JP2022182041A - 光走査装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数個の発光素子の発光タイミングの調整に要する時間を短縮化させることができ、これにより、単位時間当たりの生産台数を増加させることができる光走査装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】光走査装置２００は、像面ＦでのドットＤＴが走査開始位置及び走査終了位置の双方で一致するように複数個の発光素子ＬＤの発光タイミングが以下の式（１）の関係を満たすように設定された２以上（ｎ－１）（ｎはビームの本数）以下の範囲Ｋのうち何れか１つの整数Ｎ［本］のビームずつ予め調整されている。Ｌ×Ｄ／Ｓ×（Ｋ－１）≦（２５４００／Ｍ）×１／２ ・・・（１）Ｌ：ドット間ピッチ［μｍ］Ｓ：発光点間ピッチ［μｍ］Ｄ：発光点間ピッチＳの公差［μｍ］Ｍ：主走査方向Ｗにおける２５４００［μｍ］当たりの画素数【選択図】図５Ａ

Description

本発明は、光走査装置及びそれを備えた複写機、複合機、プリンター装置及びファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。

光走査装置として、レーザダイオード素子等の複数個の発光素子（具体的には発光ダイオード）を並設した光源（いわゆるマルチビーム光源）を備えたものがある。発光素子の数としては、例えば、４個、８個、１６個、３０個、４０個を挙げることができる。

このような光走査装置では、複数個の発光素子からそれぞれ出射されるビームを像面（被走査面）に対して主走査方向に走査するときの複数個の発光素子の発光タイミングを制御する。具体的には、主走査方向における走査は、ビームを検知するビームセンサ（ＢＤセンサ）にてビームを検知したときの検知タイミングを基準に開始し、ビームの書き込みが完了したときに終了する。

図９Ａは、光源２１１の概略側面図である。図９Ｂは、光源２１１を光出射部２１１ａ側から視た概略平面図である。図９Ｃは、光源２１１の光出射部２１１ａ部分を拡大して示す概略平面図である。図９Ｄは、光源２１１の光出射部２１１ａ部分の概略側面図である。図９Ａから図９Ｄにおいて、符号Ｚは上下方向を、符号Ｗは主走査方向を、符号Ｈは副走査方向をそれぞれ表している。

図１０Ａから図１０Ｃは、それぞれ、像面Ｆで形成されるドットＤＴ（１）～ＤＴ（ｎ）の走査状態の例を模式的に示す模式図である。図１０Ａは、ドットＤＴ（１）～ＤＴ（ｎ）の走査位置を主走査方向Ｗにおいて調整していない例を示している。図１０Ｂは、ドットＤＴ（１）～ＤＴ（ｎ）の走査位置を主走査方向Ｗにおいて書き始めで調整した例を示している。図１０Ｃは、ドットＤＴ（１）～ＤＴ（ｎ）の走査位置を主走査方向Ｗにおいて書き始め及び書き終わりの双方で調整した例を示している。ここで、ドットとは、レーザダイオード素子等の複数個の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）（ｎは２以上の整数、例えばｎ＝８又はｎ＝１６）から出射されるビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）（レーザービーム）の像面Ｆで形成されるスポット画像である。

図９Ａから図９Ｄに示すように、光源２１１は、発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）と、基板２１１ｂと、収容ケース２１１ｃとを備えている。光源２１１は、画像データに応じて変調されたビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）を射出する。光源２１１における発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）は、それぞれ、光軸に垂直な断面（ビーム断面）が円形状のビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）を出射する。

発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）は、像面Ｆ（図１０Ａから図１０Ｃ参照）の副走査方向Ｈにおける異なる位置にビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）をそれぞれ照射する（図９Ｄ参照）。発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）は、基板２１１ｂに搭載されている。発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）は、光軸方向から視た側面視で円形状の収容ケース２１１ｃに収容されている。発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）は、所定の直線方向に一定間隔になるように並設されている。発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）は、収容ケース２１１ｃの光軸方向に沿った回転軸線λ（図９Ｃ、図９Ｄ参照）を中心に両側（線対称）に設けられている。光源２１１は、収容ケース２１１ｃの回転軸線λ回りの回転角度を調整可能な構成とされている。これにより、発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の副走査方向Ｈにおける（各像高で）ドット間ピッチＰＴｈ（図１０Ａ参照）を調整することができる。

すなわち、工場生産時において、図９Ｃに示すように、収容ケース２１１ｃの回転角度は、像面Ｆでのスポット画像（ドット）が副走査方向Ｈにおける所定のドット間ピッチＰＴｈ（例えば１２００ｄｐｉの場合、２１．１６７［μｍ］）になるように予め調整される。

この場合、光源２１１において複数個の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）は、図９Ｃに示すように、上下方向Ｚには揃っておらず、斜めにずれている。このため、図１０Ａに示すように、各発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）から出射されるビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）の像面Ｆで形成されるドットＤＴ（１）～ＤＴ（ｎ）も斜めにずれる。

そこで、像面ＦでのドットＤＴ（１）～ＤＴ（ｎ）が主走査方向Ｗにおける走査開始位置で一致するように（副走査方向Ｈに揃うように）複数個の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の発光開始タイミングが調整されるが、それでも、図１０Ｂに示すように、複数個の発光素子〔ＬＤ（ｉ），ＬＤ（ｉ＋１）〕〔ｉは１以上（ｎ－１）以下の整数〕間の主走査方向Ｗにおけるピッチである素子間ピッチの公差により走査終了位置では斜めにずれるピッチずれが発生してしまい、形成される画像に影響を及ぼす。従って、図１０Ｃに示すように、像面ＦでのドットＤＴ（１）～ＤＴ（ｎ）が走査開始位置及び走査終了位置の双方で一致するように複数個の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の発光タイミングが１本のビームずつ予め調整される（例えば、特許文献１参照）。

そうすると、複数個の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の発光タイミングの調整に時間を要し、それだけ、単位時間当たりの生産台数が減少するという課題がある。

特開２００３－２５６３１号公報

そこで、本発明は、複数個の発光素子の発光タイミングの調整に要する時間を短縮化させることができ、これにより、単位時間当たりの生産台数を増加させることができる光走査装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明者は、鋭意研鑽を重ねた結果、次のことを見出した。すなわち、複数個の発光素子を並設した光源を備え、複数個の発光素子からそれぞれ出射されるビームを像面に対して主走査方向に走査するときの複数個の発光素子の発光タイミングを制御する光走査装置においては、像面で形成されるドットの主走査方向におけるピッチずれは、主走査方向における画素間ピッチ（解像度）の半分程度であれば、形成される画像への影響を許容レベルに抑えることができる。ここで、画素とは、画像処理上の最小単位の画像である。

すなわち、ｎ本（ｎは２以上の整数）のビームの像面で形成されるドット間の主走査方向におけるピッチであるドット間ピッチをＬ［μｍ］、複数個の発光素子の発光点間の主走査方向におけるピッチである発光点間ピッチをＳ［μｍ］、発光点間ピッチＳの公差をＤ［μｍ］、像面で形成されるドットの主走査方向におけるピッチずれをＶ［μｍ］とすると、Ｌ：Ｓ＝Ｖ：Ｄとなり、Ｖ＝Ｌ×Ｄ／Ｓ［μｍ］となる。このＶの値が画素間ピッチ［μｍ］の半分以下であれば、形成される画像への影響を許容レベルに抑えることができる。つまり、Ｖの値が画素間ピッチ［μｍ］の半分になるまでは、形成される画像への影響を許容レベルに抑えることができるので、像面で形成されるドットの主走査方向における走査位置の調整を省略しても差し支えないと言える。

本発明は、かかる知見に基づくものであり、本発明に係る光走査装置は、複数個の発光素子を並設した光源を備え、前記複数個の発光素子からそれぞれ出射されるビームを像面に対して主走査方向に走査するときの前記複数個の発光素子の発光タイミングを制御する光走査装置であって、前記像面でのドットが走査開始位置及び走査終了位置の双方で一致するように前記複数個の発光素子の発光タイミングが以下の式（１）の関係を満たすように設定された２以上（ｎ－１）（ｎは前記ビームの本数）以下の範囲Ｋのうち何れか１つの整数Ｎ［本］の前記ビームずつ予め調整されたことを特徴とする。

Ｌ×Ｄ／Ｓ×（Ｋ－１）≦（２５４００／Ｍ）×１／２ ・・・（１）
Ｌ：前記ｎ本のビームの前記像面で形成されるドット間の前記主走査方向におけるピッチであるドット間ピッチ［μｍ］
Ｓ：前記複数個の発光素子の発光点間の前記主走査方向におけるピッチである発光点間ピッチ［μｍ］
Ｄ：前記発光点間ピッチＳの公差［μｍ］
Ｍ：前記主走査方向における２５４００［μｍ］当たりの画素数
また、本発明に係る画像形成装置は、前記本発明に係る光走査装置を備えたことを特徴とする。

本発明によると、複数個の発光素子の発光タイミングの調整に要する時間を短縮化させることができ、これにより、単位時間当たりの生産台数を増加させることが可能となる。

本実施の形態に係る光走査装置を備えたモノクロ画像形成装置を正面から視た概略断面図である。 図１に示す光走査装置における光学系の構成の一例を示す平面図である。 光走査装置における発光素子の発光動作の制御構成を示す概略ブロック図である。 ドット間ピッチと、発光点間ピッチと、発光点間ピッチの公差と、ピッチずれとの関係を説明するための模式図である。 ｎを８個とした場合での複数個の発光素子の発光タイミングをＮ＝２［本］のビームずつ予め調整した走査状態を模式的に示す模式図である。 ｎを８個とした場合での複数個の発光素子の発光タイミングをＮ＝３［本］のビームずつ予め調整した走査状態を模式的に示す模式図である。 ３機種の画像形成装置の既存の光走査装置に対する仕様に当てはめた場合の整数Ｎを設定する過程を示す図表である。 比較例１を示す画像図である。 実施例１を示す画像図である。 従来例を示す画像図である。 実施例２を示す画像図である。 比較例２を示す画像図である。 比較例１、実施例１、従来例、実施例２、比較例２を示す評価結果を示す図表である。 光源の概略側面図である。 光源を光出射部側から視た概略平面図である。 光源の光出射部部分を拡大して示す概略平面図である。 光源の光出射部部分の概略側面図である。 像面で形成されるドットの走査状態の一例を模式的に示す模式図である。 像面で形成されるドットの走査状態の他の例を模式的に示す模式図である。 像面で形成されるドットの走査状態のさらに他の例を模式的に示す模式図である。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同じである。従って、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜第１実施形態＞
［画像形成装置の全体構成］
図１は、本実施の形態に係る光走査装置２００を備えたモノクロ画像形成装置を正面から視た概略断面図である。図１において、符号Ｘは奥行方向を、符号Ｙは幅方向を、符号Ｚは上下方向（鉛直方向、回転多面鏡の回転軸線方向）をそれぞれ表している。

本実施の形態に係る画像形成装置１００は、モノクロ画像形成装置である。画像形成装置１００は、画像読取装置１により読み取られた画像データ、又は、外部から伝達された画像データに応じて、画像形成処理を行う。なお、画像形成装置１００は、シートＰに対して多色及び単色の画像を形成するカラー画像形成装置であってもよい。

画像形成装置１００は、原稿読取装置１０８と、画像形成装置本体１１０とを備えている。画像形成装置本体１１０には、画像形成部１０２とシート搬送系１０３とが設けられている。

画像形成部１０２は、光走査装置２００（光走査ユニット）、現像装置２（現像ユニット）、像担持体として作用する感光体ドラム３（感光体）、クリーニング装置４、帯電装置５及び定着装置７（定着ユニット）を備えている。また、シート搬送系１０３は、給紙トレイ８１、手差し給紙トレイ８２、排出ローラ３１及び排出トレイ１４を備えている。

画像形成装置本体１１０の上部には、原稿Ｇの画像を読み取るための画像読取装置１が設けられている。画像読取装置１は、原稿Ｇが載置される原稿載置台１０７を備えている。また、原稿載置台１０７の上側には原稿読取装置１０８が設けられている。画像形成装置１００では、画像読取装置１で読み取られた原稿Ｇの画像は、画像データとして画像形成装置本体１１０に送られ、記録紙等のシートＰ上に画像が記録される。

画像形成装置本体１１０にはシート搬送路Ｓ１が設けられている。給紙トレイ８１又は手差し給紙トレイ８２は、シートＰをシート搬送路Ｓ１に供給する。シート搬送路Ｓ１は、シートＰを転写ローラ１０及び定着装置７を経て排出トレイ１４に導く。定着装置７は、シートＰ上に形成されたトナー像をシートＰに加熱定着する。シート搬送路Ｓ１の近傍には、ピックアップローラ１１ａ，１１ｂ、搬送ローラ１２ａ、レジストローラ１３、転写ローラ１０、定着装置７における定着ローラ７１及び加圧ローラ７２、排出ローラ３１が配設されている。

画像形成装置１００では、給紙トレイ８１又は手差し給紙トレイ８２にて供給されたシートＰはレジストローラ１３まで搬送される。次に、シートＰはレジストローラ１３によりシートＰと感光体ドラム３上のトナー像とを整合するタイミングで転写ローラ１０に搬送される。感光体ドラム３上のトナー像は転写ローラ１０によりシートＰ上に転写される。その後、シートＰは定着装置７における定着ローラ７１及び加圧ローラ７２に通過し、搬送ローラ１２ａ及び排出ローラ３１を経て排出トレイ１４上に排出される。シートＰの表面だけでなく、裏面に画像形成を行う場合は、シートＰは排出ローラ３１から反転シート搬送路Ｓ２へ逆方向に搬送される。シートＰは反転搬送ローラ１２ｂ～１２ｂを経てシートＰの表裏を反転してレジストローラ１３へ再度導かれる。そして、シートＰは、表面と同様にして、裏面にトナー像が形成されて定着された後、排出トレイ１４へ向けて排出される。

［光走査装置］
図２は、図１に示す光走査装置２００における光学系の構成の一例を示す平面図である。なお、光源２１１の概略図は、図９Ａから図９Ｄと同じであり、ここでは光源２１１の概略図を省略する。

光走査装置２００は、筐体２０１（図１参照）と、入射光学系２１０と、偏向走査ユニット２２０（偏向走査部）と、出射光学系２３０とを備えている。

（入射光学系）
入射光学系２１０は、光源２１１（例えば８ビームレーザーダイオード又は１６ビームレーザーダイオード）と、コリメータレンズ２１２と、アパーチャー部材２１３と、シリンドリカルレンズ２１４と、光源用反射ミラー２１５とを備えている。

図９Ａから図９Ｄに示すように、光源２１１は、レーザダイオード素子等の複数個の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）（ｎは２以上の整数、例えばｎ＝８又は１６）と、基板２１１ｂと、収容ケース２１１ｃとを備えている。光源２１１は、画像データに応じて変調されたビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）（レーザービーム）を射出する。従って、ｎはビームの本数である。光源２１１における発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）は、それぞれ、光軸に垂直な断面（ビーム断面）が円形状のビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）を出射する。

発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）は、感光体ドラム３の表面（像面Ｆ）（図２参照）の副走査方向Ｈにおける異なる位置にビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）をそれぞれ照射する（図９Ｄ参照）。発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）は、基板２１１ｂに搭載されている。発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）は、光軸方向から視た側面視で円形状の収容ケース２１１ｃに収容されている。発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）は、所定の直線方向に一定間隔になるように並設されている。発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）は、収容ケース２１１ｃの光軸方向に沿った回転軸線λ（図９Ｃ、図９Ｄ参照）を中心に両側（線対称）に設けられている。光源２１１は、収容ケース２１１ｃの回転軸線λ回りの回転角度を調整可能な構成とされている。これにより、発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の副走査方向Ｈにおけるドット間ピッチＰＴｈを調整することができる。

ここで、収容ケース２１１ｃの回転角度は、工場生産時において、像面Ｆでのスポット画像（ドット）が副走査方向Ｈにおける所定のドット間ピッチＰＴｈ（例えば１２００ｄｐｉの場合、２１．１６７［μｍ］）になるように予め調整される。ドットとは、発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）から出射されるビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）の像面Ｆで形成されるスポット画像である。画素とは、画像処理上の最小単位の画像である。以下、ビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）は、単に、ＢＭと称することがある。

図２に示すように、コリメータレンズ２１２は、光源２１１からのビームＢＭを略平行光にしてアパーチャー部材２１３に照射する。アパーチャー部材２１３は、コリメータレンズ２１２からのビームＢＭを絞ってシリンドリカルレンズ２１４に照射する。シリンドリカルレンズ２１４は、アパーチャー部材２１３からのビームＢＭを副走査方向Ｈのみに収束して光源用反射ミラー２１５を介して偏向器２２３〔回転多面鏡（ポリゴンミラー）〕の反射面２２３ａに集光する。光源用反射ミラー２１５は、シリンドリカルレンズ２１４からのビームＢＭを偏向器２２３の反射面２２３ａに導く。

（偏向走査ユニット）
偏向走査ユニット２２０は、偏向走査基板２２１と、偏向走査モータ２２２（ポリゴンモータ）、偏向器２２３とを備えている。偏向走査基板２２１上には、偏向走査モータ２２２が設けられている。偏向走査モータ２２２の回転軸２２２ａには、偏向器２２３が固定されている。偏向器２２３は、偏向走査モータ２２２により回転駆動される。偏向器２２３は、光源用反射ミラー２１５からのビームＢＭを所定の主走査方向Ｗに偏向走査する。

（出射光学系）
出射光学系２３０は、ｆθレンズ２３１と、ビーム検知用反射ミラー２３２と、ビーム検知用レンズ２３３（集光レンズ）と、検知部２３４（ビーム検知部）〔Ｂｅａｍ Ｄｅｔｅｃｔセンサ（ＢＤセンサ）〕とを備えている。

ｆθレンズ２３１は、主走査方向Ｗに長尺な形状とされている。ｆθレンズ２３１は、偏向器２２３にて主走査方向Ｗ（長手方向）に偏向走査されたビームＢＭを入射する。ビーム検知用反射ミラー２３２は、偏向器２２３の反射面２２３ａにて偏向走査されたビームＢＭをビーム検知用レンズ２３３に導く。検知部２３４は、ビームＢＭの主走査開始タイミング（画像書込開始タイミング）をとるために主走査が開始される前のタイミングでビームＢＭを受光して主走査の開始前のタイミングを示すビーム検知信号（ＢＤ信号）を出力する。検知部２３４は、ビーム検知用反射ミラー２３２からビーム検知用レンズ２３３を通過してくるビームＢＭを受光部で受光する。

次に、光源２１１からのビームＢＭが感光体ドラム３に入射するまでの光路について説明する。

光源２１１のビームＢＭは、コリメータレンズ２１２を透過して略平行光にされ、アパーチャー部材２１３で絞られて、シリンドリカルレンズ２１４を透過して、光源用反射ミラー２１５に入射して反射され、偏向器２２３の反射面２２３ａに入射する。偏向器２２３は、偏向走査モータ２２２により等角速度で所定の回転方向Ｒ（図２参照）に回転されて、各反射面２２３ａでビームＢＭを逐次反射し、ビームＢＭを主走査方向Ｗに繰り返し等角速度で偏向させる。ｆθレンズ２３１は、主走査方向Ｗ及び副走査方向Ｈの何れにおいてもビームＢＭを感光体ドラム３の表面（像面Ｆ）で所定のビーム径となるように集光する。また、ｆθレンズ２３１は、偏向器２２３により主走査方向Ｗに等角速度で偏向されているビームＢＭを感光体ドラム３上で等線速度に移動するように変換する。これにより、ビームＢＭが感光体ドラム３の表面（像面Ｆ）を主走査方向Ｗに繰り返し走査することができる。

また、光走査装置２００は、光源２１１から出射されて偏向器２２３により主走査方向Ｗに偏向走査されたビームＢＭの主走査開始タイミングを検知部２３４により検知する。検知部２３４は、感光体ドラム３の主走査（書き込み）が開始される直前に、ビーム検知用反射ミラー２３２で反射されたビームＢＭを入射する。検知部２３４は、感光体ドラム３の表面の主走査が開始される直前のタイミングでビームＢＭを受光して、この主走査開始直前のタイミングを示すＢＤ信号を出力する。このＢＤ信号に応じてトナー像が形成される感光体ドラム３の主走査の開始タイミングが設定され、画像データに応じたビームＢＭの書き込みが開始される。そして、回転駆動されて帯電された感光体ドラム３の２次元表面（周面）がビームＢＭにより走査され、感光体ドラム３の表面（像面Ｆ）にそれぞれの静電潜像が形成される。

（制御部）
図３は、光走査装置２００における発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の発光動作の制御構成を示す概略ブロック図である。

図３に示すように、光走査装置２００は、制御部２５０をさらに備えている。制御部２５０は、発光制御手段Ｐ１を備えている。発光制御手段Ｐ１は、光源２１１における複数個の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）からそれぞれ出射されるビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）を像面Ｆに対して偏向器２２３により主走査方向Ｗに走査するときの複数個の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の発光タイミングを制御する。

制御部２５０は、処理部２５１と、記憶部２５２とを有している。処理部２５１は、ＣＰＵ等のマイクロコンピュータからなっている。記憶部２５２は、ＲＯＭ等の不揮発性メモリ、ＲＡＭ等の揮発性メモリを含んでいる。なお、制御部２５０による制御動作は、画像形成装置１００に設けられた制御部（図示せず）で行ってもよい。

検知部２３４は、検知した検知信号を制御部２５０に送信する。発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）は、制御部２５０からの指示信号により発光する。

図４は、ドット間ピッチＬと、発光点間ピッチＳと、発光点間ピッチＳの公差Ｄと、ピッチずれＶとの関係を説明するための模式図である。

図４に示すように、ｎ本のビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）の像面Ｆで形成されるドット〔ＤＴ（ｉ），ＤＴ（ｉ＋１）〕〔ｉは１以上（ｎ－１）以下の整数〕間の主走査方向Ｗにおけるピッチであるドット間ピッチをＬ［μｍ］、複数個の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の発光点〔ＬＤ（ｉ），ＬＤ（ｉ＋１）〕間の主走査方向Ｗにおけるピッチである発光点間ピッチをＳ［μｍ］、発光点間ピッチＳの公差をＤ［μｍ］とした場合、像面Ｆで形成されるドットＤＴ（１）～ＤＴ（ｎ）の主走査方向ＷにおけるピッチずれＶ［μｍ］は、主走査方向Ｗにおける画素間ピッチＰＴｗの半分程度であれば、形成される画像への影響を許容レベルに抑えることができる。

すなわち、Ｌ：Ｓ＝Ｖ：Ｄ、Ｖ＝Ｌ×Ｄ／Ｓ［μｍ］となる。このＶの値が画素間ピッチＰＴｗ［μｍ］の半分以下であれば、形成される画像への影響を許容レベルに抑えることができる。つまり、Ｖの値が画素間ピッチＰＴｗ［μｍ］の半分になるまでは、形成される画像への影響を許容レベルに抑えることができるので、像面Ｆで形成されるドットＤＴ（１）～ＤＴ（ｎ）の主走査方向Ｗにおける走査位置の調整を省略しても差し支えないと言える。

ここで、発光点間ピッチＳの公差Ｄとは、設計上の基準値と、許容範囲の一方側又は他方側の限界値との差の絶対値をいう。公差Ｄは、例えば、工場での光源２１１の過去の調整実績から求めることができる。

従って、制御部２５０は、像面ＦでのドットＤＴ（１）～ＤＴ（ｎ）が走査開始位置及び走査終了位置の双方で一致するように複数個の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の発光タイミングが以下の式（１）の関係を満たすように設定された２以上（ｎ－１）以下の範囲Ｋのうち何れか１つの整数Ｎ［本］のビームずつ予め調整されている。

Ｌ×Ｄ／Ｓ×（Ｋ－１）≦（２５４００／Ｍ）×１／２ ・・・（１）
Ｌ：ｎ本のビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）の像面Ｆで形成されるドット〔ＤＴ（ｉ），ＤＴ（ｉ＋１）〕間の主走査方向Ｗにおけるピッチであるドット間ピッチ［μｍ］
Ｓ：複数個の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の発光点〔ＬＤ（ｉ），ＬＤ（ｉ＋１）〕間の主走査方向Ｗにおけるピッチである発光点間ピッチ［μｍ］
Ｄ：発光点間ピッチＳの公差［μｍ］
Ｍ：主走査方向Ｗにおける２５４００［μｍ］（１インチ）当たりの画素数
図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ、ｎを８個とした場合での複数個の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の発光タイミングをＮ＝２［本］及びＮ＝３［本］のビームずつ予め調整した走査状態を模式的に示す模式図である。

図５Ａ及び図５Ｂに示すように、本実施の形態によれば、像面Ｆで形成されるドットＤＴ（１）～ＤＴ（ｎ）の主走査方向ＷにおけるピッチずれであるＬ×Ｄ／Ｓ［μｍ］の値が画素間ピッチＰＴｗ［μｍ］の半分以下であるので、形成される画像への影響を許容レベルに抑えることができる。つまり、ピッチずれであるＬ×Ｄ／Ｓ［μｍ］の値が画素間ピッチＰＴｗ［μｍ］の半分になるまで、像面Ｆで形成されるドットＤＴ（１）～ＤＴ（ｎ）の主走査方向Ｗにおける走査位置の調整をＮ本〔２≦Ｎ≦（ｎ－１）〕ずつに省略しても、形成される画像への影響を許容レベルに抑えることができる。

これにより、複数個の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の発光タイミングの調整に要する時間を短縮化させることができ、これにより、単位時間当たりの生産台数を増加させることができる。

（第１実施形態）
ところで、１インチ当たりの画素数Ｍとしては、代表的には１２００［画素／インチ］以下を例示できる。この場合、式（１）の右辺に当てはめると、（２５４００／１２００）×１／２＝１０．５８３…［μｍ］となる。

この点、本実施の形態において、主走査方向Ｗにおける２５４００［μｍ］当たりの画素数Ｍは、１２００以下とされ、式（１）は、Ｌ×Ｄ／Ｓ×（Ｋ－１）≦１０．５８３とされている。

こうすることで、１インチ当たりの画素数Ｍが１２００以下である光走査装置２００に適用することができる。

（第２実施形態）
ところで、制御部２５０は、通常、２進数で処理していることから、ｎが奇数である場合、発光タイミングの制御を光源におけるｎ個の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）単位で区切ることができず、制御構成が複雑化する。

本実施の形態において、ビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）の本数ｎは、偶数とされている。こうすることで、発光タイミングの制御を光源における偶数個（ｎ）の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）単位で区切ることができ、制御構成の複雑化を回避することができる。

（第３実施形態）
本実施の形態において、整数Ｎは、範囲ＫにおいてビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）の本数ｎの約数とされている。こうすることで、発光タイミングの制御をビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）の本数ｎの約数単位で区切ることができ、制御構成の簡素化を実現させることができることができる。

（第４実施形態）
本実施の形態において、範囲ＫにおいてビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）の本数ｎの約数が複数存在する場合、整数Ｎは、範囲Ｋにおいて複数存在する約数のうちの最も大きい約数とされている。

こうすることで、範囲Ｋにおいて複数存在する約数のうちの最も大きい約数とされているので、複数個の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の発光タイミングの調整に要する時間を最も短縮化させることができ、それだけ、単位時間当たりの生産台数を増加させることができる。

（第５実施形態）
ところで、ビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）の本数ｎが４未満の場合には、形成される画像への影響が許容レベルに納まり易い。

この点、本実施の形態のように、ビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）の本数ｎが４以上であっても、複数個の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の発光タイミングを整数Ｎ［本］のビームずつ予め調整することで、形成される画像への影響を許容レベルに抑えることができる。

発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の数ｎとしては、それには限定されないが、例えば、４個、８個、１６個、３０個、４０個を挙げることができる。

図６は、３機種の画像形成装置の既存の光走査装置に対する仕様に当てはめた場合の整数Ｎを設定する過程を示す図表である。

図６に示すように、機種Ａでは、式（１）の左辺の一部の式（Ｌ×Ｄ／Ｓ）［μｍ］を計算すると、４．５００［μｍ］となり、式（１）の右辺の式（２５４００／１２００／２）を計算すると、１０．５８３［μｍ］となる。よって、範囲ＫはＫ≦１０．５８３／４．５＝３．３５２となり、範囲Ｋにおいて２以上（ｎ－１）以下の整数Ｎは「３、２」となる。ここで、複数の整数「３、２」のうち最も大きい整数「３」を整数Ｎとしてもよいが、整数Ｎはｎの約数とした「２」とすることが好ましい。

つまり、範囲Ｋにおいて整数Ｎが「２、３」となった場合は、整数Ｎをｎの約数の「２」とする。なお、約数が複数存在する場合、最も大きい約数とされる。例えば、範囲Ｋにおいて整数Ｎが「２、３、４、５、６、７」となった場合は、ｎの約数「２、４」が複数存在するが、整数Ｎは、ｎの複数の約数のうちで最も大きい「４」とする。

同様にして、機種Ｂ及び機種Ｃでは、範囲Ｋにおいてｎの約数とした２以上（ｎ－１）以下の整数Ｎは何れも２となる。

［実施例］
図７Ａから図７Ｅは、それぞれ、比較例１、実施例１、従来例、実施例２、比較例２を示す画像図である。図８は、比較例１、実施例１、従来例、実施例２、比較例２を示す評価結果を示す図表である。

比較例１、実施例１、従来例、実施例２、比較例２では、ｎ＝８、Ｌ＝２７０［μｍ］、Ｄ＝０．５［μｍ］、Ｓ＝３０［μｍ］、Ｍ＝１２００とした。整数Ｎは、ビームの本数ｎ＝８の約数であり、範囲Ｋにおいてビームの本数ｎ＝８の約数が複数存在する場合、整数Ｎは、範囲Ｋにおいて複数存在する約数のうちの最も大きい約数とした。また、主走査方向Ｗに対する斜線角度が６０［°］、線幅が０．１２０［ｍｍ］である複数の斜線を０．３［ｍｍ］のピッチで多数形成した斜線パターン原稿を用いて印刷（画像形成）した。

比較例１（図７Ａ参照）、比較例２（図７Ｅ参照）では、式（１）の右辺を２５４００／Ｍ＝２１．１６７［μｍ］（＝「ピッチずれ」＝｜±２５４００／１２００｜＝｜±２１．１６７｜［μｍ］）とした場合の印刷例である。

この場合、Ｋ≦２１．１６７／（Ｌ×Ｄ／Ｓ）＋１＝２１．１６７／（２７０×０．５／３０）＋１となり、Ｋ≦５．７０４となる。従って、整数Ｎ〔２≦Ｎ≦（ｎ－１）〕は、範囲Ｋにおいてビームの本数ｎ＝８の約数「４、２」であり、範囲Ｋにおいてビームの本数ｎ＝８の約数「４、２」が複数存在するので、整数Ｎは、範囲Ｋにおいて複数存在する約数「４、２」のうちの最も大きい約数「４」とした。

従来例（図７Ｃ参照）では、整数Ｎは、１（「ピッチずれ」＝０［μｍ］）とした。

実施例１（図７Ｂ参照）、実施例２（図７Ｄ参照）では、式（１）の右辺を（２５４００／Ｍ）×１／２＝１０．５８３［μｍ］（＝「ピッチずれ」＝｜±２５４００／１２００｜×１／２＝｜±１０．５８３｜［μｍ］）とした場合の印刷例である。

この場合、Ｋ≦１０．５８３／（Ｌ×Ｄ／Ｓ）＋１＝１０．５８３／（２７０×０．５／３０）＋１となり、Ｋ≦３．３５２となる。従って、整数Ｎ〔２≦Ｎ≦（ｎ－１）〕は、範囲Ｋにおいてビームの本数ｎ＝８の約数「２」とした。

実施例１，２、従来例及び比較例１，２について印刷した画像状態を評価した。評価結果を図８に示す。

図８に示すように、従来例は勿論、実施例１，２でも、主走査方向Ｗで画像がずれることがなく（モアレが発生することがなく）、良好な画像が得られた。これに対し、比較例１，２では、主走査方向Ｗで画像がずれるモアレが発生した。

よって、像面ＦでのドットＤＴ（１）～ＤＴ（ｎ）が走査開始位置及び走査終了位置の双方で一致するように複数個の発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の発光タイミングを調整するにあたり、式（１）のＬ×Ｄ／Ｓ×（Ｋ－１）≦（２５４００／Ｍ）×１／２を用いることは、適切であることが分かった。

（その他の実施の形態）
なお、本実施の形態では、発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の発光制御は、発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）からそれぞれ出射されるビームＢＭ（１）～ＢＭ（ｎ）を１画素単位として順に走査する構成のものである。しかし、それに限定されるものではなく、発光素子ＬＤ（１）～ＬＤ（ｎ）の発光制御は、隣り合う２つの発光素子の双方から出射されるビームを１画素単位として順に走査する構成のものであってもよい。この場合、隣り合う２つの発光素子の双方から出射されるビームの像面Ｆで形成される２ドット（２つのスポット画像）で１画素となる。例えば、１インチ当たり１２００ｄｐｉの場合、１インチ当たり６００画素となる。

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、係る実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

１００ 画像形成装置
２００ 光走査装置
２１１ 光源
２１１ａ 光出射部
２１１ｂ 基板
２１１ｃ 収容ケース
２２３ 偏向器
２３３ ビーム検知用レンズ
２３４ 検知部
２５０ 制御部
２５１ 処理部
２５２ 記憶部
ＢＭ ビーム
Ｄ 公差
ＤＴ ドット
Ｆ 像面
Ｈ 副走査方向
Ｋ 範囲
Ｌ 主走査方向におけるドット間ピッチ
ＬＤ 発光素子
Ｍ 画素数
Ｎ 整数
Ｐ１ 発光制御手段
ＰＴｈ 副走査方向におけるドット間ピッチ
ＰＴｗ 主走査方向における画素間ピッチ
Ｓ 発光点間ピッチ
Ｗ 主走査方向
ｎ ビームの本数
λ 回転軸線

Claims (7)

1. 複数個の発光素子を並設した光源を備え、前記複数個の発光素子からそれぞれ出射されるビームを像面に対して主走査方向に走査するときの前記複数個の発光素子の発光タイミングを制御する光走査装置であって、
   前記像面でのドットが走査開始位置及び走査終了位置の双方で一致するように前記複数個の発光素子の発光タイミングが以下の式（１）の関係を満たすように設定された２以上（ｎ－１）（ｎは前記ビームの本数）以下の範囲Ｋのうち何れか１つの整数Ｎ［本］の前記ビームずつ予め調整されたことを特徴とする光走査装置。
   Ｌ×Ｄ／Ｓ×（Ｋ－１）≦（２５４００／Ｍ）×１／２ ・・・（１）
   Ｌ：前記ｎ本のビームの前記像面で形成されるドット間の前記主走査方向におけるピッチであるドット間ピッチ［μｍ］
   Ｓ：前記複数個の発光素子の発光点間の前記主走査方向におけるピッチである発光点間ピッチ［μｍ］
   Ｄ：前記発光点間ピッチＳの公差［μｍ］
   Ｍ：前記主走査方向における２５４００［μｍ］当たりの画素数
2. 請求項１に記載の光走査装置であって、
   前記主走査方向における２５４００［μｍ］当たりの画素数Ｍは、１２００以下とされ、前記式（１）は、Ｌ×Ｄ／Ｓ×（Ｋ－１）≦１０．５８３とされていることを特徴とする光走査装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の光走査装置であって、
   前記ビームの本数ｎは、偶数とされていることを特徴とする光走査装置。
4. 請求項３に記載の光走査装置であって、
   前記整数Ｎは、前記範囲Ｋにおいて前記ビームの本数ｎの約数とされていることを特徴とする光走査装置。
5. 請求項４に記載の光走査装置であって、
   前記範囲Ｋにおいて前記ビームの本数ｎの約数が複数存在する場合、前記整数Ｎは、前記範囲Ｋにおいて複数存在する前記約数のうちの最も大きい約数とされていることを特徴とする光走査装置。
6. 請求項１から請求項５までの何れか１つに記載の光走査装置であって、
   前記ビームの本数ｎは、４以上であることを特徴とする光走査装置。
7. 請求項１から請求項６までの何れか１つに記載の光走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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