から射出される各光束の偏光方向は一方向に揃っている。

そして、面発光レーザアレイチップ２０２は、感光体ドラムの表面での副走査ピッチが所望の値となるように、面発光レーザアレイチップ２０２の中心を通り、ｘ軸方向に平行な軸（以下では、便宜上、「アレイ軸」という）まわりに回動可能である。

ここでは、３２個の発光部は、ｙ軸方向に対して角度γ_０だけ傾斜した方向に沿って４個の発光部が等間隔ｄで並ぶ列が、ｚ軸方向に８列並ぶように配列されている。そこで、ｚ軸方向に関して、発光部ｖ１と発光部ｖ３２の距離Ｄ０は、（４×８−１）・ｄ・ｓｉｎγ_０、すなわち、３１・ｄ・ｓｉｎγ_０となる。

図８に戻り、ホルダ部材２１０は、中心軸がアレイ軸と一致している円筒部２２７、該円筒部２２７の＋ｘ側端面の一部から＋ｘ側に延びる延設部２１５等を有し、カップリングレンズ２２０１Ａを保持する。

ベース部材２１１は、制御基板２０９を保持する。

ホルダ部材２１０とベース部材２１１は、アレイ軸方向に直交する基準面で接合され、ねじ締結されている。なお、ベース部材２１１及びホルダ部材２１０は、熱膨張係数が略同一であることが望ましく、ここでは、いずれも樹脂形成品が用いられている。

制御基板２０９には、チップ化された走査制御装置が実装されている。制御基板２０９をベース部材２１１に取り付ける際には、板金加工によって成形された付勢部材（板ばね）２１２で制御基板２０９の裏側（−ｘ側）の面を押圧して、フラットパッケージ２０６の上面を、ベース部材２１１に形成された図示しない取付面に当接させることにより、ｘ軸方向に直交する面内での位置決めが行われる。また、フラットパッケージ２０６の４つの側面のうち、隣接する２面をベース部材２１１に突き当てることにより、ｘ軸方向に直交する方向の位置決めが行われる。

ベース部材２１１の−ｘ側端面には、３つのスタッド２１３が形成されている。各スタッド２１３は、制御基板２０９に設けられている貫通穴に挿入され、付勢部材２１２がネジ締結される。これにより、制御基板２０９は、反ることなくベース部材２１１に支持される。そして、光源２２００Ａは、ベース部材２１１に対して所定の位置関係で確実に支持されることとなる。

各補強部材２１４は、板金加工により成形され、鍵状部を有している。該鍵状部は、制御基板２０９に設けられているスリットに係合される。各補強部材２１４は、制御基板２０９の組付け後に、外部からの衝撃や、コネクタ２２８の着脱によって、光源２２００Ａとベース部材２１１の位置関係がずれるのを防止している。

カップリングレンズ２２０１Ａは、ホルダ部材２１０に設けられている延設部２１５に載置され、光源２２００Ａとの位置関係が調整される。その後、カップリングレンズ２２０１Ａのコバ部と延設部２１５との隙間に接着剤が充填され、固定される。

具体的には、カップリングレンズ２２０１Ａは、光源２２００Ａの３２個の発光部がカップリングレンズ２２０１Ａの光軸に対して対称となり、各発光部から射出されカップリングレンズ２２０１Ａを通過した複数の光束が互いに所望の略平行光束となるように、位置調整されている。

キャップ２１７は、開口部２１６を有し、カップリングレンズ２２０１Ａに装着されている。

光源装置ＬｕＡは、ホルダ部材２１０の円筒部２２７が光学ハウジング２３００Ａに設けられている開口に嵌合され、アレイ軸まわりに回動（γ回転）可能に支持されている。

ホルダ部材２１０の−ｙ側にはアーム部２１８が設けられ、調節ネジ２２６が突き当てられている。そして、該調節ネジ２２６のねじ込み量を加減すると、光源２２００Ａをアレイ軸まわりに回動させることができる。また、調節ネジ２２６を回転させるための不図示のパルスモータを有している。このパルスモータは、走査制御装置２２２０Ａによって駆動制御される。

カップリングレンズ２２０１Ａは、光源２２００Ａから射出された光束を略平行光束とする。

キャップ２１７は、カップリングレンズ２２０１Ａを介した光束のビーム径を規定する。

キャップ２１７の開口部を通過した光束が、光源装置ＬｕＡから射出される光束である。

図６に戻り、光束分割プリズム２２０３Ａは、光源装置ＬｕＡから射出された光束の光路上に配置されている。

光束分割プリズム２２０３Ａは、入射光束の半分を透過させ、残りを反射するハーフミラー面と、該ハーフミラー面で反射された光束の光路上にハーフミラー面に平行に配置されたミラー面とを有している。すなわち、光束分割プリズム２２０３Ａは、入射光束を互いに平行な２つの光束に分割する。ここでは、該２つの光束のＺ軸方向に関する間隔を６ｍｍとしている。

以下では、光束分割プリズム２２０３Ａからの２つの光束のうち＋Ｚ側の光束を「光束Ｌａ」ともいい、−Ｚ側の光束を「光束Ｌｂ」ともいう。

液晶偏向素子２２１１Ａは、光束分割プリズム２２０３Ａからの光束Ｌｂの光路上に配置されている。液晶偏向素子２２１１Ａは、印加電圧に応じて、入射光をＺ軸方向に関して偏向する。そこで、印可電圧を調整することによって、感光体ドラム２０３０ｂの表面上での副走査方向に関する走査位置を調整することができる。

液晶偏向素子２２１１Ａは、２枚の透明なガラス板の間に液晶が封入された構成であり、一例として図１１（Ａ）に示されるように、一方のガラス板の表面の上下に電極が形成されている。この電極間に電位差が与えられると、一例として図１１（Ｂ）に示されるように、Ｚ軸方向に関して電位の傾斜が発生し、それに応じて液晶の配向が変化し、その結果、Ｚ軸方向に関して屈折率の傾斜が発生する。これにより、プリズムと同様に光の射出軸をＺ軸方向に関してわずかに傾けることができる。なお、液晶としては誘電異方性を有するネマティック液晶等が用いられる。

図６に戻り、シリンドリカルレンズ２２０４ａは、光束分割プリズム２２０３Ａからの光束Ｌａの光路上に配置され、該光束をポリゴンミラー２１０４Ａの偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、液晶偏向素子２２１１Ａからの光束Ｌｂの光路上に配置され、該光束をポリゴンミラー２１０４Ａの偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

各シリンドリカルレンズは、対応する像面側走査レンズとにより、副走査対応方向に関して偏向点と感光体ドラム面上とが共役関係となるように、位置調整されている。

ポリゴンミラー２１０４Ａは、Ｚ軸に平行な軸回りに回転する回転部材、該回転部材を回転させるモータ、該モータを駆動する駆動系などを有している。

そして、一例として図１２に示されるように、回転部材に２段構造の４面鏡が形成されており、該４面鏡の各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。

モータは、一例として図１３に示されるように、ロータ磁石、ステータコア、巻き線コイルを有している。

このモータは、ステータコアの外周部近傍に、ロータ磁石が配置されているアウターロータ型の直流ブラシレスモータである。ロータ磁石は、回転部材のフランジ部の内面に取り付けられており、回転部材の回転中心を中心とする円の円周上に、該円周を等分するようにＳ極とＮ極とが配列されている。そして、ロータ磁石は、ステータコアの外周部とで回転トルクを発生する。

駆動系は、回路基板、ホール素子、駆動ＩＣ、コネクタを有している。ホール素子、駆動ＩＣ、コネクタは、回路基板上に実装されている。

そして、回路基板には、巻き線コイルと駆動ＩＣとを電気的に接続する配線パターン、ホール素子と駆動ＩＣとを電気的に接続する配線パターン、コネクタとホール素子及び駆動ＩＣとを電気的に接続する配線パターンなどが形成されている。

ホール素子は、ロータ磁石のＳ極とＮ極の境目が該ホール素子上を通過する度に、レベルが変化する信号（回転位置検出信号）を発生する。なお、ここでは、ポリゴンミラー２１０４Ａの面数と１回転に対応した回転位置検出信号におけるパルス数とが等しくなるように、ロータ磁石の極数が設定されている（図１４参照）。

ポリゴンミラー２１０４Ａは、１段目（下段）の４面鏡でシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束が偏向され、２段目（上段）の４面鏡でシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束が偏向されるように配置されている。なお、１段目の４面鏡及び２段目の４面鏡は、互いに位相が４５°ずれて回転し、書き込み走査は１段目と２段目とで交互に行われる。

各シリンドリカルレンズからの光束は、ポリゴンミラー２１０４Ａの＋Ｘ側に偏向される。

偏向器側走査レンズ２１０５ａ及び偏向器側走査レンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４Ａの＋Ｘ側に配置されている。

そして、偏向器側走査レンズ２１０５ａと偏向器側走査レンズ２１０５ｂはＺ軸方向に積層され、偏向器側走査レンズ２１０５ｂは１段目の４面鏡に対向し、偏向器側走査レンズ２１０５ａは２段目の４面鏡に対向している。

各偏向器側走査レンズはそれぞれ、樹脂製のレンズであり、ポリゴンミラー２１０４Ａの回転に伴って、対応する感光体ドラム面上で光スポットが主走査方向に等速で移動するようなパワーを有する非円弧面形状を有している。

折返しミラー２１０６ａは、偏向器側走査レンズ２１０５ａを介した光束の光路上に配置され、該光束を−Ｚ側に折り返す。

折返しミラー２１０６ｂは、偏向器側走査レンズ２１０５ｂを介した光束の光路上に配置され、該光束を−Ｚ側に折り返す。

像面側走査レンズ２１０７ａは、折返しミラー２１０６ａで折り返された光束の光路上に配置されている。

像面側走査レンズ２１０７ｂは、折返しミラー２１０６ｂで折り返された光束の光路上に配置されている。

各像面側走査レンズは、樹脂製のレンズであり、レンズ部と該レンズ部を挟むリブ部とが一体成形されている。像面側走査レンズ２１０７ｂは、支持板金１３１ｂに保持されている（図２参照）。支持板金１３１ｂの−Ｙ側の端部は、ステッピングモータ１３２ｂのシャフトに螺合された送りねじの先端に突き当てられている。そして、支持板金１３１ｂは、該支持板金１３１ｂの＋Ｙ側の端部を支点にして、像面側走査レンズ２１０７ｂの光軸に平行な軸まわりに回動させることができる。この支持板金１３１ｂの回動に伴って、像面側走査レンズ２１０７ｂの母線が傾斜し、感光体ドラム２０３０ｂ表面での走査線が傾けられる。

折り返しミラー２１０８ａ及び折り返しミラー２１０９ａは、像面側走査レンズ２１０７ａを介した光束を感光体ドラム２０３０ａに向かわせる。

折り返しミラー２１０８ｂ及び折り返しミラー２１０９ｂは、像面側走査レンズ２１０７ｂを介した光束を感光体ドラム２０３０ｂに向かわせる。

そこで、ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束は、偏向器側走査レンズ２１０５ａ、折返しミラー２１０６ａ、像面側走査レンズ２１０７ａ、折り返しミラー２１０８ａ、及び折り返しミラー２１０９ａを介して、感光体ドラム２０３０ａに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４Ａの回転に伴って感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ａ表面を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ａの回転方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「副走査方向」である。

また、ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、偏向器側走査レンズ２１０５ｂ、折り返しミラー２１０６ｂ、像面側走査レンズ２１０７ｂ、折り返しミラー２１０８ｂ、及び折り返しミラー２１０９ｂを介して、感光体ドラム２０３０ｂに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４Ａの回転に伴って感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｂ表面を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「副走査方向」である。

ポリゴンミラー２１０４Ａと各感光体ドラムとの間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器側走査レンズ２１０５ａと像面側走査レンズ２１０７ａと３枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０８ａ、２１０９ａ）とからＫステーションの走査光学系が構成されている。また、偏向器側走査レンズ２１０５ｂと像面側走査レンズ２１０７ｂと３枚の折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ、２１０９ｂ）とからＣステーションの走査光学系が構成されている。

同期検知センサ２２０５ｂ_１には、ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向され、Ｃステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が入射する。

同期検知センサ２２０５ｂ_２には、ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向され、Ｃステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み終了後の光束の一部が入射する。

各同期検知センサはいずれも、受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。なお、同期検知センサ２２０５ｂ_１の出力は「先端同期信号」とも呼ばれ、同期検知センサ２２０５ｂ_２の出力は「後端同期信号」とも呼ばれている。

走査制御装置２２２０Ａは、一例として図１５に示されるように、ＣＰＵ２１Ａ、フラッシュメモリ２２Ａ、ＲＡＭ２３Ａ、ＩＦ（インターフェース）２４Ａ、画素クロック生成回路２５Ａ、画像処理回路２６Ａ、書込制御回路２７Ａ、光源駆動回路２８Ａ、液晶素子駆動回路２９Ａ、ステッピングモータ駆動回路３０Ａ、パルス信号生成回路３１Ａ、ＰＬＬ回路３２Ａ、パルスモータ駆動回路３３Ａなどを有している。なお、図１５における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。

フラッシュメモリ２２Ａには、ＣＰＵ２１Ａにて解読可能なコードで記述された各種プログラム、及びプログラムの実行に必要な各種データが格納されている。

ＣＰＵ２１Ａは、フラッシュメモリ２２Ａに格納されているプログラムに従って動作し、光走査装置２０１０Ａの全体を制御する。

ＲＡＭ２３Ａは、作業用のメモリである。

ＩＦ（インターフェース）２４Ａは、プリンタ制御装置２０９０との双方向の通信を制御する通信インターフェースである。上位装置からの画像データは、ＩＦ（インターフェース）２４Ａを介して供給される。

画素クロック生成回路２５Ａは、画素クロック信号を生成する。なお、画素クロック信号は、１／８クロックの分解能で位相変調が可能である。

画像処理回路２６Ａは、ＣＰＵ２１Ａによって色毎にラスター展開された画像データに所定の中間調処理などを行った後、光源２２００Ａの発光部毎のドットデータを作成する。

書込制御回路２７Ａは、同期検知センサ２２０５ｂ_１の出力信号を監視し、各ステーションでの書込開始のタイミングを求める。そして、書込開始のタイミングに合わせて、各発光部のドットデータを画素クロック生成回路２５Ａからの画素クロック信号に重畳させるとともに、発光部毎にそれぞれ独立した変調データを生成する。

光源駆動回路２８Ａは、書込制御回路２７Ａからの各変調データに応じて、光源２２００Ａに各発光部の駆動信号を出力する。

液晶素子駆動回路２９Ａは、ＣＰＵ２１Ａで決定された印加電圧を液晶偏向素子２２１１Ａに印加する。

ステッピングモータ駆動回路３０Ａは、ＣＰＵ２１Ａの指示に基づいて、像面側走査レンズ２１０７ｂの姿勢を微調整するためのステッピングモータ１３２ｂ（図２参照）の駆動信号を出力する。

パルス信号生成回路３１Ａは、一定周波数ｆ０のパルス信号を生成する。

ＰＬＬ回路３２Ａは、パルス信号生成回路３１Ａからのパルス信号とポリゴンミラー２１０４Ａからの回転位置検出信号を入力とし、回転位置検出信号が一定周期となるように位相が制御された駆動周波数ｆｄを生成し、ポリゴンミラー２１０４Ａに出力する。

パルスモータ駆動回路３３Ａは、ＣＰＵ２１Ａの指示に基づいて、調節ネジ２２６を回転させるためのパルスモータの駆動信号を出力する。

例えば、ＣＰＵ２１Ａは、一例として図１６に示されるように、発光部ｖ１を点灯させたときの先端同期信号と発光部ｖ３２を点灯させたときの先端同期信号との間にずれがある場合には、該ずれ量Δｔがほぼ０となるように、パルスモータ駆動回路３３Ａを介して光源２２００Ａの回動調整を行う。なお、図１６におけるＧＡＴＥ信号１は、Ｃステーションでの画像データの書込タイミングを示し、ＧＡＴＥ信号２は、Ｋステーションでの画像データの書込タイミングを示している。

また、ＣＰＵ２１Ａは、同期検知センサ２２０５ｂ_１の出力信号と同期検知センサ２２０５ｂ_２の出力信号とから、該２つの同期検知センサの間を光束が走査するのに要した時間を求め、その時間に予め設定されている数のパルスが収まるように画素クロック信号の基準周波数を再設定するとともに、中間像高においても倍率の歪みが生じないように、あらかじめ、温度変化に伴って生じる各分割区間毎の倍率変化を予測して重み付けられた位相データを、全幅倍率の可変量に対応してデータテーブルより読み出し、主走査方向の全域にわたって倍率が均一になるようにしている。

また、ＣＰＵ２１Ａは、書き込み走査が行われる前の所定のタイミングで、光源２２００Ａの３２個の発光部を順次、点灯・消灯させ、光源装置ＬｕＡのモニタ用受光素子２０５の出力信号に基づいて、各発光部の出力が所定の値となるように注入電流をセットする。すなわち、ＡＰＣ（ＡｕｔｏＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ）処理を行う。ここでセットされた注入電流は、次のＡＰＣ処理が行われるまで保持される。

３２個の発光部が同時に点灯されたときに、感光体ドラム２０３０ａの表面に形成される３２個の光スポットｂ１〜ｂ３２が図１７に示されている。なお、光スポットｂ１〜ｂ３２は、発光部ｖ１〜ｖ３２にそれぞれ対応している。

ここで、主走査方向に対するスポット列の傾斜角をγ_ｋ、光走査装置２０１０ＡにおけるＫステーションの光学系の倍率をβ_kとすると、隣接する２本の走査線の間隔ｐ_ｋは、β_ｋ・ｄ・ｓｉｎγ_ｋ、となる。

そして、副走査方向に関する光スポットｂ１と光スポットｂ３２の距離Ｄ_ｋは、（４×８−１）・ｐ_ｋ、すなわち、３１・ｐ_ｋとなる。なお、図１７における符号ｐ_ｋ’は、ポリゴンミラー２１０４Ａの偏向反射面をまたいで走査される２本の走査線の間隔である。

また、３２個の発光部が同時に点灯されたときに、感光体ドラム２０３０ｂの表面に形成される３２個の光スポットｂ１〜ｂ３２が図１８に示されている。

ここで、主走査方向に対するスポット列の傾斜角をγ_ｃ、光走査装置２０１０ＡにおけるＣステーションの光学系の倍率をβ_ｃとすると、隣接する２本の走査線の間隔ｐ_ｃは、β_ｃ・ｄ・ｓｉｎγ_ｃ、となる。

そして、副走査方向に関する光スポットｂ１と光スポットｂ３２の距離Ｄ_ｃは、（４×８−１）・ｐ_ｃ、すなわち、３１・ｐ_ｃとなる。なお、図１８における符号ｐ_ｃ’は、ポリゴンミラー２１０４Ａの偏向反射面をまたいで走査される２本の走査線の間隔である。

ここで、Ｋステーションの光学系の倍率β_ｋと、Ｃステーションの光学系の倍率β_ｃとが異なっていると、隣接する２本の走査線の間隔ｐ_ｋとｐ_ｃが異なることとなる。さらに、間隔ｐ_ｋと間隔ｐ_ｋ’、及び間隔ｐ_ｃと間隔ｐ_ｃ’も異なることとなる。このような走査線間隔のずれは、混色時には、色モアレ等の周期的な濃度むらとなり、画像品質を劣化させる。なお、図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）には、Ｄ_ｋとＤ_ｃの違いが誇張して示されている。

次に、前記光走査装置２０１０Ｂの構成について説明する。

光走査装置２０１０Ｂは、一例として図２０〜図２２に示されるように、光源装置ＬｕＢ、光束分割プリズム２２０３Ｂ、液晶偏向素子２２１１Ｂ、２つのシリンドリカルレンズ（２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４Ｂ、２つの偏向器側走査レンズ（２１０５ｃ、２１０５ｄ）、６枚の折返しミラー（２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ｃ、２１０８ｄ、２１０９ｃ、２１０９ｄ）、２つの像面側走査レンズ（２１０７ｃ、２１０７ｄ）、２つの同期検知センサ（２２０５ｄ_１、２２０５ｄ_２）（図２０〜図２２では図示省略、図２参照）、及び走査制御装置２２２０Ｂ（図２、図２０〜図２２では図示省略、図２３参照）などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング２３００Ｂ（図２、図２０及び図２１では図示省略、図２２参照）の所定位置に組み付けられている。

光源装置ＬｕＢは、上記光源装置ＬｕＡと同じ構成の光源装置である。

光束分割プリズム２２０３Ｂは、上記光束分割プリズム２２０３Ａと同じ構成を有し、光源装置ＬｕＢから射出された光束を互いに平行な２つの光束に分割する。

以下では、光束分割プリズム２２０３Ｂからの２つの光束のうち＋Ｚ側の光束を「光束Ｌｃ」ともいい、−Ｚ側の光束を「光束Ｌｄ」ともいう。

液晶偏向素子２２１１Ｂは、上記液晶偏向素子２２１１Ａと同等の液晶偏向素子であり、光束分割プリズム２２０３Ｂからの光束Ｌｄの光路上に配置されている。

シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、光束分割プリズム２２０３Ｂからの光束Ｌｃの光路上に配置され、該光束をポリゴンミラー２１０４Ｂの偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、液晶偏向素子２２１１Ｂからの光束Ｌｄの光路上に配置され、該光束をポリゴンミラー２１０４Ｂの偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

ポリゴンミラー２１０４Ｂは、上記ポリゴンミラー２１０４Ａと同等のポリゴンミラーである。そして、シリンドリカルレンズ２２０４ｃ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、ポリゴンミラー２１０４Ｂの＋Ｘ側に偏向される。

偏向器側走査レンズ２１０５ｃ及び偏向器側走査レンズ２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４Ｂの＋Ｘ側に配置されている。

そして、偏向器側走査レンズ２１０５ｃと偏向器側走査レンズ２１０５ｄはＺ軸方向に積層され、偏向器側走査レンズ２１０５ｄは１段目の４面鏡に対向し、偏向器側走査レンズ２１０５ｃは２段目の４面鏡に対向している。

各偏向器側走査レンズはそれぞれ、樹脂製のレンズであり、ポリゴンミラー２１０４Ｂの回転に伴って、対応する感光体ドラム面上で光スポットが主走査方向に等速で移動するようなパワーを有する非円弧面形状を有している。

折返しミラー２１０６ｃは、偏向器側走査レンズ２１０５ｃを介した光束の光路上に配置され、該光束を−Ｚ側に折り返す。

折返しミラー２１０６ｄは、偏向器側走査レンズ２１０５ｄを介した光束の光路上に配置され、該光束を−Ｚ側に折り返す。

像面側走査レンズ２１０７ｃは、折返しミラー２１０６ｃで折り返された光束の光路上に配置されている。

像面側走査レンズ２１０７ｄは、折返しミラー２１０６ｄで折り返された光束の光路上に配置されている。

各像面側走査レンズは、樹脂製のレンズであり、レンズ部と該レンズ部を挟むリブ部とが一体成形されている。像面側走査レンズ２１０７ｃは、支持板金１３１ｃに保持されている（図２参照）。支持板金１３１ｃの−Ｙ側の端部は、ステッピングモータ１３２ｃのシャフトに螺合された送りねじの先端に突き当てられている。そして、支持板金１３１ｃは、該支持板金１３１ｃの＋Ｙ側の端部を支点にして、像面側走査レンズ２１０７ｃの光軸に平行な軸まわりに回動させることができる。この支持板金１３１ｃの回動に伴って、像面側走査レンズ２１０７ｃの母線が傾斜し、感光体ドラム２０３０ｃ表面での走査線が傾けられる。

像面側走査レンズ２１０７ｄは、支持板金１３１ｄに保持されている（図２参照）。支持板金１３１ｄの−Ｙ側の端部は、ステッピングモータ１３２ｄのシャフトに螺合された送りねじの先端に突き当てられている。そして、支持板金１３１ｄは、該支持板金１３１ｄの＋Ｙ側の端部を支点にして、像面側走査レンズ２１０７ｄの光軸に平行な軸まわりに回動させることができる。この支持板金１３１ｄの回動に伴って、像面側走査レンズ２１０７ｄの母線が傾斜し、感光体ドラム２０３０ｄ表面での走査線が傾けられる。

折り返しミラー２１０８ｃ及び折り返しミラー２１０９ｃは、像面側走査レンズ２１０７ｃを介した光束を感光体ドラム２０３０ｃに向かわせる。

折り返しミラー２１０８ｄ及び折り返しミラー２１０９ｄは、像面側走査レンズ２１０７ｄを介した光束を感光体ドラム２０３０ｄに向かわせる。

そこで、ポリゴンミラー２１０４Ｂで偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束は、偏向器側走査レンズ２１０５ｃ、折返しミラー２１０６ｃ、像面側走査レンズ２１０７ｃ、折り返しミラー２１０８ｃ、及び折り返しミラー２１０９ｃを介して、感光体ドラム２０３０ｃに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４Ｂの回転に伴って感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｃ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「副走査方向」である。

また、ポリゴンミラー２１０４Ｂで偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、偏向器側走査レンズ２１０５ｄ、折り返しミラー２１０６ｄ、像面側走査レンズ２１０７ｄ、折り返しミラー２１０８ｄ、及び折り返しミラー２１０９ｄを介して、感光体ドラム２０３０ｄに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４Ｂの回転に伴って感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｄ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「副走査方向」である。

ここでは、偏向器側走査レンズ２１０５ｃと像面側走査レンズ２１０７ｃと３枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ、２１０９ｃ）とからＭステーションの走査光学系が構成されている。また、偏向器側走査レンズ２１０５ｄと像面側走査レンズ２１０７ｄと３枚の折り返しミラー（２１０６ｄ、２１０８ｄ、２１０９ｄ）とからＹステーションの走査光学系が構成されている。

同期検知センサ２２０５ｄ_１には、ポリゴンミラー２１０４Ｂで偏向され、Ｙステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が入射する。

同期検知センサ２２０５ｄ_２には、ポリゴンミラー２１０４Ｂで偏向され、Ｙステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み終了後の光束の一部が入射する。

各同期検知センサはいずれも、受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。すなわち、同期検知センサ２２０５ｄ_１の出力は「先端同期信号」であり、同期検知センサ２２０５ｄ_２の出力は「後端同期信号」である。

走査制御装置２２２０Ｂは、一例として図２３に示されるように、ＣＰＵ２１Ｂ、フラッシュメモリ２２Ｂ、ＲＡＭ２３Ｂ、ＩＦ（インターフェース）２４Ｂ、画素クロック生成回路２５Ｂ、画像処理回路２６Ｂ、書込制御回路２７Ｂ、光源駆動回路２８Ｂ、液晶素子駆動回路２９Ｂ、ステッピングモータ駆動回路３０Ｂ、パルス信号生成回路３１Ｂ、ＰＬＬ回路３２Ｂ、パルスモータ駆動回路３３Ｂ、位相差検出回路３４Ｂ、加算器３５Ｂなどを有している。なお、図２３における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。

フラッシュメモリ２２Ｂには、ＣＰＵ２１Ｂにて解読可能なコードで記述された各種プログラム、及びプログラムの実行に必要な各種データが格納されている。

ＣＰＵ２１Ｂは、フラッシュメモリ２２Ｂに格納されているプログラムに従って動作し、光走査装置２０１０Ｂの全体を制御する。

ＲＡＭ２３Ｂは、作業用のメモリである。

ＩＦ（インターフェース）２４Ｂは、プリンタ制御装置２０９０との双方向の通信を制御する通信インターフェースである。上位装置からの画像データは、ＩＦ（インターフェース）２４Ａを介して供給される。

画素クロック生成回路２５Ｂは、画素クロック信号を生成する。なお、画素クロック信号は、１／８クロックの分解能で位相変調が可能である。

画像処理回路２６Ｂは、ＣＰＵ２１Ｂによって色毎にラスター展開された画像データに所定の中間調処理などを行った後、光源２２００Ｂの発光部毎のドットデータを作成する。

書込制御回路２７Ｂは、同期検知センサ２２０５ｄ_１の出力信号を監視し、各ステーションでの書込開始のタイミングを求める。そして、書込開始のタイミングに合わせて、各発光部のドットデータを画素クロック生成回路２５Ｂからの画素クロック信号に重畳させるとともに、発光部毎にそれぞれ独立した変調データを生成する。

光源駆動回路２８Ｂは、書込制御回路２７Ｂからの各変調データに応じて、光源２２００Ｂに各発光部の駆動信号を出力する。

液晶素子駆動回路２９Ｂは、ＣＰＵ２１Ｂで決定された印加電圧を液晶偏向素子２２１１Ｂに印加する。

ステッピングモータ駆動回路３０Ｂは、ＣＰＵ２１Ｂの指示に基づいて、像面側走査レンズ２１０７ｃの姿勢を微調整するためのステッピングモータ１３２ｃ（図２参照）の駆動信号、及び像面側走査レンズ２１０７ｄの姿勢を微調整するためのステッピングモータ１３２ｄ（図２参照）の駆動信号を出力する。

パルス信号生成回路３１Ｂは、一定周波数ｆ０のパルス信号を生成する。

ＰＬＬ回路３２Ｂは、パルス信号生成回路３１Ｂからのパルス信号とポリゴンミラー２１０４Ｂからの回転位置検出信号を入力とし、回転位置検出信号が一定周期となるように位相が制御された駆動周波数ｆｄを生成する。

位相差検出回路３４は、同期検知センサ２２０５ｂ_１の出力信号と同期検知センサ２２０５ｄ_１の出力信号との位相差を検出する。

加算器３５は、ＰＬＬ回路３２Ｂの出力信号に、相差検出回路３３Ｂの出力信号及びＣＰＵ２１Ｂからの位相シフト信号を加算し、ポリゴンミラー２１０４Ｂに出力する。

これにより、光走査装置２０１０Ａでの先端同期信号と、光走査装置２０１０Ｂでの先端同期信号との位相差σ（図２４参照）が、所定の値となるように、ポリゴンミラー２１０４Ｂの回転の位相を制御している。

この位相差σは、副走査方向に関する走査位置のシフト量をｄ（ｍｍ）、転写ベルトの移動速度をＶ（ｍｍ／ｓ）、ポリゴンミラー２１０４Ｂの回転周波数をｆ（Ｈｚ）とすると、次の（１）式で示される。ここで、ｋはσを最小とする整数である。

σ＝（ｄ／Ｖ）−（ｋ／ｆ） ……（１）

また、ＣＰＵ２１Ｂは、同期検知センサ２２０５ｄ_１の出力信号と同期検知センサ２２０５ｄ_２の出力信号から、該２つの同期検知センサの間を光束が走査するのに要した時間を求め、その時間に予め設定されている数のパルスが収まるように画素クロック信号の基準周波数を再設定するとともに、中間像高においても倍率の歪みが生じないように、あらかじめ、温度変化に伴って生じる各分割区間毎の倍率変化を予測して重み付けられた位相データを、全幅倍率の可変量に対応してデータテーブルより読み出し、主走査方向の全域にわたって倍率が均一になるようにしている。

また、ＣＰＵ２１Ｂは、書き込み走査が行われる前のタイミングで、光源２２００Ｂの３２個の発光部を順次、点灯・消灯させ、光源装置ＬｕＢのモニタ用受光素子２０５の出力信号に基づいて、各発光部の出力が所定の値となるように注入電流をセットする。すなわち、ＡＰＣ（ＡｕｔｏＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ）処理を行う。ここでセットされた注入電流は、次のＡＰＣ処理が行われるまで保持される。

プリンタ制御装置２０９０は、一例として図２５に示されるように、ＣＰＵ９１、フラッシュメモリ９２、ＲＡＭ９３、ＩＦ（インターフェース）９４、ＬＥＤ駆動回路９５などを有している。なお、図２５における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。

フラッシュメモリ９２には、ＣＰＵ９１にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、及びプログラムの実行に必要な各種データが格納されている。

ＣＰＵ９１は、フラッシュメモリ９２に格納されているプログラムに従って動作し、カラープリンタ２０００の全体を制御する。

ＲＡＭ９３は、作業用のメモリである。

ＩＦ（インターフェース）９４は、通信制御装置２０８０、光走査装置２０１０Ａの走査制御装置２２２０Ａ、及び光走査装置２０１０Ｂの走査制御装置２２２０Ｂとの双方向の通信を制御する通信インターフェースである。

ＬＥＤ駆動回路９５は、トナーパッチ検出器２２４５を用いた副走査ピッチ検出処理が行われるときに、ＣＰＵ９１から指示され、各トナーパッチ位置センサにおけるＬＥＤの駆動信号を出力する。

ここで、トナーパッチ検出器２２４５を用いた副走査ピッチ検出処理について説明する。この副走査ピッチ検出処理は、電源投入時には、（ａ）感光体ドラムの停止時間が６時間以上のとき、（ｂ）装置内の温度が１０℃以上変化しているとき、（ｃ）装置内の相対湿度が５０％以上変化しているとき、印刷時には、（ｄ）プリント枚数が所定の枚数に達したとき、（ｅ）現像ローラの回転回数が所定の回数に達したとき、（ｆ）転写ベルトの走行距離が所定の距離に達したときなどに、プリンタ制御装置２０９０によって行われる。

（１）各光走査装置の走査制御装置に対して前記トナーパッチＴＰの作成を指示する。

これにより、光走査装置２０１０Ａの走査制御装置２２２０Ａは、感光体ドラム２０３０ａにおける位置Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３に、発光部ｖ１によってライン状パターンＬＰＫ１が形成され、発光部ｖ３２によってライン状パターンＬＰＫ２が形成されるようにＫステーションを制御するとともに、感光体ドラム２０３０ｂにおける位置Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３に、発光部ｖ１によってライン状パターンＬＰＣ１が形成され、発光部ｖ３２によってライン状パターンＬＰＣ２が形成されるようにＣステーションを制御する。

また、光走査装置２０１０Ｂの走査制御装置２２２０Ｂは、感光体ドラム２０３０ｃにおける位置Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３に、発光部ｖ１によってライン状パターンＬＰＭ１が形成され、発光部ｖ３２によってライン状パターンＬＰＭ２が形成されるようにＭステーションを制御するとともに、感光体ドラム２０３０ｄにおける位置Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３に、発光部ｖ１によってライン状パターンＬＰＹ１が形成され、発光部ｖ３２によってライン状パターンＬＰＹ２が形成されるようにＹステーションを制御する。

そして、各ステーションによって形成されたライン状パターンは、それぞれ所定のタイミングで転写ベルト２０４０に転写される。

これによって、転写ベルト２０４０における位置Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３に、それぞれトナーパッチＴＰが形成されることとなる。

（２）各トナーパッチ位置センサのＬＥＤを点灯させる。各ＬＥＤからの光（「検出用光」という）は、転写ベルト２０４０が回転するにつれて、すなわち、時間が経過するとともに、ライン状パターンＬＰＫ１〜ＬＰＹ２を順次照射する（図２６参照）。

（３）各フォトセンサの出力信号を時間的に追跡し、検出用光がライン状パターンＬＰＫ１を照射してからライン状パターンＬＰＫ２を照射するまでの時間Ｔｋ、検出用光がライン状パターンＬＰＣ１を照射してからライン状パターンＬＰＣ２を照射するまでの時間Ｔｃ、検出用光がライン状パターンＬＰＭ１を照射してからライン状パターンＬＰＭ２を照射するまでの時間Ｔｍ、検出用光がライン状パターンＬＰＹ１を照射してからライン状パターンＬＰＹ２を照射するまでの時間Ｔｙを求める（図２７参照）。ここでは、トナーパッチ位置センサ毎に、時間Ｔｋ、時間Ｔｃ、時間Ｔｍ、時間Ｔｙが得られるので、３つのトナーパッチ位置センサで得られた時間Ｔｋの平均値、時間Ｔｃの平均値、時間Ｔｍの平均値、時間Ｔｙの平均値を、トナーパッチ検出器２２４５で得られた時間Ｔｋ、時間Ｔｃ、時間Ｔｍ、時間Ｔｙとする。なお、ここでは、わかりやすくするため、各フォトセンサの出力信号は、増幅され、所定の基準値と比較する比較回路を介しているものとする。

（４）トナーパッチ検出器２２４５で得られた時間Ｔｋ、時間Ｔｃ、時間Ｔｍ及び時間Ｔｙをそれぞれ予め得られている基準時間と比較し、その時間差から副走査ピッチを求める。

（５）Ｋステーションでの副走査ピッチに対するＣステーションでの副走査ピッチのずれを求め、走査制御装置２２２０Ａに通知する。

走査制御装置２２２０ＡのＣＰＵ２１Ａは、Ｋステーションでの副走査ピッチに対するＣステーションでの副走査ピッチのずれに応じて、液晶偏向素子２２１１Ａに印加する印加電圧を決定し、液晶素子駆動回路２９Ａに通知する。

ここでは、ＣＰＵ２１Ａは、Ｋステーションでの副走査ピッチに対するＣステーションでの副走査ピッチのずれの１／２倍だけ、感光体ドラム２０３０ｂの表面での走査位置がシフトするように、液晶偏向素子２２１１Ａへの印可電圧を決定する。

これにより、副走査方向に関して、Ｋステーションでの１ライン目の走査位置とＣステーションでの１ライン目の走査位置とが、走査毎に互いに異なることとなり、Ｋステーションでの副走査ピッチとＣステーションでの副走査ピッチの違いに伴って発生する周期的な濃度むらを従来よりも低減することができる（図２８参照）。

（６）Ｍステーションでの副走査ピッチに対するＹステーションでの副走査ピッチのずれを求め、走査制御装置２２２０Ｂに通知する。

走査制御装置２２２０ＢのＣＰＵ２１Ｂは、Ｍステーションでの副走査ピッチに対するＹステーションでの副走査ピッチのずれに応じて、液晶偏向素子２２１１Ｂに印加する印加電圧を決定し、液晶素子駆動回路２９Ｂに通知する。

ここでは、ＣＰＵ２１Ｂは、Ｍステーションでの副走査ピッチに対するＹステーションでの副走査ピッチのずれの１／２倍だけ、感光体ドラム２０３０ｄの表面での走査位置がシフトするように、液晶偏向素子２２１１Ｂへの印可電圧を決定する。

これにより、副走査方向に関して、Ｍステーションでの１ライン目の走査位置とＹステーションでの１ライン目の走査位置とが、走査毎に互いに異なることとなり、Ｍステーションでの副走査ピッチとＹステーションでの副走査ピッチの違いに伴って発生する周期的な濃度むらを従来よりも低減することができる（図２９参照）。

（７）Ｋステーションでの副走査ピッチに対するＭステーションでの副走査ピッチのずれを求め、走査制御装置２２２０Ｂに通知する。

走査制御装置２２２０ＢのＣＰＵ２１Ｂは、Ｋステーションでの副走査ピッチに対するＭステーションでの副走査ピッチのずれに応じて、Ｍステーションでの副走査方向に関する走査位置のシフト量ｄを決定し、位相シフト信号を加算器３５に出力する。

ここでは、ＣＰＵ２１Ｂは、Ｋステーションでの副走査ピッチに対するＭステーションでの副走査ピッチのずれの１／２倍だけ、感光体ドラム２０３０ｃの表面での走査位置がシフトするように、シフト量ｄを決定する。

これにより、副走査方向に関して、Ｋステーションでの１ライン目の走査位置とＭステーションでの１ライン目の走査位置とが、走査毎に互いに異なることとなり、Ｋステーションでの副走査ピッチとＭステーションでの副走査ピッチの違いに伴って発生する周期的な濃度むらを従来よりも低減することができる（図３０参照）。

以上説明したように、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）と、２つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ）に対して、画像情報に応じて変調された光束を主走査方向に走査し潜像を形成する光走査装置２０１０Ａと、２つの感光体ドラム（２０３０ｃ、２０３０ｄ）に対して、画像情報に応じて変調された光束を主走査方向に走査し潜像を形成する光走査装置２０１０Ｂと、各潜像にトナーを付着させトナー画像を生成する４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）と、各感光体ドラムからトナー画像が転写される転写ベルト２０４０と、転写ベルト２０４０に転写されたトナーパッチを検出するトナーパッチ検出器２２４５と、全体を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。

トナーパッチ検出器２２４５は、転写ベルト２０４０に転写されたトナーパッチＴＰを検出する。

光走査装置２０１０Ａは、２次元配列された複数の発光部を含む光源装置ＬｕＡ、光束分割プリズム２２０３Ａ、液晶偏向素子２２１１Ａ、２つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ）、ポリゴンミラー２１０４Ａ、Ｋステーション及びＣステーションの走査光学系、２つの同期検知センサ（２２０５ｂ_１、２２０５ｂ_２）及び走査制御装置２２２０Ａなどを備えている。

光走査装置２０１０Ｂは、２次元配列された複数の発光部を含む光源装置ＬｕＢ、光束分割プリズム２２０３Ｂ、液晶偏向素子２２１１Ｂ、２つのシリンドリカルレンズ（２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４Ｂ、Ｍステーション及びＹステーションの走査光学系、２つの同期検知センサ（２２０５ｄ_１、２２０５ｄ_２）及び走査制御装置２２２０Ｂなどを備えている。

プリンタ制御装置２０９０は、トナーパッチ検出器２２４５での検出結果に基づいて、Ｋステーションでの副走査ピッチとＣステーションでの副走査ピッチの差を求める。走査制御装置２２２０Ａは、該副走査ピッチの差の１／２だけ、感光体ドラム２０３０ｂにおける１ライン目の走査位置が、感光体ドラム２０３０ａにおける１ライン目の走査位置と走査毎に異なるように、液晶偏向素子２２１１Ａの印加電圧を決定する。

プリンタ制御装置２０９０は、トナーパッチ検出器２２４５での検出結果に基づいて、Ｍステーションでの副走査ピッチとＹステーションでの副走査ピッチの差を求める。走査制御装置２２２０Ｂは、該副走査ピッチの差の１／２だけ、感光体ドラム２０３０ｄにおける１ライン目の走査位置が、感光体ドラム２０３０ｃにおける１ライン目の走査位置と走査毎に異なるように、液晶偏向素子２２１１Ｂの印加電圧を決定する。

プリンタ制御装置２０９０は、トナーパッチ検出器２２４５での検出結果に基づいて、Ｋステーションでの副走査ピッチとＭステーションでの副走査ピッチの差を求める。走査制御装置２２２０Ｂは、該副走査ピッチの差の１／２だけ、感光体ドラム２０３０ｃにおける１ライン目の走査位置が、感光体ドラム２０３０ａにおける１ライン目の走査位置と走査毎に異なるように、ポリゴンミラー２１０４Ｂの回転の位相を、ポリゴンミラー２１０４Ａの回転の位相に対して異ならせる。

この場合は、カラープリンタ２０００は、ステーション毎に光学系の横倍率が異なっていても、走査線ピッチの粗密のずれが補正されるため、色味の変動や色モアレによる濃度変動を低減でき、従来よりも高品質の画像を形成することができる。

なお、上記実施形態では、ＣステーションとＹステーションのみに２つの同期検知センサが設けられる場合について説明したが、これに限らず、全てのステーションに、それぞれ２つの同期検知センサが設けられても良い。

また、上記実施形態では、各光源が３２個の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、各光源が２次元配列された複数の発光部を有していれば良い。

また、上記実施形態では、トナーパッチ検出器２２４５が、３つのトナーパッチ位置センサを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、トナーパッチ検出器２２４５が、１つのトナーパッチ位置センサのみを有していても良い。

また、上記実施形態において、光走査装置２０１０Ａと光走査装置２０１０Ｂが、１つの筐体内に収容されていても良い。

また、上記実施形態において、プリンタ制御装置２０９０での処理の少なくとも一部を、いずれかの走査制御装置が行っても良い。

また、上記実施形態において、各走査制御装置での処理の少なくとも一部を、プリンタ制御装置２０９０が行っても良い。

また、上記実施形態では、４つの感光体ドラムを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、５つあるいは６つの感光体ドラムを有していても良い。

また、上記実施形態では、トナーパッチ検出器２２４５が、転写ベルト２０４０上のトナーパッチを検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラム表面のトナーパッチを検出しても良い。

また、上記実施形態において、トナーパッチを記録紙に転写し、該記録紙上のトナーパッチを、トナーパッチ検出器２２４５で検出しても良い。

また、上記実施形態では、画像形成装置として、カラープリンタ２０００の場合について説明したが、これに限らず、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機であっても良い。

以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、高品質の画像を形成するのに適している。

２２６…調節ネジ（光源回動機構の一部）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０Ａ…光走査装置、２０１０Ｂ…光走査装置、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム、２０４０…転写ベルト（移動体）、２０９０…プリンタ制御装置（走査位置調整装置の一部）、２１０４Ａ…ポリゴンミラー（第１の光偏向器）、２１０４Ｂ…ポリゴンミラー（第２の光偏向器）、２２００Ａ…光源、２２０５ｂ_１…同期検知センサ（同期センサ、第１の同期センサ）、２２０５ｄ_１…同期検知センサ（同期センサ、第２の同期センサ）、２２１１Ａ…液晶偏向素子、２２１１Ｂ…液晶偏向素子、２２２０Ａ…走査制御装置（走査位置調整装置の一部）、２２２０Ｂ…走査制御装置（走査位置調整装置の一部）、２２４５…トナーパッチ検出器（ピッチ検出装置）、ＴＰ…トナーパッチ。

特開２００２−３４１２７３号公報特開２００３−２１１７２８号公報特開２０１０−２８３２号公報

Claims

互いに色が異なる複数の画像を重ね合わせて多色のカラー画像を形成する画像形成装置であって、
第１の被走査面及び第２の被走査面を含む複数の被走査面と；
２次元配列された複数の発光部を含み、前記第１の被走査面及び前記第２の被走査面を、対応する色の画像情報に応じて変調された複数の光束で、個別に主走査方向に走査する光走査装置と；
前記第１の被走査面における走査線ピッチ及び前記第２の被走査面における走査線ピッチをそれぞれ求めるピッチ検出装置と；
前記ピッチ検出装置で求められた前記第１の被走査面における走査線ピッチと前記第２の被走査面における走査線ピッチとの差に基づいて、前記第１の被走査面及び前記第２の被走査面における各１ライン目の走査位置を、走査毎に、前記主走査方向に直交する副走査方向に関して、互いに異ならせる走査位置調整装置と；を備える画像形成装置。
前記走査位置調整装置は、前記第１の被走査面における走査線ピッチと前記第２の被走査面における走査線ピッチとの差の１／２倍だけ、前記各１ライン目の走査位置を、走査毎に、互いに異ならせることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記走査位置調整装置は、前記第１の被走査面に向かう複数の光束及び前記第２の被走査面に向かう複数の光束の少なくとも一方の光路上に配置され、印加電圧に応じて入射光の光路を前記副走査方向に曲げる液晶偏向素子を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記光走査装置は、
前記複数の発光部から射出された光束を偏向する光偏向器と；
該光偏向器で偏向された光束が所定のタイミング毎に入射する同期センサと；
前記複数の発光部を個別に点灯させたときの前記同期センサの出力信号に応じて、前記複数の発光部を射出方向に平行な軸まわりに回動させる光源回動機構と；を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記光走査装置は、第１の色の画像情報に応じて変調された複数の光束を前記第１の被走査面に向けて偏向する第１の光偏向器と、前記第１の色とは異なる第２の色の画像情報に応じて変調された複数の光束を前記第２の被走査面に向けて偏向する第２の光偏向器とを含み、
前記走査位置調整装置は、前記第１の被走査面における走査線ピッチと前記第２の被走査面における走査線ピッチとの差に応じて、前記第１の光偏向器の回転の位相と前記第２の光偏向器の回転の位相を互いに異ならせることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記光走査装置は、
前記第１の色の画像情報に応じて変調された複数の光束を射出する第１の光源と；
前記第２の色の画像情報に応じて変調された複数の光束を射出する第２の光源と；
前記第１の光偏向器で偏向された光束が所定のタイミング毎に入射する第１の同期センサと；
前記第２の光偏向器で偏向された光束が所定のタイミング毎に入射する第２の同期センサと；
前記第１の光源における複数の発光部を個別に点灯させたときの前記第１の同期センサの出力信号に応じて、前記第１の光源を射出方向に平行な軸まわりに回動させる第１の光源回動機構と；
前記第２の光源における複数の発光部を個別に点灯させたときの前記第２の同期センサの出力信号に応じて、前記第２の光源を射出方向に平行な軸まわりに回動させる第２の光源回動機構と；を含むことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記第１の被走査面及び前記第２の被走査面に前記光走査装置によって形成された各潜像をトナーにより顕像化する現像装置と、該現像装置によって顕像化された各トナー画像が転写される移動体とを備え、
前記ピッチ検出装置は、前記移動体上に転写されたトナーパターンから、前記第１の被走査面における走査線ピッチ及び前記第２の被走査面における走査線ピッチをそれぞれ求めることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。