JP4139058B2 - 光走査方法・光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光走査方法・光走査装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光走査装置は、デジタル複写装置や光プリンタ、光プロッタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関連して広く知られている。
【０００３】
近来、これら画像形成装置の画像形成領域の大面積化に伴ない、光走査領域も増大する傾向にある。長大な光走査領域を単一の光走査光学系で走査しようとすると、画角の増大に伴ない、ｆθレンズ等の走査結像光学系が大型化する問題があるほか、広画角でなおかつ光学性能の良好な光学系を実現するのが困難であるという問題もある。
【０００４】
このような問題を回避する方策として、光源・光偏向器・走査結像光学系を光走査ユニットとしてユニット化し、光走査領域を複数の部分光走査領域に分け、各部分光走査領域に１ユニットずつ、光走査ユニットを対応させ、各部分光走査領域を対応する光走査ユニットで光走査することにより、長大な光走査領域を合成的に光走査することが提案されている（例えば、特開平１０−６８８９９号公報）。このような光走査方式を、以下、便宜的に「分割光走査方式」と呼ぶ。
【０００５】
光走査装置に用いられる光偏向器としては回転多面鏡等、偏向反射面を回転させる方式のものが一般的である。このような光偏向器では、偏向反射面の回転に共ない偏向光束の反射角が変化するが、偏向反射面による反射率は反射角と共に変化する。また、走査結像光学系を構成するレンズに対する偏向光束の入射角も偏向に共ない変化するが、レンズ表面での反射率も入射角と共に変化する。
【０００６】
このため、光源から放射された光の光量のうち、光スポットで光走査される被走査面に到達する光量は、光スポットの像高と共に変化する。即ち、被走査面を走査する光スポットの光量は光走査領域で均一にはならない。この現象は「シェーディング」として知られている。
【０００７】
シェーディングは部分光走査方式においても勿論発生する。しかも部分光走査方式の場合には、各分割光走査領域毎にシェーディングが発生するので、隣接する部分光走査領域の境界部で、光スポットの光量が不連続的に変化しやすく、このような光スポット光量の不連続的な変化があると、書込まれた潜像を可視像化した場合に、上記境界部に対応する部分で、画像の濃度や解像度が不連続的に変化し画質を劣化させる。
【０００８】
上記特開平１０−６８８９９号公報は、上記シェーディングに関しては何ら触れていない。
【０００９】
部分光走査方式では、被走査面が分割光走査領域ごとに別個に光走査され、各分割光走査領域の光走査により光走査領域全体が合成的に光走査される。従って、１ラインの画像を書き込むための画像信号（１ライン分の画素信号の集合）は各光走査ユニットごとに分割され、対応する光走査ユニットの光源の発光強度を変調する。
【００１０】
上記特開平１０−６８８９９号公報記載の光走査装置では、光走査領域が２つの部分光走査領域に分けられ、これら２つの部分光走査領域を各々光走査する２つの光走査ユニットは、その光走査の方向が互いに逆で、２つの部分光走査領域の境界部から反対側の端部に向かって光走査を行う。
【００１１】
特開平１０−６８８９９号公報の光走査装置はまた、被走査面を走査する光束を被走査面に直交的に入射させるために、テレセントリックな走査結像光学系を用いている。このため、２つの光走査ユニットを互いに副走査方向に分離して配置しなければならず、２つの光走査ユニット相互の位置関係を慎重に調整しなければならない。また、被走査面上の光走査領域の同一ラインを、２つの光走査ユニットで光走査するのに長尺のハーフミラーや偏光ビームスプリッタ等の光合成手段を必要とし、このため、光スポットに必要な光量を与えるために、光源の発光量を大きくする必要があったり、高価な長尺ビームスプリッタの使用による高コスト化を招来する虞がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、分割光走査方式において、シェーディングを有効に軽減させることを課題とする。
この発明はまた、分割光走査方式の光走査装置の構築に適した光走査モジュールの実現を課題とする。
この発明はさらに、上記分割光走査方式の光走査装置で画像書込みを行う画像形成装置の実現を課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明の光走査方法は「光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に１以上の光スポットを形成し、上記光スポットにより被走査面の一部を光走査する光走査ユニットを、主走査方向に複数ユニット配置し、各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域を合成的に光走査する光走査方法」である。
【００１４】
即ち、この発明の光走査方法は分割光走査方式であり、複数の光走査ユニットの個々により部分光走査領域を光走査する。
【００１５】
個々の光走査ユニットは「光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に１以上の光スポットを形成し、上記光スポットにより被走査面の一部（即ち「部分光走査領域」）を光走査」する。従って、各光走査ユニットは少なくとも、光源と、光偏向器と、走査結像光学系とを有し、光偏向器は「偏向反射面の回転により光源側からの光束を偏向させる」方式のものである。
【００１６】
各光走査ユニットは被走査面の各部分光走査領域に「１以上の光スポット」を形成するので、各部分光走査領域の光走査は「通常のシングルビーム方式」で行うこともできるし、所謂「マルチビーム方式」で行うこともできる。
【００１７】
「被走査面」は、実体的には、光導電性の感光体等である「感光媒体」の感光面である。
【００１８】
また、「各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域が合成的に光走査」される。
【００１９】
「最大被走査領域」は、全光走査ユニットにより合成的に光走査できる最大の領域である。形成すべき画像が最大サイズのものでなく、画像の１ライン長が、最大被走査領域よりも小さい場合には、全ての光走査ユニットでなく、一部の光走査ユニットのみで必要な長さの光走査領域を光走査することができる。勿論、全ての光走査ユニットを用いる場合にも、最大被走査領域より短い光走査領域を光走査できる。この場合、少なくとも１つの光走査ユニットは、対応する部分光走査領域の一部のみを光走査することになる。
【００２０】
請求項１記載の光走査方法は以下の点を特徴とする。
【００２１】
即ち、各光走査ユニットにおける走査結像光学系を２枚のレンズにより構成して、各光走査ユニットにおける、光源から走査結像光学系の光源側のレンズまでを同一の基板上に配置する。
【００２２】
各光走査ユニットにおける走査結像光学系の被走査面側のレンズを、同一の基板上に配置せずに、主走査方向に配列一体化し、光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向を、隣接する光走査ユニットで、主走査方向に関して互いに逆向きとなるようにする。
【００２３】
隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分における光スポットの光強度が同一となるように、各光走査ユニットの光源の発光強度を設定して光走査を行う。勿論、「光強度の同一」は実質的な同一である。
【００２４】
この場合「全ての光走査ユニットにおいて、光偏向器の偏向反射面の回転方向を同一方向に揃える」と、各光走査ユニットによる光走査の方向が同一になり、各光走査ユニットに供給される画像信号の「画素情報の順序」を、全ての光走査ユニットに対して同じにすることができる。
【００２５】
また「隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分における光スポットの光強度が同一となるように、各光走査ユニットの光源の発光強度を設定」するので、部分光走査領域の継目の部分に相当する画像部分で画像濃度や解像度の不連続な変化を防止できる。
【００２６】
さらに、光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向を、隣接する光走査ユニットで「主走査方向に関して互いに逆向き」となるようにすることで、シェーディングの特性を、隣接する部分光走査領域で互いに逆にすることができ、最大被走査領域に亘ってシェーディングを軽減することができる。
【００２７】
光走査ユニットが光走査を受け持つ部分光走査領域の長さを「光走査領域長」と呼ぶと、この光走査領域長は、光走査ユニットによって異なってもよいが、全光走査ユニットにおいて同一とすることができる。この場合、光走査ユニットの数をｎとすれば、各部分光走査領域の長さは「最大被走査領域／ｎ」となる。
【００２８】
この場合、「互いに隣接する２つの光走査ユニットの光学特性」を、隣接する部分光走査領域の継目に対して対称的にすることが好ましい。
【００２９】
上記光走査方法において、各光走査ユニットの偏向光束を、その有効走査領域外（部分光走査領域外）において、光走査開始前に受光素子により検出することができ、検出結果に基づき、各光走査ユニットの「光走査の開始の同期」をとることができる。
【００３０】
また、各光走査ユニットの偏向光束を有効走査領域外において、光走査終了後に受光素子により検出することができる。このような場合、光走査ユニットの隣接部に共通の受光素子を用い、この共通の受光素子により、一方の光走査ユニットにおける光走査終了後の偏向光束と、他方の光走査ユニットにおける走査開始前の光束とを検出することができる。
【００３１】
各光走査ユニットの偏向光束を光走査開始前と光走査終了後に検出する場合、光走査開始前と光走査終了後の検出時間の差に応じて、各光走査ユニットの画素クロックを調整することができる。このようにすることにより、隣接する部分光走査領域の境界部で光走査の重複や欠落が生じないようにすることができる。
【００３２】
主走査方向に配置される光走査ユニットは、２ユニットとすることもできるし、３ユニットとすることもでき、勿論、４ユニット以上の光走査ユニットを主走査方向に配列してもよい。
【００３３】
この発明の光走査装置は、上に説明した光走査方法を実施するためのものである。即ち、この発明の光走査装置は「光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に１以上の光スポットを形成し、光スポットにより被走査面の一部を光走査する光走査ユニットを、主走査方向に複数ユニット配置し、各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域を合成的に光走査するようにした光走査装置」である。
【００３４】
請求項２記載の光走査装置は以下の特徴を有する。
即ち、各光走査ユニットにおける走査結像光学系が２枚のレンズにより構成され、各光走査ユニットにおける、光源から走査結像光学系の光源側のレンズまでが同一の基板上に配置される。
【００３５】
各光走査ユニットにおける走査結像光学系の被走査面側のレンズが、同一の基板上に配置されず主走査方向に配列一体化され、光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向を、隣接する光走査ユニットで、主走査方向に関して互いに逆向きに設定する。
【００３６】
また、各光走査ユニットの光源の発光強度は「隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分における光スポットの光強度が同一となる」ように設定される。
【００３７】
各光走査ユニットにおける走査結像光学系が２枚のレンズにより構成され、各光走査ユニットにおける、光源から走査結像光学系の光源側のレンズまでが同一の基板上に配置されるので、光走査ユニット相互の位置関係の調整が容易である。
【００３８】
上記請求項２記載の光走査装置において、各光走査ユニットの光走査領域長を同一とすることができる（請求項３）。勿論、光走査ユニットによって光走査領域長を異ならせても良い。
【００３９】
上記請求項３記載の光走査装置においては、互いに隣接する２つの光走査ユニットの光学特性を、隣接する部分光走査領域の継目に対して対称的にすることが好ましい（請求項４）。
【００４０】
上記請求項２または３または４記載の光走査装置は、各光走査ユニットの偏向光束を有効走査領域外において、光走査開始前に検出する受光素子を有することができる（請求項５）。
【００４１】
上記請求項２または３または４記載の光走査装置は、各光走査ユニットの偏向光束を有効走査領域外において、光走査終了後に検出する受光素子を有することができる。
【００４２】
上記請求項５記載の光走査装置も、各光走査ユニットの偏向光束を、有効走査領域外において、光走査終了後に検出する受光素子を有することができ（請求光６）、この場合、光走査ユニットの隣接部に共通の受光素子を用い、この共通の受光素子により、一方の光走査ユニットにおける光走査終了後の偏向光束と、他方の光走査ユニットにおける走査開始前の光束とを検出するようにできる（請求項７）。
【００４３】
上記請求項２〜７の任意の１に記載の光走査装置において、各光走査ユニットの光源として、半導体レーザもしくは半導体レーザアレイを用いることができ（請求項８）、各光走査ユニットにより部分光走査領域を「マルチビーム方式」で光走査する場合、上記半導体レーザアレイに代えて、複数の半導体レーザからの光束を合成プリズムで合成するようにした光源を用いることもできる。
【００４４】
この場合、各光走査ユニットの偏向光束を、光走査開始前に検出する受光素子と、光走査終了後に検出する受光素子とを、同一の基板上に配置でき（請求項９）、さらに、各光走査ユニット間に配置される受光素子を「その両側の光走査ユニットが共有する」ようにすることができる（請求項１０）。
【００４５】
請求項８または９または１０記載の光走査装置は「各光走査ユニットが、光源と光偏向器との間に、光源からの光束を以後の光学系にカップリングさせるためのカップリングレンズと、ビーム整形用のアパーチュアと、シリンドリカルレンズとを有し、光源側からの光束を光偏向器の偏向反射面位置に、主走査方向に長い線像として結像させる」ことができる。勿論、これらカップリングレンズ、アパーチュア、シリンドリカルレンズは同一の基板上に配置される。
【００４６】
上記光走査装置において、光偏向器として「回転多面鏡」を用いることができる。光偏向器としては、回転多面鏡以外に、回転単面鏡や回転２面鏡を用いることもできる。
【００４７】
上記光走査装置において、主走査方向に配置される光走査ユニットを、２ユニットとすることもできるし、３ユニットとすることもできる。勿論、４ユニット以上を配置することも可能である。
【００４８】
請求項２〜７の任意の１に記載の光走査装置では上記のごとく「各光走査ユニットにおける走査結像光学系の少なくとも一部が、同一の基板上に配置されない」ようになっており、各光走査ユニットにおける走査結像光学系が２枚のレンズにより構成され、各光走査ユニットにおける、光源から走査結像光学系の光源側のレンズまでが、同一の基板上に配置される。
【００４９】
そして、各光走査ユニットにおける走査結像光学系を構成する２枚のレンズのうち、同一の基板上に配置されない方のレンズ（被走査面側のレンズ）は「主走査方向に配列一体化」された構成である。
【００５０】
走査結像光学系の構成は上記の如くである。
【００５１】
２枚のレンズにより走査結像光学系を構成し、そのうちの光源側の１枚が、光走査ユニットの他の部分と共に同一の基板上に配置される。
【００５２】
上記請求項１〜７の任意の１に記載の光走査装置において、光走査ユニットの光源を半導体レーザもしくは半導体レーザアレイとし、「各光走査ユニットの、同一の基板に配置される部分」を、それぞれ「光走査モジュール」としてモジュール化し、各光走査モジュールを同一の基板に固定的に配置することができる（請求項１１）。
【００５３】
この請求項１１記載の光走査装置において、光走査モジュールとして「互いに略鏡面対称な構造を持つ２種類のモジュール」を用意し、これら２種の光走査モジュールを「主走査方向に交互に配置」することができる（請求項１２）。
【００５４】
ここに、鏡面対称は一方のモジュールが「他方のモジュールを鏡に映した」構成となっていることを意味する。即ち、２種の光走査モジュールは形態に関しては相互に略鏡面対称である。
【００５５】
請求項１２記載の光走査装置において、互いに略鏡面対称な構造を持つ２種の光走査モジュールには、少なくとも「光源と、カップリングレンズと、光偏向器と」を一体的に配置することができ（請求項１３）、各光走査モジュールの有する光偏向器を回転多面鏡とすることができる。
【００５６】
上記光走査装置においては、各光走査モジュールのカップリングレンズとして「光源からの光束を主走査方向には略平行光束とし、副走査方向には光偏向器の偏向反射面位置近傍に、主走査方向に長い線像として結像させる機能」を持つものを用いることができる。また、互いに略鏡面対称な構造を持つ２種の光走査モジュールが、走査結像光学系の１部を構成するレンズを有することができる。
【００５７】
前記請求項１２記載の光走査装置において、互いに略鏡面対称な構造を持つ２種の光走査モジュールの個々を「光源と、光源からの光束を以後の光学系にカップリングするカップリングレンズと、光偏向器と、走査結像光学系の１部を構成するレンズとを有し、全体が筐体状に形成されたもの」とすることができる（請求項１４）。この場合、各光走査モジュールが「カップリングレンズから射出する光束を光偏向器の偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面」を有するようにすることができる（請求項１５）。
【００５８】
請求項１４または１５記載の光走査装置において、各光走査モジュールの有する、走査結像光学系の１部を構成するレンズを「筐体に設けられた窓を塞ぐ」ように設けることができる（請求項１６）。
【００５９】
請求項１４または１５または１６記載の光走査装置は、その各光走査モジュールが「光偏向器により偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面」を有するようにすることができる（請求項１７）。
【００６０】
前記請求項１４記載の光走査装置においては、各光走査モジュールを「カップリングレンズから射出する光束を光偏向器の偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面と、光偏向器により偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面とを有する」構成とし、光偏向器を回転多面鏡とし、カップリングレンズを「光源からの光束を主走査方向には略平行光束とし、副走査方向には集束させて、回転多面鏡の偏向反射面の近傍に主走査方向に長い線像として結像させる機能を有する」ものとし、走査結像光学系の１部を構成するレンズを「筐体に設けられた窓を塞ぐように設ける」ことができる。
【００６１】
この場合、各光走査モジュールに、電極基板と、中基板と、フレームと、封止板を含め、電極基板には「回転多面鏡の回転軸とリード端子等」を一体に形成し、中基板には「回転軸の貫通する貫通穴を穿設するとともに、光源と、カップリングレンズと、回転多面鏡駆動用の駆動コイル」とを設け、この中基板を電極基板上に配して貫通孔に上記回転軸を貫通させ、フレームには「折返し反射面と光路屈曲反射面と」を形成し、このフレームを中基板上に配置して、光源、カップリングレンズ、回転軸と嵌り合う回転多面鏡を収納する空間を形成し、封止板には「窓部を形成」し、この封止板をフレーム上に配して上記空間を閉ざし、上記窓部を塞ぐように「走査結像光学系の１部を構成するレンズ」を設け、光路屈曲反射面で反射された偏向光束を上記窓部に設けられたレンズを介して射出させるようにでき、各光走査モジュールの中基板を「シリコン基板」とし、光源を中基板に一体に形成することができ、各光走査モジュールのフレームを「単結晶シリコン」を材料として形成し、上記折り返し反射面と光路屈曲反射面の反射面形状を「異方性エッチング」で形成することができる。
【００６２】
このような光走査装置においては「各光走査モジュールの筐体内部を機密状態とし、内部を低圧化する」ことができる。このようにすると、光偏向器の偏向反射面の回転に対する空気抵抗を低減することができ、高速偏向が容易になる。
【００６３】
また、「各光走査モジュールの筐体内部を機密状態とし、内部に窒素等の酸化防止用の気体を封入する」ことができる。
【００６４】
上記光走査装置において、主走査方向に配置される光走査ユニットは、２ユニットとすることもできるし、３ユニットとすることもできる。勿論、４ユニット以上の光走査ユニットを用いることもできる。
【００６５】
光走査モジュールは「光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に１以上の光スポットを形成し、上記光スポットにより被走査面の一部を光走査する光走査ユニットを、主走査方向に複数ユニット配置し、各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域を合成的に光走査するようにし、同一の基板上に、全光走査ユニットの、少なくとも光源から光偏向器までを配置し、光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向を、隣接する光走査ユニットで、主走査方向に関して互いに逆向きとなるように設定し、隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分における光スポットの光強度が同一となるように、各光走査ユニットの光源の発光強度を設定して光走査を行う光走査装置において、各光走査ユニットの一部として用いられる光走査モジュール」である。
【００６６】
光走査モジュールには２種類あり、それぞれの種類が「各光走査ユニットの一部として、半導体レーザもしくは半導体レーザアレイを光源として有するとともに、少なくとも、カップリングレンズと光偏向器とを配置されてモジュール化」される。そして、これら２種の光走査モジュールは、互いに略鏡面対称に形成され、これら２種のモジュールを組み合わせて同一の基板に固定して配置される。
【００６７】
上記２種のモジュールのうちの一方をなす光走査モジュールは、他方の光走査モジュールに対して略鏡面対称に形成された光走査モジュールである。
【００６８】
上記光走査モジュールにおいては、モジュール内の光偏向器を回転多面鏡とすることができる。そして、モジュール内のカップリングレンズを「光源からの光束を主走査方向には略平行光束とし、副走査方向には光偏向器の偏向反射面位置近傍に、主走査方向に長い線像として結像させる機能を持つもの」とすることができる。
【００６９】
また、上記光走査モジュールは「走査結像光学系の１部を構成するレンズを有する」ことができ、この場合、光走査モジュールを「光源と、光源からの光束を以後の光学系にカップリングするカップリングレンズと、光偏向器と、走査結像光学系の１部を構成するレンズとを有し、全体が筐体状に形成」されたものとすることができる。この場合、「カップリングレンズから射出する光束を光偏向器の偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面」を有することができ、上記走査結像光学系の１部を構成するレンズを「筐体に設けられた窓を塞ぐ」ように設けることもできる。
【００７０】
光走査モジュールは「光偏向器により偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面」を有することができる。
【００７１】
光走査モジュールはまた、「カップリングレンズから射出する光束を光偏向器の偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面と、光偏向器により偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面とを有し、光偏向器が回転多面鏡で、カップリングレンズが、光源からの光束を主走査方向には略平行光束とし、副走査方向には集束させて回転多面鏡の偏向反射面の近傍に主走査方向に長い線像として結像させる機能を有し、走査結像光学系の１部を構成するレンズが、筐体に設けられた窓を塞ぐように設けられている」ように構成できる。この場合、光走査モジュールは電極基板と、中基板と、フレームと、封止板を有することができる。
【００７２】
電極基板には、回転多面鏡の回転軸とリード端子等を一体に形成する。
【００７３】
中基板には、上記回転軸の貫通する貫通穴を穿設し、光源と、カップリングレンズと、回転多面鏡駆動用の駆動コイルとを設ける。そして、この中基板を、その貫通穴に上記回転軸を貫通させて電極基板上に配する。
【００７４】
フレームには、折返し反射面と光路屈曲反射面とを形成する。そしてこのフレームを中基板上に配置することにより、光源、カップリングレンズ、回転軸と嵌り合う回転多面鏡を収納する空間を形成する。
【００７５】
封止板は、窓部を形成する。そしてこの封止板をフレーム上に配して上記空間を閉ざす。また、形成された窓部にはこれをを塞ぐように「走査結像光学系の１部を構成するレンズ」を設け、光路屈曲反射面で反射された偏向光束を窓部に設けられたレンズを介して射出させる。
【００７６】
上記光走査モジュールは、中基板をシリコン基板とし、光源を中基板に一体に形成することができる。光走査モジュールはまた、フレームを、単結晶シリコンを材料として形成し、折り返し反射面と光路屈曲反射面の反射面形状を異方性エッチングで形成することができるし、筐体内部を機密状態とし、内部を低圧化することもできる、筐体内部を機密状態とし、内部に窒素等の酸化防止用の気体を封入することもできる。
【００７７】
この発明の画像形成装置は「感光媒体の感光面に対して光走査を行って潜像を形成し、形成された潜像を可視化して画像形成する画像形成装置」であり、感光媒体の感光面を光走査する光走査装置として、前記請求項２〜１７の任意の１に記載の光走査装置を用いることができる。
【００７８】
感光媒体の感光面は先に説明した光走査方法・光走査装置における被走査面の実体をなすものである。
【００７９】
「感光媒体」としては、銀塩フィルムや光導電性の感光体を用いることができる。銀塩フィルムを感光媒体として用いる場合、光走査装置による光走査により形成される潜像は、通常の銀塩写真プロセスに従って可視化することができる。
【００８０】
この画像形成装置において、感光媒体として銀塩写真を用いる場合、画像形成装置は、周知の光製版装置や光描画装置として実施することができる。
【００８１】
感光媒体として光導電性の感光体が用いられる場合、潜像は、感光体の均一帯電と光走査による書込みにより静電潜像として形成され、トナー画像として可視化される。可視化されたトナー画像は、感光体が酸化亜鉛紙のようにシート状の場合にはそのまま感光体に定着することができる。感光体が繰り返し使用されるものである場合には、トナー画像を転写紙やＯＨＰシート（オーバヘッドプロジェクタ用のプラスチックシート）のような「シート状記録媒体」に転写・定着して画像を得る。
【００８２】
このような画像形成装置は、デジタル複写装置や光プリンタ、光プロッタやファクシミリ装置等として実施することができる。
【００８３】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を説明する。まず、参考技術を図１、２を参照して説明する。
【００８４】
図１において、符号ＳＵＡ、ＳＵＢは「光走査ユニット」を示している。光走査ユニットＳＵＡは、図示の如く、光源としての半導体レーザ１Ａ、カップリングレンズ２Ａ、ビーム整形用のアパーチュア３Ａ、シリンドリカルレンズ４Ａ、光偏向器としての回転多面鏡５Ａ、走査結像光学系をなす走査レンズ６Ａを所定の位置関係に有している。同様に、光走査ユニットＳＵＢは、図示の如く、光源としての半導体レーザ１Ｂ、カップリングレンズ２Ｂ、ビーム整形用のアパーチュア３Ｂ、シリンドリカルレンズ４Ｂ、光偏向器としての回転多面鏡５Ｂ、走査結像光学系をなす走査レンズ６Ｂを所定の位置関係に有している。
【００８５】
これらの光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢは、同一の基板１０上に配置されている。基板１０上にはまた、図示の如く、ミラーｍ１、ｍ２、ｍ３、受光素子ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３が設けられ、さらにコントローラ１２、信号処理部１４が設けられている。
【００８６】
半導体レーザ１Ａを発光させると、放射された光束はカップリングレンズ２Ａにより以後の光学系に適した光束形態に変換される。変換された光束形態は、平行光束でもよいし発散性を弱められた発散光束でも良く、あるいは集束光束でも良い。ここでは、説明の具体性のため、光源からの光束はカップリングレンズ２Ａにより平行光束に変換されるものとする。
【００８７】
カップリングレンズ２Ａから射出した光束は、次いでアパーチュア３Ａの開口を通過することにより光束周辺部を遮光されてビーム整形され、シリンドリカルレンズ４Ａにより副走査方向（図面に直交する方向）へ集光され、回転多面鏡５Ａの偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」として結像する。
【００８８】
偏向反射面による反射光束は、回転多面鏡５Ａの矢印方向（時計回り）への等速回転に伴ない等角速度的に偏向する偏向光束となり、走査レンズ６Ａに入射し、走査レンズ６Ａの作用により被走査面１００上に光スポットとして集光し、部分光走査領域ＰＡの部分を光走査する。
【００８９】
同様に、半導体レーザ１Ｂを発光させると、放射された光束はカップリングレンズ２Ｂにより平行光束に変換され、アパーチュア３Ｂによりビーム整形され、シリンドリカルレンズ４Ｂの作用により、回転多面鏡５Ｂの偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像する。
【００９０】
そして、回転多面鏡５Ｂの時計回りの等速回転に伴ない等角速度的に偏向され、走査レンズ６Ｂの作用により被走査面１００上に光スポットとして集光し、部分光走査領域ＰＢの部分を光走査する。
【００９１】
光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢを構成する「光源から走査レンズに至る光学素子」は互いに同一のものである。光走査ユニットＳＵＡとＳＵＢとは、図に示す如く互いに「略鏡面対称」に構成されている。従って、光源側から回転多面鏡の偏向反射面へ入射する光束の入射方向は、主走査方向において互いに逆向きになっている。
【００９２】
光走査ユニットＳＵＡの偏向光束は、部分光走査領域ＰＡを光走査するに先立ち、ミラーｍ１により反射されて受光素子ＰＤ１により検出され、光走査終了後にミラーｍ２により反射されて受光素子ＰＤ２に検出される。
【００９３】
光走査ユニットＳＵＢの偏向光束は、部分光走査領域ＰＢを光走査するに先立ち、ミラーｍ２により反射されて受光素子ＰＤ２により検出され、光走査終了後にミラーｍ３により反射されて受光素子ＰＤ３に検出される。
【００９４】
コントローラ１２はマイクロコンピュータ等により構成され、光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢや信号処理部１４を制御する。
【００９５】
光走査により被走査面１００に書込むべき画像情報は、原稿を読み取った画素情報や、コンピュータ等で生成された画像情報あるいはフロッピディスク等から読み出された情報等であり、信号処理部１４に入力される。信号処理部１４はコントローラの制御を受けて、入力信号を書込み可能なイメージ画素情報とし、且つ、書込みの１ライン分の情報毎に２分割し、分割された各情報の一方は光走査ユニットＳＵＡに印加され、半導体レーザ１Ａの光強度を変調させ、部分光走査領域ＰＡに書込まれる。
【００９６】
分割された各情報の他方は光走査ユニットＳＵＢに印加され、半導体レーザ１Ｂの光強度を変調させ、部分光走査領域ＰＢに書込まれる。
【００９７】
受光素子ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３の出力は何れも、コントローラ１２に入力する。コントローラ１２はこれらの入力に基づき、各光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢの書込み開始の同期をとり、また、光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢが対応する部分光走査領域ＰＡ、ＰＢの光走査に要する時間に基づき、画素書込みのクロックを調整し、部分光走査領域ＰＡ、ＰＢの継目部分Ｃ１において、重複書込みや書込みの欠如が生じないようにする。
【００９８】
コントローラ１２はまた、上記継目部分Ｃ１において、光走査ユニットＳＵＡの光スポットの光強度と、光走査ユニットＳＵＢの光スポットの光強度とが等しくなるように、半導体レーザ１Ａ、１Ｂの発光強度を設定する。
【００９９】
図２は、光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ、ＳＵＣを用い、被走査部１００の部分光走査領域ＰＡ、ＰＢ、ＰＣを合成的に光走査する光走査装置の実施の形態を示している。
【０１００】
光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵｂは、図１に即して説明したものと同様のものであり、光走査ユニットＳＵＣは光走査ユニットＳＵＡと同じものである。符号Ｍ４はミラー、符号ＰＤ４は受光素子を示す。
【０１０１】
光走査ユニットＳＵＡの偏向光束は部分光走査領域ＰＡの光走査の前後に、受光素子ＰＤ１、ＰＤ２により受光され、光走査ユニットＳＵＢの偏向光束は部分光走査領域ＰＢの光走査の前後に、受光素子ＰＤ２、ＰＤ３により受光され、光走査ユニットＳＵＣの偏向光束は部分光走査領域ＰＣの光走査の前後に、受光素子ＰＤ３、ＰＤ４により受光される。
【０１０２】
光走査により被走査面１００に書込むべき画像情報（原稿を読み取った画素情報や、コンピュータ等で生成された画像情報あるいはフロッピディスク等から読み出された情報等）が信号処理部１４に入力されると、信号処理部１４はコントローラの制御を受けて、入力信号を書込み可能なイメージ画素情報とし、書込みの１ライン分の情報毎に３分割し、３分割された各情報の１つは光走査ユニットＳＵＡに印加されて部分光走査領域ＰＡに書込まれる。分割された各情報の他の１つは光走査ユニットＳＵＢに印加されて部分光走査領域ＰＢに書込まれ、他の１つは光走査ユニットＳＵＣに印加されて部分光走査領域ＰＣに書込まれる。
【０１０３】
コントローラ１２は、受光素子ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ４の出力の入力を受けて、各光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ、ＳＵＣの書込み開始の同期をとり、光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ、ＳＵＣが対応する部分光走査領域ＰＡ、ＰＢ、ＰＣの光走査に要する時間に基づき画素書込みのクロックを調整し、部分光走査領域ＰＡ、ＰＢ、ＰＣの継目部分Ｃ１、Ｃ２において、重複書込みや書込みの欠如が生じないようにするとともに、上記継目部分Ｃ１、Ｃ２において、光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ、ＳＵＣの光スポットの光強度とが等しくなるように、各光走査ユニットの光源（半導体レーザ）の発光強度を設定する。
【０１０４】
即ち、図１（図２）に実施の形態を示す光走査装置は、光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面１００に向けて集光して被走査面上に１以上の光スポットを形成し、上記光スポットにより被走査面１００の一部ＰＡ、ＰＢ（およびＰＣ）を光走査する光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ（およびＳＵＣ）を、主走査方向に複数ユニット配置し、各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域（ＰＡ＋ＰＢまたはＰＡ＋ＰＢ＋ＰＣ）を合成的に光走査するようにした光走査装置である。そして、同一の基板１０上に、全光走査ユニットの、少なくとも光源から光偏向器までを配置されている。また、基板１０上に配置された全ての光偏向器の偏向反射面の回転方向は同方向（時計回り）に揃えられている。
【０１０５】
光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向は、隣接する光走査ユニットＳＵＡとＳＵＢ（ＳＵＢとＳＵＣ）とで、主走査方向（図の左右方向）に関して互いに逆向きに設定されている。
【０１０６】
隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分Ｃ１（およびＣ２）における光スポットの光強度が同一となるように、各光走査ユニットの光源の発光強度を設定される。
【０１０７】
また、図１、図２に示す光走査装置では、各光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ（およびＳＵＣ）の光走査領域長ＰＡ、ＰＢ（及びＰＣ）は同一とされている。また、互いに隣接する２つの光走査ユニットの光学特性は、隣接する部分光走査領域の継目に対して対称的とされている。
【０１０８】
各光走査ユニットＳＵＡ，ＳＵＢ（およびＳＵＣ）の偏向光束を有効走査領域外において、光走査開始前に検出する受光素子ＰＤ１、ＰＤ２（およびＰＤ３）を有する。
【０１０９】
さらに、各光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ（およびＳＵＣ）の偏向光束を有効走査領域外において、光走査終了後に検出する受光素子ＰＤ２、ＰＤ３（およびＰＤ４）を有し、光走査ユニットの隣接部に共通の受光素子ＰＤ２（およびＰＤ３）を用い、この共通の受光素子により、一方の光走査ユニットにおける光走査終了後の偏向光束と、他方の光走査ユニットにおける走査開始前の光束とを検出する。
【０１１０】
各光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ（およびＳＵＣ）の光源が半導体レーザであり、各光走査ユニットにおける光源から走査結像光学系までが、同一の基板１０上に配置され、各光走査ユニットの偏向光束を、光走査開始前に検出する受光素子ＰＤ１、ＰＤ２（及びＰＤ３）と、光走査終了後に検出する受光素子ＰＤ２、ＰＤ３（及びＰＤ４）が、同一の基板１０上に配置されている。
【０１１１】
各光走査ユニット間に配置される受光素子ＰＤ２、ＰＤ３は、その両側の光走査ユニットに共有される。
【０１１２】
各光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ（光走査ユニットＳＵＣは光走査ユニットＳＵＡと同じものである）は、光源１Ａ、１Ｂと光偏向器５Ａ、５Ｂとの間に、光源からの光束を以後の光学系にカップリングさせるためのカップリングレンズ２Ａ、２Ｂと、ビーム整形用のアパーチュア３Ａ、３Ｂと、シリンドリカルレンズ４Ａ、４Ｂとを有し、光源側からの光束を光偏向器の偏向反射面位置に、主走査方向に長い線像として結像させる。そして、光偏向器は回転多面鏡５Ａ、５Ｂである。
【０１１３】
図１の光走査装置では、主走査方向に配置される光走査ユニットが２ユニットであり、図３の光走査装置では、主走査方向に配置される光走査ユニットが３ユニットである。
【０１１４】
なお、図１、図２の装置例において光源として、半導体レーザ１Ａ、１Ｂ等に換えて、半導体レーザアレイを用いることにより、各部分光走査領域をマルチビーム方式で走査するようにしてもよい。
【０１１５】
図３に光走査装置の実施形態を略示する。繁雑を避けるため、混同の虞がないと思われるものについては図１におけると同一の符号を付した。図１におけると同一の符号を付した部分は図１におけると同様のものであるので、これらについての説明を省略する。
【０１１６】
この実施の形態においては、同一の基板１０上に、光走査モジュールＭＡ、ＭＢが所定の位置関係を保って固定されている。光走査モジュールＭＡ、ＭＢは筐体状に形成され、後述するように、光走査ユニットにおける光源から「走査結像光学系の一部」までをモジュール化したものである。即ち、この実施の形態にいて、各光走査ユニットにおける走査結像光学素子（各光走査ユニットの光源から放射され、光偏向器により偏向される偏向光束を被走査面１００における部分光走査領域に光スポットとして集光させる）は２枚の走査レンズにより構成されている。
【０１１７】
これら２枚の走査レンズのうち、光源側に配される走査レンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂは、図示の如く光走査モジュールの「筐体に設けられた窓部」を塞ぐように設けられ、被走査面側の走査レンズは光走査モジュールと分離して設けられる。走査レンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂは同一の光学特性を持つレンズである。
【０１１８】
図３において、符号Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂで示すのが「被走査面側の走査レンズ」である。図３の実施の形態においては２枚の走査レンズＬ２Ａ、Ｌ２ＢはレンズアレイＬＡ１として一体化されている。走査レンズＬ２Ａ、Ｌ２Ｂも同一の光学特性を持つレンズである。
【０１１９】
各光走査モジュールＭＡ、ＭＢから射出する偏向光束は、光走査モジュールＭＡ、ＭＢを保持する共通の基盤１０に直交する面内で偏向する。偏向光束を光走査の前後に検出する受光素子ＰＤ１、ＰＤ２は基板１０に設けられているが、偏向光束を受光素子ＰＤ１、ＰＤ２へ向けて反射するミラーｍ１、ｍ２は基板１０から離れた位置に設けられている。
【０１２０】
図４は、図３の実施の形態を「図２の実施の形態に倣って」３つの光走査ユニットを用いる場合に拡張した実施の形態を略示している。この図４においても、繁雑を避けるため、図２におけると同じものについては図２におけると同一の符号を付して説明を省略する。
【０１２１】
部分光走査領域ＰＡ、ＰＢの光走査に用いられる光走査モジュールＭＡ、ＭＢは、図３のものと同じものである。また、部分光走査領域ＰＣの光走査に用いられる光走査モジュールＭＣは、光走査モジュールＭＡと同一のものである。
また、符号Ｌ１Ａ、Ｌ１Ｂ、Ｌ１Ｃで示す「走査結像光学系を構成する２枚の走査レンズのうちの光源側の走査レンズ」は同一の光学特性を有し、これらは光走査モジュールＭＡ、ＭＢ、ＭＣにそれぞれ設けられている。
【０１２２】
符号ＬＡ２は、被走査面側の走査レンズＬ２Ａ、Ｌ２Ｂ、Ｌ２Ｃ（同一の光学特性を有する）を一体化したレンズアレイを示す。
【０１２３】
図５は、光走査モジュール内部の光学配置（光源側の走査レンズを除く）を説明図的に示している。
【０１２４】
図５（ａ）は光走査モジュールＭＡのものであり、（ｂ）は光走査モジュールＭＢに関するものである。
【０１２５】
符号１Ａ、１Ｂは光源としての半導体レーザ、符号２Ａ’、２Ｂ’はカップリングレンズ、符号５Ａ、５Ｂは光偏向器としての回転多面鏡、符号ＭＬ１Ａ、ＭＬ１Ｂは「カップリングレンズから射出する光束を光偏向器の偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面」を示し、符号ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂは「光偏向器により偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面」を示す。
【０１２６】
光源１Ａ、１Ｂから放射された発散性の光束は、カップリングレンズ゛２Ａ’、２Ｂ’により以後の光学系に適した光束形態に変換される。説明中の実施の形態にあっては、カップリングレンズ２Ａ’、２Ｂ’から射出する光束は、主走査方向に関しては略平行光束となり、副走査方向に関しては集束光束となる。
【０１２７】
カップリングレンズ２Ａ’、２Ｂ’から射出した各光束は折り返し反射面ＭＬ１Ａ、ＭＬ１Ｂにより回転多面鏡５Ａ、５Ｂの偏向反射面に向けて反射され、各回転多面鏡の偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」として結像する。
【０１２８】
回転多面鏡５Ａ、５Ｂの矢印方向（時計方向）への回転に伴ない偏向される光束は、光路屈曲反射面ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂにより、図５の図面に直交する方向へ反射され、図３、図４に示す走査レンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂ、Ｌ１Ｃを介して光走査モジュールから射出する。
【０１２９】
図５に示すように、光走査モジュールＭＡ、ＭＢは互いに略鏡面対称に形成されており、前述したように、図４における光走査モジュールＭＣは光走査モジュールＭＡと同一のものである。
【０１３０】
図３および図４を参照すると、光走査モジュールＭＡ、ＭＢ（およびＭＣ）から射出した偏向光束は、各々対応する走査レンズＬ２Ａ、Ｌ２Ｂ（およびＬ２Ｃ）を透過し、被走査面１００上に光スポットを形成し、それぞれ部分光走査領域ＰＡ、ＰＢ（およびＰＣ）を光走査する。
【０１３１】
走査レンズＬ１ＡとＬ２Ａ、Ｌ１ＢとＬ２Ｂ（およびＬ１ＣとＬ２Ｃ）で構成される各走査結像光学系は「アナモルフィックなｆθレンズ」を構成し、各回転多面鏡における面倒れの補正とともに、光走査を等速化する機能を有する。
【０１３２】
各部分光走査領域の光走査の前後に、各偏向光束は受光素子ＰＤ１、ＰＤ２（およびＰＤ３、ＰＤ４）により検出され、光走査開始の同期がとられ、また、画素クロックの調整により、部分光走査領域の継目の部分Ｃ１（およびＣ２）における重複書込みや書込みの欠落が生じないようにされる。書込みのための画像信号の処理は、図１及び図２の場合と同様である。
【０１３３】
また、図３、図４の実施の形態においても、コントローラ（図３、図４に図示されていない）の制御により、各半導体レーザの発光強度は、部分光走査領域の継目の部分Ｃ１（およびＣ２）における光スポットの光強度が同一となるように設定される。
【０１３４】
光走査モジュールＭＡ（およびＭＣ）と光走査モジュールＭＢとは、上に説明したように互いに略鏡面対称な構成となっているから、光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向は、隣接する光走査ユニットで、主走査方向に関して互いに逆向きである。
【０１３５】
即ち、図３〜図５に即して実施の形態を説明した光走査装置は、光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に１以上の光スポットを形成し、光スポットにより被走査面の一部を光走査する光走査ユニットを、主走査方向に複数ユニット配置し、各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域を合成的に光走査するようにした光走査装置において、同一の基板１０上に、全光走査ユニットの、少なくとも光源から光偏向器までを配置し、光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向を、隣接する光走査ユニットで、主走査方向に関して互いに逆向きとなるように設定し、隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分における光スポットの光強度が同一となるように、各光走査ユニットの光源の発光強度を設定した光走査装置（請求項２）である。
【０１３６】
そして、各光走査ユニットの光走査領域長ＰＡ、ＰＢ（およびＰＣ）は同一で（請求項３）、互いに隣接する２つの光走査ユニットの光学特性は、隣接する部分光走査領域の継目Ｃ１（およびＣ２）に対して対称的であり（請求項４）、各光走査ユニットの偏向光束は、有効走査領域外において、光走査開始前に受光素子ＰＤ１、ＰＤ２（およびＰＤ３）により検出され（請求項５）、光走査終了後に受光素子ＰＤ２、ＰＤ３（およびＰＤ４）により検出される（請求項６）。
【０１３７】
また、光走査ユニットの隣接部には、共通の受光素子ＰＤ２（およびＰＤ３）を用い、この共通の受光素子により、一方の光走査ユニットにおける光走査終了後の偏向光束と、他方の光走査ユニットにおける走査開始前の光束とが検出される（請求項７）。
【０１３８】
そして、各光走査ユニットの光源が半導体レーザである。
【０１３９】
さらに、図３、図４の実施の形態の光走査装置では、各光走査ユニットにおける走査結像光学系の少なくとも一部（走査レンズＬ２Ａ、Ｌ２Ｂ（およびＬ２Ｃ））が、同一の基板１０上に配置されず（請求項１、２）、各光走査ユニットにおける走査結像光学系が２枚のレンズＬ１ＡとＬ２Ａ、Ｌ１ＢとＬ２Ｂ（およびＬ１ＣとＬ２Ｃ）により構成され、各光走査ユニットにおける、光源から走査結像光学系の光源側のレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂ（およびＬ１Ｃ）までが、同一の基板１０上に配置されている（請求項１、２）。
【０１４０】
また、各光走査ユニットにおける走査結像光学系を構成する２枚のレンズのうち、同一の基板１０上に配置されない方のレンズＬ２Ａ、Ｌ２Ｂ（およびＬ２Ｃ）が、主走査方向に配列一体化されている（請求項１、２）。
【０１４１】
さらに、光走査ユニットの光源が半導体レーザであり、各光走査ユニットの、同一の基板１０に配置される部分が、それぞれ光走査モジュールＭＡ、ＭＢ（およびＭＣ）としてモジュール化され、各光走査モジュールが同一の基板１０に固定的に配置される（請求項１１）。
【０１４２】
図５に示したように、光走査モジュールには、互いに略鏡面対称な構造を持つ２種類のモジュールがあり、これら２種の光走査モジュールが、主走査方向に交互に配置され（請求項１２）、互いに略鏡面対称な構造を持つ２種の光走査モジュールには、少なくとも光源１Ａ、１Ｂと、カップリングレンズ２Ａ'、２Ｂ'と、光偏向器５Ａ、５Ｂとが一体的に配置され（請求項１３）、各光走査モジュールの有する光偏向器は回転多面鏡である。
【０１４３】
また、各光走査モジュールＭＡ、ＭＢのカップリングレンズ２Ａ’、２Ｂ’は、光源からの光束を主走査方向には略平行光束とし、副走査方向には光偏向器の偏向反射面位置近傍に、主走査方向に長い線像として結像させる機能を持ち、互いに略鏡面対称な構造を持つ２種の光走査モジュールＭＡ、ＭＢは、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂを有する。
【０１４４】
また、互いに略鏡面対称な構造を持つ２種の光走査モジュールＭＡ、ＭＢの個々は、光源１Ａ、１Ｂと、光源からの光束を以後の光学系にカップリングするカップリングレンズ２Ａ'、２Ｂ'と、光偏向器５Ａ、５Ｂと、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂとを有し、全体が筐体状に形成され（請求項１４）、各光走査モジュールＭＡ、ＭＢは、カップリングレンズから射出する光束を光偏向器の偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面ＭＬ１Ａ、ＭＬ１Ｂを有し（請求項１５）、各光走査モジュールの有する、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂが、筐体に設けられた窓を塞ぐように設けられる（請求項１６）。
【０１４５】
各光走査モジュールＭＡ、ＭＢが、光偏向器により偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板１０に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂを有する。
【０１４６】
即ち、図３〜図５に即して説明した各光走査モジュールＭＡ、ＭＢは、カップリングレンズから射出する光束を光偏向器の偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面ＭＬ１Ａ、ＭＬ２Ａと、光偏向器により偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂとを有し、光偏向器５Ａ、５Ｂが回転多面鏡で、カップリングレンズ２Ａ’、２Ｂ’は、光源からの光束を主走査方向には略平行光束とし、副走査方向には集束させて、回転多面鏡５Ａ、５Ｂの偏向反射面の近傍に主走査方向に長い線像として結像させる機能を有し、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂが、筐体に設けられた窓を塞ぐように設けられている。
【０１４７】
従って、図３、図４に実施の形態を示した光走査装置によれば、光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面１００に向けて集光して被走査面上に１以上の光スポットを形成し、光スポットにより被走査面の一部を光走査する光走査ユニットを、主走査方向に複数ユニット配置し、各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域を合成的に光走査する光走査方法において、同一の基板１０上に、全光走査ユニットの、少なくとも光源から光偏向器までを配置し、光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向が、隣接する光走査ユニットで、主走査方向に関して互いに逆向きとなるようにし、隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分Ｃ１（及びＣ２）における光スポットの光強度が同一となるように、各光走査ユニットの光源の発光強度を設定して光走査を行う光走査方法が実施される。
【０１４８】
各光走査ユニットの光走査領域長が同一で、互いに隣接する２つの光走査ユニットの光学特性は、隣接する部分光走査領域の継目に対して対称的であり、各光走査ユニットの偏向光束を有効走査領域外において、光走査開始前に受光素子ＰＤ１等により検出し、走査開始側での検出に基づき、各光走査ユニットの光走査の開始の同期をとる。
【０１４９】
また、各光走査ユニットの偏向光束を有効走査領域外において、光走査終了後に受光素子ＰＤ２等により検出し、光走査ユニットの隣接部に共通の受光素子ＰＤ２（およびＰＤ３）を用い、この共通の受光素子により、一方の光走査ユニットにおける光走査終了後の偏向光束と、他方の光走査ユニットにおける走査開始前の光束とを検出し、光走査開始前と光走査終了後の検出時間差に応じて、各光走査ユニットの画素クロックを調整する。
【０１５０】
図１、図３の実施の形態では、主走査方向に配置される光走査ユニットが２ユニットであり、図２、図４の実施の形態では、主走査方向に配置される光走査ユニットが３ユニットである。
【０１５１】
以下、図６を参照して、前記光走査モジュールＭＡ、ＭＢを詳細に説明する。
図６は、光走査モジュールの分解斜視図である。（ａ）が光走査モジュールＭＡを示し、（ｂ）が光走査モジュールＭＢを示している。光走査モジュールＭＡとＭＢとは、前述したように互いに略鏡面対称となっていることを除けば、同一の構成であり、用いられている各光学素子も同一のものであるので、以下では、これらを一まとめにして説明する。
【０１５２】
光走査モジュールＭＡ、ＭＢは、電極基板５０Ａ、５０Ｂと、中基板６０Ａ，６０Ｂと、フレーム７０Ａ、７０Ｂと、封止板８０Ａ、８０Ｂを有する。
【０１５３】
電極基板５０Ａ、５０Ｂは、回転多面鏡の回転軸５ＡＸ、５ＢＸとリード端子５１Ａ、５１Ｂ等が一体に形成され、中基板６０Ａ、６０Ｂには、回転軸５ＡＸ、５ＢＸの貫通する貫通穴ＨＬＡ、ＨＬＢが穿設されるとともに、光源１Ａ、１Ｂと、カップリングレンズ２Ａ’、２Ｂ’と、回転多面鏡駆動用の駆動コイルＣＬＡ、ＣＬＢとを有し、電極基板５０Ａ、５０Ｂ上に配されて、貫通孔ＨＬＡ、ＨＬＢに回転軸５ＡＸ、５ＢＸを貫通される。
【０１５４】
フレーム７０Ａ、７０Ｂは、折返し反射面ＭＬ１Ａ、ＭＬ１Ｂと光路屈曲反射面ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂとを形成されて中基板６０Ａ、６０Ｂ上に配置され、光源１Ａ、１Ｂ、カップリングレンズ２Ａ’，２Ｂ’、回転軸と嵌り合う回転多面鏡５Ａ，５Ｂを収納する空間を形成する。
【０１５５】
封止板８０Ａ、８０Ｂは、窓部を形成され、フレーム７０Ａ、７０Ｂ上に配されて上記「空間」を閉ざし、窓部を塞ぐように、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂを設けられており、光路屈曲反射面ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂで反射された偏向光束をレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂを介して射出させるように構成されている。
【０１５６】
上記電極基板５０Ａ、５０Ｂは「セラミック成形」により形成されている。また、中基板６０Ａ、６０Ｂはシリコン基板であり、金属被膜の蒸着により電極と配線パターン（図示されず）が形成され、リード端子５１Ａ、５１Ｂとワイヤーボンディング等により接続されている。
【０１５７】
回転多面鏡５Ａ、５Ｂを回転駆動するコイル部ＣＬＡ、ＣＬＢも、配線パターンの一部として「渦巻き状のパターン」を形成してなる。この例では、渦巻き状のパターンは、窒化膜等の絶縁層を介して回転多面鏡５Ａ、５Ｂの回転方向に位相を変え３層に形成し、位相の異なる電流を加えることで回転多面鏡を駆動している。
【０１５８】
回転多面鏡５Ａ、５Ｂは、アルミニウム板のプレス加工により成形され、各側面を鏡面加工し、中央部穴にスリーブ５Ａ１、５Ｂ１を挿入している。下面には前記コイル部ＣＬＡ、ＣＬＢに対向するように板状の環状マグネットＭＧＡ、ＭＧＢを接合する。そして、回転軸５ＡＸ、５ＢＸにスリーブ５Ａ１、５Ｂ１で係合させ、数μｍ程度のクリアランスを持たせて回転軸支する。スリーブ内側にヘリングボーン溝を設けることで動圧空気軸受を形成することも可能である。
【０１５９】
図６の例では、半導体レーザ（チップ）１Ａ、１Ｂは、サブマウントを介して中基板６０Ａ、６０Ｂに実装しているが、中基板６０Ａ、６０Ｂは、シリコン基板であるので、光源となる半導体レーザ１Ａ、１Ｂは、シリコン基板上にエピタキシャル技術を用い直接ＡｌＧａＡｓ層を堆積させ、半導体レーザを構成するクラッド層、活性層を形成することもできる。
【０１６０】
実際、半導体レーザ１Ａ、１Ｂの背面光を検出するモニタ用のフォトダイオード１ａ、１ｂは、シリコン基板上に直接ＧａＡｓ層を堆積させて形成している。
カップリングレンズ２Ａ’，２Ｂ’は、シリコン基板と別体のものを実装しているが、ポリイミド膜やＳｉＯ2膜等をシリコン基板に直接堆積して形成することも可能である。
【０１６１】
図６において、符号６１Ａ、６１Ｂ、６２Ａ、６２Ｂは各々、半導体レーザ１Ａ、１Ｂ、コイル部ＣＬＡ、ＣＬＢへの電流供給を制御する回路で、中基板上に直接形成している。
【０１６２】
フレーム７０Ａ、７０Ｂも「単結晶シリコン」を材料として形成され、折り返し反射面ＭＬ１Ａ、ＭＬ１Ｂと光路屈曲反射面ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂの反射面形状は異方性エッチングで形成されている。
【０１６３】
封止板８０Ａ、８０Ｂは樹脂材料により構成され、偏向光束を取り出すための窓部を形成され、走査レンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂでこの部分を塞いでいる。封止板８０Ａ、８０Ｂの材料を透明樹脂とし、封止板の一部として、走査レンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂをフォトリソグラフィイ等により形成することもできるし、走査レンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂを屈折率分布レンズとして構成することもできる。
【０１６４】
別の実施の形態として、封止板の窓部を単なる平行透明板としてもよい。即ち、光走査モジュールには、走査結像光学系の一部を設けなくてもよい。
【０１６５】
光走査モジュールＭＡ、ＭＢは、封止板８０Ａ、８０Ｂにより密閉されるので、内部空間は機密状態となる。このとき、機密状態の内部空間を「低圧化」し、回転多面鏡の回転に対する空気抵抗を低減することができる。あるいは、機密状態の内部空間に「窒素等の酸化防止用の気体」を封入し、回転多面鏡の鏡面の酸化を防止することもできる。
【０１６６】
図３に示した光走査装置では、主走査方向に配置される光走査ユニットは２ユニットであり、図４に実施の形態を示した光走査装置では、主走査方向に配置される光走査ユニットが３ユニットである。
【０１６７】
また、図５、図６に即して実施の形態を説明した光走査モジュールは、光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に１以上の光スポットを形成し、光スポットにより上記被走査面の一部を光走査する光走査ユニットを、主走査方向に複数ユニット配置し、各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域を合成的に光走査するようにし、同一の基板上に、全光走査ユニットの、少なくとも光源から光偏向器までを配置し、光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向を、隣接する光走査ユニットで、主走査方向に関して互いに逆向きとなるように設定し、隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分における光スポットの光強度が同一となるように、各光走査ユニットの光源の発光強度を設定して光走査を行う光走査装置において、各光走査ユニットの一部として用いられる光走査モジュールであって、各光走査ユニットの一部として、半導体レーザもしくは半導体レーザアレイを光源として有するとともに、少なくとも、カップリングレンズと光偏向器とを配置されてモジュール化され、互いに略鏡面対称に形成された２種のモジュールＭＡ、ＭＢを組み合わせて同一の基板に固定して配置される。
【０１６８】
例えば、光走査モジュールＭＡは、１種の光走査モジュールであり、この光走査モジュールＭＡと略鏡面対称な光走査モジュールＭＢは別種の光走査モジュールである。
【０１６９】
光走査モジュールＭＡ、ＭＢにおいては、モジュール内の光偏向器が回転多面鏡５Ａ、５Ｂであり、モジュール内のカップリングレンズ２Ａ’、２Ｂ’は、光源１Ａ、１Ｂからの光束を主走査方向には略平行光束とし、副走査方向には光偏向器の偏向反射面位置近傍に、主走査方向に長い線像として結像させる機能を持ち、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂを有する。
【０１７０】
光走査モジュールＭＡ、ＭＢはまた、光源１Ａ、１Ｂと、光源からの光束を以後の光学系にカップリングするカップリングレンズ２Ａ、２Ｂと、光偏向器５Ａ、５Ｂと、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂとを有し、全体が筐体状に形成され、カップリングレンズから射出する光束を光偏向器の偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面ＭＬ１Ａ、ＭＬ１Ｂを有し、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂが、筐体に設けられた窓を塞ぐように設けられている。
【０１７１】
図３、図４に示した光走査装置に用いられている光走査モジュールＭＡ、ＭＢは、光偏向器５Ａ、５Ｂにより偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板１０に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂを有するが、このようにする代わりに、偏向光束をモジュールの側面部分から射出させるようにしてもよい。
【０１７２】
また、上に実施の形態を説明した光走査モジュールＭＡ、ＭＢは、カップリングレンズ２Ａ’、２Ｂ’から射出する光束を光偏向器５Ａ、５Ｂの偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面ＭＬ１Ａ、ＭＬ１Ｂと、光偏向器により偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板１０に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂとを有し、光偏向器が回転多面鏡であり、カップリングレンズ２Ａ’、２Ｂ’は、光源からの光束を主走査方向には略平行光束とし、副走査方向には集束させて、回転多面鏡の偏向反射面の近傍に主走査方向に長い線像として結像させる機能を有し、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂが、筐体に設けられた窓を塞ぐように設けられている。
【０１７３】
なお、図３、図４に即して実施の形態を説明した光走査装置においても、例えば、光走査モジュール内に配置する光源として半導体レーザ１Ａ、１Ｂを用いたが、これらに換えて例えば半導体レーザアレイを用い、各部分光走査領域をマルチビーム方式で光走査するようにできることは言うまでもない。
【０１７４】
【実施例】
具体的な実施例として、図３に示す光走査装置に関するものを挙げる。
光走査モジュールＭＡと走査レンズＬ２Ａにより構成される光走査ユニットを例に取ると、半導体レーザ１Ａは光源波長：７８０ｎｍのものである。また、半導体レーザ１Ａは、回転多面鏡５Ａの偏向反射面への入射光束の偏光状態がＳ偏光となるように、発光部の態位を設定されている。
【０１７５】
回転多面鏡５Ａは、偏向反射面数：６面、内接円半径：１８ｍｍで、アルミニウム鏡面上にＳｉＯを「λ／２（λ＝７８０ｎｍ）の光学的厚さに単層コートしたものである。走査レンズＬ１Ａ、Ｌ２Ａは共にコートなしである。
光源側から回転多面鏡５Ａに入射する光束の主光線と、偏向光束が被走査面上の走査線に直交するときの主光線との成す角は６０度に設定した。なお、光源側からの光束は、回転多面鏡５Ａに対し、図４において図の左方から入射する。
走査レンズＬ１Ａ、Ｌ２Ａのデータは以下の通りである。
【０１７６】
走査レンズＬ１Ａは、入射側面・射出側面ともに「共軸非球面（光軸に対して回転対称な非球面）」である。共軸非球面は良く知られたように、光軸方向の座標をｘ、光軸に直交する方向の座標をr、近軸曲率半径をＲn、円錐定数をＫn、Ａn、Ｂn、Ｃn、Ｄn、．．を高次の係数として、
x=r^2/[Rn+Rn・√{1-(1+Kn)r^2/r^2}
+An・r^4+Bn・r^6+Cn・r^8+Dn・r^10
で表される。この式において、例えば「ｒ＾４」は「ｒの４乗」を表す。以下の式においても同様である。また、Ｒn、Ｋn、Ａn、Ｂn、Ｃn、Ｄn等におけるｎは、走査結像光学系を構成する走査レンズＬ１Ａの、光偏向器の側から数えたレンズ面の面番号（ｎ＝１ないし２ 走査レンズＬ１Ａの入射面につきｎ＝１、射出面につきｎ＝２）を表す。なお、長さの次元を持つものの単位はｍｍである。
【０１７７】
走査レンズＬ１Ａ
入射側面（ｎ＝１）：
R1＝-264.0、K1＝2.449、A1＝2.594E-07、B1＝1.256E-11、C1＝-2.416E-13、
D1＝4.910E-17
光軸上の肉厚：Ｄ＝23.3
材質の屈折率：Ｎ＝1.52441
射出側面（ｎ＝２）：
R2＝-61.3、K2＝-0.0213、A2＝5.949E-07、B2＝1.120E-12、C2＝2.452E-14、
D2＝-3.969E-17
上記において、例えば「5.949E-07」は「5.949に10の-7乗を掛けたもの」を表す。以下の表記においても同様である。
【０１７８】
走査レンズＬ２Ａは、入射側面・射出側面ともに「主走査方向に非円弧形状」となっている。即ち、光軸方向の座標をＸ、光軸を含み主走査方向に平行な平面（主走査断面という）内における主走査方向の座標を、光軸位置を原点としてＹ、上記主走査断面内における近軸曲率半径をＲmn、円錐定数をＫmn、高次の係数をａn、ｂn、ｃn、ｄn、…として以下のように表現できる。
【０１７９】
X=Y^2/[Rmn+Rmn・√{1-(1+Kmn)Y^2/Rmn^2}
+an・Y^4+bn・Y^6+cn・Y^8+dn・Y^10
Ｒmn、Ｋmn、ａn、ｂn、ｃn、ｄn等におけるｎは、走査結像光学系を構成する走査レンズＬ２Ａの、光偏向器の側から数えたレンズ面の面番号（ｎ＝１ないし２ 走査レンズＬ２Ａの入射面につきｎ＝１、射出面につきｎ＝２）を表す。
【０１８０】
また、主走査方向に直交する平断面（副走査断面という）内における曲率半径：Ｒnsは、副走査断面のＹ座標に応じて、以下のように表すことができる。
【０１８１】
Rns(Y)=RnS+en・Y^2+fn・Y^4+gn・Y^6+hn・Y^8+in・Y^10+jn・Y^12
上の式において、「ＲnS」は、Ｙ＝０の副走査断面（光軸を含む副走査断面）内における曲率半径を表す。
【０１８２】
走査レンズＬ２Ａ
入射側面（ｎ＝１）：
（主走査断面内の形状）：
Rm1＝-340.0、Km1＝-62.03、a1＝-1.047E-08、b1＝-9.302E-12、
c1＝-1.271E-15、d1＝1.863E-19
（副走査断面内の形状）：
R1S＝-32.01、e1＝1.385E-03、f1＝-4.354E-07、g1＝2.324E-11、
h1＝3.250E-15、I＝-2.023E-19、j1＝-6.203E-23
光軸上の肉厚：Ｄ＝3.5
材質の屈折率：Ｎ＝1.52441
射出側面（ｎ＝２）：
（主走査断面内の形状）：
Rm2＝-680.0、Km2＝19.12、a2＝-1.314E-07、b2＝-2.256E-12、
c2＝1.004E-16、d2＝-2.522E-20
（副走査断面内の形状）：
R2S＝-16.97、e2＝f2＝g2＝・・・＝０
偏向反射面での反射点と走査レンズL1Aの入射側面との距離：44.4ｍｍ
走査レンズL1Aの射出側面と走査レンズL2Aの入射側面との距離：50.4ｍｍ
走査レンズL2Aの射出側面と被走査面との距離：107.1ｍｍ
前述したように、光走査モジュールＭＣは光走査モジュールＭＡと同一のものであり、光走査モジュールＭＢは光走査モジュールＭＡと鏡面対称であり、光源側から回転多面鏡への入射が、図３で図の右側から行われる点を除けば、光走査モジュールＭＡと同じである。
【０１８３】
光走査モジュールＭＡ、ＭＣを有する光走査ユニットの像面湾曲を、図７に示す。図からわかるように、主走査・副走査方向とも像面湾曲は良好に補正されているが、回転多面鏡のサグの影響による非対称性は残存する。光走査モジュールＭＢを有する光走査ユニットは、光源側からの光束の回転多面鏡へ入射の方向が、主走査方向において光走査モジュールと逆であるので、その像面湾曲は、図７に示す像面湾鏡を、像高方向に反転させたものとなる。
【０１８４】
図８には、最大被走査領域（部分光走査領域ＰＡ＋ＰＢ＋ＰＣ）におけるシェーディング特性を示す。
【０１８５】
部分光走査領域は、光走査モジュールＭＡ、ＭＢ、ＭＣからの偏向光束でそれぞれ光走査されるが、部分光走査領域ＰＡ、ＰＣを光走査する光走査ユニットは同一のものであるので、シェーディング特性は部分光走査領域ＰＡ、ＰＣにおいて同じものとなる。
【０１８６】
部分光走査領域ＰＢを光走査する光走査ユニットに用いられる光走査モジュールは、光走査モジュールＭＡ、ＭＣと鏡面対称であるので、シェーディング特性は、部分光走査領域ＰＡあるいはＰＣのものを、これら部分光走査領域ＰＡ、ＰＣと部分光走査領域ＰＢとの継目に関して対称的に折返したものになる。
【０１８７】
そして、上記継目の部分において「各部分光走査領域を光走査する光スポットの光強度を（実質的に）同一とする」ように各半導体レーザの発光強度を設定するので、最大被走査領域のシェーディング特性は、図８に示すように良好なものとなる。
【０１８８】
比較のために、光走査モジュールＭＡを用いる同一の光走査ユニットを３ユニット、主走査方向へ並べて、光走査を行い、各部分光走査領域の継目の部分で、光スポットの光強度を（実質的に）同一とするように、各半導体レーザの発光強度を設定した場合の最大被走査領域のシェーディング補正は、図９に示す如きものとなり、部分光走査領域ＰＡの書出し部分と、部分光走査領域ＰＣの書き込み終了部分とでは、略２５％ものシェーディング差が派生してしまう。これに対し、上記実施例のものでは、シェーディング特性の変動は１０％以下である。
【０１８９】
上には、全ての光走査ユニットあるいは光走査モジュールにおいて、光偏向器の偏向反射面の回転方向を同方向に揃える場合を説明したが、偏向反射面の回転方向は、光走査ユニット毎あるいは光走査モジュール毎に適宜に定めても良く、これらを同一に揃える必要は必ずしもない。しかし、各偏向反射面の回転方向を同方向に定めると、各光走査ユニットに供給される画像信号の「画素情報の順序」を、全ての光走査ユニットに対して同じにすることができるので、画像情報信号の処理が容易である。
【０１９０】
最後に、図１０を参照して、この発明の画像形成装置の実施の１形態を説明する。図において、符号１００は、上の説明において説明した被走査面の実態をなす「感光媒体」としての光導電性の感光体を示す。感光体１００は円筒状に形成され、矢印方向（時計回り）に回転可能である。
【０１９１】
感光体１００の周囲には、帯電器１１１（コロナ放電式のものを示したが、これに限らず、帯電ローラや帯電ブラシ等の接触式のものを用いても良い。）、現像装置１１５、転写器１１７（コロナ放電式のものを示したが、転写ローラ等の接触式のものを用いても良い。）、クリーニング装置１１９が配置されている。
また、光走査装置１１３が設けられ、帯電器１１１と現像装置１１５地の間で光走査により画像の書込みを行うようになっている。図１０において、符号Ｓはシート状記録媒体、符号１２１は定着装置を示す。
【０１９２】
光走査装置１１３は、この発明のものであり上に実施の形態を説明したもののなかから適宜のものを選択して用いることができる。
【０１９３】
画像形成を行うときには、感光体１１０を時計回りに等速回転させ、その周面を帯電器１１１により均一帯電する。続いて光走査装置１１３により光走査を行い、画像を書込んで静電潜像を形成する。このようにして形成される静電潜像は所謂ネガ潜像であり、画像部が露光されている。
【０１９４】
形成された静電潜像は、現像装置１１５により磁気ブラシ現像方式で反転現像され、トナー画像として可視化される。
【０１９５】
転写紙やＯＨＰシート等であるシート状記録媒体Ｓは矢印方向へ搬送され、転写部において転写器１１７の作用によりトナー画像を転写され、定着装置１２１でトナー画像を定着されて装置外部へ排出される。
【０１９６】
トナー画像転写後の感光体１１０の表面はクリーニング装置１１９によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉を除去されて清浄な面となる。
【０１９７】
即ち、図１０に実施の形態を示す画像形成装置は、感光媒体１００の感光面に対して光走査を行って潜像を形成し、形成された潜像を可視化して画像形成する画像形成装置において、感光媒体１００の感光面を光走査する光走査装置１１３として、前記請求項２〜１７の任意の１に記載の光走査装置を用いるものであり（請求項１８）、感光媒体１００が光導電性の感光体であり、潜像として形成される静電潜像がトナー画像として可視化される。
【０１９８】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば新規な、光走査方法・光走査装置及び画像形成装置を実現できる。
【０１９９】
上述のように、この発明の光走査方法・光走査装置によれば、分割光走査方式において、シェーディングを有効に軽減させることができる。また、この明細書記載の光走査モジュールを用いることにより、分割光走査方式の光走査装置の構築が容易となる。
【０２００】
そして、この発明の画像形成装置は、この発明の光走査装置を用いることにより、無理なく大面積の画像を良好に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光走査装置の参考例を説明するための図である。
【図２】光走査装置の別の参考例を説明するための図である。
【図３】この発明の光走査装置の実施の形態を説明するための図である。
【図４】この発明の光走査装置の実施の他の形態を説明するための図である。
【図５】光走査モジュールにおける光学配置を説明するための図である。
【図６】光走査モジュールの構造の１例を説明するための図である。
【図７】実施例における１つの光走査ユニットの像面湾曲を示す図である。
【図８】実施例における最大被走査領域におけるシェーディング特性を示す図である。
【図９】比較例における最大被走査領域におけるシェーディング特性を示す図である。
【図１０】画像形成装置の実施の１形態を説明するための図である。
【符号の説明】
ＳＵＡ、ＳＵＢ 光走査ユニット
５Ａ、５Ｂ 回転多面鏡
ＰＡ、ＰＢ 部分光走査領域
Ｃ１ 部分走査領域の継目の部分
１Ａ、１Ｂ 光源（半導体レーザ）
【発明の属する技術分野】
この発明は、光走査方法・光走査装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光走査装置は、デジタル複写装置や光プリンタ、光プロッタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関連して広く知られている。
【０００３】
近来、これら画像形成装置の画像形成領域の大面積化に伴ない、光走査領域も増大する傾向にある。長大な光走査領域を単一の光走査光学系で走査しようとすると、画角の増大に伴ない、ｆθレンズ等の走査結像光学系が大型化する問題があるほか、広画角でなおかつ光学性能の良好な光学系を実現するのが困難であるという問題もある。
【０００４】
このような問題を回避する方策として、光源・光偏向器・走査結像光学系を光走査ユニットとしてユニット化し、光走査領域を複数の部分光走査領域に分け、各部分光走査領域に１ユニットずつ、光走査ユニットを対応させ、各部分光走査領域を対応する光走査ユニットで光走査することにより、長大な光走査領域を合成的に光走査することが提案されている（例えば、特開平１０−６８８９９号公報）。このような光走査方式を、以下、便宜的に「分割光走査方式」と呼ぶ。
【０００５】
光走査装置に用いられる光偏向器としては回転多面鏡等、偏向反射面を回転させる方式のものが一般的である。このような光偏向器では、偏向反射面の回転に共ない偏向光束の反射角が変化するが、偏向反射面による反射率は反射角と共に変化する。また、走査結像光学系を構成するレンズに対する偏向光束の入射角も偏向に共ない変化するが、レンズ表面での反射率も入射角と共に変化する。
【０００６】
このため、光源から放射された光の光量のうち、光スポットで光走査される被走査面に到達する光量は、光スポットの像高と共に変化する。即ち、被走査面を走査する光スポットの光量は光走査領域で均一にはならない。この現象は「シェーディング」として知られている。
【０００７】
シェーディングは部分光走査方式においても勿論発生する。しかも部分光走査方式の場合には、各分割光走査領域毎にシェーディングが発生するので、隣接する部分光走査領域の境界部で、光スポットの光量が不連続的に変化しやすく、このような光スポット光量の不連続的な変化があると、書込まれた潜像を可視像化した場合に、上記境界部に対応する部分で、画像の濃度や解像度が不連続的に変化し画質を劣化させる。
【０００８】
上記特開平１０−６８８９９号公報は、上記シェーディングに関しては何ら触れていない。
【０００９】
部分光走査方式では、被走査面が分割光走査領域ごとに別個に光走査され、各分割光走査領域の光走査により光走査領域全体が合成的に光走査される。従って、１ラインの画像を書き込むための画像信号（１ライン分の画素信号の集合）は各光走査ユニットごとに分割され、対応する光走査ユニットの光源の発光強度を変調する。
【００１０】
上記特開平１０−６８８９９号公報記載の光走査装置では、光走査領域が２つの部分光走査領域に分けられ、これら２つの部分光走査領域を各々光走査する２つの光走査ユニットは、その光走査の方向が互いに逆で、２つの部分光走査領域の境界部から反対側の端部に向かって光走査を行う。
【００１１】
特開平１０−６８８９９号公報の光走査装置はまた、被走査面を走査する光束を被走査面に直交的に入射させるために、テレセントリックな走査結像光学系を用いている。このため、２つの光走査ユニットを互いに副走査方向に分離して配置しなければならず、２つの光走査ユニット相互の位置関係を慎重に調整しなければならない。また、被走査面上の光走査領域の同一ラインを、２つの光走査ユニットで光走査するのに長尺のハーフミラーや偏光ビームスプリッタ等の光合成手段を必要とし、このため、光スポットに必要な光量を与えるために、光源の発光量を大きくする必要があったり、高価な長尺ビームスプリッタの使用による高コスト化を招来する虞がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、分割光走査方式において、シェーディングを有効に軽減させることを課題とする。
この発明はまた、分割光走査方式の光走査装置の構築に適した光走査モジュールの実現を課題とする。
この発明はさらに、上記分割光走査方式の光走査装置で画像書込みを行う画像形成装置の実現を課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明の光走査方法は「光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に１以上の光スポットを形成し、上記光スポットにより被走査面の一部を光走査する光走査ユニットを、主走査方向に複数ユニット配置し、各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域を合成的に光走査する光走査方法」である。
【００１４】
即ち、この発明の光走査方法は分割光走査方式であり、複数の光走査ユニットの個々により部分光走査領域を光走査する。
【００１５】
個々の光走査ユニットは「光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に１以上の光スポットを形成し、上記光スポットにより被走査面の一部（即ち「部分光走査領域」）を光走査」する。従って、各光走査ユニットは少なくとも、光源と、光偏向器と、走査結像光学系とを有し、光偏向器は「偏向反射面の回転により光源側からの光束を偏向させる」方式のものである。
【００１６】
各光走査ユニットは被走査面の各部分光走査領域に「１以上の光スポット」を形成するので、各部分光走査領域の光走査は「通常のシングルビーム方式」で行うこともできるし、所謂「マルチビーム方式」で行うこともできる。
【００１７】
「被走査面」は、実体的には、光導電性の感光体等である「感光媒体」の感光面である。
【００１８】
また、「各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域が合成的に光走査」される。
【００１９】
「最大被走査領域」は、全光走査ユニットにより合成的に光走査できる最大の領域である。形成すべき画像が最大サイズのものでなく、画像の１ライン長が、最大被走査領域よりも小さい場合には、全ての光走査ユニットでなく、一部の光走査ユニットのみで必要な長さの光走査領域を光走査することができる。勿論、全ての光走査ユニットを用いる場合にも、最大被走査領域より短い光走査領域を光走査できる。この場合、少なくとも１つの光走査ユニットは、対応する部分光走査領域の一部のみを光走査することになる。
【００２０】
請求項１記載の光走査方法は以下の点を特徴とする。
【００２１】
即ち、各光走査ユニットにおける走査結像光学系を２枚のレンズにより構成して、各光走査ユニットにおける、光源から走査結像光学系の光源側のレンズまでを同一の基板上に配置する。
【００２２】
各光走査ユニットにおける走査結像光学系の被走査面側のレンズを、同一の基板上に配置せずに、主走査方向に配列一体化し、光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向を、隣接する光走査ユニットで、主走査方向に関して互いに逆向きとなるようにする。
【００２３】
隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分における光スポットの光強度が同一となるように、各光走査ユニットの光源の発光強度を設定して光走査を行う。勿論、「光強度の同一」は実質的な同一である。
【００２４】
この場合「全ての光走査ユニットにおいて、光偏向器の偏向反射面の回転方向を同一方向に揃える」と、各光走査ユニットによる光走査の方向が同一になり、各光走査ユニットに供給される画像信号の「画素情報の順序」を、全ての光走査ユニットに対して同じにすることができる。
【００２５】
また「隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分における光スポットの光強度が同一となるように、各光走査ユニットの光源の発光強度を設定」するので、部分光走査領域の継目の部分に相当する画像部分で画像濃度や解像度の不連続な変化を防止できる。
【００２６】
さらに、光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向を、隣接する光走査ユニットで「主走査方向に関して互いに逆向き」となるようにすることで、シェーディングの特性を、隣接する部分光走査領域で互いに逆にすることができ、最大被走査領域に亘ってシェーディングを軽減することができる。
【００２７】
光走査ユニットが光走査を受け持つ部分光走査領域の長さを「光走査領域長」と呼ぶと、この光走査領域長は、光走査ユニットによって異なってもよいが、全光走査ユニットにおいて同一とすることができる。この場合、光走査ユニットの数をｎとすれば、各部分光走査領域の長さは「最大被走査領域／ｎ」となる。
【００２８】
この場合、「互いに隣接する２つの光走査ユニットの光学特性」を、隣接する部分光走査領域の継目に対して対称的にすることが好ましい。
【００２９】
上記光走査方法において、各光走査ユニットの偏向光束を、その有効走査領域外（部分光走査領域外）において、光走査開始前に受光素子により検出することができ、検出結果に基づき、各光走査ユニットの「光走査の開始の同期」をとることができる。
【００３０】
また、各光走査ユニットの偏向光束を有効走査領域外において、光走査終了後に受光素子により検出することができる。このような場合、光走査ユニットの隣接部に共通の受光素子を用い、この共通の受光素子により、一方の光走査ユニットにおける光走査終了後の偏向光束と、他方の光走査ユニットにおける走査開始前の光束とを検出することができる。
【００３１】
各光走査ユニットの偏向光束を光走査開始前と光走査終了後に検出する場合、光走査開始前と光走査終了後の検出時間の差に応じて、各光走査ユニットの画素クロックを調整することができる。このようにすることにより、隣接する部分光走査領域の境界部で光走査の重複や欠落が生じないようにすることができる。
【００３２】
主走査方向に配置される光走査ユニットは、２ユニットとすることもできるし、３ユニットとすることもでき、勿論、４ユニット以上の光走査ユニットを主走査方向に配列してもよい。
【００３３】
この発明の光走査装置は、上に説明した光走査方法を実施するためのものである。即ち、この発明の光走査装置は「光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に１以上の光スポットを形成し、光スポットにより被走査面の一部を光走査する光走査ユニットを、主走査方向に複数ユニット配置し、各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域を合成的に光走査するようにした光走査装置」である。
【００３４】
請求項２記載の光走査装置は以下の特徴を有する。
即ち、各光走査ユニットにおける走査結像光学系が２枚のレンズにより構成され、各光走査ユニットにおける、光源から走査結像光学系の光源側のレンズまでが同一の基板上に配置される。
【００３５】
各光走査ユニットにおける走査結像光学系の被走査面側のレンズが、同一の基板上に配置されず主走査方向に配列一体化され、光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向を、隣接する光走査ユニットで、主走査方向に関して互いに逆向きに設定する。
【００３６】
また、各光走査ユニットの光源の発光強度は「隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分における光スポットの光強度が同一となる」ように設定される。
【００３７】
各光走査ユニットにおける走査結像光学系が２枚のレンズにより構成され、各光走査ユニットにおける、光源から走査結像光学系の光源側のレンズまでが同一の基板上に配置されるので、光走査ユニット相互の位置関係の調整が容易である。
【００３８】
上記請求項２記載の光走査装置において、各光走査ユニットの光走査領域長を同一とすることができる（請求項３）。勿論、光走査ユニットによって光走査領域長を異ならせても良い。
【００３９】
上記請求項３記載の光走査装置においては、互いに隣接する２つの光走査ユニットの光学特性を、隣接する部分光走査領域の継目に対して対称的にすることが好ましい（請求項４）。
【００４０】
上記請求項２または３または４記載の光走査装置は、各光走査ユニットの偏向光束を有効走査領域外において、光走査開始前に検出する受光素子を有することができる（請求項５）。
【００４１】
上記請求項２または３または４記載の光走査装置は、各光走査ユニットの偏向光束を有効走査領域外において、光走査終了後に検出する受光素子を有することができる。
【００４２】
上記請求項５記載の光走査装置も、各光走査ユニットの偏向光束を、有効走査領域外において、光走査終了後に検出する受光素子を有することができ（請求光６）、この場合、光走査ユニットの隣接部に共通の受光素子を用い、この共通の受光素子により、一方の光走査ユニットにおける光走査終了後の偏向光束と、他方の光走査ユニットにおける走査開始前の光束とを検出するようにできる（請求項７）。
【００４３】
上記請求項２〜７の任意の１に記載の光走査装置において、各光走査ユニットの光源として、半導体レーザもしくは半導体レーザアレイを用いることができ（請求項８）、各光走査ユニットにより部分光走査領域を「マルチビーム方式」で光走査する場合、上記半導体レーザアレイに代えて、複数の半導体レーザからの光束を合成プリズムで合成するようにした光源を用いることもできる。
【００４４】
この場合、各光走査ユニットの偏向光束を、光走査開始前に検出する受光素子と、光走査終了後に検出する受光素子とを、同一の基板上に配置でき（請求項９）、さらに、各光走査ユニット間に配置される受光素子を「その両側の光走査ユニットが共有する」ようにすることができる（請求項１０）。
【００４５】
請求項８または９または１０記載の光走査装置は「各光走査ユニットが、光源と光偏向器との間に、光源からの光束を以後の光学系にカップリングさせるためのカップリングレンズと、ビーム整形用のアパーチュアと、シリンドリカルレンズとを有し、光源側からの光束を光偏向器の偏向反射面位置に、主走査方向に長い線像として結像させる」ことができる。勿論、これらカップリングレンズ、アパーチュア、シリンドリカルレンズは同一の基板上に配置される。
【００４６】
上記光走査装置において、光偏向器として「回転多面鏡」を用いることができる。光偏向器としては、回転多面鏡以外に、回転単面鏡や回転２面鏡を用いることもできる。
【００４７】
上記光走査装置において、主走査方向に配置される光走査ユニットを、２ユニットとすることもできるし、３ユニットとすることもできる。勿論、４ユニット以上を配置することも可能である。
【００４８】
請求項２〜７の任意の１に記載の光走査装置では上記のごとく「各光走査ユニットにおける走査結像光学系の少なくとも一部が、同一の基板上に配置されない」ようになっており、各光走査ユニットにおける走査結像光学系が２枚のレンズにより構成され、各光走査ユニットにおける、光源から走査結像光学系の光源側のレンズまでが、同一の基板上に配置される。
【００４９】
そして、各光走査ユニットにおける走査結像光学系を構成する２枚のレンズのうち、同一の基板上に配置されない方のレンズ（被走査面側のレンズ）は「主走査方向に配列一体化」された構成である。
【００５０】
走査結像光学系の構成は上記の如くである。
【００５１】
２枚のレンズにより走査結像光学系を構成し、そのうちの光源側の１枚が、光走査ユニットの他の部分と共に同一の基板上に配置される。
【００５２】
上記請求項１〜７の任意の１に記載の光走査装置において、光走査ユニットの光源を半導体レーザもしくは半導体レーザアレイとし、「各光走査ユニットの、同一の基板に配置される部分」を、それぞれ「光走査モジュール」としてモジュール化し、各光走査モジュールを同一の基板に固定的に配置することができる（請求項１１）。
【００５３】
この請求項１１記載の光走査装置において、光走査モジュールとして「互いに略鏡面対称な構造を持つ２種類のモジュール」を用意し、これら２種の光走査モジュールを「主走査方向に交互に配置」することができる（請求項１２）。
【００５４】
ここに、鏡面対称は一方のモジュールが「他方のモジュールを鏡に映した」構成となっていることを意味する。即ち、２種の光走査モジュールは形態に関しては相互に略鏡面対称である。
【００５５】
請求項１２記載の光走査装置において、互いに略鏡面対称な構造を持つ２種の光走査モジュールには、少なくとも「光源と、カップリングレンズと、光偏向器と」を一体的に配置することができ（請求項１３）、各光走査モジュールの有する光偏向器を回転多面鏡とすることができる。
【００５６】
上記光走査装置においては、各光走査モジュールのカップリングレンズとして「光源からの光束を主走査方向には略平行光束とし、副走査方向には光偏向器の偏向反射面位置近傍に、主走査方向に長い線像として結像させる機能」を持つものを用いることができる。また、互いに略鏡面対称な構造を持つ２種の光走査モジュールが、走査結像光学系の１部を構成するレンズを有することができる。
【００５７】
前記請求項１２記載の光走査装置において、互いに略鏡面対称な構造を持つ２種の光走査モジュールの個々を「光源と、光源からの光束を以後の光学系にカップリングするカップリングレンズと、光偏向器と、走査結像光学系の１部を構成するレンズとを有し、全体が筐体状に形成されたもの」とすることができる（請求項１４）。この場合、各光走査モジュールが「カップリングレンズから射出する光束を光偏向器の偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面」を有するようにすることができる（請求項１５）。
【００５８】
請求項１４または１５記載の光走査装置において、各光走査モジュールの有する、走査結像光学系の１部を構成するレンズを「筐体に設けられた窓を塞ぐ」ように設けることができる（請求項１６）。
【００５９】
請求項１４または１５または１６記載の光走査装置は、その各光走査モジュールが「光偏向器により偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面」を有するようにすることができる（請求項１７）。
【００６０】
前記請求項１４記載の光走査装置においては、各光走査モジュールを「カップリングレンズから射出する光束を光偏向器の偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面と、光偏向器により偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面とを有する」構成とし、光偏向器を回転多面鏡とし、カップリングレンズを「光源からの光束を主走査方向には略平行光束とし、副走査方向には集束させて、回転多面鏡の偏向反射面の近傍に主走査方向に長い線像として結像させる機能を有する」ものとし、走査結像光学系の１部を構成するレンズを「筐体に設けられた窓を塞ぐように設ける」ことができる。
【００６１】
この場合、各光走査モジュールに、電極基板と、中基板と、フレームと、封止板を含め、電極基板には「回転多面鏡の回転軸とリード端子等」を一体に形成し、中基板には「回転軸の貫通する貫通穴を穿設するとともに、光源と、カップリングレンズと、回転多面鏡駆動用の駆動コイル」とを設け、この中基板を電極基板上に配して貫通孔に上記回転軸を貫通させ、フレームには「折返し反射面と光路屈曲反射面と」を形成し、このフレームを中基板上に配置して、光源、カップリングレンズ、回転軸と嵌り合う回転多面鏡を収納する空間を形成し、封止板には「窓部を形成」し、この封止板をフレーム上に配して上記空間を閉ざし、上記窓部を塞ぐように「走査結像光学系の１部を構成するレンズ」を設け、光路屈曲反射面で反射された偏向光束を上記窓部に設けられたレンズを介して射出させるようにでき、各光走査モジュールの中基板を「シリコン基板」とし、光源を中基板に一体に形成することができ、各光走査モジュールのフレームを「単結晶シリコン」を材料として形成し、上記折り返し反射面と光路屈曲反射面の反射面形状を「異方性エッチング」で形成することができる。
【００６２】
このような光走査装置においては「各光走査モジュールの筐体内部を機密状態とし、内部を低圧化する」ことができる。このようにすると、光偏向器の偏向反射面の回転に対する空気抵抗を低減することができ、高速偏向が容易になる。
【００６３】
また、「各光走査モジュールの筐体内部を機密状態とし、内部に窒素等の酸化防止用の気体を封入する」ことができる。
【００６４】
上記光走査装置において、主走査方向に配置される光走査ユニットは、２ユニットとすることもできるし、３ユニットとすることもできる。勿論、４ユニット以上の光走査ユニットを用いることもできる。
【００６５】
光走査モジュールは「光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に１以上の光スポットを形成し、上記光スポットにより被走査面の一部を光走査する光走査ユニットを、主走査方向に複数ユニット配置し、各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域を合成的に光走査するようにし、同一の基板上に、全光走査ユニットの、少なくとも光源から光偏向器までを配置し、光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向を、隣接する光走査ユニットで、主走査方向に関して互いに逆向きとなるように設定し、隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分における光スポットの光強度が同一となるように、各光走査ユニットの光源の発光強度を設定して光走査を行う光走査装置において、各光走査ユニットの一部として用いられる光走査モジュール」である。
【００６６】
光走査モジュールには２種類あり、それぞれの種類が「各光走査ユニットの一部として、半導体レーザもしくは半導体レーザアレイを光源として有するとともに、少なくとも、カップリングレンズと光偏向器とを配置されてモジュール化」される。そして、これら２種の光走査モジュールは、互いに略鏡面対称に形成され、これら２種のモジュールを組み合わせて同一の基板に固定して配置される。
【００６７】
上記２種のモジュールのうちの一方をなす光走査モジュールは、他方の光走査モジュールに対して略鏡面対称に形成された光走査モジュールである。
【００６８】
上記光走査モジュールにおいては、モジュール内の光偏向器を回転多面鏡とすることができる。そして、モジュール内のカップリングレンズを「光源からの光束を主走査方向には略平行光束とし、副走査方向には光偏向器の偏向反射面位置近傍に、主走査方向に長い線像として結像させる機能を持つもの」とすることができる。
【００６９】
また、上記光走査モジュールは「走査結像光学系の１部を構成するレンズを有する」ことができ、この場合、光走査モジュールを「光源と、光源からの光束を以後の光学系にカップリングするカップリングレンズと、光偏向器と、走査結像光学系の１部を構成するレンズとを有し、全体が筐体状に形成」されたものとすることができる。この場合、「カップリングレンズから射出する光束を光偏向器の偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面」を有することができ、上記走査結像光学系の１部を構成するレンズを「筐体に設けられた窓を塞ぐ」ように設けることもできる。
【００７０】
光走査モジュールは「光偏向器により偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面」を有することができる。
【００７１】
光走査モジュールはまた、「カップリングレンズから射出する光束を光偏向器の偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面と、光偏向器により偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面とを有し、光偏向器が回転多面鏡で、カップリングレンズが、光源からの光束を主走査方向には略平行光束とし、副走査方向には集束させて回転多面鏡の偏向反射面の近傍に主走査方向に長い線像として結像させる機能を有し、走査結像光学系の１部を構成するレンズが、筐体に設けられた窓を塞ぐように設けられている」ように構成できる。この場合、光走査モジュールは電極基板と、中基板と、フレームと、封止板を有することができる。
【００７２】
電極基板には、回転多面鏡の回転軸とリード端子等を一体に形成する。
【００７３】
中基板には、上記回転軸の貫通する貫通穴を穿設し、光源と、カップリングレンズと、回転多面鏡駆動用の駆動コイルとを設ける。そして、この中基板を、その貫通穴に上記回転軸を貫通させて電極基板上に配する。
【００７４】
フレームには、折返し反射面と光路屈曲反射面とを形成する。そしてこのフレームを中基板上に配置することにより、光源、カップリングレンズ、回転軸と嵌り合う回転多面鏡を収納する空間を形成する。
【００７５】
封止板は、窓部を形成する。そしてこの封止板をフレーム上に配して上記空間を閉ざす。また、形成された窓部にはこれをを塞ぐように「走査結像光学系の１部を構成するレンズ」を設け、光路屈曲反射面で反射された偏向光束を窓部に設けられたレンズを介して射出させる。
【００７６】
上記光走査モジュールは、中基板をシリコン基板とし、光源を中基板に一体に形成することができる。光走査モジュールはまた、フレームを、単結晶シリコンを材料として形成し、折り返し反射面と光路屈曲反射面の反射面形状を異方性エッチングで形成することができるし、筐体内部を機密状態とし、内部を低圧化することもできる、筐体内部を機密状態とし、内部に窒素等の酸化防止用の気体を封入することもできる。
【００７７】
この発明の画像形成装置は「感光媒体の感光面に対して光走査を行って潜像を形成し、形成された潜像を可視化して画像形成する画像形成装置」であり、感光媒体の感光面を光走査する光走査装置として、前記請求項２〜１７の任意の１に記載の光走査装置を用いることができる。
【００７８】
感光媒体の感光面は先に説明した光走査方法・光走査装置における被走査面の実体をなすものである。
【００７９】
「感光媒体」としては、銀塩フィルムや光導電性の感光体を用いることができる。銀塩フィルムを感光媒体として用いる場合、光走査装置による光走査により形成される潜像は、通常の銀塩写真プロセスに従って可視化することができる。
【００８０】
この画像形成装置において、感光媒体として銀塩写真を用いる場合、画像形成装置は、周知の光製版装置や光描画装置として実施することができる。
【００８１】
感光媒体として光導電性の感光体が用いられる場合、潜像は、感光体の均一帯電と光走査による書込みにより静電潜像として形成され、トナー画像として可視化される。可視化されたトナー画像は、感光体が酸化亜鉛紙のようにシート状の場合にはそのまま感光体に定着することができる。感光体が繰り返し使用されるものである場合には、トナー画像を転写紙やＯＨＰシート（オーバヘッドプロジェクタ用のプラスチックシート）のような「シート状記録媒体」に転写・定着して画像を得る。
【００８２】
このような画像形成装置は、デジタル複写装置や光プリンタ、光プロッタやファクシミリ装置等として実施することができる。
【００８３】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を説明する。まず、参考技術を図１、２を参照して説明する。
【００８４】
図１において、符号ＳＵＡ、ＳＵＢは「光走査ユニット」を示している。光走査ユニットＳＵＡは、図示の如く、光源としての半導体レーザ１Ａ、カップリングレンズ２Ａ、ビーム整形用のアパーチュア３Ａ、シリンドリカルレンズ４Ａ、光偏向器としての回転多面鏡５Ａ、走査結像光学系をなす走査レンズ６Ａを所定の位置関係に有している。同様に、光走査ユニットＳＵＢは、図示の如く、光源としての半導体レーザ１Ｂ、カップリングレンズ２Ｂ、ビーム整形用のアパーチュア３Ｂ、シリンドリカルレンズ４Ｂ、光偏向器としての回転多面鏡５Ｂ、走査結像光学系をなす走査レンズ６Ｂを所定の位置関係に有している。
【００８５】
これらの光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢは、同一の基板１０上に配置されている。基板１０上にはまた、図示の如く、ミラーｍ１、ｍ２、ｍ３、受光素子ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３が設けられ、さらにコントローラ１２、信号処理部１４が設けられている。
【００８６】
半導体レーザ１Ａを発光させると、放射された光束はカップリングレンズ２Ａにより以後の光学系に適した光束形態に変換される。変換された光束形態は、平行光束でもよいし発散性を弱められた発散光束でも良く、あるいは集束光束でも良い。ここでは、説明の具体性のため、光源からの光束はカップリングレンズ２Ａにより平行光束に変換されるものとする。
【００８７】
カップリングレンズ２Ａから射出した光束は、次いでアパーチュア３Ａの開口を通過することにより光束周辺部を遮光されてビーム整形され、シリンドリカルレンズ４Ａにより副走査方向（図面に直交する方向）へ集光され、回転多面鏡５Ａの偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」として結像する。
【００８８】
偏向反射面による反射光束は、回転多面鏡５Ａの矢印方向（時計回り）への等速回転に伴ない等角速度的に偏向する偏向光束となり、走査レンズ６Ａに入射し、走査レンズ６Ａの作用により被走査面１００上に光スポットとして集光し、部分光走査領域ＰＡの部分を光走査する。
【００８９】
同様に、半導体レーザ１Ｂを発光させると、放射された光束はカップリングレンズ２Ｂにより平行光束に変換され、アパーチュア３Ｂによりビーム整形され、シリンドリカルレンズ４Ｂの作用により、回転多面鏡５Ｂの偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像する。
【００９０】
そして、回転多面鏡５Ｂの時計回りの等速回転に伴ない等角速度的に偏向され、走査レンズ６Ｂの作用により被走査面１００上に光スポットとして集光し、部分光走査領域ＰＢの部分を光走査する。
【００９１】
光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢを構成する「光源から走査レンズに至る光学素子」は互いに同一のものである。光走査ユニットＳＵＡとＳＵＢとは、図に示す如く互いに「略鏡面対称」に構成されている。従って、光源側から回転多面鏡の偏向反射面へ入射する光束の入射方向は、主走査方向において互いに逆向きになっている。
【００９２】
光走査ユニットＳＵＡの偏向光束は、部分光走査領域ＰＡを光走査するに先立ち、ミラーｍ１により反射されて受光素子ＰＤ１により検出され、光走査終了後にミラーｍ２により反射されて受光素子ＰＤ２に検出される。
【００９３】
光走査ユニットＳＵＢの偏向光束は、部分光走査領域ＰＢを光走査するに先立ち、ミラーｍ２により反射されて受光素子ＰＤ２により検出され、光走査終了後にミラーｍ３により反射されて受光素子ＰＤ３に検出される。
【００９４】
コントローラ１２はマイクロコンピュータ等により構成され、光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢや信号処理部１４を制御する。
【００９５】
光走査により被走査面１００に書込むべき画像情報は、原稿を読み取った画素情報や、コンピュータ等で生成された画像情報あるいはフロッピディスク等から読み出された情報等であり、信号処理部１４に入力される。信号処理部１４はコントローラの制御を受けて、入力信号を書込み可能なイメージ画素情報とし、且つ、書込みの１ライン分の情報毎に２分割し、分割された各情報の一方は光走査ユニットＳＵＡに印加され、半導体レーザ１Ａの光強度を変調させ、部分光走査領域ＰＡに書込まれる。
【００９６】
分割された各情報の他方は光走査ユニットＳＵＢに印加され、半導体レーザ１Ｂの光強度を変調させ、部分光走査領域ＰＢに書込まれる。
【００９７】
受光素子ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３の出力は何れも、コントローラ１２に入力する。コントローラ１２はこれらの入力に基づき、各光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢの書込み開始の同期をとり、また、光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢが対応する部分光走査領域ＰＡ、ＰＢの光走査に要する時間に基づき、画素書込みのクロックを調整し、部分光走査領域ＰＡ、ＰＢの継目部分Ｃ１において、重複書込みや書込みの欠如が生じないようにする。
【００９８】
コントローラ１２はまた、上記継目部分Ｃ１において、光走査ユニットＳＵＡの光スポットの光強度と、光走査ユニットＳＵＢの光スポットの光強度とが等しくなるように、半導体レーザ１Ａ、１Ｂの発光強度を設定する。
【００９９】
図２は、光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ、ＳＵＣを用い、被走査部１００の部分光走査領域ＰＡ、ＰＢ、ＰＣを合成的に光走査する光走査装置の実施の形態を示している。
【０１００】
光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵｂは、図１に即して説明したものと同様のものであり、光走査ユニットＳＵＣは光走査ユニットＳＵＡと同じものである。符号Ｍ４はミラー、符号ＰＤ４は受光素子を示す。
【０１０１】
光走査ユニットＳＵＡの偏向光束は部分光走査領域ＰＡの光走査の前後に、受光素子ＰＤ１、ＰＤ２により受光され、光走査ユニットＳＵＢの偏向光束は部分光走査領域ＰＢの光走査の前後に、受光素子ＰＤ２、ＰＤ３により受光され、光走査ユニットＳＵＣの偏向光束は部分光走査領域ＰＣの光走査の前後に、受光素子ＰＤ３、ＰＤ４により受光される。
【０１０２】
光走査により被走査面１００に書込むべき画像情報（原稿を読み取った画素情報や、コンピュータ等で生成された画像情報あるいはフロッピディスク等から読み出された情報等）が信号処理部１４に入力されると、信号処理部１４はコントローラの制御を受けて、入力信号を書込み可能なイメージ画素情報とし、書込みの１ライン分の情報毎に３分割し、３分割された各情報の１つは光走査ユニットＳＵＡに印加されて部分光走査領域ＰＡに書込まれる。分割された各情報の他の１つは光走査ユニットＳＵＢに印加されて部分光走査領域ＰＢに書込まれ、他の１つは光走査ユニットＳＵＣに印加されて部分光走査領域ＰＣに書込まれる。
【０１０３】
コントローラ１２は、受光素子ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ４の出力の入力を受けて、各光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ、ＳＵＣの書込み開始の同期をとり、光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ、ＳＵＣが対応する部分光走査領域ＰＡ、ＰＢ、ＰＣの光走査に要する時間に基づき画素書込みのクロックを調整し、部分光走査領域ＰＡ、ＰＢ、ＰＣの継目部分Ｃ１、Ｃ２において、重複書込みや書込みの欠如が生じないようにするとともに、上記継目部分Ｃ１、Ｃ２において、光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ、ＳＵＣの光スポットの光強度とが等しくなるように、各光走査ユニットの光源（半導体レーザ）の発光強度を設定する。
【０１０４】
即ち、図１（図２）に実施の形態を示す光走査装置は、光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面１００に向けて集光して被走査面上に１以上の光スポットを形成し、上記光スポットにより被走査面１００の一部ＰＡ、ＰＢ（およびＰＣ）を光走査する光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ（およびＳＵＣ）を、主走査方向に複数ユニット配置し、各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域（ＰＡ＋ＰＢまたはＰＡ＋ＰＢ＋ＰＣ）を合成的に光走査するようにした光走査装置である。そして、同一の基板１０上に、全光走査ユニットの、少なくとも光源から光偏向器までを配置されている。また、基板１０上に配置された全ての光偏向器の偏向反射面の回転方向は同方向（時計回り）に揃えられている。
【０１０５】
光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向は、隣接する光走査ユニットＳＵＡとＳＵＢ（ＳＵＢとＳＵＣ）とで、主走査方向（図の左右方向）に関して互いに逆向きに設定されている。
【０１０６】
隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分Ｃ１（およびＣ２）における光スポットの光強度が同一となるように、各光走査ユニットの光源の発光強度を設定される。
【０１０７】
また、図１、図２に示す光走査装置では、各光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ（およびＳＵＣ）の光走査領域長ＰＡ、ＰＢ（及びＰＣ）は同一とされている。また、互いに隣接する２つの光走査ユニットの光学特性は、隣接する部分光走査領域の継目に対して対称的とされている。
【０１０８】
各光走査ユニットＳＵＡ，ＳＵＢ（およびＳＵＣ）の偏向光束を有効走査領域外において、光走査開始前に検出する受光素子ＰＤ１、ＰＤ２（およびＰＤ３）を有する。
【０１０９】
さらに、各光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ（およびＳＵＣ）の偏向光束を有効走査領域外において、光走査終了後に検出する受光素子ＰＤ２、ＰＤ３（およびＰＤ４）を有し、光走査ユニットの隣接部に共通の受光素子ＰＤ２（およびＰＤ３）を用い、この共通の受光素子により、一方の光走査ユニットにおける光走査終了後の偏向光束と、他方の光走査ユニットにおける走査開始前の光束とを検出する。
【０１１０】
各光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ（およびＳＵＣ）の光源が半導体レーザであり、各光走査ユニットにおける光源から走査結像光学系までが、同一の基板１０上に配置され、各光走査ユニットの偏向光束を、光走査開始前に検出する受光素子ＰＤ１、ＰＤ２（及びＰＤ３）と、光走査終了後に検出する受光素子ＰＤ２、ＰＤ３（及びＰＤ４）が、同一の基板１０上に配置されている。
【０１１１】
各光走査ユニット間に配置される受光素子ＰＤ２、ＰＤ３は、その両側の光走査ユニットに共有される。
【０１１２】
各光走査ユニットＳＵＡ、ＳＵＢ（光走査ユニットＳＵＣは光走査ユニットＳＵＡと同じものである）は、光源１Ａ、１Ｂと光偏向器５Ａ、５Ｂとの間に、光源からの光束を以後の光学系にカップリングさせるためのカップリングレンズ２Ａ、２Ｂと、ビーム整形用のアパーチュア３Ａ、３Ｂと、シリンドリカルレンズ４Ａ、４Ｂとを有し、光源側からの光束を光偏向器の偏向反射面位置に、主走査方向に長い線像として結像させる。そして、光偏向器は回転多面鏡５Ａ、５Ｂである。
【０１１３】
図１の光走査装置では、主走査方向に配置される光走査ユニットが２ユニットであり、図３の光走査装置では、主走査方向に配置される光走査ユニットが３ユニットである。
【０１１４】
なお、図１、図２の装置例において光源として、半導体レーザ１Ａ、１Ｂ等に換えて、半導体レーザアレイを用いることにより、各部分光走査領域をマルチビーム方式で走査するようにしてもよい。
【０１１５】
図３に光走査装置の実施形態を略示する。繁雑を避けるため、混同の虞がないと思われるものについては図１におけると同一の符号を付した。図１におけると同一の符号を付した部分は図１におけると同様のものであるので、これらについての説明を省略する。
【０１１６】
この実施の形態においては、同一の基板１０上に、光走査モジュールＭＡ、ＭＢが所定の位置関係を保って固定されている。光走査モジュールＭＡ、ＭＢは筐体状に形成され、後述するように、光走査ユニットにおける光源から「走査結像光学系の一部」までをモジュール化したものである。即ち、この実施の形態にいて、各光走査ユニットにおける走査結像光学素子（各光走査ユニットの光源から放射され、光偏向器により偏向される偏向光束を被走査面１００における部分光走査領域に光スポットとして集光させる）は２枚の走査レンズにより構成されている。
【０１１７】
これら２枚の走査レンズのうち、光源側に配される走査レンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂは、図示の如く光走査モジュールの「筐体に設けられた窓部」を塞ぐように設けられ、被走査面側の走査レンズは光走査モジュールと分離して設けられる。走査レンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂは同一の光学特性を持つレンズである。
【０１１８】
図３において、符号Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂで示すのが「被走査面側の走査レンズ」である。図３の実施の形態においては２枚の走査レンズＬ２Ａ、Ｌ２ＢはレンズアレイＬＡ１として一体化されている。走査レンズＬ２Ａ、Ｌ２Ｂも同一の光学特性を持つレンズである。
【０１１９】
各光走査モジュールＭＡ、ＭＢから射出する偏向光束は、光走査モジュールＭＡ、ＭＢを保持する共通の基盤１０に直交する面内で偏向する。偏向光束を光走査の前後に検出する受光素子ＰＤ１、ＰＤ２は基板１０に設けられているが、偏向光束を受光素子ＰＤ１、ＰＤ２へ向けて反射するミラーｍ１、ｍ２は基板１０から離れた位置に設けられている。
【０１２０】
図４は、図３の実施の形態を「図２の実施の形態に倣って」３つの光走査ユニットを用いる場合に拡張した実施の形態を略示している。この図４においても、繁雑を避けるため、図２におけると同じものについては図２におけると同一の符号を付して説明を省略する。
【０１２１】
部分光走査領域ＰＡ、ＰＢの光走査に用いられる光走査モジュールＭＡ、ＭＢは、図３のものと同じものである。また、部分光走査領域ＰＣの光走査に用いられる光走査モジュールＭＣは、光走査モジュールＭＡと同一のものである。
また、符号Ｌ１Ａ、Ｌ１Ｂ、Ｌ１Ｃで示す「走査結像光学系を構成する２枚の走査レンズのうちの光源側の走査レンズ」は同一の光学特性を有し、これらは光走査モジュールＭＡ、ＭＢ、ＭＣにそれぞれ設けられている。
【０１２２】
符号ＬＡ２は、被走査面側の走査レンズＬ２Ａ、Ｌ２Ｂ、Ｌ２Ｃ（同一の光学特性を有する）を一体化したレンズアレイを示す。
【０１２３】
図５は、光走査モジュール内部の光学配置（光源側の走査レンズを除く）を説明図的に示している。
【０１２４】
図５（ａ）は光走査モジュールＭＡのものであり、（ｂ）は光走査モジュールＭＢに関するものである。
【０１２５】
符号１Ａ、１Ｂは光源としての半導体レーザ、符号２Ａ’、２Ｂ’はカップリングレンズ、符号５Ａ、５Ｂは光偏向器としての回転多面鏡、符号ＭＬ１Ａ、ＭＬ１Ｂは「カップリングレンズから射出する光束を光偏向器の偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面」を示し、符号ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂは「光偏向器により偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面」を示す。
【０１２６】
光源１Ａ、１Ｂから放射された発散性の光束は、カップリングレンズ゛２Ａ’、２Ｂ’により以後の光学系に適した光束形態に変換される。説明中の実施の形態にあっては、カップリングレンズ２Ａ’、２Ｂ’から射出する光束は、主走査方向に関しては略平行光束となり、副走査方向に関しては集束光束となる。
【０１２７】
カップリングレンズ２Ａ’、２Ｂ’から射出した各光束は折り返し反射面ＭＬ１Ａ、ＭＬ１Ｂにより回転多面鏡５Ａ、５Ｂの偏向反射面に向けて反射され、各回転多面鏡の偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」として結像する。
【０１２８】
回転多面鏡５Ａ、５Ｂの矢印方向（時計方向）への回転に伴ない偏向される光束は、光路屈曲反射面ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂにより、図５の図面に直交する方向へ反射され、図３、図４に示す走査レンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂ、Ｌ１Ｃを介して光走査モジュールから射出する。
【０１２９】
図５に示すように、光走査モジュールＭＡ、ＭＢは互いに略鏡面対称に形成されており、前述したように、図４における光走査モジュールＭＣは光走査モジュールＭＡと同一のものである。
【０１３０】
図３および図４を参照すると、光走査モジュールＭＡ、ＭＢ（およびＭＣ）から射出した偏向光束は、各々対応する走査レンズＬ２Ａ、Ｌ２Ｂ（およびＬ２Ｃ）を透過し、被走査面１００上に光スポットを形成し、それぞれ部分光走査領域ＰＡ、ＰＢ（およびＰＣ）を光走査する。
【０１３１】
走査レンズＬ１ＡとＬ２Ａ、Ｌ１ＢとＬ２Ｂ（およびＬ１ＣとＬ２Ｃ）で構成される各走査結像光学系は「アナモルフィックなｆθレンズ」を構成し、各回転多面鏡における面倒れの補正とともに、光走査を等速化する機能を有する。
【０１３２】
各部分光走査領域の光走査の前後に、各偏向光束は受光素子ＰＤ１、ＰＤ２（およびＰＤ３、ＰＤ４）により検出され、光走査開始の同期がとられ、また、画素クロックの調整により、部分光走査領域の継目の部分Ｃ１（およびＣ２）における重複書込みや書込みの欠落が生じないようにされる。書込みのための画像信号の処理は、図１及び図２の場合と同様である。
【０１３３】
また、図３、図４の実施の形態においても、コントローラ（図３、図４に図示されていない）の制御により、各半導体レーザの発光強度は、部分光走査領域の継目の部分Ｃ１（およびＣ２）における光スポットの光強度が同一となるように設定される。
【０１３４】
光走査モジュールＭＡ（およびＭＣ）と光走査モジュールＭＢとは、上に説明したように互いに略鏡面対称な構成となっているから、光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向は、隣接する光走査ユニットで、主走査方向に関して互いに逆向きである。
【０１３５】
即ち、図３〜図５に即して実施の形態を説明した光走査装置は、光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に１以上の光スポットを形成し、光スポットにより被走査面の一部を光走査する光走査ユニットを、主走査方向に複数ユニット配置し、各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域を合成的に光走査するようにした光走査装置において、同一の基板１０上に、全光走査ユニットの、少なくとも光源から光偏向器までを配置し、光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向を、隣接する光走査ユニットで、主走査方向に関して互いに逆向きとなるように設定し、隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分における光スポットの光強度が同一となるように、各光走査ユニットの光源の発光強度を設定した光走査装置（請求項２）である。
【０１３６】
そして、各光走査ユニットの光走査領域長ＰＡ、ＰＢ（およびＰＣ）は同一で（請求項３）、互いに隣接する２つの光走査ユニットの光学特性は、隣接する部分光走査領域の継目Ｃ１（およびＣ２）に対して対称的であり（請求項４）、各光走査ユニットの偏向光束は、有効走査領域外において、光走査開始前に受光素子ＰＤ１、ＰＤ２（およびＰＤ３）により検出され（請求項５）、光走査終了後に受光素子ＰＤ２、ＰＤ３（およびＰＤ４）により検出される（請求項６）。
【０１３７】
また、光走査ユニットの隣接部には、共通の受光素子ＰＤ２（およびＰＤ３）を用い、この共通の受光素子により、一方の光走査ユニットにおける光走査終了後の偏向光束と、他方の光走査ユニットにおける走査開始前の光束とが検出される（請求項７）。
【０１３８】
そして、各光走査ユニットの光源が半導体レーザである。
【０１３９】
さらに、図３、図４の実施の形態の光走査装置では、各光走査ユニットにおける走査結像光学系の少なくとも一部（走査レンズＬ２Ａ、Ｌ２Ｂ（およびＬ２Ｃ））が、同一の基板１０上に配置されず（請求項１、２）、各光走査ユニットにおける走査結像光学系が２枚のレンズＬ１ＡとＬ２Ａ、Ｌ１ＢとＬ２Ｂ（およびＬ１ＣとＬ２Ｃ）により構成され、各光走査ユニットにおける、光源から走査結像光学系の光源側のレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂ（およびＬ１Ｃ）までが、同一の基板１０上に配置されている（請求項１、２）。
【０１４０】
また、各光走査ユニットにおける走査結像光学系を構成する２枚のレンズのうち、同一の基板１０上に配置されない方のレンズＬ２Ａ、Ｌ２Ｂ（およびＬ２Ｃ）が、主走査方向に配列一体化されている（請求項１、２）。
【０１４１】
さらに、光走査ユニットの光源が半導体レーザであり、各光走査ユニットの、同一の基板１０に配置される部分が、それぞれ光走査モジュールＭＡ、ＭＢ（およびＭＣ）としてモジュール化され、各光走査モジュールが同一の基板１０に固定的に配置される（請求項１１）。
【０１４２】
図５に示したように、光走査モジュールには、互いに略鏡面対称な構造を持つ２種類のモジュールがあり、これら２種の光走査モジュールが、主走査方向に交互に配置され（請求項１２）、互いに略鏡面対称な構造を持つ２種の光走査モジュールには、少なくとも光源１Ａ、１Ｂと、カップリングレンズ２Ａ'、２Ｂ'と、光偏向器５Ａ、５Ｂとが一体的に配置され（請求項１３）、各光走査モジュールの有する光偏向器は回転多面鏡である。
【０１４３】
また、各光走査モジュールＭＡ、ＭＢのカップリングレンズ２Ａ’、２Ｂ’は、光源からの光束を主走査方向には略平行光束とし、副走査方向には光偏向器の偏向反射面位置近傍に、主走査方向に長い線像として結像させる機能を持ち、互いに略鏡面対称な構造を持つ２種の光走査モジュールＭＡ、ＭＢは、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂを有する。
【０１４４】
また、互いに略鏡面対称な構造を持つ２種の光走査モジュールＭＡ、ＭＢの個々は、光源１Ａ、１Ｂと、光源からの光束を以後の光学系にカップリングするカップリングレンズ２Ａ'、２Ｂ'と、光偏向器５Ａ、５Ｂと、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂとを有し、全体が筐体状に形成され（請求項１４）、各光走査モジュールＭＡ、ＭＢは、カップリングレンズから射出する光束を光偏向器の偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面ＭＬ１Ａ、ＭＬ１Ｂを有し（請求項１５）、各光走査モジュールの有する、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂが、筐体に設けられた窓を塞ぐように設けられる（請求項１６）。
【０１４５】
各光走査モジュールＭＡ、ＭＢが、光偏向器により偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板１０に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂを有する。
【０１４６】
即ち、図３〜図５に即して説明した各光走査モジュールＭＡ、ＭＢは、カップリングレンズから射出する光束を光偏向器の偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面ＭＬ１Ａ、ＭＬ２Ａと、光偏向器により偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂとを有し、光偏向器５Ａ、５Ｂが回転多面鏡で、カップリングレンズ２Ａ’、２Ｂ’は、光源からの光束を主走査方向には略平行光束とし、副走査方向には集束させて、回転多面鏡５Ａ、５Ｂの偏向反射面の近傍に主走査方向に長い線像として結像させる機能を有し、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂが、筐体に設けられた窓を塞ぐように設けられている。
【０１４７】
従って、図３、図４に実施の形態を示した光走査装置によれば、光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面１００に向けて集光して被走査面上に１以上の光スポットを形成し、光スポットにより被走査面の一部を光走査する光走査ユニットを、主走査方向に複数ユニット配置し、各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域を合成的に光走査する光走査方法において、同一の基板１０上に、全光走査ユニットの、少なくとも光源から光偏向器までを配置し、光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向が、隣接する光走査ユニットで、主走査方向に関して互いに逆向きとなるようにし、隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分Ｃ１（及びＣ２）における光スポットの光強度が同一となるように、各光走査ユニットの光源の発光強度を設定して光走査を行う光走査方法が実施される。
【０１４８】
各光走査ユニットの光走査領域長が同一で、互いに隣接する２つの光走査ユニットの光学特性は、隣接する部分光走査領域の継目に対して対称的であり、各光走査ユニットの偏向光束を有効走査領域外において、光走査開始前に受光素子ＰＤ１等により検出し、走査開始側での検出に基づき、各光走査ユニットの光走査の開始の同期をとる。
【０１４９】
また、各光走査ユニットの偏向光束を有効走査領域外において、光走査終了後に受光素子ＰＤ２等により検出し、光走査ユニットの隣接部に共通の受光素子ＰＤ２（およびＰＤ３）を用い、この共通の受光素子により、一方の光走査ユニットにおける光走査終了後の偏向光束と、他方の光走査ユニットにおける走査開始前の光束とを検出し、光走査開始前と光走査終了後の検出時間差に応じて、各光走査ユニットの画素クロックを調整する。
【０１５０】
図１、図３の実施の形態では、主走査方向に配置される光走査ユニットが２ユニットであり、図２、図４の実施の形態では、主走査方向に配置される光走査ユニットが３ユニットである。
【０１５１】
以下、図６を参照して、前記光走査モジュールＭＡ、ＭＢを詳細に説明する。
図６は、光走査モジュールの分解斜視図である。（ａ）が光走査モジュールＭＡを示し、（ｂ）が光走査モジュールＭＢを示している。光走査モジュールＭＡとＭＢとは、前述したように互いに略鏡面対称となっていることを除けば、同一の構成であり、用いられている各光学素子も同一のものであるので、以下では、これらを一まとめにして説明する。
【０１５２】
光走査モジュールＭＡ、ＭＢは、電極基板５０Ａ、５０Ｂと、中基板６０Ａ，６０Ｂと、フレーム７０Ａ、７０Ｂと、封止板８０Ａ、８０Ｂを有する。
【０１５３】
電極基板５０Ａ、５０Ｂは、回転多面鏡の回転軸５ＡＸ、５ＢＸとリード端子５１Ａ、５１Ｂ等が一体に形成され、中基板６０Ａ、６０Ｂには、回転軸５ＡＸ、５ＢＸの貫通する貫通穴ＨＬＡ、ＨＬＢが穿設されるとともに、光源１Ａ、１Ｂと、カップリングレンズ２Ａ’、２Ｂ’と、回転多面鏡駆動用の駆動コイルＣＬＡ、ＣＬＢとを有し、電極基板５０Ａ、５０Ｂ上に配されて、貫通孔ＨＬＡ、ＨＬＢに回転軸５ＡＸ、５ＢＸを貫通される。
【０１５４】
フレーム７０Ａ、７０Ｂは、折返し反射面ＭＬ１Ａ、ＭＬ１Ｂと光路屈曲反射面ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂとを形成されて中基板６０Ａ、６０Ｂ上に配置され、光源１Ａ、１Ｂ、カップリングレンズ２Ａ’，２Ｂ’、回転軸と嵌り合う回転多面鏡５Ａ，５Ｂを収納する空間を形成する。
【０１５５】
封止板８０Ａ、８０Ｂは、窓部を形成され、フレーム７０Ａ、７０Ｂ上に配されて上記「空間」を閉ざし、窓部を塞ぐように、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂを設けられており、光路屈曲反射面ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂで反射された偏向光束をレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂを介して射出させるように構成されている。
【０１５６】
上記電極基板５０Ａ、５０Ｂは「セラミック成形」により形成されている。また、中基板６０Ａ、６０Ｂはシリコン基板であり、金属被膜の蒸着により電極と配線パターン（図示されず）が形成され、リード端子５１Ａ、５１Ｂとワイヤーボンディング等により接続されている。
【０１５７】
回転多面鏡５Ａ、５Ｂを回転駆動するコイル部ＣＬＡ、ＣＬＢも、配線パターンの一部として「渦巻き状のパターン」を形成してなる。この例では、渦巻き状のパターンは、窒化膜等の絶縁層を介して回転多面鏡５Ａ、５Ｂの回転方向に位相を変え３層に形成し、位相の異なる電流を加えることで回転多面鏡を駆動している。
【０１５８】
回転多面鏡５Ａ、５Ｂは、アルミニウム板のプレス加工により成形され、各側面を鏡面加工し、中央部穴にスリーブ５Ａ１、５Ｂ１を挿入している。下面には前記コイル部ＣＬＡ、ＣＬＢに対向するように板状の環状マグネットＭＧＡ、ＭＧＢを接合する。そして、回転軸５ＡＸ、５ＢＸにスリーブ５Ａ１、５Ｂ１で係合させ、数μｍ程度のクリアランスを持たせて回転軸支する。スリーブ内側にヘリングボーン溝を設けることで動圧空気軸受を形成することも可能である。
【０１５９】
図６の例では、半導体レーザ（チップ）１Ａ、１Ｂは、サブマウントを介して中基板６０Ａ、６０Ｂに実装しているが、中基板６０Ａ、６０Ｂは、シリコン基板であるので、光源となる半導体レーザ１Ａ、１Ｂは、シリコン基板上にエピタキシャル技術を用い直接ＡｌＧａＡｓ層を堆積させ、半導体レーザを構成するクラッド層、活性層を形成することもできる。
【０１６０】
実際、半導体レーザ１Ａ、１Ｂの背面光を検出するモニタ用のフォトダイオード１ａ、１ｂは、シリコン基板上に直接ＧａＡｓ層を堆積させて形成している。
カップリングレンズ２Ａ’，２Ｂ’は、シリコン基板と別体のものを実装しているが、ポリイミド膜やＳｉＯ2膜等をシリコン基板に直接堆積して形成することも可能である。
【０１６１】
図６において、符号６１Ａ、６１Ｂ、６２Ａ、６２Ｂは各々、半導体レーザ１Ａ、１Ｂ、コイル部ＣＬＡ、ＣＬＢへの電流供給を制御する回路で、中基板上に直接形成している。
【０１６２】
フレーム７０Ａ、７０Ｂも「単結晶シリコン」を材料として形成され、折り返し反射面ＭＬ１Ａ、ＭＬ１Ｂと光路屈曲反射面ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂの反射面形状は異方性エッチングで形成されている。
【０１６３】
封止板８０Ａ、８０Ｂは樹脂材料により構成され、偏向光束を取り出すための窓部を形成され、走査レンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂでこの部分を塞いでいる。封止板８０Ａ、８０Ｂの材料を透明樹脂とし、封止板の一部として、走査レンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂをフォトリソグラフィイ等により形成することもできるし、走査レンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂを屈折率分布レンズとして構成することもできる。
【０１６４】
別の実施の形態として、封止板の窓部を単なる平行透明板としてもよい。即ち、光走査モジュールには、走査結像光学系の一部を設けなくてもよい。
【０１６５】
光走査モジュールＭＡ、ＭＢは、封止板８０Ａ、８０Ｂにより密閉されるので、内部空間は機密状態となる。このとき、機密状態の内部空間を「低圧化」し、回転多面鏡の回転に対する空気抵抗を低減することができる。あるいは、機密状態の内部空間に「窒素等の酸化防止用の気体」を封入し、回転多面鏡の鏡面の酸化を防止することもできる。
【０１６６】
図３に示した光走査装置では、主走査方向に配置される光走査ユニットは２ユニットであり、図４に実施の形態を示した光走査装置では、主走査方向に配置される光走査ユニットが３ユニットである。
【０１６７】
また、図５、図６に即して実施の形態を説明した光走査モジュールは、光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に１以上の光スポットを形成し、光スポットにより上記被走査面の一部を光走査する光走査ユニットを、主走査方向に複数ユニット配置し、各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域を合成的に光走査するようにし、同一の基板上に、全光走査ユニットの、少なくとも光源から光偏向器までを配置し、光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向を、隣接する光走査ユニットで、主走査方向に関して互いに逆向きとなるように設定し、隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分における光スポットの光強度が同一となるように、各光走査ユニットの光源の発光強度を設定して光走査を行う光走査装置において、各光走査ユニットの一部として用いられる光走査モジュールであって、各光走査ユニットの一部として、半導体レーザもしくは半導体レーザアレイを光源として有するとともに、少なくとも、カップリングレンズと光偏向器とを配置されてモジュール化され、互いに略鏡面対称に形成された２種のモジュールＭＡ、ＭＢを組み合わせて同一の基板に固定して配置される。
【０１６８】
例えば、光走査モジュールＭＡは、１種の光走査モジュールであり、この光走査モジュールＭＡと略鏡面対称な光走査モジュールＭＢは別種の光走査モジュールである。
【０１６９】
光走査モジュールＭＡ、ＭＢにおいては、モジュール内の光偏向器が回転多面鏡５Ａ、５Ｂであり、モジュール内のカップリングレンズ２Ａ’、２Ｂ’は、光源１Ａ、１Ｂからの光束を主走査方向には略平行光束とし、副走査方向には光偏向器の偏向反射面位置近傍に、主走査方向に長い線像として結像させる機能を持ち、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂを有する。
【０１７０】
光走査モジュールＭＡ、ＭＢはまた、光源１Ａ、１Ｂと、光源からの光束を以後の光学系にカップリングするカップリングレンズ２Ａ、２Ｂと、光偏向器５Ａ、５Ｂと、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂとを有し、全体が筐体状に形成され、カップリングレンズから射出する光束を光偏向器の偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面ＭＬ１Ａ、ＭＬ１Ｂを有し、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂが、筐体に設けられた窓を塞ぐように設けられている。
【０１７１】
図３、図４に示した光走査装置に用いられている光走査モジュールＭＡ、ＭＢは、光偏向器５Ａ、５Ｂにより偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板１０に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂを有するが、このようにする代わりに、偏向光束をモジュールの側面部分から射出させるようにしてもよい。
【０１７２】
また、上に実施の形態を説明した光走査モジュールＭＡ、ＭＢは、カップリングレンズ２Ａ’、２Ｂ’から射出する光束を光偏向器５Ａ、５Ｂの偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面ＭＬ１Ａ、ＭＬ１Ｂと、光偏向器により偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板１０に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面ＭＬ２Ａ、ＭＬ２Ｂとを有し、光偏向器が回転多面鏡であり、カップリングレンズ２Ａ’、２Ｂ’は、光源からの光束を主走査方向には略平行光束とし、副走査方向には集束させて、回転多面鏡の偏向反射面の近傍に主走査方向に長い線像として結像させる機能を有し、走査結像光学系の１部を構成するレンズＬ１Ａ、Ｌ１Ｂが、筐体に設けられた窓を塞ぐように設けられている。
【０１７３】
なお、図３、図４に即して実施の形態を説明した光走査装置においても、例えば、光走査モジュール内に配置する光源として半導体レーザ１Ａ、１Ｂを用いたが、これらに換えて例えば半導体レーザアレイを用い、各部分光走査領域をマルチビーム方式で光走査するようにできることは言うまでもない。
【０１７４】
【実施例】
具体的な実施例として、図３に示す光走査装置に関するものを挙げる。
光走査モジュールＭＡと走査レンズＬ２Ａにより構成される光走査ユニットを例に取ると、半導体レーザ１Ａは光源波長：７８０ｎｍのものである。また、半導体レーザ１Ａは、回転多面鏡５Ａの偏向反射面への入射光束の偏光状態がＳ偏光となるように、発光部の態位を設定されている。
【０１７５】
回転多面鏡５Ａは、偏向反射面数：６面、内接円半径：１８ｍｍで、アルミニウム鏡面上にＳｉＯを「λ／２（λ＝７８０ｎｍ）の光学的厚さに単層コートしたものである。走査レンズＬ１Ａ、Ｌ２Ａは共にコートなしである。
光源側から回転多面鏡５Ａに入射する光束の主光線と、偏向光束が被走査面上の走査線に直交するときの主光線との成す角は６０度に設定した。なお、光源側からの光束は、回転多面鏡５Ａに対し、図４において図の左方から入射する。
走査レンズＬ１Ａ、Ｌ２Ａのデータは以下の通りである。
【０１７６】
走査レンズＬ１Ａは、入射側面・射出側面ともに「共軸非球面（光軸に対して回転対称な非球面）」である。共軸非球面は良く知られたように、光軸方向の座標をｘ、光軸に直交する方向の座標をr、近軸曲率半径をＲn、円錐定数をＫn、Ａn、Ｂn、Ｃn、Ｄn、．．を高次の係数として、
x=r^2/[Rn+Rn・√{1-(1+Kn)r^2/r^2}
+An・r^4+Bn・r^6+Cn・r^8+Dn・r^10
で表される。この式において、例えば「ｒ＾４」は「ｒの４乗」を表す。以下の式においても同様である。また、Ｒn、Ｋn、Ａn、Ｂn、Ｃn、Ｄn等におけるｎは、走査結像光学系を構成する走査レンズＬ１Ａの、光偏向器の側から数えたレンズ面の面番号（ｎ＝１ないし２ 走査レンズＬ１Ａの入射面につきｎ＝１、射出面につきｎ＝２）を表す。なお、長さの次元を持つものの単位はｍｍである。
【０１７７】
走査レンズＬ１Ａ
入射側面（ｎ＝１）：
R1＝-264.0、K1＝2.449、A1＝2.594E-07、B1＝1.256E-11、C1＝-2.416E-13、
D1＝4.910E-17
光軸上の肉厚：Ｄ＝23.3
材質の屈折率：Ｎ＝1.52441
射出側面（ｎ＝２）：
R2＝-61.3、K2＝-0.0213、A2＝5.949E-07、B2＝1.120E-12、C2＝2.452E-14、
D2＝-3.969E-17
上記において、例えば「5.949E-07」は「5.949に10の-7乗を掛けたもの」を表す。以下の表記においても同様である。
【０１７８】
走査レンズＬ２Ａは、入射側面・射出側面ともに「主走査方向に非円弧形状」となっている。即ち、光軸方向の座標をＸ、光軸を含み主走査方向に平行な平面（主走査断面という）内における主走査方向の座標を、光軸位置を原点としてＹ、上記主走査断面内における近軸曲率半径をＲmn、円錐定数をＫmn、高次の係数をａn、ｂn、ｃn、ｄn、…として以下のように表現できる。
【０１７９】
X=Y^2/[Rmn+Rmn・√{1-(1+Kmn)Y^2/Rmn^2}
+an・Y^4+bn・Y^6+cn・Y^8+dn・Y^10
Ｒmn、Ｋmn、ａn、ｂn、ｃn、ｄn等におけるｎは、走査結像光学系を構成する走査レンズＬ２Ａの、光偏向器の側から数えたレンズ面の面番号（ｎ＝１ないし２ 走査レンズＬ２Ａの入射面につきｎ＝１、射出面につきｎ＝２）を表す。
【０１８０】
また、主走査方向に直交する平断面（副走査断面という）内における曲率半径：Ｒnsは、副走査断面のＹ座標に応じて、以下のように表すことができる。
【０１８１】
Rns(Y)=RnS+en・Y^2+fn・Y^4+gn・Y^6+hn・Y^8+in・Y^10+jn・Y^12
上の式において、「ＲnS」は、Ｙ＝０の副走査断面（光軸を含む副走査断面）内における曲率半径を表す。
【０１８２】
走査レンズＬ２Ａ
入射側面（ｎ＝１）：
（主走査断面内の形状）：
Rm1＝-340.0、Km1＝-62.03、a1＝-1.047E-08、b1＝-9.302E-12、
c1＝-1.271E-15、d1＝1.863E-19
（副走査断面内の形状）：
R1S＝-32.01、e1＝1.385E-03、f1＝-4.354E-07、g1＝2.324E-11、
h1＝3.250E-15、I＝-2.023E-19、j1＝-6.203E-23
光軸上の肉厚：Ｄ＝3.5
材質の屈折率：Ｎ＝1.52441
射出側面（ｎ＝２）：
（主走査断面内の形状）：
Rm2＝-680.0、Km2＝19.12、a2＝-1.314E-07、b2＝-2.256E-12、
c2＝1.004E-16、d2＝-2.522E-20
（副走査断面内の形状）：
R2S＝-16.97、e2＝f2＝g2＝・・・＝０
偏向反射面での反射点と走査レンズL1Aの入射側面との距離：44.4ｍｍ
走査レンズL1Aの射出側面と走査レンズL2Aの入射側面との距離：50.4ｍｍ
走査レンズL2Aの射出側面と被走査面との距離：107.1ｍｍ
前述したように、光走査モジュールＭＣは光走査モジュールＭＡと同一のものであり、光走査モジュールＭＢは光走査モジュールＭＡと鏡面対称であり、光源側から回転多面鏡への入射が、図３で図の右側から行われる点を除けば、光走査モジュールＭＡと同じである。
【０１８３】
光走査モジュールＭＡ、ＭＣを有する光走査ユニットの像面湾曲を、図７に示す。図からわかるように、主走査・副走査方向とも像面湾曲は良好に補正されているが、回転多面鏡のサグの影響による非対称性は残存する。光走査モジュールＭＢを有する光走査ユニットは、光源側からの光束の回転多面鏡へ入射の方向が、主走査方向において光走査モジュールと逆であるので、その像面湾曲は、図７に示す像面湾鏡を、像高方向に反転させたものとなる。
【０１８４】
図８には、最大被走査領域（部分光走査領域ＰＡ＋ＰＢ＋ＰＣ）におけるシェーディング特性を示す。
【０１８５】
部分光走査領域は、光走査モジュールＭＡ、ＭＢ、ＭＣからの偏向光束でそれぞれ光走査されるが、部分光走査領域ＰＡ、ＰＣを光走査する光走査ユニットは同一のものであるので、シェーディング特性は部分光走査領域ＰＡ、ＰＣにおいて同じものとなる。
【０１８６】
部分光走査領域ＰＢを光走査する光走査ユニットに用いられる光走査モジュールは、光走査モジュールＭＡ、ＭＣと鏡面対称であるので、シェーディング特性は、部分光走査領域ＰＡあるいはＰＣのものを、これら部分光走査領域ＰＡ、ＰＣと部分光走査領域ＰＢとの継目に関して対称的に折返したものになる。
【０１８７】
そして、上記継目の部分において「各部分光走査領域を光走査する光スポットの光強度を（実質的に）同一とする」ように各半導体レーザの発光強度を設定するので、最大被走査領域のシェーディング特性は、図８に示すように良好なものとなる。
【０１８８】
比較のために、光走査モジュールＭＡを用いる同一の光走査ユニットを３ユニット、主走査方向へ並べて、光走査を行い、各部分光走査領域の継目の部分で、光スポットの光強度を（実質的に）同一とするように、各半導体レーザの発光強度を設定した場合の最大被走査領域のシェーディング補正は、図９に示す如きものとなり、部分光走査領域ＰＡの書出し部分と、部分光走査領域ＰＣの書き込み終了部分とでは、略２５％ものシェーディング差が派生してしまう。これに対し、上記実施例のものでは、シェーディング特性の変動は１０％以下である。
【０１８９】
上には、全ての光走査ユニットあるいは光走査モジュールにおいて、光偏向器の偏向反射面の回転方向を同方向に揃える場合を説明したが、偏向反射面の回転方向は、光走査ユニット毎あるいは光走査モジュール毎に適宜に定めても良く、これらを同一に揃える必要は必ずしもない。しかし、各偏向反射面の回転方向を同方向に定めると、各光走査ユニットに供給される画像信号の「画素情報の順序」を、全ての光走査ユニットに対して同じにすることができるので、画像情報信号の処理が容易である。
【０１９０】
最後に、図１０を参照して、この発明の画像形成装置の実施の１形態を説明する。図において、符号１００は、上の説明において説明した被走査面の実態をなす「感光媒体」としての光導電性の感光体を示す。感光体１００は円筒状に形成され、矢印方向（時計回り）に回転可能である。
【０１９１】
感光体１００の周囲には、帯電器１１１（コロナ放電式のものを示したが、これに限らず、帯電ローラや帯電ブラシ等の接触式のものを用いても良い。）、現像装置１１５、転写器１１７（コロナ放電式のものを示したが、転写ローラ等の接触式のものを用いても良い。）、クリーニング装置１１９が配置されている。
また、光走査装置１１３が設けられ、帯電器１１１と現像装置１１５地の間で光走査により画像の書込みを行うようになっている。図１０において、符号Ｓはシート状記録媒体、符号１２１は定着装置を示す。
【０１９２】
光走査装置１１３は、この発明のものであり上に実施の形態を説明したもののなかから適宜のものを選択して用いることができる。
【０１９３】
画像形成を行うときには、感光体１１０を時計回りに等速回転させ、その周面を帯電器１１１により均一帯電する。続いて光走査装置１１３により光走査を行い、画像を書込んで静電潜像を形成する。このようにして形成される静電潜像は所謂ネガ潜像であり、画像部が露光されている。
【０１９４】
形成された静電潜像は、現像装置１１５により磁気ブラシ現像方式で反転現像され、トナー画像として可視化される。
【０１９５】
転写紙やＯＨＰシート等であるシート状記録媒体Ｓは矢印方向へ搬送され、転写部において転写器１１７の作用によりトナー画像を転写され、定着装置１２１でトナー画像を定着されて装置外部へ排出される。
【０１９６】
トナー画像転写後の感光体１１０の表面はクリーニング装置１１９によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉を除去されて清浄な面となる。
【０１９７】
即ち、図１０に実施の形態を示す画像形成装置は、感光媒体１００の感光面に対して光走査を行って潜像を形成し、形成された潜像を可視化して画像形成する画像形成装置において、感光媒体１００の感光面を光走査する光走査装置１１３として、前記請求項２〜１７の任意の１に記載の光走査装置を用いるものであり（請求項１８）、感光媒体１００が光導電性の感光体であり、潜像として形成される静電潜像がトナー画像として可視化される。
【０１９８】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば新規な、光走査方法・光走査装置及び画像形成装置を実現できる。
【０１９９】
上述のように、この発明の光走査方法・光走査装置によれば、分割光走査方式において、シェーディングを有効に軽減させることができる。また、この明細書記載の光走査モジュールを用いることにより、分割光走査方式の光走査装置の構築が容易となる。
【０２００】
そして、この発明の画像形成装置は、この発明の光走査装置を用いることにより、無理なく大面積の画像を良好に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光走査装置の参考例を説明するための図である。
【図２】光走査装置の別の参考例を説明するための図である。
【図３】この発明の光走査装置の実施の形態を説明するための図である。
【図４】この発明の光走査装置の実施の他の形態を説明するための図である。
【図５】光走査モジュールにおける光学配置を説明するための図である。
【図６】光走査モジュールの構造の１例を説明するための図である。
【図７】実施例における１つの光走査ユニットの像面湾曲を示す図である。
【図８】実施例における最大被走査領域におけるシェーディング特性を示す図である。
【図９】比較例における最大被走査領域におけるシェーディング特性を示す図である。
【図１０】画像形成装置の実施の１形態を説明するための図である。
【符号の説明】
ＳＵＡ、ＳＵＢ 光走査ユニット
５Ａ、５Ｂ 回転多面鏡
ＰＡ、ＰＢ 部分光走査領域
Ｃ１ 部分走査領域の継目の部分
１Ａ、１Ｂ 光源（半導体レーザ）
Claims (18)
- 光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面に向けて集光して上記被走査面上に１以上の光スポットを形成し、上記光スポットにより上記被走査面の一部を光走査する光走査ユニットを、主走査方向に複数ユニット配置し、各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域を合成的に光走査するようにした光走査方法において、
各光走査ユニットにおける走査結像光学系が２枚のレンズにより構成され、各光走査ユニットにおける、光源から走査結像光学系の光源側のレンズまでが同一の基板上に配置され、
各光走査ユニットにおける走査結像光学系の被走査面側のレンズが、上記同一の基板上に配置されず、主走査方向に配列一体化され、
光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向を、隣接する光走査ユニットで、主走査方向に関して互いに逆向きとなるようにし、
上記隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分における光スポットの光強度が同一となるように、各光走査ユニットの光源の発光強度を設定して光走査を行うことを特徴とする光走査方法。 - 光源からの光束を、光偏向器の偏向反射面の回転により偏向させ、偏向された光束を走査結像光学系により被走査面に向けて集光して上記被走査面上に１以上の光スポットを形成し、上記光スポットにより上記被走査面の一部を光走査する光走査ユニットを、主走査方向に複数ユニット配置し、各光走査ユニットによる光走査により、最大被走査領域を合成的に光走査するようにした光走査装置において、
各光走査ユニットにおける走査結像光学系が２枚のレンズにより構成され、各光走査ユニットにおける、光源から走査結像光学系の光源側のレンズまでが同一の基板上に配置され、
各光走査ユニットにおける走査結像光学系の被走査面側のレンズが、同一の基板上に配置されず主走査方向に配列一体化され、
光源側から対応する光偏向器の偏向反射面へ入射する光束の入射方向を、隣接する光走査ユニットで、主走査方向に関して互いに逆向きとなるように設定し、
隣接する光走査ユニットにより光走査される部分光走査領域の継目の部分における光スポットの光強度が同一となるように、各光走査ユニットの光源の発光強度を設定したことを特徴とする光走査装置。 - 請求項２記載の光走査装置において、
各光走査ユニットの光走査領域長を同一としたことを特徴とする光走査装置。 - 請求項３記載の光走査装置において、
互いに隣接する２つの光走査ユニットの光学特性を、隣接する部分光走査領域の継目に対して対称的にしたことを特徴とする光走査装置。 - 請求項２または３または４記載の光走査装置において、
各光走査ユニットの偏向光束を有効走査領域外において、光走査開始前に検出する受光素子を有することを特徴とする光走査装置。 - 請求項５記載の光走査装置において、
各光走査ユニットの偏向光束を有効走査領域外において、光走査終了後に検出する受光素子を有することを特徴とする光走査装置。 - 請求項６記載の光走査装置において、
光走査ユニットの隣接部に共通の受光素子を用い、この共通の受光素子により、一方の光走査ユニットにおける光走査終了後の偏向光束と、他方の光走査ユニットにおける走査開始前の光束とを検出するようにしたことを特徴とする光走査装置。 - 請求項２〜７の任意の１に記載の光走査装置において、
各光走査ユニットの光源が半導体レーザもしくは半導体レーザアレイであることを特徴とする光走査装置。 - 請求項８記載の光走査装置において、
各光走査ユニットの偏向光束を、光走査開始前に検出する受光素子と、光走査終了後に検出する受光素子とが、同一の基板上に配置されていることを特徴とする光走査装置。 - 請求項９記載の光走査装置において、
各光走査ユニット間に配置される受光素子が、その両側の光走査ユニットに共有されることを特徴とする光走査装置。 - 請求項２〜７の任意の１に記載の光走査装置において、
光走査ユニットの光源が半導体レーザもしくは半導体レーザアレイであり、
各光走査ユニットの、同一の基板に配置される部分が、それぞれ光走査モジュールとしてモジュール化され、各光走査モジュールが同一の基板に固定的に配置されたことを特徴とする光走査装置。 - 請求項１１記載の光走査装置において、
光走査モジュールには、互いに略鏡面対称な構造を持つ２種類のモジュールがあり、これら２種の光走査モジュールが、主走査方向に交互に配置されることを特徴とする光走査装置。 - 請求項１２記載の光走査装置において、
互いに略鏡面対称な構造を持つ２種の光走査モジュールには、少なくとも光源と、カップリングレンズと、光偏向器とが一体的に配置されることを特徴とする光走査装置。 - 請求項１２記載の光走査装置において、
互いに略鏡面対称な構造を持つ２種の光走査モジュールの個々が、光源と、光源からの光束を以後の光学系にカップリングするカップリングレンズと、光偏向器と、走査結像光学系の１部を構成するレンズとを有し、全体が筐体状に形成されていることを特徴とする光走査装置。 - 請求項１４記載の光走査装置において、
各光走査モジュールは、カップリングレンズから射出する光束を光偏向器の偏向反射面へ向けており返し反射する折返し反射面を有することを特徴とする光走査装置。 - 請求項１４または１５記載の光走査装置において、
各光走査モジュールの有する、走査結像光学系の１部を構成するレンズが、筐体に設けられた窓を塞ぐように設けられていることを特徴とする光走査装置。 - 請求項１４または１５または１６記載の光走査装置において、
各光走査モジュールが、光偏向器により偏向された偏向光束の光路を、各光走査ユニットが設けられる同一の基板に対し傾く方向へ折り曲げる光路屈曲反射面を有することを特徴とする光走査装置。 - 感光媒体の感光面に対して光走査を行って潜像を形成し、形成された潜像を可視化して画像形成する画像形成装置であって、
感光媒体の感光面を光走査する光走査装置として、請求項２〜１７の任意の１に記載の光走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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